Resumo Cimentos de ionômero de vidro (CIVs) são utilizados como materiais restauradores dentários devido à sua capacidade de aderir quimicamente ao esmalte e à dentina, baixo coeficiente de expansão térmica e compatibilidade com estruturas dentárias. No entanto, esses materiais têm baixa resistência ao desgaste e fraturas. Neste trabalho, CIVs reforçados com ZrO2 foram preparados para avaliar a influência do tamanho de partícula e do teor de ZrO2 em suas propriedades. Os maiores valores de resistência à compressão foram obtidos com a adição de 8,5 %p de ZrO2. A rugosidade média obtida não foi significativamente alterada em comparação com o CIV comercial e o valor mais baixo foi obtido para o compósito com 10% de ZrO2 (50 mesh). No teste de microdureza, os maiores valores foram obtidos com a adição de 8,5 %p de ZrO2. Portanto, os resultados indicaram que a adição de ZrO2 ao CIV é uma alternativa eficaz para melhorar a qualidade das restaurações dentárias.

Abstract Glass-ionomer cements (GICs) are used as restorative dental materials due to their capacity to chemically adhere to enamel and dentin, low thermal expansion coefficient, and compatibility with dental structures. However, these materials have low resistance to wear and fracture. In this work, zirconia-reinforced GICs were prepared to evaluate the influence of particle size as well as ZrO2 content on their properties. All evaluated composites presented compressive strength values above the pure GIC strength. The highest compressive strength values were obtained with the addition of 8.5 wt% ZrO2. The average roughness obtained was not significantly changed compared to commercial GIC and the lowest value was for the composite with 10 wt% ZrO2 (50 mesh). In the microhardness test, the highest values were obtained with the addition of 8.5 wt% of ZrO2. Therefore, the results indicated that the addition of ZrO2 to GIC is an effective alternative to improve the quality of dental restorations.

O cimento de aluminato de cálcio (CAC) tem sido estudado como um potencial material para aplicações na área da saúde tais como, endodontia e de reconstrução óssea. Tais estudos têm sido baseados em produtos comerciais compostos por uma mistura de fases. Melhorias neste sentido podem ser alcançadas pesquisando as rotas de síntese do CAC visando o adequado balanço entre as fases e o controle das impurezas que podem prejudicar a sua atuação em aplicações nas áreas da saúde. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar a produção das fases de CAC por meio das misturas de Al2O3-CaCO3 ou Al2O3-CaO, utilizando-se a difração de raios X para a caracterização. A produção isolada das fases permite que as suas propriedades possam ser estudadas a fim de determinar uma mistura mais adequada para melhor atender as necessidades do cimento endodôntico a base de CAC e outras. A rota Al2O3-CaO possibilitou a produção das fases de interesse (CA, CA2, C3A e C12A7) com maior pureza comparada aquela no sistema Al2O3-CaCO3.

Calcium aluminate cement (CAC) has been studied as a potential material for applications in the areas of health such as, endodontics and bone reconstruction. These studies have been based on commercial products consisting of a mixture of phases. Improvements can be attained by investigating the synthesis routes of CAC aiming the proper balance between the phases and the control of impurities that may impair its performance for biomedical applications. Thus, the aim of this work was to study the CAC synthesis routes in the Al2O3-CaCO3 and Al2O3-CaO systems, as well as the phase characterization attained by means of X-ray analysis. Thus the particular properties of these phases can be evaluated to define a more suitable composition that results in better properties for an endodontic cement and other applications. The Al2O3-CaO route enabled the production of the target phases (CA, CA2, C3A and C12A7) with a higher purity compared to the Al2O3-CaCO3 one.

