Abstract Given the environmental impacts associated with the production of conventional Portland cement, the study of special cements with reduced environmental impact has been a trend. In this context, cements containing ye'elimite (YCC) stand out due to their low CO 2 emissions. Despite the environmental advantages, the high demand for aluminum economically limits the production of these cements.An alternative to making its production feasible is using residual raw materials as a source of Al 2 O 3 , such as SFCC (spent fluidized catalytic cracking).In view of this, this work aims to evaluate hydration at the initial age of cements. For this, six clinkers were produced with different ye'elimite contents, with and without SFCC. These were characterized by XRD/Rietveld. The pastes were evaluated by TG/DTG and XRD/Rietveld to understand the hydration mechanism on the third day of these cements. It was possible to synthesize the main phases of YCC, in clinkers with and without SFCC. In addition, at the age evaluated, the pastes with and without SFCC presented comparable phase composition, indicating the potential for co-processing this residue.

Resumo Diante dos impactos ambientais associados à produção do cimento Portland convencional, o estudo de cimentos especiais de reduzido impacto ambiental tem sido uma tendência. Neste contexto, os cimentos contendo ye’elimita (YCC) se destacam devido à baixa emissão de CO2. Apesar das vantagens ambientais, a alta demanda por alumínio limita economicamente a produção destes cimentos. Uma alternativa para viabilizar a sua produção é o uso de matérias-primas residuais como fonte de Al2O3, a exemplo do SFCC (catalizador gasto do craqueamento catalítico de leito fluidizado). Diante disso, este trabalho tem como objetivo avaliar a hidratação na idade inicial de cimentos YCC produzidos a partir do coprocessamento do SFCC. Para isso, foram produzidos seis clínqueres com diferentes teores de ye’elimita, com e sem SFCC. Estes foram caracterizados por DRX/Rietveld. As pastas foram avaliadas por TG/DTG e DRX/Rietveld para compreender o mecanismo de hidratação em idade inicial destes cimentos. Foi possível sintetizar as principais fases dos YCC, nos clínqueres com e sem SFCC. Além disso, na idade avaliada, as pastas com e sem SFCC apresentaram composição de fases comparáveis indicando o potencial de coprocessamento do SFCC neste tipo de cimento.

Abstract Alternatives to conventional Portland cement with a more sustainable appeal are increasingly recurrent. Among these are the Limestone Calcined Clay (LC3) systems, characterized by high replacement percentages of Portland clinker by calcined clay and limestone, materials widely available worldwide. A complete understanding of the rheological behavior of LC3 systems is necessary for the practical application of this type of cement to be consolidated. Furthermore, although not yet investigated, the incorporation of nanomaterials stands out as a promising alternative for accelerating reactions and enhancing the mechanical performance of these systems at early ages. This study investigated the incorporation of carbon nanotubes (CNT) contents from 0.05 to 0.125% in an LC3 system through rotational rheometry, isothermal calorimetry, compressive strength at 7 and 28 days, and X-ray diffraction. Although the CNT incorporation increased the dynamic yield stress and equivalent viscosity of the LC3 pastes, the content of 0.1 wt.% slightly increased and anticipated the occurrence of the main peak of the aluminates. Increases of up to 13.5% in compressive strength at 7 and 28 days of hydration were observed for a CNT content of 0.1 wt.%.

Resumo Alternativas ao cimento Portland convencional com apelo mais sustentável são cada vez mais recorrentes. Entre elas estão os sistemas Limestone Calcined Clay (LC3), caracterizados por altos percentuais de substituição do clínquer Portland por argila calcinada e calcário, materiais amplamente disponíveis em todo o mundo. Um completo entendimento do comportamento reológico dos sistemas LC3 é necessário para que a aplicação prática deste tipo de cimento seja consolidada. Além disso, embora ainda não investigada, a incorporação de nanomateriais se destaca como uma alternativa promissora para acelerar reações e melhorar o desempenho mecânico desses sistemas em idades precoces. Este estudo investigou a incorporação de teores de nanotubos de carbono (CNT) de 0,05 a 0,125% em um sistema LC3 por meio de reometria rotacional, calorimetria isotérmica, resistência à compressão aos 7 e 28 dias e difração de raios-X. Embora a incorporação de CNT tenha aumentado a tensão de escoamento e a viscosidade equivalente das pastas LC3, o teor de 0,1% aumentou ligeiramente e antecipou a ocorrência do pico principal dos aluminatos. Aumentos de até 13,5% na resistência à compressão aos 7 e 28 dias de hidratação foram observados para um teor de CNT de 0,1% em massa.

