Cimento sustentável produzido inteiramente a partir de resíduos

Setembro 24, 2020

A produção de cimento Portland (CP), que consiste na queima de uma mistura de calcário e argila, é responsável por 5% a 7% das emissões globais de CO2. Em 2014, a produção mundial de cimento foi de 4,2 milhões de toneladas, com tendência de crescimento.

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Um produto alternativo ao CP é o cimento belítico, cuja produção requer consumo reduzido de energia devido à redução na temperatura necessária para a formação de seu composto principal - a belita - o que o torna ambientalmente interessante. Esses cimentos, no entanto, tem um ganho de resistência mecânica consideravelmente mais lento, pois as reações de hidratação da belita são mais lentas do que as do composto principal do CP, a alita. Em contrapartida, cimentos belíticos apresentam menor calor de hidratação e resistência mecânica equivalente à do CP em idades mais avançadas.

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A combinação dessa estratégia com o consumo de resíduos de outras cadeias industriais resulta em um produto sustentável e com expressivo potencial econômico. Assim, um cimento belítico produzido inteiramente com resíduos industriais (grits da indústria de papel e celulose, escória de aço e rejeitos de mineração de quartzito) é apresentado nesta pesquisa, juntamente com um cimento belítico de referência produzido com calcário e argila nas mesmas condições.

O ganho de resistência mecânica de ambos os cimentos foi compatível com o esperado para cimentos belíticos, sendo que o de referência teve ganho mais rápido de resistência nas primeiras idades do que o cimento feito com resíduos, porém convergindo em idades posteriores. Frente a isso, considerou-se que estratégias para melhorar a resistência mecânica nas primeiras idades seriam fundamentais para a aceitação comercial deste produto, de maneira que resultados promissores foram observados ao misturar o cimento belítico residual com CP a 10% em peso; uma forma simples e econômica de mitigar o inconveniente do cimento belítico, com uma perda reduzida na sua ecoeficiência.

Aos 28 dias, a amostra combinada com CP atingiu 19 MPa, apenas 14% inferior à resistência final alcançada em 180 dias para a amostra não tratada. Assim, o cimento belítico residual mostrou-se uma alternativa tecnicamente viável e de baixo impacto.

As discussões apresentadas aqui são apenas uma resenha de estudos mais aprofundados. Para mais informações, acesse o artigo original.