Os materiais de maior uso em Endodontia como retro-obturador ou selador de defeitos na comunicação da raiz com o periodonto lateral (MTA, mineral trioxide aggregate) e em Ortopedia, para fixar implantes e na remodelação óssea perdida (PMMA, polimetilmetacrilato), apresentam respectivamente, algumas propriedades limitantes como: longo tempo de presa e alta temperatura durante a polimerização. Tais limitações indicam a necessidade de alterações em suas composições bem como o desenvolvimento de materiais alternativos visando expandir suas aplicações. Neste contexto, um novo biomaterial a base de cimento de aluminato de cálcio (CAC) tem sido estudado visando preservar as propriedades positivas e aplicações clínicas do MTA e PMMA superando algumas de suas desvantagens. Estudos recentes envolvendo o uso de CAC têm sido baseados em produtos comerciais compostos por uma mistura de fases. Melhorias neste sentido podem ser alcançadas pesquisando as rotas de síntese do CAC visando o adequado balanço entre as fases e o controle das impurezas que podem prejudicar a sua atuação em aplicações em áreas da saúde. A produção de fases de CAC isoladamente foi estudada anteriormente e neste trabalho é apresentada a sua caracterização quanto à temperatura de reação de hidratação; trabalhabilidade/tempo de presa e quanto a influência sobre pH, condutividade iônica e concentração de sólidos da água e diferentes soluções simuladoras de fluido corporal quando em contato com as fases. Os resultados apresentados indicaram as fases CaO.Al2O3 (CA) e CaO.2Al2O3 (CA2) como as mais promissoras para as aplicações pretendidas.

The mostly used material in Endodontics as root-end filling or perforation as well as root canal sealers (MTA, mineral trioxide aggregate) and in orthopedic surgery to affix implants and to remodel bone loss (PMMA, polymethyl methacrylate), present respectively, some limiting properties such as: long setting time and high polymerization temperature. These drawbacks highlight the need of improvements in their compositions, as well as the development of alternative materials aiming to expand their applications. In this context, a novel biomaterial-based calcium aluminate cement (CAC) has been studied in order to keep the positive properties and clinical applications of MTA and PMMA, overcoming some their disadvantages. Recent studies involving the use of CAC are based on commercial products consisting of a mixture of phases. Improvements can be attained by searching the synthesis routes of CAC aiming the proper balance between the phases and the control of impurities that may impair its performance in applications in the areas of health. The production of CAC phases has been previously studied and this article present their characterization based on hydration temperature; working time/setting time and their influence on pH, ionic conductivity and solids concentration of water and different solutions of simulated body fluid in contact with these phases. The results indicated the CaO.Al2O3 (CA) and CaO.2Al2O3 (CA2) phases as the most suitable for the target applications.

Desde sua introdução na endodontia como um material retro-obturador e selador de defeitos da raiz dental, o agregado de trióxido mineral (MTA) tem sido considerado como um material endodôntico revolucionário. Apesar disso, este material apresenta algumas propriedades limitantes, necessitando alterações em sua composição bem como desenvolvimento de novos materiais. Assim, o objetivo desse trabalho foi mostrar a influência de aditivos no desenvolvimento de um cimento endodôntico à base de cimento de aluminato de cálcio (ECAC). Além disso, foram avaliadas as propriedades do ECAC em comparação com o MTA, quando em contato com solução de fluido corporal simulado (SBF). Testes de manipulação e medidas de resistência à compressão, porosidade aparente, tempo de endurecimento, pH e condutividade iônica, foram realizados para os materiais MTA puro e ECAC contendo aditivos. Considerando as propriedades apresentadas pelo ECAC, este material alternativo pode ser indicado para múltiplas aplicações em endodontia.

The mineral trioxide aggregate (MTA), a material primarily developed as a root-end filling has been extensively investigated as an innovative product for endodontic applications. However, changes in its formulation/composition involving its mineral aggregates and the development of alternatives of materials have been proposed in an attempt to overcome its negative physical-chemical characteristics. In this work, the influence of additives addition on the development of a novel endodontic cement based on calcium aluminate, has been evaluated. In addition, the properties of endodontic calcium aluminate cement (ECAC) were compared with the gold standard mineral-trioxide-aggregate in contact with simulated body fluid (SBF). Manipulation tests and measurements of compressive strength, apparent porosity, setting time, pH and ionic conductivity were carried out on plain MTA and calcium aluminate cement with and without various additives: a polymeric dispersant, CaCl2 as plasticizer, ZnO as radiopacifier and accelerator additives. Based on the ECAC properties and likely bioactivity in contact with SBF solution, this alternative material can be indicated as a potential compound for multipurpose use in endodontics.

