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Congresso Anual da ABM


ISSN 2594-5327

Título

Resistência mecânica e durabilidade de argamassas com substituição parcial de cimento por argilas calcinadas de Campos dos Goytacazes

Mechanical and Durability properties of mortars incorporating calcined clays as supplementary cementitious materials

Autoria

DOI

10.5151/2594-5327-43697

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Resumo

A crescente demanda por materiais sustentáveis na construção civil e a necessidade de destinação adequada de resíduos sólidos impulsionam a busca por materiais cimentícios suplementares alternativos ao cimento Portland. Neste contexto, este estudo avaliou o potencial pozolânico de argilas calcinadas e lodo de estação de tratamento de água (ETA) provenientes de Campos dos Goytacazes/RJ. Os materiais foram submetidos a processos de secagem, moagem e calcinação em diferentes temperaturas, sendo posteriormente caracterizados por análises granulométricas, superfície específica, espectroscopia de energia dispersiva (EDS) e difração de raios X (DRX). A atividade pozolânica foi investigada pelos métodos de Luxán, Chapelle modificado e R3. Os resultados mostraram elevados teores de SiO₂, Al₂O₃ e Fe₂O₃, atendendo aos requisitos normativos para materiais pozolânicos. As análises mineralógicas evidenciaram a transformação da caulinita em metacaulinita após a calcinação, favorecendo a formação de fases amorfas reativas. Os materiais calcinados a 600 °C apresentaram os melhores resultados de reatividade. Os ensaios de Luxán, Chapelle modificado e R3 confirmaram a elevada atividade pozolânica das argilas e do lodo de ETA. Dessa forma, os materiais avaliados demonstraram viabilidade técnica para substituição parcial do cimento Portland, contribuindo para a redução das emissões de CO₂ e para a valorização sustentável de resíduos e recursos minerais regionais.

 

The growing demand for sustainable materials in the construction industry and the need for proper solid waste management have encouraged the search for supplementary cementitious materials as alternatives to Portland cement. In this context, this study evaluated the pozzolanic potential of calcined clays and water treatment plant sludge (WTS) collected in Campos dos Goytacazes, Rio de Janeiro, Brazil. The materials were subjected to drying, grinding, and calcination at different temperatures and subsequently characterized through particle size analysis, specific surface area determination, energy-dispersive spectroscopy (EDS), and X-ray diffraction (XRD). Pozzolanic activity was investigated using the Luxán, modified Chapelle, and R3 methods. The results showed high contents of SiO₂, Al₂O₃, and Fe₂O₃, meeting the normative requirements for pozzolanic materials. Mineralogical analyses revealed the transformation of kaolinite into metakaolinite after calcination, promoting the formation of reactive amorphous phases. Materials calcined at 600 °C exhibited the highest reactivity. The Luxán, modified Chapelle, and R3 tests confirmed the high pozzolanic activity of both calcined clays and WTS. Therefore, the evaluated materials demonstrated technical feasibility as partial replacements for Portland cement, contributing to the reduction of CO₂ emissions and to the sustainable valorization of waste materials and regional mineral resources.

Palavras-chave

Argila calcinada, metacaulim, argamassa, durabilidade, resistência mecânica

Calcined clay, Metakaolin, Mortar, Durability, Mechanical strength

Como citar

Pinheiro, Valber Domingos; Gonçalves, Mariana Canedo; Abreu, Ramon Fernandes de; Siqueira, Romário Moreira; Novaes, Renan Ferraz; Lara, Felipe Mariano Vencionek de; Faria, Raquel Amendro; Rocha, Lara Guimaraes; Alexandre, Jonas; Azevedo, Afonso Rangel Garcez. Resistência mecânica e durabilidade de argamassas com substituição parcial de cimento por argilas calcinadas de Campos dos Goytacazes, p. 2310-2322. In: 79º Congresso Anual da ABM - Internacional, São Paulo, SP - Brasil, 2026.
ISSN: 2594-5327, DOI 10.5151/2594-5327-43697