Impacto dos resíduos de construção e demolição no desempenho de concreto estrutural leve sustentável à base de LC3

Transformando Escombros de Edifícios em Novas Estruturas Resistentes

Cada ano, montanhas de tijolos quebrados e concreto de edificações demolidas se acumulam em aterros, enquanto a produção de cimento novo emite mais dióxido de carbono na atmosfera do que quase qualquer outro material de construção. Este estudo aborda uma pergunta atual: os escombros de ontem podem se tornar o material leve e de baixo carbono de amanhã — forte o suficiente para estruturas reais, e não apenas enchimento? Os pesquisadores mostram como tijolos e concreto descartados, processados cuidadosamente, podem substituir grande parte da parcela mais poluente do cimento, reduzindo emissões e ainda atendendo às normas internacionais para concreto estrutural.

Por que um Concreto Mais Leve e Mais Verde Importa

O custo oculto do concreto está em seu peso e em sua pegada climática. Estruturas mais pesadas exigem mais material em pilares e fundações, e a produção de cimento tradicional libera grandes quantidades de gases de efeito estufa. O concreto leve ajuda ao reduzir a “carga permanente” dos prédios, permitindo elementos mais esbeltos e fundações menores, o que por sua vez economiza material e energia. Ao mesmo tempo, os resíduos de construção e demolição — especialmente tijolos e concreto antigos — criam um problema ambiental quando simplesmente descartados. Este trabalho reúne esses dois desafios, explorando se materiais de resíduos podem tanto aligeirar o concreto quanto reduzir drasticamente a necessidade de cimento novo.

Dos Escombros aos Blocos de Construção

A equipe concentrou-se em um ligante mais novo e de menor carbono chamado cimento calcário-argila calcinado, ou LC3. Em vez de depender majoritariamente do clínquer de cimento tradicional, o LC3 o mistura com pó de calcário e uma argila tratada termicamente. Neste estudo, os pesquisadores substituíram os ingredientes habituais por outros derivados de resíduos: pó fino de tijolo substituiu a argila especial, e pó de concreto reciclado substituiu o pó de calcário. Tijolos antigos também foram britados e usados como agregados finos e graúdos, enquanto uma pequena quantidade de aditivo incorporador de ar introduziu bolhas minúsculas para reduzir ainda mais o peso. Ao todo, nove diferentes traços de concreto foram preparados, todos com as mesmas proporções básicas de água, ligante e agregados de tijolo, mas com quantidades e tipos variados dos pós de resíduos.

Testando Resistência, Durabilidade e Resistência Térmica

Para avaliar se esses traços eram mais do que meros experimentos ecológicos, os pesquisadores os submeteram a uma rigorosa bateria de testes. Mediram a fluidez do concreto fresco, a densidade após a secagem e a velocidade de propagação de ondas sonoras — um indicador da qualidade interna. Acompanharam o crescimento da resistência à compressão aos 7, 28 e 90 dias, e verificaram se ainda podiam atuar como concreto leve estrutural segundo as regras de projeto europeias. A durabilidade foi investigada imersando amostras em solução agressiva de sulfato de magnésio por até seis meses, um substituto para solos agressivos e água do mar, e aquecendo-as a 200 e 400 graus Celsius para simular incêndio ou exposição a altas temperaturas. Absorção de água e teor total de poros também foram verificados, já que concretos mais abertos e porosos costumam ser mais vulneráveis com o tempo.

Como o Concreto à Base de Resíduos se Comportou

O resultado surpreendente é que traços que usaram pó de tijolo britado no ligante se comportaram de forma muito semelhante àqueles que usaram a argila comercial mais refinada, com apenas pequena queda na resistência e aumento modesto na absorção de água. Mesmo com até 60% do clínquer substituído, todos esses concretos alcançaram resistências aos 28 dias entre cerca de 24 e 38 megapascais e densidades secas entre 1650 e 1850 quilogramas por metro cúbico — confortavelmente dentro da faixa para concreto leve estrutural. O pó de concreto reciclado mostrou-se um substituto mais áspero para o pó de calcário: os concretos que o utilizaram foram um pouco mais fracos e mais porosos, refletindo a natureza mais irregular e porosa desse resíduo. Ainda assim, todos os traços que dependeram de pós de resíduos e agregados de tijolo atenderam ao limiar para uso estrutural. De modo geral, os traços à base de LC3 resistiram bem a condições severas, perdendo menos de 0,7% de sua massa sob longa exposição a sulfatos e mantendo mais de 80% de sua resistência após aquecimento a 400 graus Celsius.

O Que Isso Significa para as Construções Futuras

Para leigos, a conclusão é que concreto feito em grande parte de tijolos e concreto antigos triturados — combinado em um ligante de baixo carbono cuidadosamente ajustado — pode ser tanto leve quanto forte o suficiente para edifícios reais. Existem trocas: traços ricos em resíduos absorvem mais água e, quando se usa pó de concreto reciclado, há perda de alguma resistência em comparação com as melhores misturas convencionais. Mas ainda assim atendem às normas estruturais enquanto substituem grande parte do cimento mais intensivo em carbono e dão uma segunda vida aos detritos de demolição. Isso aponta para um futuro em que as estruturas dos novos edifícios poderiam ser feitas a partir dos restos dos antigos, reduzindo emissões, economizando matérias-primas e diminuindo a pegada dos resíduos de construção sem abrir mão da segurança ou do desempenho.

Citação: Sadik, E.K., Elrahman, M.A., Eltawil, K.A. et al. Impact of construction and demolition wastes on the performance of sustainable LC³-based structural lightweight concrete. Sci Rep 16, 13397 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-48036-x

Palavras-chave: concreto sustentável, reciclagem de resíduos de construção, concreto leve, cimento de baixo carbono, tijolo e concreto reciclados