A magnésia confere aos concretos excelentes propriedades refratárias aliadas a uma elevada resistência a escórias básicas. Entretanto, na presença de água, ela se hidrata em uma reação expansiva formando o hidróxido de magnésio. A expansão gerada, se não for controlada ou reduzida, danifica a estrutura do material podendo até levar à sua completa desintegração. Neste trabalho, aditivos conhecidos como quelantes foram adicionados à suspensão de sínter de magnésia, com e sem cimento de aluminato de cálcio, a fim de evitar a reação de hidratação da magnésia. Sob o ponto de vista químico, foram realizadas medidas de potencial zeta e grau de hidratação, correlacionando a mudança da carga superficial da magnésia gerada pela presença dos aditivos à quantidade de hidróxido formada. Sob o ponto de vista mecânico e físico, foram realizados o monitoramento da expansão volumétrica aparente e o registro de imagens das amostras. O melhor aditivo anti-hidratação para as amostras com aluminato de cálcio foi o ácido cítrico. A adição de apenas 0,3%-p foi capaz de quase anular a quantidade de hidróxido formada e adicionalmente zerar a expansão.

Magnesia addition to the refractory castables improves the refractoriness and basic slag corrosion resistance. However, in contact with water, magnesia hydrates by an expansive reaction resulting magnesium hydroxide, Mg(OH)2. If this expansion is not controlled or reduced, it can lead to the rupture and under harsh conditions, to material dusting. In this study, additives known as chelants were added to the magnesia sinter suspensions, with or without calcium aluminate cement, with the objective to inhibit the hydration reaction. Considering the chemical aspects, zeta potential and hydration degree were measured and the changes on the surface charge of magnesia caused by the additives adsorption were correlated to the hydroxide amount generated. Concerning the physical and mechanical aspects, apparent volumetric expansion was recorded. The best additive anti-hydration for the samples containing cement was citric acid. Just 0.3wt% was enough to almost inhibit completely the Mg(OH)2 formation, and led to no expansion.

Uma alumina de transição capaz de formar fases hidratadas em água tem sido utilizada como ligante hidráulico alternativo para concretos refratários. Entretanto, têm-se observado que a secagem de concretos preparados com este ligante é normalmente mais lenta do que no caso de composições contendo cimento. Essa característica pode favorecer a pressurização do vapor de água gerado no interior do concreto durante a secagem, podendo culminar na explosão do revestimento refratário. O presente trabalho teve como objetivo relacionar o tipo de aditivo utilizado no processamento de concretos refratários com seu comportamento de secagem e resistência mecânica, por meio da atuação do aditivo na dispersão da matriz do concreto e no mecanismo de hidratação do ligante. Embora a dispersão das partículas do ligante mostre-se primordial no desenvolvimento das fases hidratadas, o total recobrimento da superfície das partículas pelo aditivo ácido cítrico desfavoreceu a hidratação gerando defeitos nos corpos e comprometendo a sua aplicação. Por outro lado, os aditivos poliméricos foram apontados como os mais efetivos para conciliar dispersão e desenvolvimento de fases hidratadas com conseqüente ganho de resistência mecânica.

A reactive alumina able of forming hydrated phases in water has been used as an alternative hydraulic binder in refractory castables. However, it has been observed that the drying of these materials is usually slower comparing to cement containing compositions. Due to reduction of the permeability, this aspect increases the difficult of the vapor migration and can promote water vapor pressurization inside the structure and, eventually, explosion of refractories. Additives usually used in refractory castables, in order to promote matrix dispersion, are shown to affect the hydratable alumina hydration mechanism. The dispersion of binder particles presents a main role in the development of hydratable phases but the coating of the particles surfaces by the additive inhibits the hydration. Comb-like chain additives were indicated in order to match dispersion and hydration of castables containing hydratable alumina as a binder.

A aplicação de concretos refratários é um processo em constante evolução e apresenta uma forte dependência dos avanços dos conhecimentos sobre os ligantes hidráulicos. Os cimentos de aluminato de cálcio constituem os agentes ligantes mais utilizados em concretos refratários, devido principalmente a sua disponibilidade, custo e capacidade de conferir alta resistência mecânica a verde. No entanto, a perda das ligações hidráulicas nestes materiais prejudica o seu desempenho a temperaturas intermediárias (500 a 1000 °C). Neste trabalho, as propriedades de concretos refratários foram avaliadas nesta faixa de temperatura, tendo como variável o tipo de dispersante utilizado uma vez que eles atuam no processo de hidratação de ligantes. Foi verificado que o efeito da atuação do dispersante é um dos fatores que determina o tipo de hidrato formado, que por sua vez influencia as propriedades de concretos. O aditivo que favoreceu a dispersão do concreto e menor consumo de água levou a formação de hidratos termicamente mais estáveis. Isso contribuiu para aumentar a resistência mecânica em temperaturas intermediárias e influenciou o comportamento termomecânico do concreto em alta temperatura.

