Effect of type cement on the mechanical strength of copper slag mortars Translated title: Efeito do tipo de cimento na resistência mecânica de argamassas de escoria de cobre

Abstract

Copper slag is a massive metallurgist waste. Annual production rises up to 24.6 million tons, approximately, and the main environmental impact derived from slag disposal is the usage of great soil extensions and the resulting visual contamination of the landscape. Along time, copper slag has been used in the manufacture of concrete and cement mortars. Thus, with the aim of verifying binder-type influence in the final hardness of mortars, two types of cement were used: regular cement and high initial resistance cement. Copper slag was characterized from the chemical, mineralogical and grading viewpoints. Official Chilean regulations were used in the applied methodology for the determination of some important slag parameters. Compression and flexural strength trials were carried out on cement mortars in specialized laboratories. The obtained results showed that mortars manufactured with copper slag presented a better resistance to compression and flexural strength than mortars manufactured with normal sand, and those made with high initial resistance cement were even better. It can be concluded from this work that copper slag offers optimal mechanical characteristics to be used in the manufacturing of cement mortars, becoming a sustainable and adequate alternative material for usage in the construction industry.

Translated abstract

A escória de cobre é um resíduo metalúrgico massivo e reconhecido como um passivo ambiental. A geração anual de escória de cobre é de 24,6 milhões de toneladas, aproximadamente, e os principais impactos ambientais, derivados da disposição da escória, é o uso de grandes extensões de solo e a contaminação visual da paisagem. Nas últimas décadas, as escórias de cobre têm sido utilizadas na fabricação de concretos e argamassas de cimento. Nesse estudo, com o objetivo de verificar a influência do tipo de ligante na dureza final de argamassas, foram utilizados dois tipos de cimento: cimento normal e cimento de alta resistência. A escória de cobre foi caracterizada por análise química, mineralógica e granulométrica. Regras chilenas de construção foram utilizadas na metodologia aplicada para a determinação de alguns parâmetros importantes das escórias. Ensaios de resistência à compressão e flexão foram realizados em argamassas de cimento, em laboratórios especializados. Os resultados obtidos mostraram que as argamassas preparadas com escória de cobre e cimento normal apresentaram melhor resistência à compressão e flexão do que as argamassas preparadas com a areia normal, e os resultados obtidos com cimento de alta resistência inicial foram ainda melhores. Pode-se concluir, a partir desse trabalho, que a escória de cobre tem boas características mecânicas, para ser usada na fabricação de argamassas de cimento, constituindo-se em uma adequada alternativa para uso na indústria da construção.