Análise do UHPC produzido com resíduos: comportamento físico, mecânico e avaliação ambiental - Santos, Ana Caroline dos (2025)
O UHPC (Ultra-High Performance Concrete) é caracterizado por alta resistência, durabilidade e notável desempenho estrutural, alcançando resistências à compressão acima de 120MPa e à tração acima de 6MPa. Essas propriedades permitem o desenvolvimento de estruturas esbeltas e, portanto, leves, bem como o reforço de estruturas existentes. Esse tipo de concreto é caracterizado por alto teor de cimento, que pode atingir aproximadamente 1000 kg/m³, agregados finos, sílica ativa, aditivos e fibras. Devido ao alto consumo de cimento e outros materiais caros com impactos ambientais significativos, é crucial desenvolver estratégias que minimizem seus efeitos ambientais. Nesse contexto, o objetivo do presente estudo é avaliar a incorporação de louças sanitárias, pó de mármore e cinza de casca de arroz na composição do UHPC, combinados com o processo de cura térmica, analisando seu impacto no comportamento físico e mecânico do material. As características do material foram avaliadas por meio de ensaios de resistência à compressão e à tração na flexão e redução de emissões de carbono. Os materiais componentes foram inicialmente caracterizados, e o método de empacotamento de partículas determinou as proporções da mistura. Em seguida, cinco misturas foram desenvolvidas para avaliar a viabilidade das incorporações propostas. As misturas foram submetidas a ensaios de resistência à compressão aos 7 e 28 dias de idade. Após a avaliação dos resultados, uma segunda fase focou na análise do desempenho das misturas usando cura térmica. As misturas de referência, com louças sanitárias e com louças sanitárias até 10% de redução de cimento foram selecionadas para prosseguir com a incorporação de fibras e ensaios para determinação do teor de ar, índice de consistência, gravidade específica, absorção de água, índice de vazios, resistência à compressão axial, módulo de elasticidade, resistência à tração à flexão em quatro pontos e análise de impacto ambiental (emissões de CO₂ e energia incorporada). Além disso, foi analisada a influência da cura térmica no desempenho físico, mecânico e ambiental do UHPC. A pesquisa demonstrou que, mesmo com materiais residuais, o UHPC atingiu resistências à compressão superiores a 120 MPa quando a cura térmica foi aplicada, o que melhorou as propriedades mecânicas em até 25%. A resistência à tração flexural excede 6 MPa nas misturas modificadas, confirmando a eficiência da incorporação de fibras. Ambientalmente, houve uma redução de 16% nas emissões de CO₂ na mistura com louças sanitárias para 10% de redução de cimento, destacando o impacto positivo da substituição parcial do cimento. Esses resultados fortalecem o potencial do UHPC sustentável, combinando alto desempenho mecânico com impacto ambiental reduzido.