A growing demand for refractory castables with specific behavior has been inducing a continuous technological evolution, where one of the most important aspects is related to the hydraulic binders. The high alumina cements are the most important hydraulically setting agents used for bonding castables, mainly because they develop high strength within 6-24 h of placement. However, conventional castables show a characteristic drop in the mechanical strength in the 500 to 1000 °C temperature range, when the hydraulic bond is lost due to the dehydration process. In this work, the influence of dispersants in the refractory castables properties was evaluated as a function of firing temperature. It was verified that the hydrate type formed during the curing process depends on the dispersant used and defines the properties of castables. The additive that favored the dispersion of castable and decreased the water consumption resulted hydrates thermally more stable. This contributed to increase the mechanical strength at intermediate temperatures and it also influenced the thermomechanical behavior of castable at high temperature.

A evolução tecnológica de concretos refratários tem tornado mais difícil a etapa de secagem devido a redução da sua permeabilidade e conseqüente aumento da dificuldade para que o vapor de água migre do interior do corpo para a superfície. A hidratação do cimento de aluminato de cálcio também causa decréscimo da permeabilidade dos concretos. Tal processo é significativamente afetado pela presença de aditivos utilizados para a dispersão do concreto. Neste contexto, este trabalho teve como objetivo relacionar o tipo de aditivo utilizado no processamento de concretos refratários com seu comportamento de secagem e resistência à tração. Foi verificado que os aditivos não atuam somente na dispersão das partículas da matriz e ligante, mas o efeito da sua atuação pode influenciar no tipo de hidrato formado. O aditivo CS se mostrou um eficiente dispersante promovendo a redução no consumo de água. Isso acarretou na formação preferencial dos hidratos C3AH6 disponibilizando mais alumina para a formação de AH3. Essa fase apresenta alta capacidade de preencher vazios interparticulas contribuindo para aumentar a resistência à tração do material. Por outro lado, o aditivo AC desfavoreceu a formação desses tipos de hidratos uma vez que atua como retardador da hidratação do cimento por meio do consumo de íons cálcio. Também a presença de um maior teor de água nos concretos preparados com este aditivo pode explicar o aumento da porosidade e decréscimo da resistência à tração do concreto.

The growing technology applied in the refractory castables production has become more difficult the drying process due the reduction of their permeability and the consequent increasing difficult of vapor migration from the inner region of the body to the surface. The hydration of calcium aluminate cement is also responsible for the castables permeability reduction. This process is significatively affected by the presence of additives used to disperse the castables. In this context, the objective of this work was to evaluate the influence of the different kind of additives on the drying behavior and traction strength of castables. It was verified that additives not only influence in the dispersion of matrix and binder particles but also in the type resulting hydrate. The additive CS favored the dispersion of castable and decreased water consumption resulting in the main formation of hydrates C3AH6 and AH3. The formation of AH3 is particularly favored by precipitation of C3AH6 due to alumina content available to its formation to be larger. This phase appears frequently as gel and due its high capacity to fill interparticle voids can be correlated to the traction strength development. On the other hand, in the presence of additive AC it was observed reduction in relation the formation these hydrates due his retarder effect which occurred by calcium ions consumption. Moreover, the presence of bigger water content contributed for increase of porosity and decrease of traction strength of castable.

Ligantes hidráulicos, como os cimentos de aluminato de cálcio e as aluminas hidratáveis, são os responsáveis pelo desenvolvimento de resistência mecânica de concretos refratários (desmoldagem) influenciando também as suas propriedades reológicas (trabalhabilidade). Tal influencia se deve ao processo de hidratação desses materiais cujo controle depende do conhecimento do efeito das diferentes variáveis na cinética desse processo. A adição de matriz ao cimento influencia o seu comportamento de hidratação, bem como a extensão do período de indução, a composição das fases e dos produtos de hidratação. Aditivos podem atuar como retardadores dificultando o processo de dissolução do cimento, por meio da formação de barreiras insolúveis ao redor das suas partículas e favorecendo a formação de hidratos mais solúveis. Podem também atuar como aceleradores favorecendo a formação de hidratos menos solúveis e pela formação de núcleos iniciadores do processo de crescimento dos cristais dos hidratos. Assim, neste trabalho foi estudada a influência de diferentes tipos de matriz e aditivos no processo de hidratação de diferentes ligantes hidráulicos.

