Resumo O resíduo de bauxita (BR), um subproduto da produção de alumina e alumínio, apresenta alto teor de alumínio, silício e ferro proveniente da bauxita, e sódio da digestão do minério durante o processo Bayer. Esse resíduo ainda está sendo descartado nos lagos de lama, causando alguns problemas ambientais. Assim, a busca por uma aplicação em larga escala tem ganhado cada vez mais atenção. Estudos relatados na literatura apontam que uma das aplicações mais promissoras está associada ao cimento Portland, o que também pode ajudar a reduzir o impacto ambiental causado pelas emissões de CO2 durante a produção do ligante hidráulico. Neste trabalho, uma avaliação combinada de reometria oscilatória e calorimetria isotérmica foi realizada para o monitoramento do estágio de endurecimento de composições de cimento Portland (PC) misturadas com BR geradas em diferentes locais no Brasil. O ensaio de varredura no tempo foi aplicado para monitorar o ganho de consistência das suspensões ao longo do tempo, permitindo avaliar os parâmetros físicos da consolidação, enquanto as mudanças na reação de hidratação mostraram as diferenças consideráveis realacionadas com a contribuição química. Como conclusão, ficou claro o impacto de cada BR, principalmente devido aos aspectos relacionados aos aluminatos, silicatos e sódio solúveis, que em associação com os íons solúveis do PC, afetaram a reação química e as forças de aglomeração/floculação das partículas.

Abstract Bauxite residue (BR), a by-product of alumina and aluminum production, consists of high aluminum, silica, and iron content, and sodium from the bauxite ore digestion during the Bayer process. This waste is still being disposal into the lakes of mud, causing some environmental problems. So, the search for its application has gained interest. Studies reported in literature point out that one of the most promising applications is in association with Portland cement, which can also help to reduce the environmental impact caused by the CO2-emissions in its production. In this work, a combined evaluation of oscillatory rheometry and isothermal calorimetry was performed for the monitoring of the hardening stage of Portland cement (PC) compositions blended with BR generated in different sites in Brazil. The time-sweep test was applied to obtain the consistency gain of suspensions over-time, allowing us to understand the physical parameters of consolidation, while the changes in the hydration reaction showed considerable differences in the chemical contribution. As a conclusion, it was clear the impact of each BR, mainly due to the aspects related to soluble aluminates, silicates, and sodium, which in association with the soluble ions from PC, affected the chemical reaction and agglomeration/flocculation forces of particles.

Resumo A redução do consumo de cimento na composição de argamassas de revestimento é uma alternativa para a diminuição do impacto ambiental provocado na cadeia de produção do ligante. A utilização de materiais cimentícios suplementares (supplementary cementitious materials - SCM) e a dosagem com base nos conceitos de empacotamento e mobilidade de partículas são estratégias que podem resultar nas propriedades projetadas tanto no estado fresco quanto endurecido. O objetivo deste trabalho foi ilustrar a influência da alteração no consumo de ligante nas propriedades no estado fresco e endurecido de argamassas de revestimento mantendo-se constante a distribuição de tamanho de partículas, o que resultou em porosidade de empacotamento com insignificante variação. O consumo de cimento variou de 8% a 16% em massa, com adição de filler calcário como SCM, sendo que a consistência foi a mesma devido à alteração dos teores de água nas argamassas. Os resultados indicaram que a redução no consumo de cimento afeta negativamente as propriedades no estado endurecido, mas ainda assim atendem às exigências estabelecidas para esse tipo de revestimento.

Abstract The reduction of cement consumption in rendering mortar composition is an alternative to reduce the environmental impact in the binder production chain. The use of supplementary cementitious materials (SCM) and the dosage based on the concepts of particle packing and mobility are strategies that can result in designed properties both fresh as hardened state. The objective of this study was to illustrate the influence of the change in binder consumption in the properties of formulated rendering mortars keeping constant the particle size distribution, resulting in negligible variation in packing porosity. The cement consumption was ranged from 8 to 16% by mass, with the addition of limestone filler as SCM, with the consistency has being the same due to the alteration of the water content of the mortars. The results indicated that the reduction in cement consumption adversely affect the properties of the mortar in the hardened state, but still quite comply with the requirements for this type of rendering.