Concretos ecoeficientes, otimizados pelo modelo de empacotamento de Alfred, com substituição parcial do cimento por pó de pedra de calcário e diabásio

Resumo

A produção de cimento é responsável por cerca de 7% das emissões de CO₂ na atmosfera. Diversas ações de mitigação foram pactuadas pelas indústrias de cimento. Assim, cabe aos produtores de concreto o uso de dosagens mais eficientes e com reduzida pegada de carbono. A utilização de modelos de empacotamento de partículas e materiais substitutivos ao cimento podem contribuir para a produção de concretos mais ecoeficientes. Nesse contexto, este trabalho comparou o uso de pó de calcário e pó de diabásio como substitutos parciais do cimento e avaliou a viabilidade técnica do uso de pó de diabásio. Além das dosagens com os dois pós, foi realizada uma dosagem sem substituição, como referência. As dosagens foram otimizadas pelo modelo de empacotamento de partículas de Alfred. As análises foram realizadas em termos de resistência à compressão, resistividade elétrica e módulo de elasticidade, e a partir de parâmetros ambientais (intensidade de ligante (bi) e intensidade de CO₂ (ci)). Os resultados mostraram que o concreto com pó de calcário apresentou maior resistividade, indicando a formação de uma matriz cimentícia mais compacta. Os dados de resistência à compressão mostram que os traços apresentaram valores estatisticamente iguais. Os módulos de elasticidade dos concretos contendo os pós tiveram redução em comparação com o concreto de referência. Com relação aos indicadores ambientais, o concreto com pó de calcário apresentou melhores desempenhos tanto no consumo de ligante (bi), de 3,9 kg/m³/MPa, quanto na intensidade de CO₂ (ci), de 3,28 kgCO₂e/Mpa, e se encontram abaixo dos dados da literatura (10 a 15 kg/m³/MPa para o bi e 7,9 a 9,1 kgCO₂e/Mpa para o ci), indicando a ecoeficiência obtida. A avaliação dos parâmetros indica que a aplicação do modelo de Alfred e o uso dos pós de pedra contribuem com a eficiência mecânica e ambiental das misturas estudadas.

Palavras-chave:
concreto ecoeficiente; empacotamento de partículas; Modelo de Alfred; pó de pedra; sustentabilidade