resumo: Pesquisas acerca do concreto de pós reativo (CPR) têm abordado vários aspectos importantes sobre seu desempenho. São diversas as técnicas de aprimoramento empregadas na elaboração destes concretos. Com isso, resistências à compressão elevadas têm sido relatadas com a aplicação de tensões de pré-adensamento e cura em autoclave. O objetivo deste trabalho foi avaliar a aplicação de pó de quartzo em substituição ao agregado miúdo, de nanosílica e de pigmentos inorgânicos na otimização das propriedades mecânicas do CPR. O trabalho experimental foi desenvolvido em três fases. Na primeira foram dosados traços de CPR com agregados de diferentes dimensões máximas características (1,2; 0,6; 0,075 e 0,045 mm). Na segunda fase avaliou-se a influência da nanosílica nas propriedades do CPR. Na terceira fase avaliou-se o efeito da adição de pigmento amarelo, verde, laranja e azul, todos inorgânicos, na dosagem de CPR. Como principais resultados, observou-se que a resistência à compressão do CPR é influenciada pela dimensão máxima característica do agregado. Ao passar a dimensão máxima do agregado de 1,2 mm para 0,045 mm à resistência a compressão do concreto aumentou 156 MPa. O tipo de pigmento empregado no CPR não influenciou à resistência a compressão de forma significativa. O traço de maior resistência foi dosado com pigmento amarelo e teve uma resistência média de 310,7 MPa..

abstract: Recent reports on reactive powder concrete address important aspects regarding its performance. Several techniques are used to improve the design of such concretes. Ultra-high compressive strengths have been reported with the application of pre-setting pressure and autoclave curing. The objective of this work is to evaluate the use of very fine quartz powder to replace fine aggregate, nanosilica, and inorganic pigments to optimize mechanical properties of reactive powder concrete. The experimental work was developed in three distinct phases. In the first phase, mix-proportions of reactive powder concrete have been developed, considering different maximum aggregate sizes (1.2, 0.6, 0.075, and 0.045 mm). In the second phase, the influence of nanosilica on the properties of reactive powder concrete was evaluated. In the third phase, the effect of the addition of yellow, green, orange, and blue inorganic pigments to the reactive powder concrete mix-design was evaluated. Results show that the maximum aggregate size influences the compressive strength of the reactive powder concrete. A decrease from 1.2 mm to 0.045 mm in the maximum aggregate size resulted in 156 MPa increase in the compressive strength. The type of pigment did not significantly influence the compressive strength of the reactive powder concrete. The mix-proportion that resulted in the highest compressive strength (310.7 MPa) was designed using yellow pigment.

RESUMO Essa pesquisa teve por finalidade avaliar um resíduo de lodo de efluentes de indústrias de papel quanto à potencialidade de emprego em matrizes cimentícias. Verificou-se a composição química do resíduo e realizaram-se misturas com adições de 0, 5 e 10%, em relação à massa de cimento. As matrizes cimentícias foram analisadas por meio de calorimetria isotérmica, resistência à compressão, resistência à tração na compressão diametral, absorção de água por capilaridade, densidade de massa aparente e módulo de elasticidade dinâmico. Os resultados obtidos não foram satisfatórios, visto que a adição do resíduo à matriz apresentou aumento no consumo de cimento para atingir a resistência requerida e aumento no consumo de água para manutenção da consistência.