Hydraulic binders such as hydratable alumina and calcium aluminate cement present a major influence on the rheological properties and mechanical strength development of castables, defining their workability and demoulding times, respectively. Such behavior is related to the hydration process and its control depends on the knowledge of the variables that determine the kinetics of the involved reactions. The matrix addition to cement influences the hydration behaviour, as well as, the length of the induction period, the composition of the phases and of the hydration products. Additives such as the retarders can inhibit the process of cement dissolution, by the build up of insoluble barriers around the cement particles, and enhance the formation of more soluble hydrates. They can also behave as accelerators inducing the formation of less soluble hydrates and speeding up the beginning of the hydrate nucleation. In this context, the objective of this work was to evaluate the influence of different kind of matrix and additives on the hydration process of different sources of the hydraulic binder.

Aditivos químicos podem ser adicionados aos concretos refratários com diferentes propósitos, como por exemplo, visando a dispersão das partículas finas da matriz por meio de mecanismos de dispersão eletrostáticos/eletroestéricos (dispersantes) e para controlar o processo de hidratação das partículas do agente ligante (retardadores/aceleradores). O estado de dispersão da matriz de um concreto refratário apresenta uma grande influência no comportamento reológico desse material, determinando as técnicas utilizadas para a sua aplicação. Os concretos bombeáveis tem crescido em importância tecnológica devido principalmente à possibilidade de se moldar peças que se encontram distantes do local de mistura, de maneira rápida, eficiente, sem desperdícios e com menor custo. Todavia, para que as vantagens tecnológicas deste processo sejam melhor exploradas, é necessário que o comportamento reológico e as características de endurecimento (tempo de pega) do concreto sejam compatíveis com o processo. Neste contexto, este trabalho teve como objetivo avaliar simultaneamente a capacidade de diferentes aditivos quanto à dispersão das partículas da matriz, bem como a sua influência no processo de hidratação de diferentes tipos de ligantes hidráulicos, utilizando-se medidas da fluidez e da trabalhabilidade destes concretos refratários.

Chemical additives may be added to the castables for different purposes, as for example, to disperse matrix fine particles through electrostatic/electrosteric mechanisms (dispersants) and to control the hydration process of cement particles (retarders/accelerators). The state of dispersion of the castables matrix particles presents a direct influence in their rheological behavior, defyning the techniques that can be used for their installation. The growing demand for automatically transported refractory castables has stimulated the use of pumpable castables due to its fast and high quality placing, without losses and with reduced costs. However, in order to explore the technological advantages of this process it is necessary that the rheological behavior and setting characteristics of castables are in tune with the process. In this context, the objective of this work was simultaneously evaluate the influence of the different additives on the matrix particles dispersion and the hydration process of different hydraulic binder, through fluidity and setting time measurements of refractory castables.

O desenvolvimento de concretos refratários avançados exige uma otimização simultânea das propriedades reológicas (fluidez e trabalhabilidade) e do tempo de desmoldagem desses materiais. Geralmente, tais propriedades, bem como as variáveis que as influenciam, são avaliadas diretamente no concreto refratário por meio de medidas de fluidez e da resistência mecânica. Tal procedimento demanda tempo e limita a investigação sobre todas as possíveis combinações de variáveis que podem influenciar o mecanismo de consolidação a partir de diferentes agentes ligantes. Neste contexto, esse trabalho tem como objetivo apresentar técnicas alternativas que podem facilitar a avaliação da consolidação de suspensões cerâmicas com o uso de diferentes ligantes, correlacionando propriedades macroscópicas como trabalhabilidade e o tempo de desmoldagem de concretos refratários. Tais técnicas consistem em medidas de condutividade elétrica, da temperatura, dos módulos de armazenamento (G') e de perda (G") dos materiais (ensaios reológicos oscilatórios), e da resistência do material a uma deformação axial imposta (ensaios reológicos de força normal).

