O gargalo do LC3 está na caracterização da argila. A proporção de referência já está publicada. O que decide se essa mistura se aproxima, na resistência, de um cimento Portland comum é o teor de caulinita da argila disponível, e esse teor se mede.
O que é o LC3
LC3 nomeia o cimento de calcário e argila calcinada (limestone calcined clay cement). Na formulação de Scrivener, Martirena, Bishnoi e Maity (2018), o material reúne clínquer moído, argila calcinada, calcário e gesso. A referência, LC3-50, leva 50% de clínquer, 30% de argila calcinada, 15% de calcário e 5% de gesso. O número na sigla é o teor de clínquer. Com essa composição, o artigo registra propriedades mecânicas semelhantes às do cimento Portland comum.
A troca é acoplada. A argila calcinada entra como pozolana e o calcário entra junto. Calcário sozinho, em substituição alta, tende a aumentar a porosidade. Os dois juntos sustentam o teor de clínquer da referência.
O mecanismo, no mesmo artigo, cabe em poucas linhas. Calcinar argila caulinítica forma metacaulim, um aluminossilicato amorfo. O metacaulim reage com o hidróxido de cálcio como pozolana e produz C-(A)-S-H e hidratos de aluminato. A alumina também reage com o calcário e forma hidratos de carboaluminato. Esses produtos preenchem espaço e contribuem para a resistência.
O papel da caulinita
A reatividade da argila calcinada depende sobretudo do teor de caulinita. No LC3-50, argilas com cerca de 40% de caulinita deram resistências comparáveis às do cimento de referência a partir de cerca de 7 dias, em argamassas ensaiadas pela EN 196-1. Argilas nessa faixa estão amplamente distribuídas. Como a argila já é matéria-prima da fabricação de cimento, o artigo nota que elas podem existir até na pedreira da fábrica.
A EN 196-1 é o ensaio europeu de resistência de argamassa de cimento, em prisma. A NBR 7215 faz uma pergunta próxima no Brasil, em cilindro. Os procedimentos não coincidem, e um resultado não substitui o outro.
Na prática
A receita 50/30/15/5 não caracteriza a argila. Duas argilas podem ocupar o mesmo lugar na dosagem e trazer teores de caulinita bem diferentes. A resistência do LC3 acompanha esse teor.
- Medir a caulinita da argila disponível. É o dado que o artigo trata como dominante. Sem ele, a comparação com o cimento de referência não tem base.
- Ensaiar com os materiais reais. Clínquer, argila calcinada, calcário e gesso da combinação que vai ser usada. A resistência comparável citada acima foi lida em argamassa EN 196-1, a partir de cerca de 7 dias, em argilas com cerca de 40% de caulinita. Outra argila, ou outro clínquer, reabre o ensaio.
O projeto LC3, da EPFL com a Agência Suíça para o Desenvolvimento e a Cooperação (SDC), informa no sítio do projeto uma redução das emissões de CO2 de até 40%. A fonte desse percentual é o sítio do projeto, lc3.ch.
Referências
- Scrivener, K.; Martirena, F.; Bishnoi, S.; Maity, S. Calcined clay limestone cements (LC3). Cement and Concrete Research, v. 114, p. 49–56, 2018. DOI: 10.1016/j.cemconres.2017.08.017.
- LC3 Project. École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL) e Swiss Agency for Development and Cooperation (SDC). lc3.ch.
- Cancio Díaz, Y.; Sánchez Berriel, S.; Heierli, U.; Favier, A. R.; Sánchez Machado, I. R.; Scrivener, K. L.; Martirena Hernández, J. F.; Habert, G. Limestone calcined clay cement as a low-carbon solution to meet expanding cement demand in emerging economies. Development Engineering, v. 2, p. 82–91, 2017. DOI: 10.1016/j.deveng.2017.06.001. Leitura complementar, em acesso aberto.