RESSALVA 

Atendendo solicitação do autor, 

o texto completo desta dissertação 

será disponibilizado a partir de

20/02/2026. 



Campus de Ilha Solteira  
 
          

UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA “JÚLIO DE MESQUITA FILHO” 
FACULDADE DE ENGENHARIA 
CAMPUS DE ILHA SOLTEIRA 

 
 
 
 
 
 
 

 
DENISE LUISA CHOTOLLI 

 
 
 
 
 
 
 
 

 
AVALIAÇÃO DE AGLOMERANTE ALTERNATIVO À BASE DE ÓXIDO DE 

MAGNÉSIO E CINZAS DE FOLHA DE BAMBU 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
Ilha Solteira 

2024



Campus de Ilha Solteira  
 
 

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL 
 
 
 
 
 
 

DENISE LUISA CHOTOLLI 

 
 
 
 

AVALIAÇÃO DE AGLOMERANTE ALTERNATIVO À BASE DE ÓXIDO DE 
MAGNÉSIO E CINZAS DE FOLHA DE BAMBU 

 

 
 
 
 
 
 
 

Dissertação apresentada à Faculdade 
de Engenharia de Ilha Solteira – UNESP 
como  parte dos requisitos para obtenção 
do título   de mestre em Engenharia Civil. 
Área do conhecimento: Estruturas 

 
Orientador 
Alex Otávio Sanches 
 
Coorientador 
Jorge Luís Akasaki 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Ilha Solteira 
2024



Chotolli AVALIAÇÃO DE AGLOMERANTE ALTERNATIVO À BASE DE ÓXIDO DE MAGNÉSIO E CINZAS DE FOLHA DE BAMBUIlha Solteira2024 102 Sim Dissertação (mestrado)Engenharia CivilEngenharia CivilNão

.

.

FICHA CATALOGRÁFICA

Desenvolvida pelo Serviço Técnico de Biblioteca e Documentação

Chotolli, Denise Luisa.
Avaliação de aglomerante alternativo à base de óxido de magnésio e cinzas 

de folha de bambu  / Denise Luisa Chotolli. -- Ilha Solteira: [s.n.], 2024
99 f. : il.

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual Paulista. Faculdade de 
Engenharia de Ilha Solteira. Área de conhecimento: Estruturas, 2024

Orientador: Alex Otávio Sanches
Coorientador: Jorge Luís Akasaki
Inclui bibliografia

1. M-S-H. 2. MgO. 3. CFB. 4. Sistema MgO-SiO2. 5. Microestrutura.

C551a

Elaborada por Raiane da Silva Santos - CRB-8/9999



 

IMPACTO POTENCIAL DESTA PESQUISA 

 
 

O impacto científico desta pesquisa se encontra na utilização da cinza de folha de 

bambu (CFB), um material residual, como fonte de SiO2 amorfo para fabricação de um 

aglomerante alternativo à base de MgO, atuando na redução de custos (quanto a fonte 

de silicato) e em uma menor expansão do aglomerante. 

 

POTENTIAL IMPACT OF THIS RESEARCH 
 

The scientific impact of this research lies in the use of bamboo leaf ash (BLA), a 

residual material, as a source of amorphous SiO2 for the manufacture of an alternative 

binder based on MgO, acting in the reduction of costs (in terms of the source of silicate) 

and in a lower expansion of the binder. 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 



 

 

 



 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Dedico o presente 
trabalho a minha 
família que sempre 
me deu total apoio 
para realizá-lo  



 
 

AGRADECIMENTOS  

 

 

"O presente trabalho foi realizado com apoio da Coordenação de Aperfeiçoamento 

de Pessoal de Nível Superior – Brasil (CAPES) – Código de Financiamento 001” 

 

A Deus, por me permitir chegar até onde cheguei, me fortalecendo durante a 

caminhada; 

Aos meus pais pelo total apoio na realização do sonho em fazer o curso de 

mestrado; 

Ao meu namorado Rodrigo Garozi da Silva pela compreensão, apoio e ajuda; 

Ao meu orientador Prof. Dr. Alex Otávio Sanches pela orientação, paciência e 

dedicação dispensada sem a qual não teria sido possível a realização deste 

trabalho e ao meu co-orientador Prof. Dr. Jorge Luís Akasaki pela dedicação e por 

sempre “resolver os problemas”; 

