Em 2020, os cientistas estimaram que os materiais produzidos pelo homem excediam a massa de todos os seres vivos do planeta. Um desses culpados de origem humana é o cimento Portland, o ingrediente-chave do concreto que une todos os outros ingredientes. A sua produção consome muita energia, provoca erosão do solo e poluição sonora e afeta negativamente a qualidade do ar.
O vídeo e o texto são de Belinda Carr, que produz conteúdo no Youtube sobre produtos e tecnologia de construção.
Introdução
Pesquisadores de todo o mundo estão tentando encontrar uma alternativa ao cimento e ao concreto tradicionais que seja menos destrutiva para o nosso planeta. Um material muito promissor é o cimento geopolimérico. Substitui completamente o cimento Portland por resíduos industriais.
Também pode ser muito mais resistente e ter melhor desempenho do que o concreto tradicional. Neste artigo, exploraremos como o cimento geopolimérico se compara ao cimento Portland tradicional, seus benefícios e o potencial que possui para um futuro mais verde.
Impressão 3D com cimento geopolimérico.
O que é cimento geopolimérico?
O termo “geopolímero” foi cunhado por Joseph Davidovits em 1978, quando propôs uma teoria controversa sobre a construção das antigas pirâmides egípcias. Segundo ele, essas pirâmides foram construídas com uma pedra sintética chamada geopolímero, criada a partir da mistura de calcário triturado, argila, cal e água em moldes.
Inspirados na teoria de Davidovits, os cientistas desenvolveram o cimento geopolimérico, um concreto 100% isento de cimento. Em vez de usar cimento Portland, este material inovador combina resíduos de produtos industriais, materiais naturais minimamente processados e vários resíduos de difícil descarte. Ao reaproveitar esses resíduos, o cimento geopolimérico reduz significativamente a pegada de carbono da produção de concreto.
Como o cimento geopolímero é feito?
A produção de cimento geopolimérico envolve a combinação de resíduos como:
- Cinza volante: Um resíduo fino de usinas de energia a carvão, rico em dióxido de silício, óxido de alumínio e óxido de cálcio.
- Metacaulim: Criado pelo aquecimento do caulim a altas temperaturas, é utilizado em telhas e concreto tradicional.
- Escória granulada moída de alto forno (GGBS): Subproduto da indústria siderúrgica, rico em hidratos de silicato de cálcio (CSH), aumentando a resistência e durabilidade do concreto.
- Cinza das casas de óleo de palma (POFA): Produzida pela queima de cascas e cascas de óleo de palma, esse material perigoso pode ser convertido em cimento.
Essas matérias-primas sofrem uma reação química, formando géis de aluminossilicato que endurecem em cimento geopolimérico. O cimento é então misturado com agregado e água para criar concreto geopolimérico.
Vantagens do cimento geopolimérico
- Resistência e durabilidade superiores: Os geopolímeros demonstram maior resistência à tensão e compressão, tornando-os mais resilientes.
- Resistência a vários elementos: Os geopolímeros são resistentes a álcalis, sais, ácidos e substâncias corrosivas, bem como ao enxofre devido à sua composição única.
- Propriedades à prova d’água: Com poros menores que 50 nanômetros, o concreto geopolimérico apresenta excelente impermeabilização.
- Resistência aprimorada ao congelamento e descongelamento: O concreto geopolimérico pode suportar temperaturas acima de 1.000 graus Celsius.
- Resistência ao fogo: Ao contrário do cimento Portland, o concreto geopolimérico evapora a água, evitando explosões internas durante incêndios.
- Isolamento térmico superior: O concreto geopolimérico espumado pode fornecer isolamento térmico excepcional com ar retido dentro dos blocos.
- Pegada de carbono reduzida: O cimento geopolimérico reduz significativamente as emissões de carbono associadas à produção de concreto.
- Utilização de resíduos: Os geopolímeros incentivam o uso de resíduos e subprodutos das indústrias existentes, reduzindo a necessidade de extração de matéria-prima.
Primeira casa do mundo impressa com cimento geopolimérico.
Desvantagens do cimento geopolimérico
- Resíduos insuficientes: A demanda global por cimento excede a disponibilidade de resíduos industriais, como cinzas volantes e escórias.
- Variabilidade nos materiais residuais: Diferentes materiais residuais têm composições químicas diversas, afetando o desempenho das misturas de cimento geopolimérico.
- Processo de produção sensível: O processo de geopolimerização requer manuseio cuidadoso e componentes químicos específicos como hidróxido de sódio, que podem ser prejudiciais aos seres humanos.
- Concorrência dos fabricantes de cimento Portland: Poderosos fabricantes de cimento Portland com monopólio na indústria de concreto podem impedir o progresso da adoção do cimento geopolimérico.
Conclusão
O cimento geopolimérico oferece um caminho promissor para uma indústria de construção mais verde e sustentável. Com suas múltiplas vantagens, incluindo resistência, durabilidade, redução da pegada de carbono e utilização de resíduos, o cimento geopolimérico está provando ser uma alternativa ecologicamente correta ao cimento Portland.
Embora possa enfrentar desafios e oposição de fabricantes de cimento estabelecidos, o seu potencial para transformar a produção de concreto para melhor torna-o uma opção viável e estimulante para um futuro mais ambientalmente consciente. Vários monumentos antigos pelo mundo todo, e que estão de pé depois de centenas ou milhares de anos, foram feitos de geopolímero.
Tecnologia antiga – Os monumentos megalíticos foram feitos com geopolímero?