Dissertação

{pt_PT=Eco-efficient concrete produced with a new amorphous hydraulic binder with C/S molar ratio of 1.1 – proof of concept in mortar mixtures} {} EVALUATED

{pt=O desenvolvimento de novos cimentos eco-eficientes é o maior desafio que as cimenteiras nacionais enfrentam na actualidade, motivado pela responsabilidade ambiental e consequente necessidade de redução das emissões de dióxido de carbono antropogénico durante as próximas décadas. Recentemente, foi desenvolvido um novo ligante hidráulico amorfo através de uma parceria entre a CIMPOR e o Instituto Superior Técnico, que surge como uma potencial alternativa ao cimento Portland. Este novo produto caracteriza-se por possuir um rácio molar CaO/SiO₂ (C/S) de 1.1, tendo um potencial de redução de emissões de CO2 de cerca de 25% face ao tradicional OPC. A presente dissertação tem por objectivo o desenvolvimento de um betão eco-eficiente produzido com o novo ligante hidráulico amorfo e realizar a respectiva prova de conceito, em matrizes de argamassa, atendendo à actualmente muito reduzida capacidade de produção do novo clínquer. Para o efeito foram realizados ensaios de caracterização das misturas em estado fresco, ensaios de caracterização da resistência mecânica à flexão e à compressão aos 3, 7, 28, 56, 91 e 120 dias, assim como ensaios de caracterização da retracção ao longo de um período de 91 dias. Foram ainda obtidas e analisadas imagens de MEV. Concluiu-se que, principalmente quando o novo ligante hidráulico amorfo é activado com uma pequena percentagem de uma solução alcalina, é possível obterresistências da ordem de grandeza dos cimentos OPC. Estes primeiros resultados obtidos em matrizes à macroescala revelam que esta alternativa poderá surgir no futuro como opção vantajosa face ao clínquer de OPC em aplicações específicas., en=The development of new eco-efficient cementitious materials is the biggest challenge that national cement producers are facing nowadays, driven by the environmental responsibility and the consequent need to reduce anthropogenic carbon dioxide emissions during the next decades. Recently, a new amorphous hydraulic binder was developed through a partnership between CIMPOR and Instituto Superior Técnico, which emerges as potential alternative for the Ordinary Portland Cement. This new product is characterized by having a CaO/SiO₂ (C/S) molar ratio of 1.1, having the potential of reducing CO2 emissions by about 25% in comparison with the traditional OPC. The present thesis, aims at the development of an eco-efficient concrete produced with the new amorphous hydraulic binder and perform the respective proof of concept in mortar mixtures, given the currently very small production capacity of the new clinker. For this purpose the following tests were performed: fresh state characterization tests, mechanical strength characterization tests at the ages of 3, 7, 28, 56, 91 and 120 days, as well as shrinkage characterization tests until the age of 91 days. SEM images were also obtained and analyzed. It was concluded that, especially when the new amorphous binder is alkali activated with a small percentage of a sodium silicate and sodium hydroxide aqueous solution strength results of the same order of magnitude as the traditional Portland cement ones can be obtained. These first results obtained with macro-scale mixtures, reveal that this alternative might arise in the future as an advantageous option to the OPC clinker in specific applications.}
{pt=Ligante hidráulico amorfo, clínquer, ativador alcalino, resistências mecânicas, retração, en=Amorphous hydraulic binder, clinker, alkali activation, mechanical strength, shrinkage.}

Novembro 21, 2018, 11:0

Orientação

ORIENTADOR

Rogério Anacleto Cordeiro Colaço

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Catedrático

ORIENTADOR

Eduardo Nuno Brito Santos Júlio

Departamento de Engenharia Civil, Arquitectura e Georrecursos (DECivil)

Professor Catedrático