Dissertação de Mestrado

O setor cimenteiro emite um quarto do CO da indústria, com mais de 2,5 Gt anuais, originado principalmente pela descarbonatação do calcário e pela combustão de combustíveis utilizados na produção do clínquer. Estratégias como substituição de clínquer por materiais cimentícios suplementares será potencializada no futuro e moagem mais fina do cimento será usada para desenvolver o máximo potencial dos clínqueres. A granulometria das partículas de cimento é crucial para a hidratação, influenciando o consumo de energia e o desempenho do produto final. Este trabalho tem por objetivo principal avaliar o efeito do processo de moagem no formato dos picos de alita do clínquer e no tamanho dos cristalitos avaliados via difração de raios X e seus impactos na reatividade do clínquer. Amostras de clínquer industrial foram submetidas a um processo de moagem em laboratório em diferentes faixas de área superficial média e posteriormente foram caracterizadas por difração de raios X, calorimetria e termogravimetria. A análise dos difratogramas revelou uma influência da moagem na largura à meia altura dos picos relacionados à alita e uma consequente redução no tamanho médio calculado do cristalito. Além disso, foi observado um aumento no calor liberado durante a hidratação e na porcentagem de água combinada, indicando maior reatividade do clínquer. Foram estabelecidas correlações estatísticas, particularmente para os estágios iniciais de hidratação (dados de 1 a 7 dias), entre os parâmetros de moagem e os indicadores de reatividade.

The cement sector emits a quarter of the industry's CO2, with more than 2.5Gt annually, mainly from the decarbonation of limestone and the combustion of fuels used in the production of clinker. Strategies such as replacing clinker with supplementary cementitious materials will be promoted in the future and finer cement grinding will be used to develop the maximum potential of clinker. The particle size of the cement particles is crucial for hydration, influencing energy consumption and the performance of the final product. This work's main objective is to evaluate the effect of the grinding process on the size of clinker alite crystallites evaluated via X-ray diffraction and their impact on clinker reactivity. Industrial clinker samples were subjected to a laboratory grinding process in different ranges of average surface area and were subsequently characterized by X-ray diffraction, calorimetry and thermogravimetry. Analysis of the diffractograms revealed an influence of grinding on the width at half height of aliterelated peaks and a consequent reduction in calculated average crystallite size. Additionally, an increase in both released heat during hydration and percentage of combined water was observed, indicating enhanced clinker reactivity. Statistical correlations were established, particularly for early hydration stages (1 and 7-day data), between grinding parameters and the reactivity indicators.