Aos meus parceiros de pesquisa e amigos Maria Paula, Letícia, Gabriel e Breno 

por toda ajuda nas atividades realizadas no laboratório; 

Aos amigos Marcelo e Josiane pela ajuda com a realização de alguns ensaios, 

discussões que abriram minha mente e pelos momentos de descontração; 

Ao Grupo MAC – Materiais Alternativos de Construção da Faculdade de 

engenharia de Ilha Solteira – UNESP; 

Aos técnicos do laboratório de Construção Civil pela realização dos ensaios de 

resistência à compressão; 

Ao Grupo de Polímeros pela utilização da estrutura física, medidas de DRX e MEV; 

Ao Prof. Dr. Luiz Francisco Malmonge pelas medidas de TGA; 

E à Universidade Virtual do Estado de São Paulo – UNIVESP, pela concessão de 

bolsas de estudos. 



 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
“A maior recompensa pelo nosso trabalho não é o que 
nos pagam por ele, mas àquilo em que ele nos 
transforma”. John Ruskin 



 

RESUMO 

 

Devido ao elevado consumo energético relacionado à produção dos aglomerantes 

tradicionais e ao descarte inadequado de resíduos, tem havido um aumento 

significativo na atenção dada às pesquisas sobre aglomerantes alternativos e 

reaproveitamento de materiais. Dentre tais aglomerantes destacam-se os 

algomerantes à base de óxido de magnésio reativo (MgO) devido a sua baixa 

temperatura de produção (por volta de 700°C) comparado aos aglomerantes 

tradicionais, bem como ao seu potencial de aumentar a resistência mecânica por meio 

da captura de CO2 e da adição de fontes de SiO2 amorfo. Esses aglomerantes podem 

ser utilizados na produção de argamassas e concretos. Neste trabalho, objetivou-se 

analisar a viabilidade de produção de um aglomerante utilizando MgO em conjunto 

com uma fonte alternativa de SiO2 amorfo: as cinzas provenientes da queima da folha 

de bambu (CFB). Foram realizados ensaios de caracterização físico-química e 

mecânica em pastas de MgO como material de referência, e diferentes proporções de 

MgO e CFB com fatores água/aglomerante 0,5; 0,6 e 0,7. Os ensaios incluíram 

resistência à compressão, difração de raios X (DRX), análise termogravimétrica 

(TG/DTG), microscopia eletrônica de varredura (MEV), medidas de temperatura e 

determinação da expansão linear. Os resultados demostraram uma razão a/c = 0,5 

como ideal para hidratação das pastas. Não foram testados fatores a/c inferiores à 0,5 

devido à estequiometria da reação indicar valores acima de 0,45 para que não falte 

água durante a reação e formação dos produtos hidratados. Razões acima da 

especificada, promoveram uma redução gradativa dos valores de resistência a 

compressão originados, possivelmente, pelo aumento de porosidade no sistema 

decorrente da maior presença de água livre e maior formação de Mg(OH)2 em 

decorrencia da maior disponibilidade de água. A grande formação de Mg(OH)2 nas 

pastas contendo somente MgO, resultou em elevadas expansões lineares, 

ocasionando valores de resistência a compressão reduzidos. A introdução da CFB 

promoveu a formação do M-S-H pela reação com a brucita, resultando em um 

desempenho mecânico consideravelmente superior em relação às amostras contendo 

apenas MgO, assim como uma baixa expansão linear das misturas. A melhor 

proporção em termos de resistência mecânica foi encontrada para a amostra com 40% 

de CFB e fator água/aglomerante 0,5, atingindo 16,42 MPa aos 28 dias, um aumento 

de 536% em relação às pastas sem a presença da fonte de silicato. Os demais fatores 

água/aglomerante apresentaram resistências inferiores, fato atribuído a combinação 

de um efeito de diluição e ao aumento de porosidade promovida pela presença de 

água residual.  

 

Palavras-chave: M-S-H. MgO; CFB; Sistema MgO-SiO2; Microestrutura. 