The development of advanced refractory castables demands a simultaneous optimization of rheological properties (fluidity and workability) and the time for demolding. Generally, such properties and the variables that influence them, (temperature and additives) are directly evaluated in the refractory castable. Nevertheless, such procedure demands time and limits the investigation related to the variables that can influence the suspensions consolidation mechanism. In this context, the objective of this work is to present alternative techniques that could better evaluate the setting of ceramic suspensions containing different binders. The results obtained can be correlated with castable macroscopic properties such as workability and demolding time. These techniques comprise the measurements of electrical conductivity, temperature, storage (G') and loss (G") modulus (oscillatory rheological tests) and material's resistance to an uniaxially imposed elastic deformation (normal force rheological tests).

Um dos aspectos principais para o desenvolvimento de concretos refratários está no aprimoramento dos conhecimentos sobre o cimento de alta alumina ou cimento de aluminato de cálcio (CAC), já que esse ligante é o mais utilizado nesta classe de produtos. O objetivo desse trabalho foi o de analisar as informações disponíveis na literatura para se obter um conhecimento mais aprofundado dos mecanismos de ação dos aditivos retardadores e aceleradores da pega deste cimento. Da análise dos dados compilados pode-se concluir que os aditivos retardadores agem geralmente de duas maneiras: 1) dificultando o processo de dissolução do cimento, por meio da formação de barreiras insolúveis ao redor das suas partículas e 2) favorecendo a formação de hidratos mais solúveis, o que aumenta o tempo necessário para que se inicie a precipitação. Por outro lado, os aditivos aceleradores de pega podem atuar favorecendo a formação de hidratos menos solúveis, diminuindo assim o tempo necessário para a precipitação ou ainda pela formação de núcleos iniciadores do processo de crescimento dos cristais dos hidratos. A análise destas informações leva a constatação de que a ação de alguns aditivos retardadores e aceleradores ocorre em estágios distintos no processo de hidratação do CAC. Portanto, pode-se imaginar uma situação onde a combinação desses dois aditivos poderia conferir um tempo de trabalhabilidade adequado e seguro, aliado a um curto tempo de desmoldagem.

One of the main aspects for the development of refractories castables is to master the knowledge regarding calcium aluminate cement (CAC), as this binder is the most applied in these products. The objective of this work was to analyze the available information in the literature in order to explain the understanding regarding the actions of retarder and accelerator additives in the setting mechanisms of CACs. The analysis of the compiled information pointed out that the retarder additives, in a general way, act in two ways: 1) inhibiting the process of cement dissolution, by the build up of insoluble barriers around the cement particles, and 2) enhancing the formation of more soluble hydrates, which increase the time necessary for the hardening beginning. On the other hand, the accelerators can induce the formation of less soluble hydrates, diminishing the time necessary for the setting or speeding up the beginning of the hydrate nucleation. The overall analysis pointed out that the action of some retarder and accelerators additives takes place in different periods of the setting time of the CACs. This aspect allows the combination of additives confering a good workability associated to a short demolding time.

O estado de dispersão da matriz de um concreto refratário apresenta uma grande influência no comportamento reológico desse material, determinando as técnicas utilizadas para a sua aplicação. Tais métodos normalmente exigem a preparação de concretos com elevada fluidez, que possam ser bombeados com facilidade e sejam capazes de preencher moldes de formato complexo sem a necessidade de aplicação de vibração. Entretanto, embora tais requisitos favoreçam uma boa trabalhabilidade do concreto, tendem a aumentar o tempo requerido para efetuar a desmoldagem do corpo conformado. Uma vez que o desenvolvimento da resistência mecânica do concreto está intimamente relacionado ao processo de hidratação do ligante hidráulico, este necessita ser controlado quando se busca a redução do tempo para a desmoldagem. Tal controle depende de um profundo conhecimento das variáveis que determinam a cinética das reações. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi o de avaliar a influência do tipo de ligante hidráulico, da temperatura e da presença de finos (matriz) ou de aditivos inorgânicos adicionados ao concreto sobre o processo de hidratação por meio de medidas de temperatura e ensaios reológicos oscilatórios em função do tempo.