ABSTRACT The purpose of this study was to evaluate a paper sludge waste obtained from tissue paper industries regarding its potential for use in cementitious materials. The chemical composition of the waste was assessed and mixtures were made with 0%, 5% and 10% additions of the material, by mass of cement. The cement matrices were analysed experimentally by isothermal calorimetry, compressive strength and tensile strength by diametric compression, water absorption by capillarity, apparent mass density and dynamic modulus of elasticity. The results obtained were not satisfactory, since the addition of the paper sludge waste showed an increase in the cement consumption to reach the required compressive strength, as well as a rise in water consumption in order to maintain the mortar consistency.

RESUMO O uso de resíduos oriundos do processo de beneficiamento de ágata (pó de ágata) em argamassas e concretos de cimento Portland é viável tecnicamente por suas propriedades mecânicas e de durabilidade. Porém, não existem pesquisas que avaliem o perfil ambiental dos materiais produzidos. O presente estudo visa avaliar os impactos ambientais potenciais associados ao ciclo de vida de argamassas e concretos fabricados com a utilização de pó de ágata como substitutivo do cimento Portland e de agregado miúdo, respectivamente. Para tanto, considerou-se proporcionamentos definidos em análises laboratoriais executadas previamente a este trabalho, em uma avaliação do berço ao portão (cradle to gate), onde foram avaliados os seguintes impactos, de acordo com a metodologia CML-IA: mudança climática, acidificação do solo e da água, eutrofização, depleção da camada de ozônio e depleção de recursos abióticos (fóssil e não fóssil). Resultados demonstram redução dos impactos potenciais de até 30%, para o uso do resíduo em substituição ao cimento em argamassas. Reduções pouco expressivas são observadas para o uso do resíduo em substituição ao agregado miúdo, porém o ganho de resistência mecânica justifica a aplicação do resíduo em casos específicos. Uma vez que todos os impactos avaliados estão fortemente relacionados ao consumo de cimento, considera-se que o uso do resíduo em substituição ao cimento é a alternativa mais ambientalmente viável, para os casos avaliados. A participação dos processos relacionados ao transporte de mercadorias em todas as categorias de impacto valida a utilização de produtos produzidos/extraídos localmente. Finalmente, estudos futuros devem considerar o desempenho dos materiais produzidos, em comparação aos de referência.

ABSTRACT The application of residues from agate beneficiation process (agate powder) in mortars and concretes based on Portland cement is technically viable considering materials mechanical properties and durability. However, there is a lack of studies that assess the environmental profile of the produced materials. This paper aims to evaluate the potential environmental impacts associated to the life cycle of mortars and concretes produced with the application of agate powder in substitution of Portland cement and fine aggregate, respectively. To that, experimental designs defined in previous studies were considered, to perform a cradle to gate analysis, where the following impacts were evaluated, according to CML-IA method: climate change, soil and water acidification, eutrophication, ozone layer depletion, and resources depletion (fossil and non-fossil). Results show up to 30% reduction of potential impacts, for the application of the residue in substitution to Portland cement in mortars. Less expressive reductions are observed for the use of the residue in substitution of the fine aggregate; however, gains on mechanical strength justify the application of the residue in specific cases. Since all the assessed impacts are closely related to cement consumption, the application of the residue to replace cement is considered the most environmentally viable alternative, for the evaluated cases. The participation of the transport processes in all impact categories validates the application of materials locally produced/extracted. Finally, future studies shall consider the performance of the produced materials, in comparison to the reference ones.

