Com o crescimento da população world acelerando a expansão urbana, a atividade de construção atingiu níveis sem precedentes – colocando imensa pressão nos recursos naturais e no meio ambiente. Uma pedra angular da infraestrutura moderna, o cimento Portland comum continua sendo o solidificador do solo mais eficaz e comumente usado, apesar de contribuir substancialmente para as emissões globais de carbono. Ao mesmo tempo, o desperdício de construção continua a se acumular em aterros sanitários. Abordar tanto o ônus ambiental do uso de cimento quanto as ineficiências do descarte de resíduos industriais se tornaram uma prioridade urgente.
Para enfrentar esses desafios interconectados, cientistas do Japão, liderados pelo professor Shinya Inazumi, da Faculdade de Engenharia, o Instituto de Tecnologia Shibaura (SIT), o Japão, apresentam uma alternativa sustentável: um geopolímero de alto desempenho. Essa inovação inovadora oferece uma alternativa para reduzir a dependência do cimento, transformando os resíduos de construção em valiosos recursos de construção. Seu artigo foi disponibilizado on -line em 21 de abril de 2025 e foi publicado no Quantity 26 da revista de engenharia e tecnologia mais limpa em 1º de maio de 2025.
A combinação de SCP e ES forma um solidificador baseado em geopolímeros capaz de melhorar a força compressiva do solo além dos limiares de grau de construção de 160 kN/m2. O tratamento térmico do SCP a 110 ° C e 200 ° C foi uma etapa crítica, melhorando significativamente sua reatividade e reduzindo o uso do materials sem sacrificar o desempenho do materials. “Esta pesquisa representa um avanço significativo em materiais de construção sustentáveis”, observa o Prof. Shinya Inazumi. “Ao usar dois resíduos industriais, desenvolvemos um solidificador de solo que não apenas atenda aos padrões da indústria, mas também ajuda a enfrentar os duplos desafios de resíduos de construção e emissões de carbono”.
Um aspecto notável do estudo foi a abordagem da segurança ambiental. As avaliações ambientais identificaram inicialmente as preocupações com a lixiviação de arsênico, que foi parcialmente atribuída ao conteúdo de vidro reciclado no ES. No entanto, o Prof. Inazumi explica: “A sustentabilidade não pode ocorrer à custa da segurança ambiental. Mais importante, identificamos e resolvemos uma potencial preocupação ambiental: quando a lixiviação de arsênico foi detectada em formulações iniciais, demonstramos que a incorporação de hidroxídeo de cálcio e o cálcio é uma questão de cálcio.
Esta solução oferece inúmeras aplicações práticas com amplo impacto no mundo actual. O Prof. Inazumi observa: “No desenvolvimento da infraestrutura urbana, nossa tecnologia pode estabilizar solos fracos sob estradas, edifícios e pontes sem depender de cimento portland intensivos em carbono. Isso é particularmente valioso em áreas com solos problemáticos de argila onde os métodos de estabilização convencionais são caros e ambientais e ambientais”.
As regiões propensas a desastres podem se beneficiar da rápida estabilização do solo usando esses materiais, que demonstraram boa trabalhabilidade e tempos de definição compatíveis com as necessidades de resposta a emergências. Além disso, os projetos de infraestrutura rural nas regiões em desenvolvimento podem utilizar esses materiais para criar blocos de solo estabilizados para construção, fornecendo uma alternativa de baixo carbono aos tijolos ou concreto disparados.
As implicações se estendem entre as indústrias. Para o setor de construção, que enfrenta uma pressão crescente para descarbonizar, o solidificador geopolímero oferece uma alternativa que excede o desempenho dos métodos tradicionais sem a pegada de carbono pesado. Para empresas de engenharia geotécnica, sua durabilidade comprovada sob ataques de sulfato, entrada de cloreto e ciclos de congelamento e inchaço permitem seu uso em ambientes exigentes e agressivos.
Além disso, ao diminuir o uso de cimento Portland, essa tecnologia suporta projetos de construção com o objetivo de cumprir as certificações de construção verde e as metas de redução de carbono. Também pode permitir que os desenvolvedores se qualifiquem para incentivos ambientais em países onde estão em vigor os mecanismos de precificação de carbono, aumentando ainda mais sua viabilidade econômica.
O Prof. Inazui enfatiza a visão mais ampla por trás de seu trabalho: “Ao desenvolver um solidificador de geopolímero a partir de fluxos de resíduos prontamente disponíveis, não estamos apenas oferecendo uma solução de engenharia sustentável, mas redefinindo como valorizamos os subprodutos industriais em um mundo com recursos limitados”.
Esses achados apontam para uma mudança transformadora nas práticas de construção sustentáveis, potencialmente transformando milhões de toneladas de desperdício de construção em recursos valiosos, reduzindo a pegada de carbono associada à produção de cimento, que atualmente representa 7-8% da Co2 emissões. À medida que a demanda world por infraestrutura continua a aumentar, as tecnologias inovadoras desempenham um papel central na construção de um futuro mais resiliente e responsável.
