Dissertação de Mestrado

Os seeds à base de silicato de cálcio hidratado (C-S-H) reduzem o período de indução e aceleram a hidratação do cimento da reação química. O cimento Portland hidratado pode ser um tipo de seeds de baixo custo, capaz de produzir efeitos similares aos obtidos por mecanossíntese ou sintéticos, como o X-seeds, BASF. Este trabalho visou produzir partículas seeds à base de cimento hidratado a fim de encontrar uma rota de processo de boa eficiência e menor gasto de energia (menor custo), e compará-los aos seeds industriais à base de C-S-H puro. As propriedades físicas, químicas, mineralógicas e morfológicas foram analisadas e mostraram que os seeds cimentícios, produzidos a partir de hidratos de cimento possuem características semelhantes aos de C-S-H puro, sendo que o processo de moagem nas partículas cimentícias foi fundamental para este comportamento. A moagem de alta energia por 30 minutos se mostrou suficiente para hidratar as fases anidras do cimento, produzindo maior quantidade de hidratos, também obtendo tamanho de partículas e área superficial semelhantes aos C-S-H seeds. Os seeds de cimento hidrato moído aceleram a reação de hidratação, com a redução do período de indução em quase 1 hora, comportamento semelhante ao desempenho dos seeds industriais. No estado fresco, a elevada área superficial dos seeds à base de cimento contribuiu para o aumento da tensão de escoamento nos primeiros minutos e para maior da rigidez ao longo da reação química comparada à mistura com C-S-H puro e industrial. Nas propriedades mecânicas, a resistência à compressão estimada da pasta com seeds cimentício se equipara à obtida com o uso do seeds industrial, nas idades de 12 e 24 horas. Também, as perdas de massa na faixa de água quimicamente combinada mostram que há correlação com a resistência à compressão em 1 dia, inferindo que há maior hidratação de pastas com os seeds de moagem de alta energia (MAE). A moagem úmida de alta energia para produzir os seeds à base de cimento hidratado possibilita o uso do material como acelerador seeds de forma semelhante ao que é usado na indústria, à base de C-S-H puro.

Calcium silicate hydrate (C-S-H) based seeds accelerate cement hydration by reducing the induction period of the chemical reaction. Hydrated Portland cement can be a low-cost type of seed, capable of producing effects equivalent to those obtained by mechanosynthesis or synthetics, such as X-seeds. This work aims to produce seed particles based on hydrated cement aims to find a process routing with good efficiency and lower energy expenditure (lower cost), and compare them to industrial seeds based on pure C-S-H. The physical, chemical, mineralogical and morphological properties were analyzed and showed that cementitious seeds produced from cement hydrates have characteristics like those of pure C-S-H, and the grinding process in the cementitious particles was fundamental for this behavior. High-energy grinding for 30 minutes was sufficient to hydrate the anhydrous phases of the cement, producing a greater quantity of hydrates, also obtaining particle size and surface area approximate to those of the C-S-H seeds. The ground hydrate cement seeds accelerate the hydration reaction, reducing the induction period by almost 1 hour, a behavior similar to the performance of industrial seeds. In rheological property, the high surface area of the cement-based seeds contributed to the increase in the yield stress in the first minutes and to greater hardening throughout the chemical reaction compared to the mixture with pure and industrial C-S-H. In terms of the mechanical properties, the compressive strength of the paste with cementitious seeds is similar to that obtained with the use of industrial seeds, at the ages of 12 and 24 hours. Also, the mass losses in the chemically combined water range show that there is a correlation with the compressive strength in 1 day, inferring that theres greater hydration of pastes with MAE seeds. In general, high-energy wet milling to produce seeds based on hydrated cement enables its use of the material as a seed accelerator equivalent to that used in the industry, based on pure C-S-H.