Valorização do pó de concreto residual como substituto sustentável das finas de calcário em concreto convencional: um estudo de caso de Portugal

Transformando Resíduos de Concreto em um Recurso Útil

O concreto é a espinha dorsal das cidades modernas, mas tem um custo ambiental elevado. A fabricação do cimento, ingrediente-chave do concreto, libera grandes quantidades de dióxido de carbono, enquanto volumes enormes de concreto usado e de ensaio acabam como resíduo. Este estudo investiga se o pó fino produzido a partir de amostras de ensaio de concreto trituradas, normalmente descartadas após os testes de qualidade, pode substituir com segurança parte do cimento atualmente preenchida por finas de calcário moídas. Se funcionar, as mesmas centrais de concreto que geram esse resíduo poderiam transformá-lo em um ingrediente útil, reduzindo tanto as emissões quanto a ocupação de aterros.

De Blocos Quebrados de Ensaio a Pó Fino

Em uma central de concreto usinado em Portugal, milhares de corpos de prova em forma de cubo são moldados e esmagados anualmente para verificar resistência, gerando cerca de 200 toneladas de concreto residual por usina. Em vez de tratar isso como lixo, o estudo triturou os pedaços quebrados ainda mais em um tambor de moagem e os peneirou até obter um pó fino. Esse pó de amostra de ensaio de concreto foi então usado para substituir parte do cimento em pequenos prismas de argamassa e em traços de concreto completos, em níveis variando de 10 a 30 por cento na argamassa e de 10 a 20 por cento no concreto. Para comparação, os mesmos níveis de substituição também foram testados usando as mais conhecidas finas de calcário atualmente usadas por muitos produtores.

Como as Novas Misturas se Comportaram no Laboratório

Os engenheiros primeiro verificaram como a resistência dessas misturas evoluía ao longo do tempo. Quando até 10 por cento do cimento foi substituído por pó de concreto residual, as argamassas e concretos resultantes alcançaram resistências à compressão próximas às do traço padrão e às das misturas à base de calcário. Além desse nível, entretanto, a resistência caiu de forma mais notável, especialmente em substituições de 20 e 30 por cento, porque havia simplesmente menos cimento ativo disponível para ligar o material. As misturas com calcário permaneceram ligeiramente mais fortes do que as com pó de concreto, em grande parte porque as partículas de calcário eram mais finas e se acomodavam de forma mais compacta, mas com 10 por cento de substituição a diferença foi pequena.

Água, Sais e a História Interna

O estudo também investigou quão fácil era para a água e o sal se movimentarem pelo concreto, já que esses processos afetam fortemente a durabilidade. Em um nível moderado de substituição de 10 por cento, tanto as finas de calcário quanto o pó de concreto reduziram na verdade a taxa com que a água era absorvida pela superfície, sugerindo que as partículas finas ajudaram a preencher e refinar os poros diminutos próximos à superfície. Em níveis de substituição mais altos, esse benefício se perdeu e a porosidade geral aumentou, o que facilitou a penetração de água e especialmente de íons cloreto, como os provenientes de sais de degelo ou spray marinho. Exames microscópicos e testes minerais corroboraram esses resultados: mostraram que tanto o calcário quanto o pó de concreto residual se comportaram principalmente como carregadores inertes, auxiliando o crescimento cristalino inicial, mas sem adicionar muita reação química própria. As partículas do pó de concreto eram mais grosseiras e irregulares, levando a uma estrutura interna ligeiramente mais frouxa do que nas misturas com calcário.

Impacto Climático e Uso Circular de Materiais

Como o cimento é a maior fonte de emissões no concreto, qualquer redução no teor de cimento pode diminuir a pegada de carbono de um traço. Usando uma ferramenta de avaliação do ciclo de vida, os pesquisadores calcularam o dióxido de carbono liberado por metro cúbico de concreto. Substituir 20 por cento do cimento por finas de calcário ou por pó de amostras de ensaio de concreto reduziu as emissões incorporadas em cerca de 17 por cento em comparação com o traço de referência. Quando essas emissões foram avaliadas em conjunto com a resistência alcançada, todas as misturas ficaram dentro de uma faixa de desempenho estreita, mostrando que economias notáveis de CO2 são possíveis sem sacrificar muita resistência, desde que os níveis de substituição permaneçam moderados.

O Que Isso Significa para o Futuro do Concreto

Para um público não especializado, a principal mensagem é que os resíduos de testes rotineiros de concreto podem ser transformados em um ingrediente útil que substitui parcialmente o cimento. Em torno de 10 por cento de substituição, esse pó reciclado mantém resistência e durabilidade básica similares às práticas atuais, ao mesmo tempo em que ajuda a reduzir emissões e a evitar o envio para aterros. Levar a substituição a níveis muito altos torna o concreto mais fraco e mais permeável. O trabalho sugere um passo prático de curto prazo rumo a um concreto mais circular e consciente do clima: moer um resíduo que as usinas já produzem todos os dias e reinseri-lo em novas misturas, limitado cuidadosamente a níveis onde o desempenho continua confiável.

Citação: Özkan, H. Valorization of waste concrete powder as a sustainable substitute for limestone fines in conventional concrete: a case study from Portugal. Sci Rep 16, 15701 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-46343-x

Palavras-chave: resíduos de concreto, substituição do cimento, finas de calcário, economia circular, pegada de carbono