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Authors
Advisor(s)
Abstract(s)
This doctoral thesis presents the development of a novel Carbonated Reactive Magnesia
Cement (CRMC) for the production of precast building materials. The research objectives
centred on the co-utilisation of industrial, mineral, and non-mineral wastes, along with
CO2 mineralisation, to enhance the sustainability of construction practices. This study
encompassed a comprehensive investigation of various influencing factors of CRMC
synthesis, including accelerated carbonation curing conditions, mixture designs, and
production methodology. Through a critical review of the literature and joint systematic
experimentation aimed at refining manufacturing methods and improving mixture
designs, the research achieved a substantial understanding of the feasibility of
incorporating a wide range of waste materials into CRMC. Furthermore, the study sought
to explore the use of waste as a partial substitute for industrial-grade magnesia, with the
aim of enhancing the ecological profile of CRMC-based materials. The research outcomes
have significantly contributed to the advancement and dissemination of knowledge in
the field of CRMC-based materials, the utilisation of waste in construction, and the
development of precast materials with capacity of CO2 mineralisation and co-utilisation
of various waste sources. In conclusion, it is apt to state that this thesis aligns with a
global trend aiming for a more environmentally-friendly and resource-efficient
construction industry, offering a possible alternative to traditional Portland cementbased
materials.
Esta tese de doutorado apresenta o desenvolvimento de um novo Cimento de Magnésia Reativa Carbonatada (CRMC) destinado à produção de materiais pré-moldados para construção. Os objetivos desta pesquisa se voltaram para a co-utilização de resíduos industriais, minerais e não minerais, juntamente com a mineralização de CO2, com o intuito de aprimorar a sustentabilidade das práticas construtivas. O estudo englobou uma investigação abrangente de diversos fatores influenciadores na síntese do CRMC, abarcando as condições de cura por carbonatação acelerada, formulações de misturas e a metodologia de produção. Através da análise crítica da literatura e de experimentação sistemática, visando aprimorar os métodos de manufatura e aperfeiçoar as formulações, a pesquisa alcançou uma compreensão substancial da viabilidade de incorporação de uma ampla gama de resíduos no CRMC. Ademais, o estudo explorou a utilização de resíduos como substituto parcial da magnésia industrial, com o propósito de otimizar o perfil ecológico dos materiais baseados em CRMC. Os resultados desta pesquisa contribuíram de maneira significativa para o avanço e disseminação do conhecimento no campo dos materiais baseados em CRMC, na utilização de resíduos na construção e no desenvolvimento de materiais pré-moldados com capacidade de mineralização de CO2 e co-utilização de diversas fontes de resíduos. Por fim, pode-se afirmar que esta tese converge com uma tendência global de promover uma indústria da construção mais sustentável e eficiente no uso de recursos naturais, enquanto oferece uma alternativa viável aos materiais tradicionais à base de cimento Portland.
Esta tese de doutorado apresenta o desenvolvimento de um novo Cimento de Magnésia Reativa Carbonatada (CRMC) destinado à produção de materiais pré-moldados para construção. Os objetivos desta pesquisa se voltaram para a co-utilização de resíduos industriais, minerais e não minerais, juntamente com a mineralização de CO2, com o intuito de aprimorar a sustentabilidade das práticas construtivas. O estudo englobou uma investigação abrangente de diversos fatores influenciadores na síntese do CRMC, abarcando as condições de cura por carbonatação acelerada, formulações de misturas e a metodologia de produção. Através da análise crítica da literatura e de experimentação sistemática, visando aprimorar os métodos de manufatura e aperfeiçoar as formulações, a pesquisa alcançou uma compreensão substancial da viabilidade de incorporação de uma ampla gama de resíduos no CRMC. Ademais, o estudo explorou a utilização de resíduos como substituto parcial da magnésia industrial, com o propósito de otimizar o perfil ecológico dos materiais baseados em CRMC. Os resultados desta pesquisa contribuíram de maneira significativa para o avanço e disseminação do conhecimento no campo dos materiais baseados em CRMC, na utilização de resíduos na construção e no desenvolvimento de materiais pré-moldados com capacidade de mineralização de CO2 e co-utilização de diversas fontes de resíduos. Por fim, pode-se afirmar que esta tese converge com uma tendência global de promover uma indústria da construção mais sustentável e eficiente no uso de recursos naturais, enquanto oferece uma alternativa viável aos materiais tradicionais à base de cimento Portland.
Description
Keywords
Cura por Carbonatação Acelerada Cimento de Magnésia Reativa Carbonatada Mineralização de CO2 Substituição de Magnésia Utilização de Resíduos Carbonated Reactive Magnesia Cement