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Mémoire de Maîtrise
DOI
https://doi.org/10.11606/D.3.2020.tde-21012021-113120
Document
Auteur
Nom complet
Daniele de Lima Thomaz Pessutto
Adresse Mail
Unité de l'USP
Domain de Connaissance
Date de Soutenance
Editeur
São Paulo, 2020
Directeur
Jury
John, Vanderley Moacyr (Président)
Possan, Edna
Souza, Rui Barbosa de
Titre en portugais
Captura de CO2 em produtos cimentícios: o efeito do teor de fíler.
Mots-clés en portugais
Carbonatação
Cimento Portland
CO2
Durabilidade
Fíler calcário
Sustentabilidade
Resumé en portugais
O crescimento da população aumenta a demanda por edifícios e infraestrutura na cidade e no campo. O cimento é um material essencial nestas construções. No seu processo de fabricação, emite CO2 devido à oxidação do combustível e a descarbonatação do calcário. A indústria cimenteira emite de 5 a 8% do CO2 antropogênico. Para mitigar estas emissões a indústria prevê investir em sequestro e captura de carbono, no uso de energia renovável e na substituição do clínquer por outras matérias suplementares. Por outro lado, os materiais cimentícios capturam CO2 durante a fase de uso dos edifícios, através da carbonatação. Atualmente há um crescimento dos estudos relacionados a este assunto, porém o efeito do fíler na captura de CO2 é amplamente ignorado. Este trabalho objetiva quantificar o CO2 capturado ao longo do tempo por argamassas de cimento com diferentes teores de fíler, contribuindo na estimativa do potencial de captura de CO2 de materiais cimentícios, considerando o efeito do fíler. A profundidade de carbonatação foi medida pela técnica de análise de imagens através do software de código aberto ImageJ e captura de CO2 pela relação entre análise de química por fluorescência de raio x e a perda massa dos voláteis por termogravimetria. Comparando dois métodos de medição de carbonatação, foi observado que o método para cálculo da fração de CaO carbonatado e para identificação da profundidade de carbonatação apresentam relação direta, com R2 de 93%. A profundidade de carbonatação, a captura de CO2 e a cinética de carbonatação aumentaram proporcionalmente com o teor de fíler e a porosidade. Portanto, foi possível estimar a captura de CO2 pelos métodos mencionados e concluir que o fíler pode ajudar na aceleração de captura de CO2 em estruturas de concretos em uso.
Titre en anglais
Capture of CO2 cement products: the effect filler content.
Mots-clés en anglais
Carbonation
CO2
Durability
Filler
Portland Cement
Sustainability
Resumé en anglais
The population growth demands more buildings and infrastructure in the city and countryside, and cement is an essential material for it. Your production emits a considerable amount of CO2 due to the combustive oxidation and the calcium decarbonation. The cement industry issues 5 to 8% of anthropogenic CO2. To mitigate these emissions, the industry foresees to invest in sequestration and capture carbon by using renewable energy and clinker partial substitution with other supplementary materials. On the other hand, the cementitious materials capture CO2 during the use phase buildings, through the carbonation. Therefore, researches related to this subject has grown in the past years, but the filler effect in the capture of CO2 is widely ignored. For that reason, this study aims to quantify the CO2 capture over time by cement mortars with different filler content. The carbonation depth was measured by image analysis and CO2 capture potential was measured by the relationship between the chemical analysis (measured by x-ray fluorescence) and the mass loss of volatiles (by thermogravimetry). The carbonation depth, the CO2 capture and carbonation kinetics increased proportionally with filler content and porosity. Comparing the proposed methods of carbonation measurement, it was observed that the CaO carbonated fraction and the carbonation depth had shown a direct relationship with R2 of 93%. Thus, it was possible to estimate the capture CO2 capture of the cementitious materials by using the methods mentioned and the filler helps to accelerate the CO2 capture on concrete structures during your life cycle.
 
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Date de Publication
2021-02-01
 
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