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http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/80036
Tipo: | TCC |
Título: | Avaliação do uso de escória Baosteel Slag Short Flow (BSSF) na produção de cimento supersulfatado |
Autor(es): | Sousa, Francisco Edivan Dias de |
Orientador: | Costa, Heloína Nogueira da |
Palavras-chave em português: | Escórias;Cimento supersulfatado;Avaliação |
Palavras-chave em inglês: | Slag;Supersulfated cement;Evaluation |
CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL |
Data do documento: | 2025 |
Citação: | SOUSA, Francisco Edivan Dias de.. Avaliação do uso de escória Baosteel Slag Short Flow (BSSF) na produção de cimento supersulfatado. 2025. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Civil) - Campus de Crateús, Universidade Federal do Ceará, Crateús, 2025. |
Resumo: | O estudo apresenta uma alternativa ao cimento Portland tradicional, explorando o uso de cimento supersulfatado (CSS) com a incorporação da escória Baosteel Slag Short Flow (BSSF) que é um material pouco testado no Brasil. Busca-se um material de construção que reduza o impacto ambiental da indústria cimenteira, uma vez que o cimento Portland é um dos principais responsáveis pelas emissões globais de CO₂. Em contraste, o CSS, por não exigir clínquer ou usá-lo em pequenas quantidades, gera menos emissões de carbono e demanda menos energia para produção. Composto principalmente por escória de alto-forno (EAF), sulfato de cálcio e um ativador alcalino (como o hidróxido de cálcio ou carbonato de sódio), o CSS se destaca por um baixo impacto ambiental e por sua resistência a ambientes agressivos. O objetivo geral da pesquisa é produzir um cimento supersulfatado com escória Baosteel Slag Short Flow, avaliando sua resistência à compressão e a formação de produtos cimentantes por meio de análises microestrutural e térmica. A metodologia envolveu a preparação das pastas de CSS, com EAF e BSSF com teores de escória BSSF variando de 0% a 25% e mantendo-se uma base de sulfato de cálcio e água. As amostras foram submetidas a uma cura acelerada em estufa a 55°C por 24 horas, com cura adicional em temperatura ambiente para testes aos 7 e 28 dias. Foram realizados testes de resistência à compressão, além de análises de microscopia eletrônica de varredura (MEV) e análises térmicas Termogravimetria (TGA), Análise Térmica Diferencial (DTA), Termogravimetria Derivada (DTG). Os resultados indicaram que as pastas com teores mais elevados de BSSF, especialmente com 20% (P20) e 25% (P25), apresentaram melhor desempenho de resistência à compressão aos 28 dias. A pasta P20 alcançou uma resistência de 5,7 MPa. Nas análises microestruturais por MEV aos 28 dias, é possível observar uma hidratação incompleta nessa idade, indicando baixas reações químicas e formação de produtos cimentantes. A microestrutura da pasta P20 mostrou uma maior presença de produtos hidratados como a etringita e o C-S-H, o que explica seu maior resultado de resistência à compressão. Nas análises térmicas foram observados picos endotérmicos relacionados à decomposição de compostos como C-S-H e etringita. A faixa de temperatura de 120°C a 130°C destacou a presença desses produtos hidratados, sendo que a perda de massa foi maior nas amostras P20 e P25, isso reforça a formação de produtos cimentantes. Conclui-se que a escória BSSF pode ser utilizada na formulação de cimentos supersulfatados, com um desempenho promissor, embora ainda inferior ao do cimento Portland. |
Abstract: | The study presents an alternative to traditional Portland cement by exploring the use of supersulfated cement (SSC) incorporating Baosteel Slag Short Flow (BSSF) slag, a material that has been scarcely tested in Brazil. The goal is to develop a construction material that reduces the environmental impact of the cement industry, as Portland cement is one of the main contributors to global CO₂ emissions. In contrast, SSC, which requires little to no clinker, generates lower carbon emissions and demands less energy for production. Composed mainly of ground granulated blast-furnace slag (GGBFS), calcium sulfate, and an alkaline activator (such as calcium hydroxide or sodium carbonate), SSC stands out for its low environmental impact and high resistance to aggressive environments. The general objective of this research is to produce a supersulfated cement using Baosteel Slag Short Flow and evaluate its compressive strength and the formation of cementitious products through microstructural and thermal analyses. The methodology involved preparing SSC pastes with GGBFS and BSSF, varying the BSSF content from 0% to 25%, while maintaining a constant base of calcium sulfate and water. The samples underwent accelerated curing in an oven at 55°C for 24 hours, followed by additional curing at room temperature for testing at 7 and 28 days. Compressive strength tests were conducted, along with scanning electron microscopy (SEM) and thermal analyses, including thermogravimetric analysis (TGA), differential thermal analysis (DTA), and derivative thermogravimetry (DTG). The results indicated that pastes with higher BSSF content, particularly those with 20% (P20) and 25% (P25), exhibited better compressive strength at 28 days. The P20 paste achieved a compressive strength of 5.7 MPa. SEM microstructural analysis at 28 days revealed incomplete hydration, indicating low chemical reactions and limited formation of cementitious products. The microstructure of the P20 paste showed a greater presence of hydrated products such as ettringite and C-S-H, explaining its higher compressive strength results. Thermal analyses revealed endothermic peaks associated with the decomposition of compounds such as C-S-H and ettringite. The temperature range of 120°C to 130°C highlighted the presence of these hydrated products, with higher mass loss observed in P20 and P25 samples, reinforcing the formation of cementitious products. It is concluded that BSSF slag can be used in the formulation of supersulfated cements, showing promising performance, although still inferior to that of Portland cement. |
URI: | http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/80036 |
Tipo de Acesso: | Acesso Embargado |
Aparece nas coleções: | ENGENHARIA CIVIL - CRATEÚS - Monografias |
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