Influência da adição de conchas de ostras nas propriedades mecânicas e de adsorção de geopolímeros

Abstract

Este estudo concentra-se no desenvolvimento de geopolímeros à base de conchas de Crassostrea gigas como uma alternativa sustentável aos materiais tradicionais de construção, como o cimento Portland, conhecido por sua alta emissão de CO2 durante a produção (emitem-se 0,66 a 0,82 kg de CO2 por cada tonelada produzida. Considerando a enorme quantidade de conchas de ostra geradas como subproduto da indústria, com mais de 3,8 milhões de toneladas apenas em 2016 de ostras do género Crassostrea, surge a urgência em encontrar usos eficientes para este material. Os geopolímeros, propostos como alternativa, visam oferecer uma solução mais sustentável. Este trabalho pretende desenvolver geopolímeros à base de conchas com propriedades comparáveis ou superiores aos geopolímeros convencionais de metacaulino. Foram realizados testes de compressão em intervalos de 7, 14, 30, 50 e 90 dias, análises de adsorção de azul de metileno, porosimetria por intrusão de mercúrio (MIP), caracterização mineralógica e química, além de análises detalhadas por SEM e microtomografia de raio X. Os resultados revelaram formulações de geopolímeros com resistência à compressão comparável e, em alguns casos, superior aos geopolímeros de metacaulino. Além disso, as amostras apresentaram capacidade de adsorção de azul de metileno igualmente comparável ou superior a alguns estudos disponíveis na literatura para materiais semelhantes.

This study focuses on the development of geopolymers based on shells of Crassostrea gigas as a sustainable alternative to traditional construction materials such as Portland cement, known for its high CO2 emissions during production (emitting 0.66 to 0.82 kg of CO2 per ton produced). Considering the enormous quantity of oyster shells generated as a byproduct of the industry, with over 3.8 million tons in 2016 alone from oysters of the genus Crassostrea, there is an urgent need to find efficient uses for this material. Geopolymers, proposed as an alternative, aim to provide a more sustainable solution. This work aims to develop shell-based geopolymers with properties comparable or superior to conventional metakaolin geopolymers. Compression tests were carried out at intervals of 7, 14, 30, 50, and 90 days, along with methylene blue adsorption analyses, mercury intrusion porosimetry (MIP), mineralogical and chemical characterization, as well as detailed analyses by SEM and X-ray microtomography. The results revealed geopolymers formulations with compressive strength comparable and, in some cases, superior to metakaolin geopolymers. Additionally, the samples exhibited methylene blue adsorption capacity that was equally comparable or superior to some available studies in the literature for similar materials.