Risson, Kathleen Dall Bello de Souza2026-01-282026-01-282026-01-28https://dspace.unila.edu.br/handle/123456789/9641Tese 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.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. Resumen Este trabajo aplicó la mineralización por carbonatación acelerada (gas-sólido) en polvos reciclados de residuos de construcción y demolición (RCD), con el objetivo de fijar CO2 y utilizarlos como materiales cementicios suplementarios (MCS) en la fabricación de cemento. Para ello, se desarrolló un conjunto de cinco estudios experimentales que involucraron las principales variables que afectan este proceso. Inicialmente, se estudió la molienda de las partículas de RCD, evaluando las características físicas después de la conminución. El procesamiento durante 30 minutos con 0,5% de aditivo propilenglicol redujo el d50 y aumentó el área superficial BET, siendo adoptado como estándar por requerir menor tiempo de molienda y contenido de aditivo, y producir partículas con características físicas similares a las del cemento Portland (CP). A continuación, se llevó a cabo la evaluación de procedimientos para la determinación de la absorción de agua de los polvos, comparando el análisis termogravimétrico (TGA) con otros métodos de la literatura. El TGA presentó potencial de aplicación, con menor variabilidad en los resultados y menor interferencia del operador. Sin embargo, el tiempo de saturación debe ser inferior a 24 h para minimizar los efectos de la prehidratación de las partículas residuales anhidras del cemento. El tercer estudio exploró los efectos de diferentes orígenes de polvos de RCD (mixto y concreto), con tres rangos granulométricos, sometidos a diferentes tiempos de exposición (2 h, 8 h, 24 h, 48 h y 168 h) al CO2 (15% a 23 ± 2 °C), evaluando el potencial de uso como MCS en morteros con sustitución del 25% del CP. Se constató que, mediante la mineralización, fue posible fijar entre 0,8 y 29,51 kg.CO2/t, con mayor eficacia en polvos reciclados de concreto (PRC). En el cuarto experimento, se evaluaron solo los PRC, analizando la fijación de carbono y el desempeño como MCS. Utilizando CO2 al 15% de concentración, se probaron contenidos de humedad entre 0% y 24% y temperaturas de ensayo de 20, 40 y 60 °C, con un tiempo fijo de exposición de 0,5 h. Para polvos con 12% de humedad y temperatura de 40 °C, se evaluó la fijación de carbono en los tiempos de 1 h, 1,5 h, 2 h y 24 h. El arreglo con 12% de humedad y temperaturas de 40 °C y 60 °C por 0,5 h de exposición al CO2 permitió sustituir el 25% del cemento, reduciendo el índice de carbono (kg CO2/m³/MPa) en 9% y 8%, respectivamente, en comparación con el PRC no mineralizado. Finalmente, en el último estudio, se evaluó el desempeño de polvos reciclados de concreto de múltiples fuentes, observándose la influencia en la fijación de carbono y en el desempeño con sustituciones del 10%, 25% y 40% del CP. Los polvos con 12% de humedad fueron sometidos a exposición de 15 a 120 minutos a 15% de CO2 y 60 °C. Se constató la fijación de CO2 entre 7 y 25 kg.CO2/t, valores influenciados por la granulometría, el origen de los polvos y el tiempo de exposición al CO2, observándose la mayor fijación de CO2 en los polvos producidos con CP V y mayores porosidades (mayor relación agua/cemento). En general, se constató que el potencial de fijación de CO2 en polvos reciclados de concreto es superior al de origen mixto, con mayor fijación en partículas más pequeñas y porosas. El proceso de mineralización está fuertemente influenciado por las variables de contorno: humedad, temperatura y tiempo de exposición al CO2. La fijación de CO2 en PRC representa una estrategia que promueve la economía circular, pudiendo ser considerada en negociaciones de créditos de carbono.viopenAccessresíduos como material de construçãocimentomineralizaçãocréditos de carbonoThesis