Autor |
Menegussi, Giovanna Costella; |
Lattes do autor |
http://lattes.cnpq.br/6392348605947888; |
Orientador |
Mancio, Maurício; |
Lattes do orientador |
http://lattes.cnpq.br/4760250136044505; |
Instituição |
Universidade do Vale do Rio dos Sinos; |
Sigla da instituição |
Unisinos; |
País da instituição |
Brasil; |
Instituto/Departamento |
Escola Politécnica; |
Idioma |
pt_BR; |
Título |
Avaliação do potencial de captura de CO2 em pastas de cimento com adição de cal hidratada e da resistência à corrosão da armadura com aços CA-50 e microcompósito; |
Resumo |
A indústria cimenteira é responsável por cerca de 25% das emissões industriais de gás carbônico na atmosfera, equivalendo a um total de, aproximadamente, 7% das emissões globais de CO2. Tendo em vista a necessidade de conter o aumento da temperatura terrestre, torna-se fundamental o empenho coletivo em minimizar as emissões de CO2 na atmosfera. À vista disso, a captura e o armazenamento de carbono nas estruturas de concreto pela ação da carbonatação vem ganhando expressivo destaque. No entanto, o avanço do CO2 em compósitos cimentícios contendo barras metálicas culmina no processo de corrosão das armaduras. Desta forma, essa pesquisa avaliou o potencial de captura de CO2 em pastas cimentícias com adições de cal hidratada pelos ensaios de difração de raios-X e termogravimetria. Ainda, as propriedades físicas e mecânicas das pastas foram estudadas pelos ensaios de resistência à compressão e porosidade por adsorção de nitrogênio. A fim de viabilizar o sequestro de carbono, investigou-se a resistência à corrosão por carbonatação do aço microcompósito pelos ensaios de potencial de corrosão e resistência de polarização linear. Os resultados apontaram forte carbonatação do C-S-H na pasta REF, o que acarretou em maior captura de carbono, mas com prejuízos significativos à resistência mecânica. A adição de cal hidratada aumentou o potencial de captura de CO2 e minimizou a carbonatação do C-S-H nas pastas, evitando, assim, prejuízos na resistência mecânica – sobretudo na pasta 2CH, que obteve aumento de aproximadamente 23% na resistência à compressão após a carbonatação. Entretanto, as pastas com cal não atingiram o potencial de captura de CO2 dentro do tempo investigado, em função da diminuição da taxa de carbonatação pelo aumento da reserva alcalina e densificação da matriz cimentícia. Na análise da corrosão, o aço microcompósito (MC) mostrou-se mais resistente do que o aço carbono convencional (CA-50), mantendo-se passivado em todos os cenários investigados, sobretudo após a carbonatação. Por conseguinte, concluiu-se que as adições de cal hidratada preservaram o C-S-H da carbonatação e que a utilização do aço MC evitou o processo de corrosão das armaduras, de modo a viabilizar a captura e armazenamento de CO2 em estruturas, inclusive de concreto armado, sem prejuízos à durabilidade e vida útil.; |
Abstract |
The cement industry is responsible for approximately 25% of industrial carbon dioxide emissions into the atmosphere, equivalent to, approximately, 7% of global CO2 emissions. Given the need to contain the increase in Earth's temperature, collective involvement in minimizing CO2 emissions into the atmosphere is essential. Given this, the capture and storage of carbon in concrete structures through carbonation has been gaining significant prominence. However, the advance of CO2 in cementitious compounds containing metal bars culminates in the corrosion process of the reinforcements. Thus, this research evaluated the potential for CO2 capture in cementitious masses by adding hydrated heat by X-ray diffraction and thermogravimetry tests. Furthermore, the physical and mechanical properties of the masses were studied by specificity resistance and porosity tests by nitrogen adsorption. To enable carbon sequestration, the resistance to carbonation corrosion of the steel microcomposite was investigated using corrosion potential and linear polarization resistance tests. The results indicated strong carbonation of C-S-H in the REF paste, which resulted in greater carbon capture, but with significant losses in mechanical strength. Adding hydrated lime increased the CO2 capture potential and minimized the carbonation of C-S-H in the masses, thus avoiding losses in mechanical strength – especially in the 2CH paste, which obtained an increase of approximately 23% in resistance to variations after carbonation. However, the masses with lime did not reach the CO2 capture potential in the investigated time, due to the decrease in the carbonation rate due to the increase in the alkaline reserve and densification of the cementitious matrix. In the corrosion analysis, the microcomposite steel (MC) was more resistant than the conventional carbon steel (CA-50), remaining passivated in all the investigated scenarios, especially after carbonation. Therefore, it was concluded that the hydrated lime publications preserved the C-S-H of the carbonation and that the use of MC steel avoided the corrosion process of the reinforcements, to enable the capture and storage of CO2 in structures, including reinforced concrete, without compromising durability and service life.; |
Palavras-chave |
Captura de carbono; Carbonatação; Hidróxido de cálcio; Corrosão; Aço microcompósito; Carbon capture; Carbonation; Calcium hydroxide; Corrosion; Microcomposite steel; |
Área(s) do conhecimento |
ACCNPQ::Engenharias::Engenharia Civil; |
Tipo |
Dissertação; |
Data de defesa |
2024-11-04; |
Agência de fomento |
CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior; |
Direitos de acesso |
openAccess; |
URI |
http://repositorio.jesuita.org.br/handle/UNISINOS/13444; |
Programa |
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil; |