RESUMO A construção civil tende a exigir a otimização dos processos, com prazos de entrega reduzidos. Logo, tornase necessária a busca por alternativas que forneçam as propriedades necessárias ao concreto em períodos de tempo mais curtos. O objetivo deste trabalho é avaliar a influência de um aditivo acelerador de resistência baseado em nitrato de cálcio na resistência à compressão e em propriedades físicas de argamassas de cimento Portland, com diferentes teores de cinza volante (CV), visando analisar se a incorporação do aditivo compensaria a baixa contribuição desta adição nas resistências nas primeiras idades. Foram realizados ensaios de calorimetria isotérmica, absorção de água por capilaridade, índice de consistência e resistência à compressão em misturas com teores de aditivo de 0%, 0,33%, 0,66% e 1,00%. No que se refere ao tempo de pega final, nas amostras sem CV, o aditivo reduziu este período. Nas amostras com 40% e 60% de CV, verificou-se um aumento deste tempo. Para as resistências à compressão de 1 dia, o teor de aditivo que gerou os maiores valores foi de 1,00% para as argamassas com 0% e 40% CV, não existindo diferenças estatisticamente significativas para os sistemas com 60%. Já em idades superiores, o aditivo ocasionou reduções na resistência das amostras sem CV e aumentos proporcionais ao teor de aditivo nas amostras com 40% e 60% de CV. Constatou-se que as argamassas com aditivo e sem adição de CV apresentaram uma redução no índice de absorção por capilaridade. Já para as amostras com 40% e 60% de CV os menores índices de absorção foram obtidos nos traços sem aditivo. Portanto, é possível concluir que o aditivo avaliado nesta pesquisa acelerou as reações de hidratação, gerando um aumento nas resistências em idades iniciais, mas com um acréscimo insuficiente para compensar a queda de resistência pela incorporação de CV na composição das amostras. Levando em consideração as diferentes propriedades avaliadas, observou-se não ser possível estabelecer um teor ótimo de aditivo para cada teor de CV estabelecido. Sendo necessário avaliar qual propriedade é de maior interesse ao usuário.

ABSTRACT Civil construction tends to require the optimization of processes with reduced times. Therefore, it is necessary to search for alternatives that provide the required properties to the concrete, in shorter periods of time. The objective of this work is to evaluate the influence of a calcium nitrate based accelerator admixture on the properties of Portland cement mortars with different fly ash (FA) contents, in order to analyze the effect in the incorporation of the admixture, mainly if the accelerator is able to compensate the low strength contribution of the FA at early ages. Tests were carried out using isothermal calorimetry, water absorption by capillarity, consistency index and compressive strength in mixtures with admixture contents of 0%, 0,33%, 0,66% and 1,00%. Regarding setting time results, as excepted the admixture accelerated the final setting time. By the other hand, in the samples with 40% and 60% of FA, an increase of the final setting time was verified. For the 1-day compressive strengths, the admixture content that have generated the highest values was 1.00% for mortars with 0% and 40% FA. At higher ages, the admixtures led to reduce the compressive strength values of the samples without FA. On the other hand, in the samples with 40% and 60% of FA with the use of the accelerator higher compressive strength were identified. It was verified that the mortars with admixture and without addition of FA showed a reduction in the absorption index by capillarity. For the samples with 40% and 60% of FA, the lower absorption index was obtained in the samples without admixture. Therefore, it is possible to conclude that the admixture evaluated in this research accelerated the hydration reactions, generating an increase in the compressive strength at early ages, but with an insufficient increase to compensate the lower reactivity of the FA. Taking into account the different properties evaluated, it was not possible to establish an optimum admixture content for each FA content. It is necessary to evaluate which property is of greater interest to the user.

Resumo O estudo da aderência de argamassas de revestimento torna-se importante quando se verifica a grande quantidade de manifestações patológicas presentes nas edificações devido aos descolamentos e desplacamentos. As principais propriedades que exercem influência no desenvolvimento da aderência são a resistência de aderência à tração, a resistência de aderência ao cisalhamento e a extensão de aderência, contudo a maioria dos estudos tem como foco apenas a resistência de aderência à tração. Nesse contexto, o presente trabalho apresenta um dispositivo desenvolvido para a realização de ensaios de resistência de aderência ao cisalhamento, que pode ser acoplado em um aderímetro comumente utilizado em ensaios de resistência de aderência à tração. Para a validação do dispositivo realizaram-se ensaios de resistência de aderência ao cisalhamento em três argamassas com diferentes teores de ar incorporado, aplicadas sobre substratos de concreto. Os resultados demonstram que o dispositivo desenvolvido é eficiente, de fácil utilização e reprodução, apresentando resultados de resistência de aderência ao cisalhamento coerentes e com baixos valores de coeficiente de variação, podendo tornar-se um importante equipamento para análise comparativa de argamassas.

