Estudo da estabilidade dimensional em compósitos de fibrocimento carbonatados via água gaseificada e com auxílio de bicarbonato de sódio

Resumo

Um desafio importante na indústria do fibrocimento é o aparecimento de fissuras das bordas em placas delgadas, associado ao efeito da porosidade e da distribuição do tamanho dos poros gerados pelo processo de retração durante a cura. A carbonatação acelerada aumenta o teor de carbonato de cálcio (CaCO3) e consome o hidróxido de cálcio (Ca(OH)2) e outras fases de cálcio hidratado (dependendo das condições de carbonatação), alterando substancialmente a microestrutura da matriz cimentícia. A eficácia da carbonatação acelerada em fibrocimento, leva à estabilização do volume do compósito, por meio do controle da retração por secagem e da porosidade. Além disso, o pH é reduzido e o efeito negativo da degradação ou da falta de aderência da fibra (especialmente as lignocelulósicas) no desempenho do fibrocimento a longo prazo é minimizado. No entanto, o desafio é o controle do gás CO2 e a sua aplicação para a cura acelerada em larga escala. Por outro lado, o uso de água gaseificada ao invés de água comum no processo de hidratação do cimento pode resolver parte deste desafio, porque é facilmente aplicado na indústria, com base na expertise existente da indústria de refrigerante, por exemplo, que pode ser usada como "benchmarking". Um segundo caminho para carbonatar é com o uso bicarbonato de sódio, que é solido e não gera o desafio de controle da liberação de gás. Sendo assim, o objetivo deste estudo é avaliar o potencial de carbonatação acelerada usando água gaseificada e bicarbonato de sódio para cura acelerada de compósitos à base de cimento Portland e analisar a retração que ocorre durante a secagem do compósito, contribuindo assim para o entendimento da redução da variação dimensional nas placas de fibrocimento. Para isso, serão realizadas caracterizações químicas e morfológicas nos compósitos tais como: análises de Calorimetria, Difração de Raios X (DRX), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Termogravimetria (TG), Varredura Calorimétrica Diferencial (VCD), Tomografia Computadorizada por Raios X (TCRX), Porosimetria por Intrusão de Mercúrio (PIM) e Infravermelho Vermelho auxiliado por Transformada de Fourier (IRTF). Os compósitos serão analisados também por caracterização física (absorção de água, variação dimensional e densidade) e mecânica (módulo de ruptura, módulo de elasticidade, limite de proporcionalidade e energia específica em ensaio de flexão) aos 28 dias de idade e também após 200 ciclos de envelhecimento acelerado por imersão e secagem. Espera-se que esta pesquisa proponha uma aplicação para estes materiais carbonatados, a fim de gerar um fibrocimento com elevada estabilidade dimensional para utilização na indústria de materiais pré-fabricados. (AU)