- pesquisadores em MIT observaram, pela primeira vez em tempo real, a reação química desencadeada pela injeção de CO₂ em pasta de cimento, usando Raman confocal.
- o CO₂ reage com cálcio liberado pela dissolução do clínquer, formando carbonatos de cálcio nos primeiros minutos, o que retarda temporariamente a hidratação.
- cerca de quatro a cinco horas após a mistura, o gel de sílica formado pela pasta reage com a cal, gerando hidróxido de cálcio e silicato de cálcio hidratado (C–S–H) distribuídos pela matriz.
- o gel de sílica é consumido em até oito horas, e o C–S–H passa a se formar de maneira mais uniforme, resultando em uma matriz de cimento mais resistente.
- em amostras com CO₂ correspondentes a um por cento do peso do cimento, a resistência à compressão em vinte e quatro horas ficou, em média, 13% maior do que as misturas de referência.
Um estudo recente revela a sequência química desencadeada pela injeção de CO₂ em pasta de cimento, capturada em tempo real por espectroscopia Raman. A pesquisa acontece no MIT, com participação de pesquisadores de várias instituições.
Os cientistas observaram, pela primeira vez, o que ocorre ao longo de 24 horas durante o processo de cura do cimento com CO₂. O objetivo é entender por que o cimento com CO₂ injecionado ganha resistência mais rapidamente.
O trabalho, aberto a acesso público, é liderado por Admir Masic, já com Marcin Hajduczek como autor principal. Participam também colaboradores do MIT e de IIT Jodhpur, além de pesquisadores da CarbonCure Technologies.
Act One: Capturando o cálcio
Quando o CO₂ é adicionado à pasta de cimento, ele se dissolve na solução porosa e reage com o cálcio liberado pelo clinker, formando carbonatos de cálcio. Esse efeito ocorre na primeira hora e retarda momentaneamente a hidratação.
Act Two: O gel espectral
Entre quatro e cinco horas, o CO₂ mineraliza e a hidratação normal retoma. O cálcio forma hidróxido que encontra a rede de gel de sílica dispersa pela pasta, gerando silicato de cálcio hidratado (C-S-H) distribuído pela matriz.
Act Three: Uma matriz reconfigurada
Com o gel de sílica consumido, a hidratação continua, mas a estrutura fica mais uniforme. Misturas com 1% de CO₂ por peso de cimento apresentaram, em 24 horas, em média 13% de resistência compressiva a mais em comparação aos sais de referência.
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