Dosagem otimizada de concreto sustentável a partir da análise físico-química dos materiais

Abstract

O concreto é o material mais utilizado atualmente na construção civil, aplicando-se em diversos tipos de estruturas e setores. Reconhecendo sua relevância, tem-se buscado aprimorar os estudos de dosagem para sua produção, principalmente levando em consideração fatores de sustentabilidade. No entanto, seu principal constituinte, o cimento, é responsável por aproximadamente 7% das emissões globais de CO₂. Além disso, o descarte inadequado de resíduos industriais representa um desafio ambiental, e a construção civil possui grande potencial para reaproveitá-los. Diante disso, este estudo tem como objetivo elaborar uma dosagem otimizada do concreto por meio da análise físico-química de resíduos, buscando alternativas sustentáveis sem comprometer suas propriedades. O processo experimental foi dividido em três etapas: coleta e beneficiamento dos materiais, análise físico-química, definição dos traços pelo método de empacotamento e a formulação de nove traços distintos. Na elaboração dos traços buscou-se otimizar o uso dos resíduos através do empacotamento das partículas, assim como, realizar substituição do cimento por aqueles que indicavam possuir atividade pozolânica (pó de mármore e granito e sílica ativa). Os resultados indicaram que, com exceção do pó metálico, todos os resíduos analisados possuem densidade inferior à do cimento, favorecendo a redução da massa específica do concreto. O pó de mármore e granito e a sílica ativa apresentaram potencial pozolânico, viabilizando a substituição parcial do cimento sem comprometer as reações de hidratação. Já a cinza vegetal e o pó metálico, devido à granulometria fina, podem atuar como materiais fÍler, contribuindo para a densificação da mistura. Quanto à dosagem, obteve-se uma redução de 72,07% no desvio da curva alvo (RSS) no traço com todos os resíduos (T-100C-TDRES), em comparação ao traço sem resíduos (T-17-0RES). Os traços com substituição parcial do cimento também apresentaram resultados positivos, com destaque 10% de substituição por sílica ativa, no qual obteve uma redução de 73,06% no RSS. Portanto, esses resultados evidenciam que a metodologia adotada foi eficaz na otimização da dosagem, além de comprovar a viabilidade da utilização dos resíduos nos traços é capaz de promover um concreto com melhores propriedades mecânicas e sustentável.