The dispersion of refractory castables matrix presents a great influence on their rheological behavior, which defines the most appropriate methods for placing these materials. The growing demand for automatically transported refractory castables has promoted the use of pumpable castables, usually specified as self flow compositions. Nevertheless, castables with higher fluidity present longer workability, leading to extended demoulding times. Because the strength development is intimately linked to the hydration process of calcium aluminate cement or hydratable alumina, it needs to be controlled in order to reach the minimum time for demoulding, contributing to reducing overall costs. The control of cement hydration depends on the knowledge of the variables that determine the kinetics of the involved reactions. In this context, the objective of this work was to evaluate the influence of the sources of the hydraulic binder, the temperature and the presence of matrix or inorganic additives on the hydration process, carried out through temperature measurements and oscillatory rheological tests, as a function of the time.

A aplicação de concretos refratários, principalmente na siderurgia, é um processo em constante evolução, que apresenta uma forte dependência dos avanços dos conhecimentos sobre os ligantes hidráulicos. Isso se deve a influência exercida por estes ligantes nas propriedades reológicas e desenvolvimento de resistência mecânica de concretos. O processo de hidratação dos ligantes é sensivelmente influenciado pela presença de aditivos, afetando o tempo requerido para efetuar a desmoldagem do corpo conformado. Além disso, a adição de alumina ao cimento também influencia o seu comportamento de hidratação, bem como a extensão do período de indução, a composição das fases e dos produtos de hidratação. Assim, neste trabalho foi estudada a influência da presença de aditivos dispersantes e/ou acelerador no processo de hidratação de cimento e cimento-matriz. Independente do sistema, os aditivos dispersantes atuaram como retardadores do processo de hidratação, principalmente para o caso do ácido cítrico e citrato de diamônio. Tais aditivos apresentaram-se também como os mais eficientes para a combinação com o acelerador Li2CO3, resultando em um tempo de pega intermediário. Isto mostra ser possível controlar a trabalhabilidade reduzindo o tempo para a desmoldagem.

A growing demand for refractory castables with specific behaviors has been promoting a continuous technological evolution, in which, one of the most important aspects concerns in a deep knowledge of hydraulic binders. These materials present a great influence on the rheological properties and mechanical strength development of castables, defining their workability periods and demoulding times, respectively. The hydration process of calcium aluminate cement is influenced by the presence of additives, which affects the setting and demoulding time of the shaped body. Besides that, the alumina addition to cement also influences the hydration behaviour, as well as, the length of the induction period, the composition of the phases and of the hydration products. Therefore, in this work it was studied the influence of the dispersant and/or accelerator additives on the hydration process of calcium aluminate cement and cement-matrix. Independent of the system, the dispersant additives acted as retarders on hydration process, mainly the citric acid and diammonium citrate. These additives were the most efficient to combine with the accelerator (Li2CO3) resulting an intermediate setting time, good workability and a short demolding time.

Processos envolvendo altas temperaturas consomem grandes quantidades de energia, influenciando o custo final de produtos. Assim, uma necessidade emergente na área de cerâmicas refratárias é o desenvolvimento de materiais isolantes para altas temperaturas. Esses materiais devem apresentar poros pequenos, serem pouco permeáveis, apresentar adequada resistência mecânica e baixa retração volumétrica quando em uso. Portanto, esse trabalho teve como objetivo avaliar a influência do método de produção da suspensão nas propriedades de cerâmicas porosas obtidas por meio da incorporação de uma espuma aquosa. Esta avaliação foi realizada utilizando-se medidas de porosidade, retração linear e resistência mecânica. Os resultados obtidos mostraram que a otimização da suspensão pode ser obtida pela escolha adequada da matéria-prima, bem como do teor de sólidos, resultando em cerâmicas com maior porosidade aliada a adequada resistência mecânica.

Processes involving high temperatures consume great amounts of energy, influencing the final cost of the products. Therefore, there is a clear market need for the development of refractory ceramics with insulating properties for high temperatures application. These materials should present small pores, low permeability, suitable mechanical resistance and low volumetric shrinkage. In this work, the influence of the suspensions in the properties of porous ceramic, obtained by foam incorporation into the ceramic suspension, was evaluated through porosity, linear shrinkage and mechanical strength measurements. The results showed that the appropriate choice of raw materials, as well as solids content of the suspension, resulted in larger porosity. Such aspects should provide porous ceramic with higher mechanical strength due to their superior strut density.