Síntese de geopolímero utilizando resíduo da produção de catalisadores de FCC

Abstract

A busca por materiais de construção com menor impacto ambiental tem impulsionado o desenvolvimento de ligantes geopoliméricos como alternativa ao cimento Portland. Este trabalho investigou a viabilidade técnica da produção de um cimento geopolimérico utilizando o metacaulim (MK) como precursor principal e a substituição parcial por resíduo da produção de catalisadores de craqueamento catalítico em leito fluidizado (RPC). Foram desenvolvidas quatro formulações com teores de substituição de 0% (referência), 10%, 25% e 75% de RPC. A caracterização dos precursores revelou que o RPC possui uma granulometria significativamente mais grosseira (D90 de 192,8 μm) e maior cristalinidade em comparação ao MK. As propriedades mecânicas foram avaliadas por ensaios de resistência à compressão axial e dureza Shore D aos 7, 14, 28 e 90 dias de cura. Os resultados indicaram que a incorporação de até 25% de RPC é tecnicamente viável, atingindo resistências superiores a 25 MPa aos 28 dias, patamar compatível com aplicações estruturais e de pavimentação. Observou-se uma contribuição reativa tardia do resíduo, evidenciada pelo ganho de dureza e estabilidade da resistência aos 90 dias na mistura com 25% de RPC. Em contrapartida, a substituição de 75% resultou em colapso das propriedades mecânicas devido à carência de fase amorfa reativa e ao aumento da porosidade. Análises de Difração de Raios X (DRX) e Espectroscopia no Infravermelho (FTIR) confirmaram a formação da rede aluminossilicata (gel N-A-S-H), embora com menor densificação nas amostras com elevado teor de RPC. Conclui-se que a valorização deste resíduo, que atualmente é destinado a aterros sanitários licenciados, em teores moderados, pode promover a sustentabilidade no setor cimentício, permitindo a redução do consumo de matérias-primas virgens e oferecendo uma destinação nobre para resíduos da indústria química.