 

ABSTRACT 

 

Due to the high energy consumption related to the production of traditional binders and 

inadequate waste disposal, there has been a significant increase in the attention given 

to research on alternative binders and reuse of materials. Among such binders, 

reactive magnesium oxide (MgO)-based binders stand out due to their low production 

temperature (around 700°C) compared to traditional binders, as well as their potential 

to increase mechanical strength through the capture of CO2 and the addition of sources 

of amorphous SiO2. These binders can be used in the production of mortars and 

concretes. In this work, the objective was to analyze the feasibility of producing a binder 

using MgO together with an alternative source of amorphous SiO2: the ash from the 

burning of bamboo leaves (BLA). MgO pastes as reference material, and different 

proportions of MgO and BLA with 0.5, 0.6 and 0.7 water/binder factors. Tests included 

compressive strength, X-ray diffraction (XRD), thermogravimetric analysis (TG/DTG), 

scanning electron microscopy (SEM), temperature measurements and determination 

of linear expansion. The results showed a w/b ratio = 0.5 as ideal for paste hydration. 

w/b factors lower than 0.5 were not tested due to the stoichiometry of the reaction 

indicating values above 0.45 so that there is no lack of water during the reaction and 

formation of the hydrated products. Ratios above the specified, promoted a gradual 

reduction of the compressive strength values, possibly originated by the increase of 

porosity in the system due to the greater presence of free water and greater formation 

of Mg(OH)2 due to greater water availability. The large formation of Mg(OH)2 in pastes 

containing only MgO resulted in high linear expansions, causing reduced compressive 

strength values. The large formation of Mg(OH)2 in the pastes resulted in high linear 

expansions, causing reduced compressive strength values. The introduction of BLA 

promoted the formation of M-S-H from the reaction of brucite, originating a 

considerably superior mechanical performance in relation to the samples containing 

only MgO, as well as a low linear expansion of the mixtures. The best proportion in 

terms of mechanical strength was found for the sample with 40% CFB and a 

water/binder factor of 0.5, reaching 16.42 MPa at 28 days, an increase of 536% in 

relation to the pastes without the presence of silicate source. The other water/binder 

factors showed lower resistance, a fact attributed to the combination of a dilution effect 

and the increase in porosity caused by the presence of residual water. 

 

Keywords: M-S-H; MgO; BLA; MgO-SiO2 system; microstructure.



 

LISTA DE FIGURAS 
 

FIGURA 1 – Diagrama simplificado de produção e emissões de CO2 do cimento 

Portland....................................................................................................................22 

FIGURA 2 – Partículas de MgO cobertas com cristais de Mg(OH)2........................28 

FIGURA 3 – Estrutura do cristal de óxido de magnésio...........................................30 

FIGURA 4 – Variáveis que influenciam a hidratação e expansão de matrizes 

cimentícias a base de MgO......................................................................................32 

FIGURA 5 – Resistência à compressão das amostras curadas até 56 dias.............36 

FIGURA 6 – Cinzas de folha de bambu após calcinação........................................39 

FIGURA 7 – Difratograma de Raios X das cinzas de folha de bambu......................39 

FIGURA 8 – Curva de variação da temperatura em relação ao tempo na calcinação 

da CFB.....................................................................................................................44 

FIGURA 9 – Componentes do moinho utilizados na moagem da cinza...................44 

FIGURA 10 – Resumo dos procedimentos de mistura e preparação de amostras...48 

FIGURA 11 – Ensaio de reatividade do MgO: a) MgO, água e fenolftaleína; b) após 

o acréscimo do ácido acético e c) mudança de coloração da solução....................51 

FIGURA 12 – Resumo dos ensaios utilizados para caracterização dos materiais 

precursores e pastas................................................................................................56 

FIGURA 13 – Micrografias dos grãos de MgO anidro nas magnitudes de: a) 1000x e 

b) 5000x...................................................................................................................57 

FIGURA 14 – Distribuição granulométrica do MgO..................................................58 

FIGURA 15 – Difratograma de Raios X do MgO anidro...........................................59 

FIGURA 16 – TG e DTG do MgO anidro..................................................................60 

FIGURA 17 – Imagens de MEV da CFB em magnitudes de: a) 1000x e b) 5000x....62 

FIGURA 18 – Distribuição granulométrica da CFB..................................................63 

