Cimento e concreto 100% sustentável Inovação

Alunos do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil – Estruturas e Construção Civil (PEC) e do Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia dos Materiais (PPGEM) da UFC produziram, no Laboratório de Materiais de Construção Civil (LMCC), o primeiro concreto do Ceará 100% sustentável. O composto não possui cimento e nem materiais naturais (areia e brita) na composição.

A pesquisa iniciou com a produção de cimentos álcali-ativados (ou geopoliméricos), feitos com resíduos de cinzas da termelétrica do Pecém e da Companhia Siderúrgica do Pecém (escórias de aciaria).

De acordo com o coordenador do LMCC, Prof. Eduardo Cabral, os novos compostos possuem, como grande vantagem, a sustentabilidade. A produção do cimento do tipo portland, encontrado nas lojas de construção, por exemplo, lança grandes quantidades de dióxido de carbono (CO2) na atmosfera. Já a extração de areia gera impactos ambientais como desmatamento e dragagem do leito de rios, afetando a fauna e a flora. E a produção de britas demanda a detonação de rochas, alterando a paisagem.

Argamassa feita a partir de cimento álcali-ativado (Foto: Divulgação)

Por outro lado, o cimento e o concreto produzidos pelo laboratório são feitos a partir dos restos das atividades da indústria no Pecém. O cimento álcali-ativado foi elaborado com as cinzas oriundas da queima do carvão que alimenta a termelétrica. Já a substituição dos materiais naturais (como areia e brita) usados como agregados no concreto ocorre com a aplicação de resíduo da produção de aço da Companhia Siderúrgica do Pecém (CSP).

Outra vantagem do concreto sustentável é a reação mais rápida que a mistura comum de concreto. “Você tem ganho de resistências enormes em poucas horas”, ressalta o professor. Os testes mostraram que em três dias o concreto sustentável consegue os resultados que a mistura normalmente utilizada (cimento, brita, areia e água) leva sete dias para alcançar.

Pesquisas são conduzidas por alunos do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil – Estruturas e Construção Civil (PEC) e do Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia dos Materiais (PPGEM) da UFC (Foto: Divulgação)

Apesar de não haver um cálculo exato de custos do novo composto, o professor estima que inicialmente será um valor mais alto que o do concreto comumente usado. “Todo material inicial tem esse tipo de problema (….) Isso se resolve ganhando utilidade, e o preço [com o tempo] cai”, avalia Eduardo Cabral, líder do grupo de pesquisa em Materiais de Construção e Estruturas (GPMATE).

Histórico das pesquisas

O início das pesquisas nesse tema ocorreu em 2019, por meio da pesquisadora Heloína Costa, recém-doutora pelo PPGEM/UFC e professora do campus da UFC em Crateús, sob orientação dos professores Ricardo Emílio (PPGEM) e Eduardo Cabral (PEC), com a produção dos primeiros cimentos álcali-ativados. A tese de doutorado foi defendida em março deste ano.

As pesquisas avançaram nos anos seguintes, com o aluno Lucas Pereira Lima, do Curso de Engenharia Civil da UFC em Crateús, sob orientação da Profª Heloína Costa, desenvolvendo uma argamassa com cimento álcali-ativado e areia natural, com excelentes resultados de resistência à compressão e à tração na flexão.

Nos anos de 2021 e 2022, os alunos Daniel Lira, Lucas Benício e Alverne Paiva misturaram o cimento álcali-ativado anteriormente produzido com areias e britas artificiais, obtidas de resíduos da Companhia Siderúrgica do Pecém (CSP), produzindo um concreto com 100% de materiais alternativos.

As pesquisas com esse material seguem avançando com o desenvolvimento de dissertações no PEC/UFC e de trabalhos de conclusão de curso em Engenharia Civil, no Campus de Crateús.