Lama de anodização de alumínio: catalisador de argamassas de tipo III

Abstract

O paradigma da economia circular e o aumento das preocupações ambientais tem gerado um interesse crescente das empresas na procura de soluções mais sustentáveis. Neste sentido, a Saint-Gobain Weber está particularmente interessada na diminuição do teor de cimento Portland nas suas formulações através da utilização de subprodutos industriais. Ao longo deste trabalho otimizou-se a formulação de um sistema ligante ecológico, com reduzido teor de cimento Portland (menos de 1%), através da utilização de escórias granuladas de alto-forno (GGBFS) e de lamas de anodização de alumínio, calcinadas, como catalisador da hidratação das referidas escórias. Em simultâneo, foi efetuado um estudo de viabilidade do processo de calcinação da lama de anodização de alumínio à escala industrial. Este estudo preliminar englobou questões técnicas, legais e económicas. Num segundo momento promoveu-se a substituição, ainda que parcial, de GGBFS por subprodutos e resíduos produzidos em Portugal, tais como escórias de fundição de ferro, refratário usado na fundição, cinzas de queima de biomassa e cinzas de queima de carvão. Todos os subprodutos e resíduos, foram caraterizados por fluorescência de raios X, difração de raios X, microscopia eletrónica de varrimento acoplado com espectroscopia de raios X por dispersão de energia, distribuição granulométrica e área superficial específica (método BET). A validação das formulações de ligantes foi feita através de ensaios de compressão. A formulação otimizada apresenta uma resistência de 8,0 MPa após 48 h de hidratação. Foi também demonstrada a possibilidade de substituição parcial de GGBFS (subproduto produzido fora de Portugal) por subprodutos e por resíduos (atualmente depositados em aterro) produzidos em Portugal. Estas novas formulações apresentam valores da resistência à compressão superiores a 5,0 MPa após 48 h de hidratação, o que vai ao encontro das pretensões da empresa para esta tipologia de produto

The paradigm of circular economy and increasing environmental concerns has generated a growing interest in companies seeking more sustainable solutions. In this sense, Saint-Gobain Weber is particularly interested in reducing the content of Portland cement in its formulations through the use of industrial by-products. Throughout this work, the formulation of an organic binder system with a low content of Portland cement (less than 1%) was optimized through the use of granulated blast furnace slag (GGBFS) and calcined aluminum anodizing sludge , as catalyst for the hydration of said slag. At the same time, a feasibility study was carried out on the calcination process of aluminum anodizing slurry on an industrial scale. This preliminary study covered technical, legal and economic issues. Secondly, the substitution of GGBFS for by-products and residues produced in Portugal, such as iron smelting slag, refractory used in smelting, biomass burning ash and coal burning ash was promoted. All by-products and residues were characterized by X-ray fluorescence, X-ray diffraction, scanning electron microscopy coupled with X-ray spectroscopy by energy dispersion, particle size distribution and specific surface area (BET method). The validation of the binder formulations was done through compression tests. The optimized formulation has a resistance of 8.0 MPa after 48 h of hydration. It was also demonstrated the possibility of partial replacement of GGBFS (by-product produced outside Portugal) by by-products and by residues (currently landfilled) produced in Portugal. These new formulations present values of compressive strength higher than 5.0 MPa after 48 h of hydration, which meets the company's pretensions to this product typology