Betões eco-eficientes com elevados teores de adições minerais

Abstract

É do conhecimento geral que cada tonelada de cimento produzida é responsável pela emissão de uma tonelada de CO2 para a atmosfera e, considerando o gigantesco volume de cimento produzido mundialmente, qualquer redução significativa na sua produção e consumo, trará vantagens ecológicas significativas. De modo a contribuir para sustentabilidade da construção, a presente dissertação pretende dar um contributo para a redução do consumo de cimento, através da sua racionalização, substituindo elevados volumes de cimento no fabrico de betões por adições, nomeadamente subprodutos industriais, tais como as cinzas volantes. Contudo, betões com elevados volumes de cinzas volantes possuem alguns inconvenientes, os quais têm impedido a sua generalização, pelo que se tentou mitigar tais inconvenientes, através da incorporação de outras adições minerais (metacaulino e cal hidratada), que possam corrigir os principais inconvenientes associados a este tipo de betões. Ainda relacionado com a eco-eficiência deste material, procurou-se produzir um betão auto-compactável, evitando assim a necessidade de vibração e consequente poluição sonora, para além, de se evitar decréscimos na durabilidade das estruturas resultantes de uma deficiente compactação do betão. Para tal, desenvolveu-se um programa experimental capaz de caracterizar o desempenho, face à resistência e durabilidade, de misturas binárias, ternárias e quaternárias, produzidas com elevados volumes de cinzas volantes e pequenas percentagens de metacaulino e cal hidratada. Da análise dos resultados obtidos é possível evidenciar que a sinergia resultante destas misturas revelou desempenhos promissores, concluindo-se que é possível produzir betões auto-compactáveis com elevados volumes de cinzas volantes e, pequenas percentagens de metacaulino e cal hidratada, com desempenhos mecânicos e de durabilidade adequados à maioria das infra-estruturas correntes, a um custo bem mais reduzido que o preconizado actualmente pelo betão corrente, podendo-se traduzir numa solução viável para a obtenção de um betão eco-eficiente.

It is common knowledge that every ton of cement produced is responsible for emitting a ton of CO2 into the atmosphere and considering the huge amount of cement produced worldwide, any significant reduction in its production and consumption, will bring significant environmental benefits. In order to contribute to sustainable construction, the present paper aims to contribute to the reduction in cement consumption through its rationalization, replacing large volumes of cement by additions, including industrial byproducts such as fly ashes. However, concrete with high volumes of fly ashes have some drawbacks which have prevented its widespread and it is attempted to mitigate these drawback by incorporating other mineral additions (metakaolin and hydrated lime) which can fix the main drawback associated to this type of concrete. Also related to the eco-efficiency of this material, we sought to produce a self-compacting concrete, avoiding the need for vibration and subsequent noise, as well, preventing a decrease in durability of the structures as a result of a poor compaction of the concrete. To this end, it was developed an experimental program able to characterize the performance, concerning to the strength and durability of binary, ternary and quaternary mixtures, with high volumes of fly ash and small percentages of metakaolin and hydrated lime. After the analysis of the results, the synergy resulting from the mixtures showed promising performances, concluding that it is possible to produce self-compacting concretes with high volumes fly ash and small percentages of metakaolin and hydrated lime, with mechanical and durability performances suitable for the most current infrastructure at a much lower cost than the traditional concrete, which could represent a viable solution to obtain an eco-efficient concrete.