Cimentos formados por B-Ca2SiO4: preparação via sol-gel, caracterização química, microestrutural e mecânica

• Processo: 95/04283-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Pesquisa
• Data de Início da vigência: 01 de julho de 1996
• Data de Término da vigência: 30 de junho de 1998
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
• Pesquisador responsável: Flávio Aparecido Rodrigues
• Beneficiário: Flávio Aparecido Rodrigues
• Pesquisador Anfitrião: Paulo José Melaragno Monteiro
• Instituição Sede: Pessoa Física
• Instituição Anfitriã: University of California, Berkeley (UC Berkeley), Estados Unidos
• Assunto(s): Hidratação
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: B-Casio4 | Hidratacao | Microestrutura | Propriedades Mecanicas | Transicao Sol-Gel

Resumo

O projeto apresentado tem por objetivo o preparo de cimentos formados por β-Ca2SiO4, também conhecidos como cimentos a base de belita. A proposta é a obtenção deste tipo de cimento, via sol-gel, eliminando os processos comumente empregados de reação no estado sólido a altas temperaturas. O β-Ca2SiO4 está presente no cimento Portland comum, sendo o segundo componente mais importante. Após sua completa hidratação, obtém-se um sólido com as mesmas características mecânicas e de durabilidade dos concretos convencionais. O preparo deste material, como descrito na literatura, baseia-se na obtenção de um gel, a partir de sóis de sílica, pela adição de soluções de Ca(OH)2. Este gel, quando tratado hidrotermicamente, leva à formação de um composto (hilebrandita), cuja decomposição térmica origina o β-Ca2SiCO4. Os fatores que tem limitado a difusão destes cimentos na construção civil são: 1) o tratamento hidrotérmico, realizado por pelo menos 10 horas a 200ºC, e 2) a temperatura de decomposição térmica da hilebrandita, em torno de 500ºC. O objetivo do trabalho é a obtenção deste tipo de cimento, em condições que permitam seu uso comercial; para tanto pretende-se modificar o processo descrito na literatura pela adição de espécies inorgânicas e/ou polímeros hidrossolúveis, e observando-se como aquelas variáveis se comportam. O material obtido será avaliado sob os seguintes aspectos: 1-quimicamente: composição, estrutura e cinética de hidratação; 2-microestruturalmente: o arranjo espacial dos sólido e dos produtos de hidratação, e 3- mecanicamente: quanto à resistência à compressão e flexão. (AU)