Pereira, Sabrina Luana Dias2024-11-272024-11-272024https://dspace.unila.edu.br/handle/123456789/8695Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil da Universidade Federal da Integração Latino-Americana, como parte integrante dos requisitos para obtenção do título de Mestre em Engenharia Civil.As emissões antropogênicas de dióxido de carbono (CO2) alcançaram em 2019, cerca de 2.400 GtCO2 onde, apenas o setor de construção civil foi responsável por 37% das emissões globais de CO2 em 2022. A indústria de cimento Portland, que representa até 8% dessa parcela de emissões, está sendo pressionada a desenvolver materiais cimentícios alternativos e a diminuir o fator de clínquer. Um dos substitutos mais promissores às matrizes à base de cimento Portland é o geopolímero, um material cerâmico, obtido pela combinação de materiais sílico-aluminatos e soluções alcalinas, que adquire alta resistência mecânica e térmica, principalmente quando curado entre temperaturas de 40° e 80° C. O biocarvão, que tem sido amplamente utilizado na agricultura e como material cimentício suplementar em materiais à base de cimento Portland, tem sido pouco testado na confecção de materiais álcali ativados, abrindo espaço para novas pesquisas. Entre as inúmeras vantagens do biocarvão, tendo em vista a sua capacidade de atuar como um sumidouro de carbono, é também a de ser usada para potencialização da absorção de CO2 em aplicações de cura carbônica em idades precoces. Portanto, uma alternativa tecnológica e que merece investigação é a da possibilidade de testar matrizes geopoliméricas usando biocarvão, e ao mesmo tempo, aproveitando de sua morfologia porosa, utilizá-lo na captura de CO2. Apesar do geopolímero ainda enfrentar desafios, entre eles, a falta de normalização, os estudos conduzidos com matrizes álcali ativadas, tem usado a técnica de Metodologia de Superfície de Resposta (MSR) para definição das matrizes de geopolímero, estratégia que foi adotada para definição da composição dos geopolímeros com biocarvão. O objetivo deste estudo foi o de avaliar as propriedades físicas e mecânicas de pastas geopoliméricas à base de metacaulim com biocarvão da casca de arroz, a partir de pastas otimizadas, usando o modelamento estatístico de misturas, sob o efeito da cura térmica e carbônica em idades precoces. No Artigo 1, foi possível observar que diversas biomassas podem ser utilizadas na síntese de biocarvão para serem incorporadas em matrizes geopoliméricas, visto que a incorporação de biocarvão não promove mudanças no processo de geopolimerização, garantindo a sua aplicabilidade. As matrizes com biocarvão, apresentam variadas aplicações em novos materiais, com resistências mecânicas satisfatórias, funcionando na adsorção de gases e remoção de poluentes devido à sua alta área superficial. Todavia a eflorescência ainda é um fenômeno que necessita da investigação. No Artigo 2, através de metodologia de superfície de resposta, foi realizado a produção de pastas geopoliméricas sem biocarvão e com biocarvão, na porcentagem de até 8% de biocarvão em relação a mistura total, e otimizado para resistências mecânicas em até 23,40 MPa e 16,14 MPa para as matrizes sem biocarvão e com biocarvão, respectivamente. No Artigo 3, com a adoção da cura térmica e da cura carbônica, para geopolímeros com e sem biocarvão, foi verificado que as matrizes continuaram a evidenciar as fases microestruturais correspondestes aos produtos da geopolimerização. Apesar do uso do biocarvão aumentar a quantidade de microporos, seja nas temperaturas de 25° C como em 50° C, a uso da cura carbônica, levou a resistências superiores ao geopolímero sem biocarvão, principalmente à 25°C. Por fim, a captura de carbono foi evidenciada com a formação de carbonato de sódio, através das técnicas de caracterização físico-químicas e microestruturais aplicadas, tornando evidente o potencial de captura de CO2 através de matrizes geopoliméricas, principalmente com a adoção adequada de precursores inovadores como o biocarvão.viopenAccesspolímeros inorgânicosbiocarvãomateriais - teste de compressãodióxido de carbono