Efeito do teor de ligante na microestrutura de materiais cimentícios: uma análise multiescala

• Processo: 16/05278-5
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2016
• Data de Término da vigência: 28 de fevereiro de 2019
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Civil - Construção Civil
• Pesquisador responsável: Vanderley Moacyr John
• Beneficiário: Vanderley Moacyr John
• Instituição Sede: Escola Politécnica (EP). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Município da Instituição Sede: São Paulo
• Pesquisadores associados: Bruno Luís Daminelli ; Liz de Mello Zanchetta ; Marco Quattrone ; Maria Alba Cincotto
• Assunto(s): Cimento (construção civil) Impactos ambientais Argamassa Concreto Ligantes Emissão de gases Dióxido de carbono Modelagem em múltiplas escalas
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Materiais Cimenticios | microestrutura | multiescala | teor de ligante | Materiais e Componentes de Construção

Resumo

Atualmente a ordem é poupar ao máximo os recursos naturais não renováveis, promovendo a redução dos impactos ambientais, tendo como meta a ecoeficiência que une economia e ecologia e leva ao desenvolvimento sustentável. Um dos impactos ambientais mais discutidos e estudados hoje em dia é o efeito estufa: a transparência da camada atmosférica vem sendo gravemente afetada pela enorme emissão de gases poluentes como o CO2, cuja parcela significativa é originada na etapa de calcinação do calcário, principal matéria-prima na produção de cimento. Em 2014, a indústria do cimento respondeu pela emissão de 2.060 MtCO2, cerca de 5,7% das emissões de CO2 mundiais.Uma das estratégias para diminuir a emissão de CO2 da indústria cimenteira é aumentar a eficiência do uso de ligantes na produção de materiais cimentícios: produzir mais concretos e argamassas com menos ligante evitando-se aumentar a produção de cimento para atender à demanda crescente. A chave para a otimização do teor de ligantes na dosagem destes materiais está no controle do empacotamento e da dispersão das partículas e no controle da utilização de finos inertes. Estas modificações nas dosagens dos materiais cimentícios, inclusive as diferentes relações água/cimento, devem gerar diferentes microestruturas que podem ainda revelar grandes surpresas no aprofundamento do conhecimento desses novos materiais.A proposta deste trabalho consiste ampliar o conhecimento dessas microestruturas, ainda inéditas, uma vez que não existem dados disponíveis na literatura sobre elas. Para isso serão elaborados diferentes materiais cimentícios com menores quantidades de ligante e as suas microestruturas serão analisadas em diferentes escalas, para que se tenha informações sobre feições macro, micro e também nanométricas. As diferentes porosidades, fissuras, distribuições e empacotamento das partículas serão analisadas e serão base para a previsão da durabilidade e do desempenho destes novos materiais. Serão utilizadas várias técnicas laboratoriais, a maioria ligada à microscopia, obtendo-se informações qualitativas e quantitativas destas novas microestruturas, podendo-se projetá-las para finalidades específicas no médio prazo. (AU)

Publicações científicas

(5)

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

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ZANCHETTA, LIZ M.; QUATTRONE, MARCO; AGUILAR, RAFAEL; KAHN, HENRIQUE; COELHO, V, ANTONIO C.; JOHN, VANDERLEY M.. Microstructures of Building Materials from Huaca De La Luna, Peru. International Journal of Architectural Heritage, v. 14, n. 2, p. 256-273, FEB 7 2020. (16/05278-5)

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JOHN, VANDERLEY M.; DAMINELI, BRUNO L.; QUATTRONE, MARCO; PILEGGI, RAFAEL G.. Fillers in cementitious materials - Experience, recent advances and future potential. CEMENT AND CONCRETE RESEARCH, v. 114, n. SI, p. 65-78, DEC 2018. (16/05278-5, 12/15195-9)

MILLER, SABBIE A.; JOHN, VANDERLEY M.; PACCA, SERGIO A.; HORVATH, ARPAD. Carbon dioxide reduction potential in the global cement industry by 2050. CEMENT AND CONCRETE RESEARCH, v. 114, p. 10-pg., 2018-12-01. (16/05278-5)