Captura de CO2 em blocos de concreto por meio da cura carbônica e aplicabilidade industrial

dc.contributor.advisor-co1Júnior, Alex Neves
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/8587525595571228
dc.contributor.advisor1Parsekian, Guilherme Aris
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/7798651726059215
dc.contributor.authorFortunato, Lívia Regueira
dc.contributor.authorlatteshttp://lattes.cnpq.br/7582437787794279
dc.contributor.refereeGhiasi, Bahman
dc.contributor.refereeDamineli, Bruno Luis
dc.contributor.refereePossan, Edna
dc.contributor.refereeFerreira, Fernanda Giannotti da Silva
dc.contributor.refereeLatteshttp://lattes.cnpq.br/3725997260029861
dc.contributor.refereeLatteshttp://lattes.cnpq.br/0581995805825838
dc.contributor.refereeLatteshttp://lattes.cnpq.br/0329487394818763
dc.date.accessioned2025-09-30T17:54:22Z
dc.date.issued2025-07-25
dc.description.abstractTo minimize the effects of global warming, global CO2 emissions should be reduced by 45% by the year 2030. If nothing is done, by 2100 the concentration of CO2 in the atmosphere should increase by 41 to 158% compared to current levels, reaching values ranging from 535 to 985 ppm. In this scenario, the cement industry, responsible for up to 8% of global emissions, can contribute by implementing CO2 capture and storage technology, which will be responsible for reducing CO2 emissions in the sector by up to 56% by 2050. One way to capture and store CO2 is through carbonic curing of non reinforced cementitious material. In the carbonation reaction, carbon dioxide (CO2) reacts mainly with calcium hydroxide (Ca(OH)2) and hydrated calcium silicates (C–S–H), mineralizing in the form of CaCO3, such as calcite, vaterite and aragonite. The literature shows that the precipitation of CaCO3 in the pores of the cementitious material alters the porosity, increasing the density and promoting the improvement of the physical and mechanical properties of the material, in addition to contributing to the environment by definitively incorporating CO2 in the form of stable minerals. In this research, the aim is to perform carbonic curing in concrete blocks, choosing this cementitious material because it is made from a dry, unreinforced concrete mix, whose geometry of narrow and hollow walls tends to promote greater diffusivity of CO2 inside the piece. Concrete blocks and samples extracted from these respective blocks with 4 MPa and 16 MPa will be used in order to verify the axial compression resistance of the blocks and samples, obtaining the correlation factor between them. A carbonation chamber will also be built to perform the treatment with CO2 for 2 hours, 4 hours, 8 hours and 16 hours. The percentage of CO2 captured will be evaluated through the thermogravimetry and derivative thermogravimetry tests. Working with concrete blocks, the objective is to develop and apply a methodology for the capture, storage and use of carbon in a full-scale industry, also carrying out a technical feasibility study for the implementation of carbonic curing with CO2 in concrete block factories in the greater São Paulo region - SP.eng
dc.description.resumoPara minimizar os efeitos do aquecimento global, as emissões globais de CO2 deverão ser reduzidas em 45% até o ano 2030. Se nada for feito, até 2100 a concentração de CO2 na atmosfera deverá ter um aumento entre 41 a 158% em relação aos níveis atuais, alcançando valores que variam de 535 a 985 ppm. Neste cenário, a indústria cimenteira, responsável por até 8% das emissões globais, pode contribuir por meio da implementação da tecnologia de captura e armazenamento de CO2, a qual será responsável pela redução de até 56% das emissões de CO2 no setor, até o ano de 2050. Umas das maneiras de se realizar a captura e armazenamento de CO2 é através da cura carbônica de materiais cimentícios não armados. Na reação de carbonatação, o gás carbônico (CO2) reage principalmente com o hidróxido de cálcio (Ca(OH)2) e com os silicatos de cálcio hidratados (C–S– H), mineralizando na forma de CaCO3, como calcita, vaterita e aragonita. A literatura mostra que a precipitação de CaCO3 nos poros do material cimentício altera a porosidade, aumentando a densidade e promovendo a melhora das propriedades físicas e mecânicas do material, além de contribuir com o meio ambiente ao incorporar definitivamente o CO2 na forma de minerais estáveis. Na presente pesquisa realizou-se a cura carbônica em blocos de concreto. Optou-se por este material cimentício, por ser confeccionado à base de uma mistura seca de concreto, não armada, cuja geometria de paredes estreitas e vazadas, tendem a promover uma maior difusividade do CO2 no interior da peça. Foram empregados blocos de concreto e amostras extraídas destes respectivos blocos com 4 MPa e 16 MPa, a fim de verificar a resistência à compressão axial dos blocos e amostras obtendo-se o fator de correlação entre eles, também foi construída uma câmara de carbonatação para realização do tratamento com CO2 durante 2h, 4h, 8h e 16h. O percentual de CO2 capturado foi avaliado através do ensaio de termogravimetria e termogravimetria derivativa. Trabalhando com blocos de concreto, o objetivo foi o de desenvolver e aplicar uma metodologia da captura, estocagem e utilização de carbono em uma indústria em escala real, realizando também um estudo de viabilidade técnica para implementação da cura carbônica com CO2 em fábricas de blocos de concreto na região da grande São Paulo – SP.por
dc.identifier.citationFORTUNATO, Lívia Regueira. Captura de CO2 em blocos de concreto por meio da cura carbônica e aplicabilidade industrial. 2025. Tese (Doutorado em Engenharia Civil) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2025. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/22851.por
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/20.500.14289/22851
dc.language.isopor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlos
dc.publisher.addressCampus São Carlos
dc.publisher.initialsUFSCar
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Civil - PPGECiv
dc.rightsAttribution-NoDerivs 3.0 Brazilen
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/
dc.subjectCaptura de CO2por
dc.subjectCura carbônicapor
dc.subjectBlocos de concretopor
dc.subjectResistência à compressãopor
dc.subjectConcretopor
dc.subjectCO2 captureeng
dc.subjectCarbonic curingeng
dc.subjectConcrete masonry unitseng
dc.subjectCompressive strengtheng
dc.subjectConcreteeng
dc.subject.cnpqENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::CONSTRUCAO CIVIL
dc.titleCaptura de CO2 em blocos de concreto por meio da cura carbônica e aplicabilidade industrialpor
dc.title.alternativeCO2 capture in concrete masonry units through carbonic curing and industrial applicabilityeng
dc.typeTese

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