Matrizes de cimento de silicato de magnésio hidratado (M-S-H) com incorporação de fíleres residuais.

Abstract

O cimento Portland é um dos principais responsáveis pelas emissões de CO₂ na indústria da construção. Nesse cenário, os cimentos de silicato de magnésio hidratado (M-S-H) despontam como alternativa promissora, pois apresentam menores temperaturas de calcinação e a possibilidade de captura de CO₂ durante o ciclo de vida, mantendo propriedades mecânicas essenciais. Esses cimentos são constituídos por uma fonte de sílica (SiO₂) e uma fonte de óxido de magnésio (MgO) reativos, e sua investigação abre caminho para soluções mais sustentáveis. O presente estudo avaliou matrizes de cimento M-S-H com a adição de resíduos da mineração, de quartzito e pedra-sabão, como fíleres. Foram produzidos sete traços: uma matriz de referência e seis matrizes com substituições parciais de 10, 20 e 30% em massa do ligante por cada resíduo. Os resultados evidenciaram que a substituição parcial de 10% de quartzito (traço RQT10) proporcionou maior resistência à compressão axial, superando inclusive a matriz de referência. Esse desempenho foi atribuído ao empacotamento da matriz e à ação de preenchimento do quartzito, que favoreceu a formação do ligante e contribuiu para altas resistências. As substituições superiores a 20% apresentaram redução nos valores de resistência, possivelmente influenciadas pela relação água/finos fixada (0,55). A análise das propriedades físicas e mecânicas destacou o bom desempenho das matrizes RQT10 e RQT20, confirmando o potencial do quartzito como material de preenchimento em cimentos magnesianos. Em contrapartida, as matrizes com pedra-sabão apresentaram os menores resultados, indicando que o resíduo deve ser analisado mais profundamente para compreender melhor seu comportamento e otimizar sua utilização. Conclui-se, portanto, que os resíduos de quartzito e pedra-sabão representam alternativas promissoras para aplicação em matrizes de cimentos M-S-H, embora demandem estudos adicionais para otimização das condições de uso e aprofundamento da compreensão de seu comportamento. Além de reduzir impactos ambientais, sua incorporação abre novas perspectivas para inovação e valorização de subprodutos da mineração, alinhando-se às demandas de sustentabilidade e eficiência da construção civil contemporânea.