Cimento composto: redução do teor de clínquer na produção

Principal componente do cimento, o clínquer tem papel vital nas obras de engenharia. Para a criação do cimento composto, ele é misturado a gesso e outros materiais, resultando em um cimento utilizado para diferentes fins.

Para entendermos mais sobre como é possível realizar a redução do clínquer na produção do cimento composto, conversamos com um especialista na área:

• Marcelo Pecchio, Gerente e coordenador dos laboratórios da ABCP, a Associação Brasileira de Cimento Portland.

Vamos entender mais sobre o tema nesta entrevista realizada pela Concrete Show Digital. Continue lendo abaixo e saiba mais deste assunto de grande importância!

O que é o clínquer?

Marcelo: “O processo de fabricação do cimento Portland, de forma simplificada, consiste na moagem de materiais calcários e argilosos que são misturados intimamente nas proporções adequadas e aquecidos em um forno rotativo até cerca de 1.450o C. 

A fusão da mistura e a rotação do forno formam pelotas que serão resfriadas na saída do forno. Essas pelotas endurecem e são chamadas de clínquer, o material básico para fabricar o cimento.” 

Ou seja, o “clínquer é um sínter de coloração escura produzida pela calcinação em altas temperaturas de uma mistura de calcário e argila.  Ao clínquer se adiciona gesso e outras adições minerais que são posteriormente moídas e dão origem ao cimento.”   

Por que é importante reduzir o clínquer na produção de cimento?

Marcelo: “A produção do clínquer é a etapa da fabricação do cimento que gera a maior quantidade de CO2. Logo, a forma mais eficiente de reduzir as emissões na fabricação do cimento seria reduzir o teor de clínquer.

O clínquer é composto principalmente de minerais calcários que ao serem aquecidos liberam CO2. Os diversos tipos de cimento, podem ser fabricados com uma mistura de clínquer, gesso e adições, que podem ser de três diferentes classificações: pozolanas, escórias de alto-forno ou filer calcário.  

Sem considerar que adições pozolânicas e a escória também geraram gases de efeito estufa em seus processos de fabricação (Ex: cinza volante é oriunda da queima de carvão em termoelétrica e escória é um subproduto da produção de ferro gusa), podemos considerar que quanto menos clínquer na composição do cimento, teremos menor geração de CO2 no cimento.”    

Quais as vantagens da redução do clínquer?

Marcelo: “A redução do clínquer, principalmente quando se busca viabilizar tecnicamente cimentos com maior teor de filer calcário (tipo de adição que não gera CO2) tem um importante papel na redução do teor de geração do CO2 e no consumo de energia e combustível, visto que o fabricante de cimento utiliza a mesma matéria prima calcária usada no clínquer, sem a necessidade de queima no forno, o material é apenas moído. 

Outra vantagem é o baixo custo de transporte, pois a jazida de calcário é a mesma e normalmente se localiza no mesmo local da fabricação do cimento.

Além de diminuir as emissões de CO2 por tonelada de cimento produzido a redução do teor de clinquer no cimento permite utilizar subprodutos de outras indústrias como adição, como por exemplo: escórias de alto forno, advindas das siderúrgicas, ou mesmo, cinzas volantes, resíduo da queima do carvão mineral em termelétricas. 

O uso desses substitutos do clínquer no cimento diversificar as aplicações e características específicas e frequentemente apresenta vantagens relacionadas com a maior durabilidade e vida útil de estruturas de concreto (baixa permeabilidade, resistência ao ataque de cloretos e sulfatos, prevenção das reações álcali-agregado, elevada resistência à compressão em idades mais avançadas).”

Cimento composto: alternativas e técnicas para a redução de clínquer

Pedimos ao especialista que comentasse algumas das opções de cimento composto com redução de clínquer. Confira:

Marcelo: “O cimento considerado composto são os cimentos com adições e podem ser classificados conforme a norma ABNT NBR 16697 em três categorias:

• Cimento Composto CP II-E, com até 34% de escória de alto-forno e até 15% de filer calcário;
• Cimento Composto CP II-Z, com até 14% de pozolana e até 15% de filer calcário;
• Cimento Composto CP II-F, com até 25% de filer calcário.”

Coprocessamento 

Marcelo: “O coprocessamento consiste em utilizar resíduos sólidos que seriam descartados em aterros sanitários como combustível nos fornos de cimento. Com isso é possível, ao mesmo tempo, diminuir o uso de combustíveis mais nobres como o óleo combustível ou o coque de petróleo e evitar o lançamento de resíduos perigosos nos aterros sanitários. 

Através do coprocessamento, a indústria de cimento Portland colabora duplamente com ações sustentáveis, reduzindo o uso de combustíveis fósseis e evitando a contaminação e saturação dos aterros sanitários. 

No forno que cimento é possível a utilização de resíduos industriais de diversas cadeias produtivas, como borras de tinta, pneus inservíveis, resíduos químicos, entre outros. Além de resíduos industriais também podem ser utilizados como combustível alternativo o lixo urbano (provenientes de materiais não recicláveis), colaborando assim para evitar a saturação e esgotamento dos aterros sanitários, um grande problema na maioria das cidades brasileiras.” 

Por tanto, “o coprocessamento é uma tecnologia que permite utilizar como fonte de energia resíduos de outras indústrias ou mesmo o lixo urbano tratado em substituição aos combustíveis fósseis tradicionais na fabricação do clinquer. Essa é uma importante alternativa para redução das emissões.”

Substituição do clínquer

Marcelo: “O cimento composto é obtido pela substituição parcial do clínquer por adições como escórias de alto forno, cinzas volantes, argilas calcinadas e filer calcário.  

A norma brasileira ABNT NBR 16697 permite o uso desses materiais em vários teores, o que permite produzir os oito tipos de cimento comercializados no país. 

De maneira geral, esses cimentos possuem uma menor pegada de carbono, ou seja, sua produção emite menos CO2 por tonelada de produto produzido.” 

Captura do CO2 

Marcelo: “A captura e armazenamento de CO2 diretamente na fonte geradora ainda é um processo muito oneroso, mas diversos estudos estão sendo realizados a fim de viabilizar essa alternativa. 

Em relação ao cimento Portland, o setor apresenta em seu Roadmap todas as etapas para implementar um plano de redução de CO2 até o ano de 2050, considerando inclusive a captura e armazenamento do CO2 gerado na produção do clínquer. 

Outras ações de impacto são: viabilizar tecnicamente o aumento da adição de fíler calcário, otimizar o consumo de cimento nos concretos e argamassas, melhorando processos de mistura e dosagem, industrializar processos construtivos à base de cimento, ampliar o uso de combustíveis alternativos.”

“Na verdade, é um conjunto de tecnologias inovadoras e disruptivas que ainda estão em desenvolvimento. Essas alternativas para a redução de gases do efeito estufa serão importantes no futuro, porém até o momento a grande maioria delas estão apenas em escala piloto.”

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