Engenheiros aumentam a resistência do cimento em 40% com cascas de camarão

Pesquisadores da Washington State University e do Noroeste Pacífico

O Laboratório Nacional criou pequenos cristais e fibras de quitina a partir de resíduos de frutos do mar. As nanopartículas aumentam a resistência do cimento em quase 1,5 vezes.

Em seu trabalho publicado na revista Cemente Concrete Composites, pesquisadores estudaram o comportamento das nanopartículas de quitina. Ao contrário da celulose, que também é utilizada para aumentar a resistência do cimento, esse material possui um conjunto adicional de átomos em nível molecular. Graças a isso, os cientistas podem controlar a carga na superfície das moléculas e, portanto, o seu comportamento na argamassa de cimento.

O estudo mostrou que adicionarOs nanocristais de quitina processados ​​no cimento melhoram suas propriedades, incluindo sua consistência, tempo de presa, resistência e durabilidade. Eles viram um aumento de 40% na resistência à flexão do concreto e uma melhoria de 12% em sua compressibilidade. Além disso, a composição modificada endureceu por mais uma hora. Isso é necessário para aumentar a gama de transporte e construção em climas quentes.

Pesquisadores estudam a resistência do cimento sob pressão. Foto: Universidade Estadual de Washington

As cascas de caranguejos, camarões e lagostas sãocerca de 20-30% é de quitina, com a maior parte do restante sendo carbonato de cálcio, outro aditivo de cimento útil. Ao mesmo tempo, de 13 a 17,5 milhões de kg de resíduos da indústria pesqueira são produzidos anualmente no mundo. A maioria deles são simplesmente despejados no mar.

A produção de cimento é intensiva em carbonoum processo que requer o uso de combustíveis fósseis para atingir as altas temperaturas necessárias (1.500 °C). O calcário usado em sua produção também sofre decomposição, o que produz dióxido de carbono adicional. Ao mesmo tempo, o concreto clássico racha facilmente, o que reduz sua durabilidade.

Os autores do trabalho acreditam que a substituição do calcário por nanopartículas de quitina ajudará a reduzir os custos de energia, o volume de lixo dos frutos do mar, além de aumentar a durabilidade e resistência ao desgaste das construções de cimento.

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