ESTRUTURA DA DISSERTAÇÃO

Este trabalho estrutura-se da seguinte maneira.

No capítulo 1, “Introdução”, faz-se uma introdução ao tema abordado, destacando a importância da pesquisa e os objetivos assumidos, além de indicar a forma de organização do trabalho.

No capítulo 2, “Adições minerais”, foi realizada uma revisão bibliográfica acerca das principais vantagens do uso das adições minerais e seus efeitos no concreto, com especial ênfase na caracterização das pozolanas que são foco deste estudo, a cinza de casca de arroz (CCA) e a sílica ativa (SA).

No capítulo 3, “Mecanismo de Hidratação”, são descritas as reações de hidratação do cimento e pozolânicas, as características dos compostos formados, os fatores que podem influenciar essas reações de forma mais expressiva, o processo de liberação de calor, e as alterações promovidas pela presença de CCA ou SA nos resultados dos ensaios que permitem avaliar todos esses aspectos.

No capítulo 4, “Microestrutura”, são expostos os componentes da estrutura interna da pasta de cimento e sua influência na porosidade da mistura. Também são abordados os efeitos do uso das adições minerais na presença de íons em solução e na estrutura dos poros de pastas de cimento.

O capítulo 5, “Materiais e métodos”, apresenta a metodologia aplicada nesta pesquisa e as particularidades dos materiais e ensaios utilizados.

O capítulo 6, “Análise e discussão dos resultados”, expõe os resultados obtidos nos ensaios, bem como faz a análise e discussão dos mesmos, buscando estabelecer

comparações com as bibliografias consultadas de maneira a atender os objetivos traçados.

No capítulo 7, “Conclusões”, são apresentadas as conclusões baseadas nos resultados apresentados.

O capítulo 8, “Referências” contém a relação de referências bibliográficas que serviram de fundamentação deste estudo e também como fonte de pesquisa teórica.

2.1 CONSIDERAÇÕES INICIAIS

A sustentabilidade pode ser definida como o uso mais consciente dos recursos naturais e controle do impacto das atividades humanas no meio ambiente. Um dos maiores desafios da indústria da construção civil consiste em se adaptar a esse novo conceito e manter a qualidade de seus produtos. Consequentemente, a indústria cimenteira mundial está buscando alternativas para reduzir gastos de energia e consumo de matérias-primas, bem como reduzir as suas emissões de CO2.

Segundo Benhelal et al. (2013), a produção mundial de cimento está prevista para aumentar em taxas de 0,8 a 1,2% ao ano, podendo chegar a 4,4 bilhões de toneladas em 2050. Como consequência desse crescimento significativo, as emissões de CO2 podem também subir acentuadamente, a cerca de 2,34 bilhões de toneladas

em 2050.

No Brasil, segundo dados do Sindicato Nacional da Indústria do Cimento (SNIC), só dos meses de janeiro a outubro de 2015 já foram produzidas 54,8 milhões de toneladas de cimento. No último relatório anual divulgado pelo órgão, em 2013, o consumo de cimento per capita estava em 353 kg/hab, colocando o País no lugar de quinto maior produtor e quarto maior consumidor de cimento do mundo. Ao mesmo tempo, a emissão específica de CO2 alcançou taxas em torno dos 600 Kg

CO2/tonelada de cimento produzido que, apesar de inferiores à média mundial, podem

ser reduzidas.

As principais metas para os produtores de cimento são o aumento da eficiência energética e a utilização de materiais alternativos, seja como combustível ou matéria- prima (substituindo o clínquer). No processo de manufatura do cimento, a energia térmica gerada pelo combustível (entre 100 kg e 350 kg de carvão mineral por tonelada de cimento), utilizado para secagem, aquecimento e calcinação das matérias-primas, constitui 90% do total de energia consumida. O consumo de energia elétrica responde pelos outros 10% do total (CNI, 2012). A maior parte da eletricidade é usada no processo de moagem do clínquer (40%), na moagem das matérias-primas (25%) e na operação do forno e do resfriador (20%). Usón et al. (2013) propõem, por exemplo, o uso de resíduos sólidos urbanos, restos de refeições de carne e ossos de

animais, lodo de esgoto, biomassa e pneus em fim de vida como combustíveis alternativos na indústria de cimento.

Conforme relatado anteriormente, os fornos de via seca garantem maior eficiência energética. Praticamente todo o cimento no país (99%) é produzido por via seca, processo industrial que garante a diminuição do uso de combustíveis em até 50% em relação a outros processos (CNI, 2012). Jo, Chakraborty e Yoon (2014) oferecem uma ideia inovadora para sintetizar nanocimento (partículas de tamanho nanométrico, da ordem de 10-9_{m), utilizando o método hidrotérmico em vez do método}

tradicional de formação de clínquer de alta temperatura. Nesse estudo, a síntese hidrotérmica da nanocimento, nanosílica e de aluminato de sódio mostrou que os materiais sintetizados quimicamente não só melhoraram o desempenho físico e mecânico de argamassas e concretos, mas também podem trazer impactos encorajadores para a sociedade, incluindo a redução da emissão de CO2.

Para Capmas (2014), a chave para o desenvolvimento sustentável é a durabilidade de uma obra. Quanto maior o ciclo de vida, que vai desde a concepção de uma unidade até seu desaparecimento, menor é o impacto ambiental global. Para garantir esse maior ciclo de vida, seria necessário investir em materiais mais duráveis, projetos mais detalhados e qualidade na execução.

Visando tanto obter vantagens ambientais e econômicas assim como vantagens técnicas, especialmente no que diz respeito a maior durabilidade, materiais cimentícios suplementares (adições minerais) vêm sendo largamente utilizados em substituição ao clínquer nas fábricas de cimento ou mesmo misturados no concreto antes da execução.

A produção de cimentos com adições ao clínquer, com materiais como escórias siderúrgicas, cinzas volantes, pozolanas artificiais e fíler calcário, além de diversificar as aplicações e características do cimento, propicia uma redução significativa das emissões de CO2. Os cimentos com adição representam, ainda, uma solução

ambientalmente adequada para os subprodutos de outros processos produtivos, como escórias siderúrgicas e cinzas de termoelétricas. Além disso, a produção de cimentos com maiores teores de adições possibilita a preservação de jazidas minerais, pela redução da utilização de matérias-primas não renováveis (calcário e argila) e redução no consumo de combustível pelo menor consumo de clínquer. Apenas entre os anos de 1990 a 2010, o uso de adições na fabricação do cimento do Brasil subiu 252% (CNI, 2012).