A INFLUÊNCIA DA ADIÇÃO DA CINZA DO BAGAÇO DE CANA-DE-AÇÚCAR (CBC) EM CONCRETOS
THE INFLUENCE OF THE ADDITION OF
ASH FROM BAGASSE CANE SUGAR (CBC) IN CONCRETE
Juliana Nicoleti Telles de Castro, Jorge Luis Akasaki – Campus de Ilha Solteira – Faculdade Engenharia – Engenharia Civil –juliananicoleti@hotmail.com – PIBIC/CNPq.
Palavras-chave: Concreto; Cinza do Bagaço de cana-de-açúcar; Cimento Portland Keywords: Concrete; Ash from bagasse cane sugar; Portland Cement
RESUMO
1. INTRODUÇÃO
Atualmente o Brasil é o maior produtor de derivados de cana-de-açúcar no mundo e a produção tende a crescer continuamente devido a Política Nacional de Biocombustíveis. Tais medidas levam a expectativa do aumento contínuo na geração de bioenergia. Contudo, a produção de açúcar, álcool e energia a partir da cana-de-açúcar pode causar problemas ambientais em decorrência da geração de resíduos como a Cinza do Bagaço de Cana-de-açúcar (CBC). Em função de sua composição química, a CBC se destaca pelo elevado teor de dióxido de silício, portanto, apresenta-se como potencial aditivo mineral para argamassas e concretos.
O interesse na realização desta pesquisa justifica-se pela necessidade de se avaliar a possibilidade do emprego da cinza do bagaço da cana-de-açúcar (CBC) em matrizes cimentícias.
Primeiramente, pelos resultados preliminares obtidos por outros pesquisadores que atestam a viabilidade do uso das cinzas em matrizes cimentícias. Em segundo lugar pela necessidade em se pesquisar tecnologias alternativas para a construção civil, com melhores desempenhos ambiental, social, econômico e tecnológico, favorecendo o alcance desse serviço a todos os seguimentos da sociedade.
Utilizados como matéria prima para argamassas e concretos, os resíduos deixariam de ser causa primária de problemas ligados à saúde pública e ao meio ambiente. A interdependência dos conceitos de meio ambiente, valoração de resíduos e saúde apresenta-se bastante clara e as ações nesses setores devem, portanto, ser integradas e voltadas, em última análise, para a melhoria da qualidade de vida da população brasileira.
2. OBJETIVOS
Estudo e a análise do comportamento da cinza de bagaço de cana-de-açúcar (CBC) sem sofrer o processo de moagem (in natura) quando adicionado ao concreto, utilizando teor de substituição de 5, 10, 15 e 20% em relação à massa de cimento (CP-V ARI)
Realização de ensaio de resistência à tração e módulo de elasticidade, onde os resultados obtidos foram comparados com o concreto produzido com 100% de cimento (referência).
Como a CBC não passou por um processo de moagem, foi estudado diferentes tempos de mistura na betoneira para reduzir as partículas do material.
3. MATERIAIS E MÉTODOS
Os materiais utilizados neste projeto foram:
Cimento Portland de alta resistência inicial (CP-V)
Agregado miúdo (areia natural)
Agregado graúdo (brita basáltica com granulometria máxima de 19)
Água
Aditivo (Viscocrete 20 HE)
O concreto com a substituição de CBC foi dimensionado para um consumo de cimento em 1000 litros de concreto; como a CBC tem uma densidade menor que a densidade do cimento, foi feito uma correção na massa de cimento após a substituição para que o volume permanecesse em 1000 litros.
Os concretos utilizados na realização dos ensaios da presente pesquisa foram produzidos segundo a NBR 12821 (1993), em betoneira de eixo inclinado com capacidade de 120 e 360 litros, alternando a mesma de acordo com a quantidade (em volume) de concreto. Foi mantida a colocação dos materiais na betoneira em movimento para todas as composições, sendo a ordem de colocação dos materiais usual a vários autores de concreto:
1o - Colocação da brita, CBC e 50% de água, os quais foram homogeneizados durante 5 minutos;
2o - Depois desse tempo foi adicionado na mistura o cimento, a areia, o resto da água e o aditivo, se necessário, misturando-os por mais 10 minutos.
Foram realizados os seguintes processos:
Slump ou Teste de Adensamento
Adensamento
Cura dos corpos-de-prova
Capeamento
Ensaio de Resistência à Tração
Ensaio de Módulo de Elasticidade 4. RESULTADOS E DISCUSSÕES
1..1 Ensaios de Resistência à Tração
As Figuras 01, 02, 03 e 04 ilustram a comparação dos traços com substituição com o concreto referência; cada figura com uma idade e um tempo de mistura diferentes.
Fig. 01: gráfico comparativo dos valores de tração. Fig. 02: gráfico comparativo dos valores de tração.
Fig. 03: gráfico comparativo dos valores de tração. Fig. 04: gráfico comparativo dos valores de tração.
Comparado todos os traços, quanto maior a porcentagem de massa de cimento substituída, menor a resistência a tração do concreto. O tempo de mistura da brita com a cinza parece não interferir na resistência do concreto. Porém, o traço de 15% - 5min se destacou com o melhor resultado depois do referência e terá que ser mais bem avaliado nos próximos ensaios.
4.2 Módulo de elasticidade
As Figuras 05, 06, 07 e 08 ilustram a comparação dos traços com substituição com o concreto referência; cada figura com uma idade e um tempo de mistura diferentes.
Fig.05: gráfico comparativo dos valores de mód. de elasticidade Fig. 06: gráfico comparativo dos valores de mód. de elasticidade
Fig.07: gráfico comparativo dos valores de mód. de elasticidade Fig. 08: gráfico comparativo dos valores de mód. de elasticidade
Comparado todos os traços, quanto menor a porcentagem de massa de cimento substituída, maior o valor do módulo de elasticidade. O tempo de mistura da brita com a cinza não mostrou um padrão que interferisse no resultado. A idade também não provocou grandes alterações nos valores.
O traço de 5% obteve valores muito próximos do referência.
5. CONCLUSÕES
Observou-se que existe uma relação entre a porcentagem de massa de cimento substituída e a resistência à tração, quanto maior a substituição por CBC, menor a resistência. O tempo de mistura pareceu não interferir no resultado, sendo que o concreto produzido com 15% - 10min de CBC obteve valores mais altos que os outros.
No ensaio de módulo de elasticidade, observou-se que o traço de 5% obteve valores muito próximos do referência, o que indica ser viável a sua utilização.
Com os resultados dos ensaios das próximas idades será possível uma melhor analise do concreto com adição de cinza, porém conclui-se inicialmente que, apesar de não aumentar a resistência a tração e nem o módulo de elasticidade, o concreto com CBC tem valores próximos do referência e pode ser utilizado como uma substituição.
6. BIBLIOGRAFIAS
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