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Use este identificador para citar ou linkar para este item: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/38079
Tipo: Dissertação
Título: Estudo do potencial do pó de concha de marisco como material cimentício suplementar em cimento LC3
Autor(es): Vieira, Vinicius da Silva
Orientador: Nóbrega, Aline Figueiredo da
Membro da Banca: Anjos, Marcos Alyssandro Soares dos
Membro da Banca: Silvestro , Laura
Membro da Banca: Silvani , Carina
Resumo: Diante da crescente pressão global pela racionalização do uso de recursos naturais finitos e adoção de práticas alinhadas à Agenda 2030 e aos Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS), a indústria cimenteira tem buscado por alternativas que causem menor impacto ambiental, considerando sua contribuição de aproximadamente 8–10% das emissões globais de dióxido de carbono (CO2) associadas à produção de cimento. Nesse contexto, o Limestone Calcined Clay Cement (LC3) destaca-se como uma solução promissora, ao possibilitar reduções de até 35% nas emissões de CO2 por meio da substituição parcial do clínquer por argila calcinada e fíler calcário (FC). Contudo, a extração do calcário ainda acarreta impactos ambientais relevantes, visto que é um recurso natural não renovável. Dessa forma é importante estudar fontes carbonáticas alternativas, dentre as opções, destaca-se as conchas de marisco (Anomalocardia brasiliana), resíduo abundante no litoral brasileiro e rico em CaCO3. Sendo assim, este trabalho avaliou a viabilidade técnica do pó de concha de marisco (PCM) como substituto do fíler calcário em sistemas LC3, compostos por 50% de clínquer, 30% de argila caulinítica calcinada, 5% de gipsita e 15% de fíler calcário. Foram analisadas formulações com substituições de 25%, 50%, 75% e 100% do FC por PCM. Os materiais foram caracterizados por meio da determinação da massa específica, granulometria a laser, FRX, FTIR, DRX e MEV. Também se avaliou as propriedades das misturas conforme requisitos normativos. Os resultados de FRX e FTIR indicaram que o PCM e FC apresentaram composição química semelhante. No que se refere a microestrutura observou-se a formação de etringita, portlandita e hemicarboaluminato, bem como a estabilidade da aragonita no meio alcalino da pasta cimentícia aos 28 dias. Observou-se que o PCM atuou como agente de nucleação heterogênea, favorecendo o consumo de Ca(OH)2, o refinamento microestrutural e um ganho de resistência mecânica de 30% para o cimento com 100% de PCM em comparação com a referência aos 91 dias. As misturas com substituições iguais ou superiores a 50% atenderam aos requisitos normativos, indicando que a utilização do PCM é tecnicamente viável quando empregada em teores moderados a elevados. Conclui-se que o PCM pode ser um material alternativo frente ao FC para uso em cimentos LC3, contribuindo para a economia circular e para minimização do impacto causado ao meio ambiente.
Abstract: Faced with increasing global pressure to rationalize the use of finite natural resources and adopt practices aligned with the 2030 Agenda and the Sustainable Development Goals (SDGs), the cement industry has been seeking alternatives that cause less environmental impact, considering its contribution of approximately 8–10% of global carbon dioxide (CO2) emissions associated with cement production. In this context, Limestone Calcined Clay Cement (LC3) stands out as a promising solution, enabling reductions of up to 35% in CO2 emissions through the partial replacement of clinker with calcined clay and limestone filler (LF). However, limestone extraction still entails significant environmental impacts, since it is a non-renewable natural resource. Therefore, it is important to study alternative carbonate sources; among the options, mussel shells (Anomalocardia brasiliana), an abundant residue on the brazilian coast and rich in CaCO3, stand out. Therefore, this work evaluated the technical feasibility of shellfish powder (CMP) as a substitute for LF in LC3 systems, composed of 50% clinker, 30% calcined kaolinitic clay, 5% gypsum, and 15% limestone filler. Formulations with filler substitutions of 25%, 50%, 75%, and 100% by CMP were analyzed. The materials were characterized physically, chemically, and mineralogically, as well as microstructurally. The properties of the mixtures were also evaluated in accordance with the normative requirements. The results indicated that LF and CMP presented similar chemical composition. Regarding microstructure, the formation of ettringite, portlandite, and hemicarboaluminate was observed, as well as the stability of aragonite in the alkaline medium of the paste. It was observed that CMP acted as a heterogeneous nucleation agent, favoring Ca(OH)2 consumption, microstructural refinement, and a 30% increase in mechanical strength for the CMP-treated cement compared to the reference at 91 days. Mixtures with substitutions equal to or greater than 50% met the normative requirements, indicating that the use of CMP is technically feasible when employed in moderate to high levels. It is concluded that CMP can be an alternative material to LF for use in LC3 cements, contributing to the circular economy and minimizing the environmental impact. Furthermore, it aligns with the SDGs.
Palavras-chave: Polimorfismo
Cimento LC3
Pó de concha de marisco
Aragonita
Calcita
Economia circular
Shellfish powder
Aragonite
Calcite
Polymorphism
Circular economy.
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal da Paraíba
Sigla da Instituição: UFPB
Departamento: Engenharia Civil e Ambiental
Programa: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil e Ambiental
Tipo de Acesso: Acesso aberto
Attribution-NoDerivs 3.0 Brazil
URI: http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/
URI: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/38079
Data do documento: 5-Fev-2026
Aparece nas coleções:Centro de Tecnologia (CT) - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil e Ambiental

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