Influência da carbonatação no comportamento de ligante ternário com cinza volante e MgO reativo para produção de compósito leve

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Kautzmann, Vanessa Oerle
• Orientador(a): Kulakowski, Marlova Piva
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade do Vale do Rio dos Sinos
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil
• Departamento: Escola Politécnica
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Óxido de magnésio reativo; Carbonatação; Cimentos alternativos; Sequestro de carbono; Compósito leve
• Palavras-chave em Inglês: Reactive magnesium oxide; Carbonation; Alternative cements; Carbon sequestration; Lightweight composite
• Área do conhecimento CNPq: ACCNPQ::Engenharias::Engenharia Civil
• Link de acesso: http://www.repositorio.jesuita.org.br/handle/UNISINOS/10370

A busca por reduções nas emissões de CO2 é tema recorrente no desenvolvimento de materiais construtivos, dada a contribuição significativa da indústria cimenteira à produção de gases de efeito estufa. Aprimoramentos nas composições de materiais cimentantes vêm sendo desenvolvidos, considerando a substituição de materiais agressivos ao meio ambiente por matérias-primas mais sustentáveis. Neste contexto, diversos autores abordam a utilização do óxido de magnésio (MgO) reativo como uma alternativa ao clínquer na composição de novos cimentos. O emprego do óxido associado à cura com carbonatação tem demonstrado resultados satisfatórios quanto ao ganho de resistência versus emissões de CO2 e durabilidade. O presente trabalho tem como objetivo avaliar as propriedades de um ligante com diferentes teores de substituição do cimento Portland por composições de MgO reativo e cinza volante para avaliação da viabilidade do material na produção de compósito leve. Inicialmente, foram produzidas pastas com o ligante e estas foram submetidas à cura com elevada concentração de CO2, sendo avaliadas propriedades mecânicas, físicas e mineralógicas. Após a seleção da pasta-base com melhor desempenho, foi produzido compósito leve, cuja resistência à compressão foi avaliada aos 28 dias. Após carbonatação do compósito, avaliou-se o sequestro de carbono, por meio da análise térmica. As pastas com MgO reativo apresentaram resistência à compressão superiores em até 24% quando associadas à cura com CO2 -, em relação ao traço de referência com mesma relação água/aglomerantes. A intensidade de CO2 estimada (kg.m-3 /MPa) de ligantes com 30% de MgO e 30%MgO + 20%CV representaram, respectivamente, 83% e 69% do valor da pasta sem substituição. A carbonatação se mostrou um processo eficiente na mitigação de retração entre as pastas contendo MgO. O desempenho do compósito leve não refletiu os resultados obtidos em pasta, dada a formação acelerada de carbonatos e a baixa dissolução do hidróxido de magnésio que inibiram a reação de carbonatação. Conclui-se que a utilização de MgO em substituição ao Cimento Portland em ligantes submetidos à carbonatação é promissora e viável do ponto de vista ambiental. Entretanto, aprimoramentos são sugeridos a fim de intensificar os benefícios do uso de MgO.