Os benefícios da microscopia de clínquer

A microestrutura do clínquer tem uma influência marcante na maioria das características de desempenho do cimento e do concreto, incluindo demanda de água, trabalhabilidade, bem como tempo de pega e desenvolvimento de resistência. No entanto, o estudo e a interpretação da microestrutura do clínquer permanecem relativamente complexos e geralmente não padronizados, tornando difícil seu uso para uma rotina de previsão do desempenho do cimento e do concreto.

Avaliar o clínquer por meio de análises químicas isoladas, como FRX (Fluorescência de raios X) e análise de fases composicionais por DRX (difração de raios X), não identifica consistentemente as características óbvias de desempenho no cimento acabado ou no concreto. Variações microestruturais sutis ou grosseiras entre os clínqueres podem ser causadas por mudanças na operação do forno ou variações na alimentação crua. Assim, os clínqueres que são composicionalmente idênticos em resultados de FRX e DRX podem ter características de desempenho muito distintas.

A microestrutura do clínquer tem sido amplamente estudada através de vários métodos microscópicos, incluindo seções finas petrográficas e o método "Ono". No entanto, essas técnicas têm limitações no entendimento geral das características do clínquer e, muitas vezes, é difícil comparar a qualidade dos clínqueres de diferentes fontes usando esses métodos.

Uma abordagem recomendada é um método de microscopia óptica completa de clínquer, que usa a avaliação microscópica de nódulos intactos de frações de diferentes tamanhos, retirados de uma amostra representativa maior. A técnica permite a observação direta da microestrutura e composição do clínquer, mostrando alita, belita, fase intersticial e outras características, como porosidade, homogeneidade, sulfato alcalino, cal livre e sulfato de cálcio, para melhor compreender o histórico térmico do clínquer.

Essa perspectiva permite a avaliação do tamanho de alita, temperatura e atmosfera, taxa de resfriamento, características da alimentação “crua” e muito mais. Isso pode direcioanar as decisões sobre o clínquer produzido. Por exemplo, é evidente que uma queima mais forte e um resfriamento mais lento resultam em um tamanho médio estimado de cristal maior, o que tende a gerar resistências reduzidas. Uma queima muito forte também tende a produzir um clínquer com maior teor de finos e mais difícil de moer.

A microscopia óptica é uma ferramenta poderosa para investigar e otimizar a qualidade do clínquer e, por fim, o desempenho do cimento. A GCP tem sido capaz de usar a microscopia óptica para encontrar ligações entre a microestrutura e o desempenho do aditivo de cimento. Também é possível empregar microscopia eletrônica de varredura com análises de dispersão de raios-X nas mesmas amostras para confirmar possíveis diferenças composicionais em linha com as observações feitas no microscópio óptico.