Desenvolvimento de argamassas com base em novas combinações de ligantes minerais - Ramalhete, Jorge Rafael Costa (2017)
Numa sociedade em que o desenvolvimento sustentável é um tema cada vez mais presente no dia-a-dia, é necessário estudar ou desenvolver processos ou alternativas mais ecológicas, que causem menor impacto no ambiente. O ligante mineral mais utilizado na indústria de argamassas de colagem é o cimento Portland, o qual é responsável pela emissão de uma elevada quantidade de gases com efeitos de estufa. Assim, neste projeto foram estudadas formulações e desenvolvidas argamassas com base em novas combinações de ligantes minerais com o objetivo de o substituir totalmente. De modo a utilizar uma escória granulada de alto forno (resíduo proveniente de indústrias metalúrgicas) como ligante maioritário, foi necessário recorrer a soluções que compensassem a sua baixa reatividade. Para tal, procedeu-se à combinação com cimento de aluminato de cálcio (CAC), em pequena quantidade, para formar uma argamassa de colagem rápida. A partir de formulações base derivadas de estudos internos e trabalhos anteriores, fez-se o desenvolvimento das argamassas com a combinação destes ligantes minerais, de modo a resolver dois desafios: (i) o tempo de vida da pasta e (ii) os baixos valores de resistência mecânica após imersão em água. Relativamente ao tempo de vida da pasta, avaliou-se o poder molhante e transferência resultantes da adição de adjuvantes retardadores de presa, nomeadamente o ácido cítrico, EDTA, ácido tartárico e citrato de zinco, tratando-se o último da melhor opção. Com este estudo, conseguiu-se chegar a uma formulação que apresentou resistências mecânicas de 0,43 às 6 horas, 1,15 às 24 horas e 0,8 N/mm2 após cura em imersão. Adicionalmente, foi efetuado um estudo de caracterização das fases formadas após hidratação dos ligantes recorrendo-se para tal à termogravimetria acoplada com calorimetria diferencial de varrimento que indicou que a combinação dos dois ligantes minerais aparenta reduzir a conversão do CAC, tratando-se de um sinal de estabilidade nas fases formadas. O estudo das fases formadas por microscopia de varrimento eletrónico acoplada com espectroscopia de dispersão de raios X foi inconclusivo no que concerne à morfologia. Relativamente à composição elementar esta deverá ser complementada recorrendo à difração de raios X das fases cristalinas. Por fim, a avaliação da sustentabilidade ambiental resultante da combinação dos ligantes minerais mostrou que a combinação do CAC com a escória de alto forno, resulta em argamassas de presa rápida, mais sustentáveis que as típicas formulações de presa rápida de cimento Portland e CAC.