FIGURA 19 – Difratograma de Raios X da CFB anidra...........................................64 

FIGURA 20 – TG e DTG da CFB anidra....................................................................65 

FIGURA 21 – Curvas de temperatura/tempo das pastas de MgO...........................67 

FIGURA 22 – Difratogramas de Raios X das pastas contendo somente MgO: a) 

MgO_ac_0,5; b) MgO_ac_0,6; c) MgO_ac_0,7; d) MgO_ac_0,5 sobrepostos; e) 1 dia 

sobrepostos e f) 28 dias sobrepostos. C1 (P) Periclase – PDF Card [45-946], C2 (B) 

Brucita – PDF Card [44-1482], C3 (M) Magnesita – PDF Card [80-42], C4 (A) Artinita– 

PDF Card [6-484].....................................................................................................68 



 

FIGURA 23 – TG e DTG das pastas de MgO: a) DTG traço MgO_ac_0,5 em todos 

os períodos de cura; b) TG traço MgO_ac_0,5 em todos os períodos de cura; c) DTG 

nos períodos 3 e 28 dias de todos fatores a/c e d) TG nos períodos 3 e 28 dias de 

todos fatores a/c.......................................................................................................70 

FIGURA 24 – Traço MgO_ac_0,5 nos períodos de 1, 3 , 7 e 28 dias: a) Formação 

de brucita e b) Grau de reação................................................................................72 

FIGURA 25 – Curvas de temperatura/tempo das pastas de MgO com CFB.............73 

FIGURA 26 – Difratograma de raios x das pastas com CFB aos 28 dias em todas as 

proporções analisadas: a) a/c = 0,5; b) a/c = 0,6; c) a/c = 0,7 e d) fator a/c = 0,5 em 

2θ = 35-45°. (P) Periclase – PDF Card [45-946], (B) Brucita – PDF Card [44-1482], 

(M) Magnesita – PDF Card [80-42], (A) Artinita – PDF Card [6-484], (Q) Quartzo – 

PDF Card [46-1045], (L) Óxido de alumínio – PDF Card [52-803]............................75 

FIGURA 27 – Difratograma de Raios X do traço CFB40%_ac_0,5: a) Em diferentes 

períodos de cura e b) Em diferentes a/c. (P) Periclase – PDF Card [45-946], (B) 

Brucita – PDF Card [44-1482], (M) Magnesita – PDF Card [80-42], (A) Artinita – PDF 

Card [6-484], (Q) Quartzo – PDF Card [46-1045]....................................................77 

FIGURA 28 – DTG  e TG aos 28 dias de cura dos diferentes traços analisados.......78 

FIGURA 29 – a) Percentual de brucita formada nos períodos analisados (traço 

CFB40%_ac_0,5); b) Estimativa da água químicamente ligada do M-S-H (traço 

CFB40%_ac_0,5) e c) Percentual de brucita formada em relação ao percentual de 

CFB..........................................................................................................................81 

FIGURA 30 – Imagens de MEV das amostras (x2500 – esquerda) (x10000 - 

direita)......................................................................................................................82 

FIGURA 31 – Expansão das amostras em diferentes períodos de cura...................84 

FIGURA 32 – Amostras quebradas após a desforma..............................................84 

FIGURA 33 – Expansão em relação a % de Mg(OH)2 formado aos 28 dias..............85 

FIGURA 34 – Resistência à compressão das amostras contendo somente MgO nas 

idades de 3, 7 e 28 dias e fatores água/aglomerante 0,5, 0,6 e 0,7........................86 

FIGURA 35 – Resistência à compressão das amostras contendo CFB nas idades de 

1, 3, 7 e 28 dias e fatores água/aglomerante 0,5, 0,6 e 0,7: a) traços CFB30%; b) 

traços CFB40%; c) traços CFB50% e d) traços CFB60%........................................89 

FIGURA 36 – Percentual de desidratação do M-S-H em relação ao ganho de 

resistência mecânica (traço CFB40%_ac_0,5)........................................................90 

 



 

LISTA DE TABELAS 

 

TABELA 1 – Reatividade química das diferentes amostras de MgO.......................31 

