Avaliação do potencial de captura de CO2 em pastas de cimento com adição de cal hidratada e da resistência à corrosão da armadura com aços CA-50 e microcompósito

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: Menegussi, Giovanna Costella
• Orientador(a): Mancio, Maurício
• 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: Captura de carbono; Carbonatação; Hidróxido de cálcio; Corrosão; Aço microcompósito
• Palavras-chave em Inglês: Carbon capture; Carbonation; Calcium hydroxide; Corrosion; Microcomposite steel
• Área do conhecimento CNPq: ACCNPQ::Engenharias::Engenharia Civil
• Link de acesso: http://repositorio.jesuita.org.br/handle/UNISINOS/13444

A indústria cimenteira é responsável por cerca de 25% das emissões industriais de gás carbônico na atmosfera, equivalendo a um total de, aproximadamente, 7% das emissões globais de CO2. Tendo em vista a necessidade de conter o aumento da temperatura terrestre, torna-se fundamental o empenho coletivo em minimizar as emissões de CO2 na atmosfera. À vista disso, a captura e o armazenamento de carbono nas estruturas de concreto pela ação da carbonatação vem ganhando expressivo destaque. No entanto, o avanço do CO2 em compósitos cimentícios contendo barras metálicas culmina no processo de corrosão das armaduras. Desta forma, essa pesquisa avaliou o potencial de captura de CO2 em pastas cimentícias com adições de cal hidratada pelos ensaios de difração de raios-X e termogravimetria. Ainda, as propriedades físicas e mecânicas das pastas foram estudadas pelos ensaios de resistência à compressão e porosidade por adsorção de nitrogênio. A fim de viabilizar o sequestro de carbono, investigou-se a resistência à corrosão por carbonatação do aço microcompósito pelos ensaios de potencial de corrosão e resistência de polarização linear. Os resultados apontaram forte carbonatação do C-S-H na pasta REF, o que acarretou em maior captura de carbono, mas com prejuízos significativos à resistência mecânica. A adição de cal hidratada aumentou o potencial de captura de CO2 e minimizou a carbonatação do C-S-H nas pastas, evitando, assim, prejuízos na resistência mecânica – sobretudo na pasta 2CH, que obteve aumento de aproximadamente 23% na resistência à compressão após a carbonatação. Entretanto, as pastas com cal não atingiram o potencial de captura de CO2 dentro do tempo investigado, em função da diminuição da taxa de carbonatação pelo aumento da reserva alcalina e densificação da matriz cimentícia. Na análise da corrosão, o aço microcompósito (MC) mostrou-se mais resistente do que o aço carbono convencional (CA-50), mantendo-se passivado em todos os cenários investigados, sobretudo após a carbonatação. Por conseguinte, concluiu-se que as adições de cal hidratada preservaram o C-S-H da carbonatação e que a utilização do aço MC evitou o processo de corrosão das armaduras, de modo a viabilizar a captura e armazenamento de CO2 em estruturas, inclusive de concreto armado, sem prejuízos à durabilidade e vida útil.