Abstract The high incidence of building pathologies resulting from the lack of adherence of mortar coatings evidences the importance of conducting studies focusing on this problem. The main properties that influence adherence are tensile bond strength, shear bond strength and adherence extension or real interfacial contact area. However, most studies in this area focus only on tensile bond strength. In order to understand the properties that influence bond strength, it is essential to carry out interfacial mortar/substrate studies. Hence, this paper presentes an investigation of shear bond strength, the main property influencing the coating bond on mortars. A device to test shear bond strength was developed and tested. This tool can be fitted to a pull-off device that is commonly used and meets the Brazilian standards for tensile strength tests. In order to validate the proposed device, three different mortars with air-entraining admixture applied on concrete substrates were tested. The results showed that the device is effective and also easy to use and reproduce. The shear bond strength results were coherent and presented low variation coeficiente values, showing great potential for use in the comparative analysis of mortars.

O setor da construção civil é reconhecido como um grande consumidor de recursos, e responsável por diversas emissões que causam impactos substanciais ao ambiente. Muitos destes impactos estão diretamente relacionados à produção de materiais de construção. Por isso, mundialmente cresce a tendência de se propor o uso de materiais de construção inovadores, que considerem a mitigação de seus impactos ambientais no processo produtivo. Para avaliar todos os impactos ambientais relacionados a estes materiais, é necessário que se avalie todas as fases de seu ciclo de vida. Para isso, propõe-se a aplicação da Avaliação do Ciclo de Vida (ACV), metodologia internacionalmente consagrada na avaliação ambiental de produtos, processos e serviços, sendo também normatizada para o cálculo de declarações ambientais de produtos da construção civil. Sabe-se que a produção cimento emite quantidade pronunciadas de gases do efeito estufa. Por isso, neste trabalho, a ACV é aplicada para o cálculo da pegada de carbono de clínqueres alternativos produzidos em laboratório. Os resultados obtidos demonstram uma redução em 22% da pegada de carbono do clínquer alternativo em relação ao clínquer Portland, indicando as etapas do processo produtivo que mais colaboram para estes valores. Ainda, evidencia-se a ampla aplicabilidade da ferramenta ACV ao setor da construção.

It is widely acknowledged that the construction industry is a majorconsumer of resources and is responsible for emissions that cause substantial environmental impacts. Many of those impacts are directly related to the production of building materials. Consequently, the use of innovative building materials that consider the mitigation of environmental impacts through their production process has become a worldwide trend. In order to evaluate all the environmental impacts related to these materials, it is necessary to assess allthe life cycle stages. In order to do that, we propose the application of Life Cycle Assessment (LCA), an internationally acknowledged method for the environmental evaluation of products, processes and services, which is also standardized for the environmental product declaration of construction products. Cement production is known to emit significant amounts of greenhouse gases. Hence, in this paper, LCA is applied to evaluate the carbon footprint of alternative, laboratory-produced clinker. The results show a 22% reduction in the carbon footprint of alternative clinker when compared to Portland clinker, indicating the stages in the production process that most contribute to these values. Moreover, the results indicatea wide range of applications of LCA in the construction industry.