TABELA 2 – Distribuição granulométrica obtida para MgO......................................58 

TABELA 3 – Distribuição granulométrica obtida para CFB......................................62 

TABELA 4 – Valores máximos e mínimos de temperatura alcançados pelas 

amostras..................................................................................................................67 

TABELA 5 – Perdas de massa obtidas pelo TG das amostras contendo somente 

MgO.........................................................................................................................71 

TABELA 6 – Valores máximos e mínimos de temperatura alcançados pelas amostras 

contendo CFB..........................................................................................................74 

TABELA 7 – Perdas de massa de acordo com os resultados de TG em diferentes 

traços e períodos de cura e fator a/c = 0,5...............................................................79 



 

LISTA DE QUADROS 

 

QUADRO 1 – Países com as maiores produções de cal do mundo..........................24 

QUADRO 2 – Propriedades físicas do óxido de magnésio......................................29 

QUADRO 3 – Padrão de degradação dos C-M-Hs..................................................33 

QUADRO 4 – Composição da mistura utilizada para execução das pastas...........46 

QUADRO 5 – Composição química do MgO anidro.................................................59 

QUADRO 6 – Resultados do ensaio de reatividade química por tempo..................61 

QUADRO 7 – Composição química da CFB anidra.................................................63 

QUADRO 8 – Resultados de resistência à compressão de alguns trabalhos 

encontrados na literatura.........................................................................................88 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

 

 

 

 

 

 

 



 

LISTA DE SIGLAS E ABREVIATURAS 

 

pH 

CO2 

Potencial hidrogeniônico 

Dióxido de carbono 

IPCC Painél Intergovernamental sobre mudanças  

climáticas 

ONU Organização das Nações Unidas 

MgO Óxido de magnésio 

SiO2 Dióxido de silício 

CFB Cinza da folha de bambu 

CaCO3 Carbonato de cálcio 

Ca(OH)2 Hidróxido de cálcio (portlandita) 

MgCO3 Carbonato de Magnésio 

Mg Magnésio 

Mg(OH)2 Hidróxido de magnésio (brucita) 

CaMg(CO3)2 Dolomita 

Mg2SiO4 Fosforita 

DRX Difratometria de Raios X 

CaO Óxido de cálcio 

C-M-H Carbonato de magnésio hidratado 

MgCl2 Cloreto de magnésio 

MgSO4.7H2O Solução aquosa de sulfato de magnésio 

M-S-H Silicato de magnésio hidratado 

Na2SiO3.5H2O Metasilicato de sódio 

Mg(NO3)2.6H2O Nitrato de magnésio 

Cu Cobre 

Ni Níquel 

 

MEV Microscopia eletrônica de varredura 

FRX Fluorescência de Raios X 

TG/DTG Termograma/ Termograma diferencial 

MAC Materiais alternativos de construção 



 

ASTM American Society for Testing and Materials 

NBR Norma brasileira 

ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas 

Eq. Equação 

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  



 

LISTA DE SÍMBOLOS 
 

 
ppm 

°C 

% 

Partes por milhão 

Graus Celsius 

Porcentagem 

CO2eq Dióxido de carbono equivalente 

g/cm³ gramas/centímetro cúbico 

kg Quilograma 

Ω Ohm 

J.K-1.mol-1 Joule x Kelvin x mol 

kJ/mol Quilojoule por mol 

m².g-1 Metro quadrado x grama 

s segundo 

MPa Mega Pascal 

θ 

a/c 

Ângulo de Bragg 

Relação água/aglomerante 

μS/cm                                      Microsiemens por centímetro 

 

#              Abertura 

mm milímetro 

Mg/Si Relação magnésio/silício 

μm micrometro 

g grama 

°C/min graus Celsius/minuto 

mL mililitro 

N Normal 

𝜆 comprimento de onda 

Å Angstrom 

kV Quilovolt 

mA miliampère 



 

mL/min mililitro/minuto 

mg miligrama 

g/mol gramas/mol 

u.a. unidade arbitrária 

%/°C Porcentagem/graus Celcius 

Cps Counts por segundo 

R² Coeficiente de determinação 

h Hora 

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

 



 

