Método Simples para Melhorar a Sustentabilidade da Construção

Apr 20, 2023

TÓQUIO, JAPÃO — Séculos de prédios, pontes e outras construções usaram concreto por causa de sua alta resistência e produção simples. No entanto, aproximadamente oito por cento das emissões globais de carbono vêm da produção de cimento. Assim, há esforços contínuos para minimizar essa enorme pegada de carbono. Alguns desses esforços de redução da poluição se concentram na reutilização de resíduos de concreto. Por exemplo, pesquisadores no Japão recentemente foram pioneiros na compactação de alta pressão como um meio direto de reciclar concreto. No entanto, melhorias adicionais são necessárias para otimizar o uso de tais produtos.

Agora, em um estudo publicado recentemente em Construção e Materiais de Construção, pesquisadores do Instituto de Ciências Industriais da Universidade de Tóquio mediram experimentalmente as mudanças na resistência à compressão e na estrutura em escala fina que são induzidas pelo tratamento térmico após essa compactação. Este estudo ajudará a melhorar as propriedades do concreto reciclado e aumentar a sustentabilidade da indústria da construção.

O tratamento térmico foi proposto como um meio de aumentar a utilidade da compactação de alta pressão. No entanto, os resultados foram mistos, variando de qualidade deteriorada a melhorada. "Procuramos adicionar clareza a este debate", explica Md. Ibrahim Mostazid, autor sênior. "Ao estudar sistematicamente as condições comuns de tratamento térmico e a microestrutura correspondente, avaliamos rigorosamente as propriedades aprimoradas do produto de concreto resultante."

Os pesquisadores testaram misturas de concreto de cimento portland reciclado com ferro/aço e aditivos de escória de alto-forno. Eles testaram três tratamentos térmicos comuns de pós-compactação. Todos os tratamentos térmicos conferiram reorganizações microestruturais que resultaram em propriedades aprimoradas. Além disso, a incorporação de escória aumentou a densidade e a homogeneidade em escala fina do concreto, o que contribuiu ainda mais para melhorar as propriedades. Por exemplo, em uma mistura de concreto, a autoclavagem pós-compactação a 180°C por oito horas aumentou a resistência à compressão em mais de cinco vezes em comparação com a não autoclavagem. Em outras palavras, os pesquisadores desenvolveram um meio energeticamente eficiente de melhorar o resultado da reciclagem do concreto.

“Diferentes tratamentos térmicos melhoraram a resistência do concreto, mas por mecanismos diferentes”, diz Mostazid. "Por exemplo, a autoclavagem do concreto correspondeu à produção de hidrogranada, um mineral diferente do que observamos após tratamentos térmicos simples."

No futuro, os pesquisadores podem comparar esses dados com os resultados de seus próprios programas de reciclagem de concreto – por exemplo, cura a vapor. Ao fazer isso, os testes de desempenho do concreto reciclado terão pontos de referência numéricos e microestruturais claros. Esses padrões ajudarão os pesquisadores a avaliar diferentes procedimentos que visam os mesmos objetivos de sustentabilidade ambiental e ajudarão a minimizar a pegada de carbono da indústria da construção.

- Este comunicado de imprensa foi publicado originalmente no site do Instituto de Ciência Industrial da Universidade de Tóquio