Cimentos alternativos

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UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA
“Júlio de Mesquita Filho”
Química Geral

Cimentos Alternativos

Professor:
Integrantes:

Junho/2011

Objetivo
Com o avanço da tecnologia e a crescente preocupação ambiental, principalmente a respeito de emissão de carbono, uma alternativa a ser estudada é a substituição do atual cimento Portland usado na indústria de construção civil por cimentosalternativos, como à base de magnésio ou à base de fibras orgânicas, visando manter as propriedades de resistência mecânica e química usuais, porém diminuindo consideravelmente a emissão de CO2 provocada na fabricação do cimento.
Introdução
Dentre todos os processos emissores de CO2 da área da construção civil, grande parte vem da fabricação do cimento, utilizado posteriormente para a produção doconcreto utilizado nas construções. O tipo de cimento mais utilizado atualmente é o do tipo Portland, desenvolvido por Joseph Aspdin no século XIX, cujo principal constituinte é o carbonato de cálcio (CaCO3).
Em seu processo de formação, o CaCO3 é aquecido em alto-fornos em temperaturas de até  1.450°C, no chamado processo de calcinação, segundo a reação:
CaCO3(s) + calor -> CaO(s) + CO2(g)Estima-se que para 1 tonelada de clínquer, material base do cimento portland constituído principalmente de carbonato de cálcio, aproximadamente 900kg de CO2 são emitidos durante todo o processo da calcinação, o preparo do cimento. Assim, como a produção mundial de cimento Portland anual é de cerca de 1,7 bilhões de toneladas, a produção de CO2 somente neste setor é de aproximadamente 1,5 bilhões detoneladas de CO2 por ano.
Dentre as principais alternativas de cimento pesquisadas atualmente, as que se destacam são o cimento à base de magnésio e o cimento à base de bagaço de cana (fibrocimento).

Cimento à base de magnésio
Em 1867, o francês Stanislas Sorel desenvolveu um cimento alternativo à base de óxido de magnésio e cloreto de magnésio de forma a substituir o cimento Portland. Oresultado, porém, não demonstrou ser uma estrutura resistente, por exemplo, à constante ação da água, sendo inviável em muitos locais onde a chuva era constante, como a cidade de Seattle. Anos mais tarde, outras tentativas de confecção de um cimento à base desse material foram realizadas, sendo o australiano John Harrison um dos novos pesquisadores. Ele desenvolveu um cimento em que o carbonato decálcio é substituído por carbonato de magnésio em sua fabricação, obtendo uma estrutura química similar à do cimento Portland e mais resistente que a feita por Sorel no século XIX. Porém, a temperatura dos alto-fornos necessária para o preparo do material com o carbonato de magnésio é de 650°C, ou seja, a energia necessária para acionar os alto-fornos é diminuída praticamente pela metade, diminuindoassim parte do CO2 enviado à atmosfera. Como os cristais de carbonato de magnésio são mais fortes que os de carbonato de cálcio, a mistura de concreto produzido pelo cimento de magnésio é capaz de absorver mais CO2 do ambiente de modo que não o fragilize, ao contrário do que ocorre com a mistura feita com o cimento Portland. Assim, edifícios construídos com blocos de concretos feitos com cimento demagnésio serviriam como matrizes sequestradoras de carbono atmosférico excedente. A estimativa é de que 1 tonelada desse concreto é capaz de absorver até 400kg de CO2.
Outra vantagem do cimento magnesiano, segundo pesquisas realizadas pela EESC-USP, é que sua menor alcalinidade permite uma maior gama de misturas contendo materiais orgânicos, como serragem e cascas de arroz, sejam depositadas namistura final do concreto, de modo que não o fragilize nem perca resistência de modo significativo devido à reações indesejadas, como ocorre com o cimento Portland. Ainda segundo a pesquisa, o tempo de “cura final”, estado em que a mistura do concreto atinge sua resistência ideal, é reduzido. Enquanto a mistura feita com cimento Portland atinge sua cura em torno de 28 dias, a mistura realizada...
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