SUMÁRIO 

 

1 INTRODUÇÃO 19 

1.1 CONSIDERAÇÕES INICIAIS 19 

2 REVISÃO DE LITERATURA 21 

2.1 AGLOMERANTES TRADICIONAIS E IMPACTOS AMBIENTAIS 21 

2.2 ÓXIDO DE MAGNÉSIO (MgO) 25 

3.2.1 Fabricação do MgO 25 

3.2.2 Reação química com água 27 

3.2.3 Propriedades físicas 28 

3.2.4 Reatividade 30 

3.2.5 Expansão 31 

2.3 CIMENTOS À BASE DE MAGNÉSIO 32 

2.4 CIMENTOS À BASE DE MgO E SiO2 34 

2.5 CINZAS DE FOLHA DE BAMBU COMO FONTE DE SiO2 38 

2.6 OBJETIVOS 40 

2.6.1  Objetivos específicos 40 

2.7 JUSTIFICATIVAS RELEVANTES 40 

3 METODOLOGIA 43 

3.1 MATERIAIS 43 

3.1.1 Óxido de Magnésio 43 

3.1.2 Demais materiais 43 

3.2 PREPARAÇÃO DE AMOSTRAS 43 

3.2.1 Produção das cinzas da folha de bambu (CFB) 43 

3.3 PREPARAÇÃO DAS PASTAS DE MgO E MgO-CFB 45 

3.3.1 Preparação das pastas 45 

3.3.2 Metodologia de interrupção dos processos de reação 46 

3.4 CARACTERIZAÇÃO 49 

3.4.1 Caracterização físico-química e mecânica 49 

4 RESULTADOS E DISCUSSÃO 57 

4.1 CARACTERIZAÇÃO FÍSICO-QUÍMICA DOS MATERIAIS PRECURSORES
 57 

4.1.1 Óxido de Magnésio 57 



 

4.1.2 CFB  62 

4.2 CARACTERIZAÇÃO FÍSICO-QUÍMICA E MECÂNICA DAS PASTAS 66 

4.2.1 Pastas de MgO 66 

4.2.2 Pastas de MgO com CFB 72 

5 CONCLUSÕES 91 

6 TRABALHOS FUTUROS 92 

 REFERÊNCIAS 93 
 



19  

1  INTRODUÇÃO 

 
 

1.1 CONSIDERAÇÕES INICIAIS 

 
 

A descoberta dos materiais cimentícios foi de grande importância para o 

desenvolvimento da humanidade, pois, conforme surgia a necessidade de viver em 

ambientes construídos, as pessoas utilizavam esse tipo de material para a construção 

de suas habitações. Atualmente, o cimento Portland é o material cimentício mais 

relevante aplicado em edificações (Xie et al., 2023).  

O cimento Portland é um aglomerante hidráulico (reagem e endurecem na 

presença de água) amplamente utilizado como material construtivo, sendo o principal 

componente empregado na fabricação do concreto. O concreto, por sua vez, conta 

com grande resistência à esforços de compressão e, apesar de não possuir boa 

resistência aos esforços de tração, apresenta coeficiente de dilatação térmica 

semelhante ao aço, permitindo sua união com barras metálicas, formando assim o 

concreto armado. Além disso, possui um pH elevado (aproximadamente, 12-13) 

garantindo boa resistência à ambientes agressivos (Kumar et al., 2020), propriedade 

esta que faz com que ele seja utilizado em construções localizadas em grandes 

centros urbanos, pontes, barragens, entre outras. 

Porém, a produção do cimento Portland demanda um grande consumo 

energético. Diversas pesquisas demostram que a produção do clínquer, que é 

realizada em, aproximadamente, 1450°C, é acompanhada por liberação de altas 

quantidades de gases de efeito estufa, especialmente dióxido de carbono (CO2) (Bui, 

2001; Moriconi, 2007). 

O aumento elevado nas emissões de CO2 contribui para o agravamento das 

mudanças climáticas, podendo ameaçar a sobrevivência da humanidade e de outras 

formas de vida. Conforme afirmado pelo IPCC – Painel Intergovernamental sobre 

Mudanças Climáticas da ONU (Organização das Nações Unidas), em 2050, a 

concentração de CO2 na atmosfera atingirá 550 ppm, causando um aumento da 

temperatura média da terra em 1,4 – 5,8 °C (Abdel-Gawwad et al., 2020). 

