MINERALIZAÇÃO DE CO2 EM PÓS RECICLADOS DE RESÍDUOS DE CONSTRUÇÃO E DEMOLIÇÃO: USO DE CARBONO E EMPREGO COMO MATERIAL CIMENTÍCIO SUPLEMENTAR
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2026
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Resumo
Este trabalho aplicou a mineralização por carbonatação acelerada (gás-sólido) em pós reciclados de resíduos da construção e demolição (RCD), com o objetivo de fixar CO2 e utilizá-los como materiais cimentícios suplementares (MCS) na fabricação de cimento. Para isso, foi desenvolvido um conjunto de cinco estudos experimentais envolvendo as principais variáveis que afetam esse processo. Inicialmente, estudou-se a moagem das partículas de RCD, avaliando as características físicas após a cominuição. O processamento por 30 minutos com 0,5% de aditivo propilenoglicol reduziu o d50 e aumentou a área superficial BET, sendo adotado como padrão por demandar menor tempo de moagem e teor de aditivo, e produzir partículas com características físicas similares às do cimento Portland (CP). Na sequência, foi conduzida a avaliação de procedimentos para determinação da absorção de água dos pós, comparando-se a análise termogravimétrica (TGA) com outros métodos da literatura. A TGA apresentou potencial de aplicação, com menor variabilidade nos resultados e menor interferência do operador. No entanto, o tempo de saturação deve ser inferior a 24 h para minimizar os efeitos da pré-hidratação das partículas residuais anidras do cimento. O terceiro estudo explorou os efeitos de diferentes origens de pós de RCD (mista e concreto), com três faixas granulométricas, submetidas a diferentes tempos de exposição (2 h, 8 h, 24 h, 48 h e 168 h) ao CO₂ (15% a 23 ± 2 °C), avaliando-se o potencial de uso como MCS em argamassas com substituição de 25% do CP. Constatou-se que, por meio da mineralização, foi possível fixar entre 0,8 e 29,51 kg.CO2/t, com maior eficácia em pós reciclados de concreto (RCP). No quarto experimento, foram avaliados apenas os RCP, analisando-se a fixação de carbono e o desempenho como MCS. Utilizando CO₂ a 15% de concentração, foram testados teores de umidade entre 0% e 24% e temperaturas de ensaio de 20, 40 e 60 °C, com tempo fixo de exposição de 0,5 h. Para pós com 12% de umidade e temperatura de 40 °C, avaliou-se a fixação de carbono nos tempos de 1 h, 1,5 h, 2 h e 24 h. O arranjo com 12% de umidade e temperaturas de 40 °C e 60 °C por 0,5 h de exposição ao CO₂ permitiu substituir 25% do cimento, reduzindo o índice de carbono (kg CO₂/m³/MPa) em 9% e 8%, respectivamente, quando comparado ao RCP não mineralizado. Por fim, no último estudo, avaliou-se o desempenho de pós reciclados de concreto de múltiplas fontes, observando-se a influência na fixação de carbono e no desempenho com substituições de 10%, 25% e 40% do CP. Os pós com 12% de umidade foram submetidos à exposição de 15 a 120 minutos a 15% de CO₂ e 60 °C. Constatou-se a fixação de CO2 entre 7 e 25 kg.CO2/t, valores influenciados pela granulometria, pela origem dos pós e pelo tempo de exposição ao CO2, sendo observada a maior fixação de CO2 nos pós produzidos com CP V e maiores porosidades (maior relação água/cimento). De modo geral, constatou-se que o potencial de fixação de CO2 em pós reciclados de concreto é superior aos de origem mista, com maior fixação em partículas menores e mais porosas. O processo de mineralização é fortemente influenciado pelas variáveis de contorno: umidade, temperatura e tempo de exposição ao CO2. A fixação de CO2 em RCP representa uma estratégia que promove a economia circular, podendo ser considerada em negociações de créditos de carbono.
Abstract
Descrição
Tese apresentada ao Programa de Pós-Graduação Interdisciplinar em Energia e Sustentabilidade da Universidade Federal da Integração Latino-Americana, como requisito parcial à obtenção do título de Doutor em Energia e Sustentabilidade.
Palavras-chave
Carbonatação gás-sólido, Resíduos da Construção Civil, Economia Circular, Captura utilização e armazenamento de carbono (CCUS).