4 de agosto de 2022
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Geopolímero: O Cimento Verde
O cimento Portland
O cimento é o material fabricado pelo homem mais utilizado em todo o mundo, sendo o cimento Portland o tipo mais difundido. As principais matérias-primas do cimento Portland são o calcário e a argila, que são misturadas a outros elementos como minério de ferro. Na fabricação desse material há o que é chamado de calcinação, que consiste na decomposição térmica do calcário para transformá-lo em cal virgem dando origem ao clínquer, principal componente do cimento Portland. No entanto, há uma alta liberação de CO2 nesse processo de calcinação.
De acordo com o instituto de pesquisa britânico Chatham House, a indústria cimenteira é responsável por aproximadamente 8% das emissões antrópicas globais de CO2, contribuindo em grande parte para o aumento do efeito estufa. Devido a proporção desses dados, este foi um dos assuntos discutidos na COP24 (Conferência das Nações Unidas sobre Mudança Climática de 2018) que estabeleceu que as emissões de CO2 da indústria cimenteira devem ser reduzidas em pelo menos 16%, para que o acordo de Paris seja cumprido até 2030.
Os efeitos que o cimento Portland traz a troposfera, afeta por consequência fenômenos responsáveis pela ciclagem biogeoquímicas de diversos elementos e substâncias químicas, além de alguns elementos que governam as condições climáticas como a formação de nuvens,convecção dos ventos e efeitos na dispersão de radiação solar.
Apesar de esforços visando a minimizar a emissão de dióxido de carbono na atmosfera terem sido feitos, a indústria cimenteira não deixou de ser um grande agente poluidor.
Geopolímeros: uma alternativa ao cimento Portland
Portanto é evidente o interesse de se promover o desenvolvimento de materiais ligantes alternativos ao cimento Portland que, cumprindo os mesmos critérios de desempenho, permitam o alívio na emissão de gases de efeito estufa na atmosfera.
Dentre as alternativas, encontram-se os aglomerantes álcali-ativados, também chamados de geopolímeros, os quais são produzidos a partir de uma variada gama de materiais sílico-aluminosos. De forma simples, pode-se dizer que o geopolímero é a combinação de dois materiais: um material que é o precursor com outro que é o ativador. Diferentemente do cimento Portland, nenhum desses materiais passam pelo processo de calcinação (fase na fabricação do cimento Portland em que é liberada uma grande quantidade de dióxido de carbono na atmosfera).
Materiais precursores
O precursor deve ser uma material aluminossilicato, ou seja, deve ser rico em alumínio e silício. Geralmente eles são considerados resíduos. Os seguintes materiais, podem ser usados como precursor do geopolímero:
- Cinza volante;
- Cinza pesada;
- Metacaulim;
- Escórias.
Materiais ativadores
Os ativadores são materiais alcalinos dissolvidos em água. Os seguintes materiais podem ser usados como ativadores do geopolímero:
● Hidróxido de sódio;
● Hidróxido de potássio;
● Silicato de sódio;
● Silicato de potássio.
Suas aplicabilidades são diversas, das quais pode-se destacar a sua aplicação em reparos e reforços de estruturas onde seriam comumente empregados graute, concreto e argamassa com base em cimento Portland.
A (re)descoberta de materiais
Materiais pétreos artificialmente aglomerados, que se destacam por uma resistência e durabilidade notáveis, foram utilizados em conhecidas obras da antiguidade clássica, como por exemplo o Coliseu de Roma, o Panteão Romano e as Termas de Caracala.
Segundo Amandio Teixeira-Pinto, da Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro, “a (re)descoberta destes materiais com propriedades cimentícias pode implicar uma mais valia assinalável, pois tudo indica que as conhecidas limitações do cimento Portland parecem ser em grande parte ultrapassadas com estes ligantes que se assemelham na sua síntese aos materiais naturais que constituem uma fatia importante das rochas da crosta terrestre.”
Por Calebe Aruchi e Philipe Pinheiro.
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