RESUMO Um método alternativo para produção de concretos ecoeficientes seria a substituição parcial de cimento Portland por resíduos de pastas e argamassas submetidas a um tratamento termomecânico. Neste contexto, este estudo avalia a influência da relação água/cimento (a/c) e do tamanho médio das partículas na decomposição térmica do cimento hidratado. Pastas de cimento com três relações a/c (0,40, 0,50 e 0,60) e curadas por 28 dias foram moídas para obtenção de granulometrias com tamanho médio de 0,60 mm e 0,15 mm. A decomposição térmica das pastas foi analisada por termogravimetria (TGA), difração de raios X (DRX) e espectroscopia no infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR). A análise de TGA indica que o teor de água quimicamente combinada é favorecido pelo aumento da relação a/c entre 0,40 e 0,50, mas é constante para a/c de 0,50 e 0,60. A redução do tamanho médio quase não interfere nas curvas de TGA. De acordo com as análises por DRX e TGA, a maior parte dos hidratos se decompõe até 500-550°C, enquanto que silicatos de cálcio e aluminatos de cálcio similares às fases anidras do cimento Portland foram detectados na pasta aquecida a 750°C. Assim, temperaturas mais altas seriam necessárias para a completa recuperação do cimento anidro em pastas hidratadas.
ABSTRACT A possible method for producing eco-efficient concrete would be the partial replacement of Portland cement by pastes and mortars residues subjected to thermal-mechanic treatment. In this context, this study evaluates the influence of water/cement (w/c) ratio and average particle size on the thermal decomposition of hydrated cement. Cement pastes with three w/c ratios (0.40, 0.50 and 0.60) and cured by 28 days were ground to obtain two particle distributions with average sizes of 0.60 mm and 0.15 mm. The thermal decomposition of pastes was analysed by thermal gravimetric analysis (TGA), X-ray diffraction (XRD) and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). TGA analysis indicates that chemically bounded water content is improved by the increasing of w/c ratio between 0.40 and 0.50, but it is constant between w/c of 0.50 and 0.60. Particle size reduction almost does not interfere with TGA curves. According to XRD e TGA analysis, most hydrates are decomposed at 500-550 °C, while calcium silicates and calcium aluminates similar to the anhydrous phases of Portland cement were detected on the heated paste at 750 °C. Thus, higher temperatures would be required for the complete recovery of the anhydrous cement in hydrated pastes.