Avaliação da influência da adição de quitosana nas propriedades mecânicas de um compósito cimentício

Abstract

O concreto de cimento portland é um compósito cerâmico, que se constitui no material de construção mais usado mundialmente, estima-se um consumo de 19 bilhões de toneladas métricas por ano. Todavia, esse material é extremamente frágil, assim como a maioria das cerâmicas; o limite de resistência à tração do concreto é aproximadamente 10 vezes menor do que a sua resistência à compressão. Estudos vêm mostrando o potencial de aplicação de quitosana em materiais cimentícios. Esse biopolímero é derivado da desacetilação da quitina, segundo polissacarídeo natural mais abundante, proveniente principalmente de carapaças de crustáceos. Nesse contexto, o presente trabalho visou o desenvolvimento de um compósito de concreto composto por Cimento Portland de Alta Resistência Inicial (CP V - ARI) contendo quitosana e à avaliação da influência da adição desse biopolímero nas propriedades mecânicas do concreto. Inicialmente, foram formulados e produzidos corpos-de-prova de amostras de argamassa com percentuais de quitosana (0% a 1%). Posteriormente, foi realizado teste de resistência mecânica à compressão axial. Depois disso, foram formulados e produzidos corpos-de-prova de amostras de concreto (padrão e com 0,1% de quitosana); posteriormente foi realizada a avaliação das propriedades mecânicas desses corpos-de-prova para o compósito e o biopolímero, bem como a avaliação das fases formadas, as quais foram investigadas através de microscopia eletrônica de varredura (MEV), acoplada à espectroscopia de raios - X por disperssão de energia (EDS), difratometria de raios-X (DRX) e Espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR). Os resultados mostraram-se favoráveis à adição do biopolímero quitosana (0,1%), sendo positivos para o melhoramento das propriedades mecânicas (resistência mecânica à compressão, resistência à tração e módulo de elasticidade). Assim, conforme esses resultados indicam, a formulação de concretos à base de adição de quitosana ao cimento podem representar significativos ganhos de qualidade para o concreto de cimento Portland. Além disso, inserir esse biopolímero no setor de construção civil potencialmente pode trazer benefícios outros, tais como a redução de impacto ambiental, devido ao uso de matérias-primas de fonte renovável.