Concreto com cinza de casca de arroz no estado endurecido

As cinzas afetam a grande maioria das características do concreto endurecido, especialmente a resistência mecânica e a durabilidade. É possível citar dois dos efeitos fundamentais associados à incorporação, em argamassas e concretos, de adições minerais: físico (efeito fíler) e químico (efeito pozolânico). (NETTO, 2006)

O efeito pozolânico já foi descrito anteriormente e o efeito fíler é caracterizado por Netto (2006) como o preenchimento dos vazios entre as partículas de cimento com partículas de adições pozolânicas. Desta maneira é garantida uma maior compacidade e densidade da pasta, mesmo antes do desenvolvimento das ligações químicas a partir da hidratação do cimento.

2.5.3.1 Resistências mecânicas

Silva (2007) cita que adições como a CCA aumentam de forma expressiva a resistência à compressão em todas as idades de cura do concreto, explicada pelo refinamento de poros e grãos

Em contrapartida Meira (2009) menciona que pelo seu efeito pozolânico, a cinza de casca de arroz reage com o CH formando C-S-H, como visto anteriormente. Essa reação por ser mais lenta que a reação de hidratação do C3S do cimento Portland, apresenta um ganho de resistência

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também mais lento. (MEIRA, 2009). Até os 28 dias de cura a resistência mecânica do concreto depende mais da relação a/c empregada, porém, à idades mais avançadas essa resistência dependem das atividades pozolânicas. (TAYLOR 1992 apud RODRIGUES 2004).

Estudos realizados por Meira (2009), com substituição parcial do cimento pela cinza de casca de arroz moída em teores de 15 e 25% apontam que conforme aumentado o fator a/c, é possível observar um decréscimo na resistência por compressão axial, confirmando a Lei de Abrams. Ao ser comparado ao traço referência, apenas as misturas com fator a/ag menor conseguiram superar em todas as idades o traço referência. Para fatores a/ag maiores (0,55 e 0,65) praticamente todas as misturas apresentaram resistência inferior nas primeiras idades, quanto maior o fator água/cimento empregado maior a diferença entre elas, porém superaram a resistência do traço referência aos 91 dias. Todos estes resultados podemos analisar na Figura 3, onde R é o traço referência e os traços 15M e 25M são com substituição do cimento pela CCA moída em porcentagens de 15 e 25%, respectivamente, em massa.

Figura 3: Resistências à compressão axial obtidas em pesquisa

Fonte: Meira (2009)

Segundo Meira (2009, p.70) esses resultados são “Devido à grande quantidade de sílica amorfa presente na cinza, que precisa de um tempo maior que o cimento para reagir e formar o C- S-H. “

Estudos realizados por Mehta (1987 apud FONSECA 2010) com concretos com substituição de cimento por cinza de casca de arroz, até os 7 dias de cura não houve ganho de resistência à compressão em concretos com adição de pozolanas, sendo inferior ao concreto sem adição, “uma vez que a reação de hidratação das pozolanas ainda não foi suficiente para afetar a

______________________________________________________________________________ resistência”. Aos 28 dias, a mistura com substituição de 10%, proporcionaram referências superiores.

A resistência à compressão diametral do concreto, para o mesmo estudo de Meira (2009), apresenta comportamento semelhante ao de resistência por compressão axial conforme podemos observar na Figura 4, onde o aumento da relação a/ag decresce a resistência. Observa-se também que as amostras com substituições maiores (25%), apresentam aos 28 dias maior ganho de resistência, enquanto aos 91 dias todos os traços ficaram abaixo do referência.

Figura 4: Resistências à compressão diametral obtidas em pesquisa

Fonte: Meira (2009)

2.5.3.2 Durabilidade e capilaridade

Como já citado anteriormente, a adição de CCA ao concreto diminui os poros da estrutura, sendo Silva (2007), essa redução da porosidade capilar é um dos fatores mais importante para a durabilidade da estrutura de concreto, levando em conta que a entrada e o transporte os agentes agressivos são afetados por esta propriedade.

A autora ainda afirma, que além do aumento da durabilidade pela redução dos poros, a adição de CCA aumenta a resistência aos sulfatos, pelo fato de reduzir a quantidade de CH disponível para a reação com sulfatos que formam a etringita, responsável pela reação expansiva.

Sampaio, Coutinho e Sampaio (2000, apud DUART, 2008), analisaram a utilização de CCA portuguesa em teores de 10%, 15% e 20%, e concluíram que o concreto com substituição possuía maior resistência à penetração de cloretos se comparado ao concreto referência. Destacam também,

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que a resistência à cloretos é um fator de suma importância na durabilidade do concreto e em especial na precaução da corrosão dos concretos armados.

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3 MÉTODO DE PESQUISA

Visando os objetivos proposto para o presente trabalho, que tem por foco a avaliação da influência da cinza de casca de arroz em substituição parcial do cimento Portland, avaliou-se diversos traços de concreto sendo eles com substituição de 10% de cimento por CCA, moldados com abatimento controlado com uso de água (10CCA) e abatimento controlado com uso de aditivo (10CCA+ad), e traços com substituição de 20% do cimento por CCA com abatimento controlado com água (20CCA) e abatimento controlado pela incorporação de aditivo (20CCA+ad), comparando estas com mistura de concreto sem adição de CCA (traço REF). Os traços moldados e sua composição, estão resumidos na Tabela 4.

Primeiramente o estudo experimental se deu por meio da caracterização dos materiais utilizadas de acordo com as normas preconizadoras, importante para o processo de dosagem do concreto.

Numa segunda etapa realizou-se os ensaios mecânicos e de durabilidade no estado endurecido, fixando a substituição de cimento por CCA em 10 e 20%. E a terceira etapa, constitui- se dos ensaios de tempo de pega do concreto em seu estado fresco. Todos os ensaios realizaram-se no Laboratório de Engenharia Civil – LEC, da Unijuí, campus Ijuí.

Tabela 4: Traços de concreto moldados

TRAÇO COMPOSIÇÃO

REF 100% CPII-F-32 Abatimento controlado com água 10CCA 90% CPII-F-32 / 10% CCA Abatimento controlado

com água

20CCA 80% CPII-F-32 / 20% CCA Abatimento controlado com água

10CCA+ad 90% CPII-F-32 / 10% CCA Abatimento controlado com aditivo

20CCA+Ad 80% CPII-F-32 / 20% CCA Abatimento controlado com aditivo

Fonte: Autoria própria (2016)

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 Para amostras sem uso de aditivo, foram fixados o abatimento e a relação a/ag foi variável.

 Para amostras com uso de aditivo, foi fixada a relação a/ag de acordo com a relação obtida no concreto referência e a trabalhabilidade controlada com diferentes teores de aditivo.

 Os ensaios mecânicos foram realizados para as idades de cura de 3, 7, 28 e 77 dias.  Os ensaios de absorção por capilaridade foram realizados para a idade de cura de

28 dias.