Os altos impactos ambientais associados à produção do cimento Portland 

levaram a busca e desenvolvimento de aglomerantes alternativos como possibilidade 

de contribuir para redução do consumo energético relacionado à produção dos 

aglomerantes (Ruan; Unluer, 2017). Um dos aglomerantes alternativos estudados 



20  

atualmente é o óxido de magnésio (MgO) podendo ser utilizado juntamente com fontes 

que contenham dióxido de silício (SiO2) amorfo. 

Aglomerantes à base de MgO-SiO2 são amplamente utilizados na fabricação 

de concretos refratários (Jia et al., 2016), e, por contarem com pH relativamente 

inferior aos aglomerantes à base de cimento Portland, também são empregados 

juntamente com a incorporação de fibras lignocelulósicas (Mármol; Savastano JR., 

2017) e biodegradáveis (Zhang et al., 2018) na composição de painéis de partículas. 

Além disso, devido às propriedades satisfatórias no estado fresco e endurecido, os 

aglomerantes à base de MgO-SiO2 têm potencial para serem utilizados em aplicações 

no setor da construção civil (Bhagath Singh et al., 2020), como na fabricação de blocos 

de pavimentação (Wang et al., 2017) e na composição de argamassas e concretos 

(Zhang; Vandeperre; Cheeseman, 2014). 

De encontro à isso, esse trabalho teve como objetivo realizar o estudo de um 

aglomerante composto por MgO e uma fonte alternativa de SiO2 amorfo, a cinza de 

folha de bambu (CFB). Os resultados foram comparados com as amostras de controle 

(contendo apenas MgO). Como inovação do estudo pode ser destacada a utilização 

da CFB como fonte de SiO2 amorfo. 



91  

5 CONCLUSÕES  
 

Com base nos resultados obtidos, pode-se concluir que a utilização de um 

aglomerante composto por MgO em conjunto com cinzas provenientes da queima da 

folha de bambu (CFB) se mostrou viável e apresentou benefícios significativos. Os 

ensaios realizados demonstraram que a razão a/c de 0,5 foi a mais adequada para a 

hidratação das pastas, proporcionando um melhor desempenho mecânico. Razões 

acima dessa proporção resultaram em uma redução gradual na resistência à 

compressão, devido à maior presença de água livre e ao aumento da porosidade no 

sistema. 

A introdução das cinzas de bambu (CFB) promoveu a formação do composto 

M-S-H a partir da conversão da brucita, o que resultou em um desempenho mecânico 

consideravelmente superior em comparação com as pastas contendo apenas MgO. 

Além disso, as misturas com cinzas apresentaram uma menor expansão linear, o que 

promoveu uma menor tendência à formação de trincas e fissuras. 

A amostra com 40% de CFB e uma razão a/c de 0,5 demonstrou a melhor 

proporção em termos de resistência mecânica, alcançando um valor de 16,42 MPa 

aos 28 dias, o que representa um aumento de 536% em relação às pastas sem a 

presença da fonte de silicato. Por outro lado, os demais fatores água/aglomerante 

resultaram em resistências inferiores, devido a um efeito de diluição e ao aumento da 

porosidade causado pela presença de água residual. 

Em suma, os resultados indicam que a utilização das cinzas de bambu como 

fonte alternativa de SiO2 amorfo é promissora para a produção de aglomerantes à 

base de MgO, contribuindo para a redução dos impactos ambientais e dos custos 

associados à produção de aglomerantes convencionais.  



92  

6 TRABALHOS FUTUROS 
 

O aglomerante caracterizado nesta pesquisa pode ser estudado futuramente 

na fabricação de painéis aglomerados com aplicações semelhantes ao Drywall. A 

melhoria na reatividade do MgO pode ser estudada, utilizando-se processos que 

atuem na obtenção do MgO utilizando diferentes fontes como Mg(OH)2, por exemplo, 

e menores temperaturas de calcinação para fabricação do MgO a partir do MgCO3 ou 

de fontes que contenham silicato de magnésio. 



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