O desenvolvimento científico do cimento Portland é bastante difundido no Brasil e no mundo. Entretanto, o cimento sulfoaluminato de cálcio belítico (CSAB), embora seja considerado de menor impacto ambiental, ainda têm como base estudos em fase relativamente precoce em relação aos já desenvolvidos para o cimento Portland mundialmente e com menor expressão ainda no âmbito nacional. Na produção do clínquer CSAB, produto base para a produção deste cimento, uma questão relevante está relacionada ao conteúdo de enxofre presente na farinha precursora, que é maior que no clínquer Portland. Materiais percursores a base de enxofre são necessários para formação de fases como a ye'elimita e anidrita, sendo que em quantidades inadequadas podem ser volatilizados subprodutos a base de enxofre que geram transtornos operacionais e ambientais. O excesso de enxofre na matéria-prima do cimento Portland pode ocasionar a elevação da emissão de SO2 com os gases de saída, abafando a suspensão do pré-aquecedor, além de provocar a formação de anéis de colagem no forno, escapando para atmosfera o SO2, o que pode contribuir para formação de chuvas ácidas. Além disso, a viabilização da produção do cimento CSAB depende da disponibilidade de matérias-primas a baixo custo, sendo o aproveitamento de resíduos industriais uma alternativa. Dentre os resíduos com potencial de uso em farinhas precursoras de clínquer CSAB destaca-se o lodo de anodização de alumínio, uma rica fonte de alumínio, elemento importante para formação desses cimentos. Assim, é importante avaliar o comportamento frente à perda de massa de farinhas precursoras de clínquer CSAB sintetizadas a partir de lodo de anodização do alumínio para verificar a influência do resíduo na decomposição de fases sulfatadas acima da temperatura de formação da ye'elimita (1250ºC). Foram compostas farinhas com reagentes químicos puros, com resíduo e com materiais convencionais. As matérias-primas foram proporcionadas por equações potenciais de formação de fases sintéticas a partir da composição de óxidos da farinha. Para verificação da perda de massa, foram realizadas análises termogravimétricas no intervalo de temperatura compreendido entre 30 e 1450ºC. O estudo comprovou a potencialidade no uso de resíduos do processamento de alumínio para produção de cimentos CSAB e se verificou que há um limite de temperatura próximo aos 1250ºC para evitar decomposição de fases sulfatadas e a consequente emissão de SO2.

Portland cement science is well established in Brazil and in the world; however, the development of calcium sulfoaluminate belite (CSAB) cements, considered a low-environmental impact material, is still in its initial stages relative to cement Portland abroad and there are even fewer studies nationally. One concern regarding the production of CSAB cements is the high amount of sulfur in the raw materials. Excess sulfur in the feed-stock of Portland cement causes the increase of SO2 emissions, a dampening the efficiency of the pre-heater in the clinker factory, in addition to causing the formation of bonding rings inside the kiln. The viability of the production of CSAB cement depends on the availability of raw materials at low cost, preferably with the use of an alternative industrial waste. Thus, the aim of this work is to analyze the mass loss of lab-made CSAB mixtures up to a temperature of 1450ºC, in order to verify the decomposition of sulfated compounds and to evaluate the possibility of replacing bauxite by an alternative source of Al2O3, namely by aluminum anodizing sludge (AAS) residue, which presents itself as an interesting raw-material for the production of CSAB clinker due to its high content of alumina. Mixtures made with pure chemicals, AAS residue and conventional materials were produced. Raw materials were proportioned based on equations formation of compounds synthetic from the mixture oxides composition. To check the mass loss, thermogravimetric analyzes were performed. It was concluded that the maximum temperature for CSAB clinker production should be close to 1250ºC to avoid decomposition of sulfur-containing phases and their related SO2 emissions.

Atualmente há um expressivo aumento no consumo de cimento, aliado à crescente preocupação ambiental inserida dentro do processo industrial. Com o intuito de amenizar impactos gerados pelo consumo de matéria-prima e emissão de CO2 para a atmosfera, foi realizado um estudo em laboratório no qual a escória do forno panela (EFP), um resíduo da indústria siderúrgica, foi empregada para fabricação do clínquer Portland. O objetivo é avaliar a qualidade do clínquer e a emissão de CO2 gerada ao adicionar esse subproduto na farinha do clínquer. Foram realizadas análises termogravimétricas para quantificar as emissões de CO2 por farinhas sem e com EFP, a partir da avaliação de sua decomposição em elevadas temperaturas. Os clínqueres produzidos foram avaliados qualitativamente por difração de raios X e microscopia óptica. Os resultados demonstram que o clínquer produzido com EFP tem uma emissão de CO2 16,51% mais baixa que o clínquer referência, produzido apenas com reagentes químicos puros. Os resultados dessa análise mineralógica por difração de raios X e microscopia óptica de luz refletida mostraram-se satisfatórios, observando-se uma melhor queimabilidade da farinha com EFP.

