ANÁLISE EXPERIMENTAL E NUMÉRICA DO POTENCIAL EXPANSIVO DO RESÍDUO DE MÁRMORE TRATADO TERMICAMENTE EM COMPARAÇÃO A AGENTES COMERCIAIS DE MITIGAÇÃO DE RETRAÇÃO
Estratégias mitigadoras de retração; Expansão; Tratamento térmico; Resíduo de mármore; Simulação numérica.
Os materiais à base de cimento estão sujeitos à retração, fenômeno que pode gerar fissuras e comprometer o desempenho e a durabilidade das estruturas. Entre as estratégias de mitigação, destacam-se o uso de aditivos redutores de retração e agentes expansores. Paralelamente, a indústria de rochas ornamentais gera grandes quantidades de resíduo de mármore, cujo tratamento térmico surge como alternativa promissora, ainda pouco investigada no contexto da mitigação da retração. Assim, esta pesquisa investigou a influência do tratamento térmico do resíduo de mármore como agente expansor alternativo, por meio de abordagem experimental e numérica integrada. O estudo envolveu o tratamento térmico e caracterização físico-química e mineralógica dos resíduos, a avaliação de pastas e concretos quanto ao estado fresco, propriedades mecânicas e microestrutura, e simulações termomecânicas tridimensionais, incluindo estudo paramétrico da interação entre expansão, maturidade e evolução de tensões. Os resultados demonstraram que apenas o tratamento térmico a 1000 °C por 1 h conferiu reatividade significativa ao resíduo, promovendo a conversão de carbonatos em óxidos livres. Em pastas, o resíduo proveniente da Bahia apresentou expansões mais intensas, enquanto o resíduo do Espírito Santo exibiu comportamento mais gradual e estável. Em concretos, observou-se manutenção do desempenho mecânico, com incremento da resistência à tração no teor mais elevado do resíduo da Bahia e aumento do módulo de elasticidade nos concretos contendo o resíduo do Espírito Santo. As simulações indicaram que a expansão induzida pelos resíduos tratados pode reduzir tensões de tração em elementos estruturais, desde que sincronizada com o desenvolvimento da rigidez do concreto. Expansões muito precoces apresentaram efeito limitado, enquanto expansões tardias resultaram em tensões localizadas mais elevadas na interface entre parede e base. O estudo comparativo evidenciou que o resíduo tratado apresenta desempenho compatível com o agente expansor comercial e comportamento distinto do aditivo redutor de retração, destacando-se como alternativa técnica e ambientalmente viável. Conclui-se que o resíduo de mármore tratado termicamente possui potencial para atuar como agente mitigador de retração não comercial, contribuindo para a redução da fissuração e para a valorização de resíduos industriais. A integração dos resultados experimentais e numéricos reforça sua aplicabilidade em concretos estruturais, desde que considerados os efeitos da maturidade e o momento da expansão.