Currently, there is a considerable increase in cement consumption, alongside a growing concern with environmental issues in the industrial process. In order to mitigate the impacts caused by the consumption of raw materials and CO2 emissions in the atmosphere, a laboratory study was conducted in which ladle furnace slag (LFS) from the steel industry was used in the manufacture of Portland cement clinker. The aim of this paper is to evaluate the quality of the clinker and CO2 emissions generated by adding ladle furnace slag (LFS) to the raw meal used in clinker production. Thermogravimetric analyses were performed to quantify the CO2 emissions generated by mixtures with and without LFS, based on the evaluation of their decomposition at increased temperatures. The clinkers produced were evaluated qualitatively by X-ray diffraction and optical microscopy. The results demonstrated that clinker produced with LFS had CO2 emissions 16,51% lower than those of the control clinker, made only with pure reagents. The results of the mineralogical analysis and optical microscopy in reflected light were satisfactory, showing evidence of improved raw mix burnability with LFS.

O aluminato tricálcico (C3A) é a fase que reage mais rápido na hidratação do cimento quando em contato com a água. Geralmente, a forma cristalina sintetizada durante o processo de clinquerização é cúbica. No entanto, o íon Na+ pode ser incorporado na estrutura cristalina do C3A, em substituição ao Ca2+, levando à modificação da forma cristalina cúbica, para a ortorrômbica (Na- C3A). Embora alguns estudos tenham investigado a interferência desta fase modificada na hidratação do cimento, algumas lacunas de conhecimento ainda existem. O presente estudo utiliza fases puras sintetizadas em laboratório, para, desta forma, examinar as reações isoladamente. A hidratação destes aluminatos na presença de gipsita foi estudada utilizando calorimetria isotérmica, microscopia eletrônica de varredura (MEV), difração de raios X (DRX) e ensaio de reologia de modo dinâmico, para comprovar e observar o comportamento diferenciado de cada aluminato. Os resultados mostraram que existem grandes diferenças na hidratação de cada aluminato, sendo o C3A ortorrômbico mais reativo nas primeiras idades quando em presença de gipsita, consumindo-a totalmente em poucos minutos. As pastas com C3A ortorrômbico na presença de gipsita apresentaram um calor total liberado no mínimo 10 vezes maior quando comparado às pastas com C3A cúbico. As imagens de MEV e os difratogramas demonstraram que as pastas contendo C3A ortorrômbico reagiram mais rápidas formando cristais maiores de etringita.

Tricalcium aluminate (C3A) is the phase that reacts more quickly in the cement hydration when in contact with water. Generally, the crystalline form of C3A synthesized during clinkerization is cubic. However, Na+ can be incorporated into the crystalline lattice of C3A, replacing the Ca2+, leading to the formation of orthorhombic C3A (Na-C3A). Although some studies have investigated the influence of this polymorphous on cement hydration, some knowledge gaps still exist. This study uses pure phases synthesized in laboratory to analyze the reactions independently, isolating the reactions from the others phases. Hydration reactions of C3A in presence of gypsum were investigated by isothermal calorimetry, scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD), and dynamic mode rheology. The results showed differences in the hydration of each aluminate, indicating that the orthorhombic phase is more reactive at early ages in the presence of gypsum, consuming them very quickly. The pastes mixed with orthorhombic C3A and gypsum presented a total heat released at least 10 times greater than the ones made with cubic C3A. The SEM images and the XRD patterns demonstrate that the pastes containing orthorhombic C3A reacted at a faster rate, and the ettringite crystals formed were also longer.