Avaliação das propriedades do concreto no estado fresco e endurecido após substituição parcial do cimento pela cinza

AVALIAÇÃO DAS PROPRIEDADES DOS CONCRETOS NOS ESTADOS FRESCO E ENDURECIDO APÓS A ADIÇÃO DE CINZA DE MADEIRA

Jônatas Elim Maciel Frutuoso do Nascimento¹

Humberto Mycael Mota Santos²

Manoel Ferreira Soares Neto³

 José Carlos Claudino da Silva Júnior4

Resumo

O presente trabalho investiga a influência da adição de cinza de madeira, rica em carbonato de cálcio, (5%, 10%, 15%) em termos de propriedades dos concretos nos estados fresco e endurecido, tendo como hipótese norteadora do estudo que esses concretos alternativos possuem características usuais à aplicação em obra. Foi avaliado o traço em massa 1:2:x:3 (cimento, areia, cinza, brita) para uma condição de abatimento de troco de cone de 80±10mm, tomando como base o concreto de referência. Para tanto foram avaliados no estado fresco: abatimento de tronco de cone. No estado endurecido: resistência à compressão uniaxial e resistência à tração diametral. Todos os ensaios obedeceram a preconizações da ABNT, sendo o ensaio de abatimento de tronco de cone realizado de acordo com a NBR NM 67:1996 e os ensaios de resistência à compressão e a tração por compressão diametral obedecendo respectivamente a, NBR 5739:1994 e a NBR 7222:1994. Além disso, também foi caracterizada a cinza de Algaroba físico-química e microestruturalmente. Os resultados indicam que é possível adicionar até 15% de cinza de madeira, rica em carbonato de cálcio, beneficiada em malha 200 sem prejuízos aos sistemas cimentícios, proporcionando alterações mínimas em relação às propriedades reológicas e mecânicas do concreto.

Palavra-Chave: Algaroba. Abatimento. Resistência.

Abstract

This study investigates the influence of the addition of wood ash, rich in calcium carbonate (5%, 10%, 15%) in terms of concrete properties in fresh state and hardened, with the guiding hypothesis of this study that these specific alternative possess unusual characteristics in the application work. the stroke was evaluated in mass 1: 2: x: 3 (cement, sand, gray, gravel) for a cone change abatement condition of 80 ± 10 mm, based on the reference concrete. Therefore, we evaluated in fresh: frustum abatement. In the hardened state: uniaxial compressive strength and diametral tensile strength. All assays obeyed preconizações ABNT , being held frustum abatement test according to NBR NM 67:1996 and the compressive strength tests and traction by diametrical compression obeying respectively , NBR 5739: 1994 and NBR 7222:1994.Furthermore, it was also characterized ash physico-chemical and microstructural mesquite. The results indicate that it is possible to add up to 15% wood ash rich in calcium carbonate, enriched in a 200 mesh no damage to cementitious systems, providing minimal changes in respect of rheological and mechanical properties of the concrete.

Keywords: Mesquite. Abatement. Strength.

¹ Professor Mestre do Departamento de Engenharia Civil do UNIFAVIP, E-mail: [e-mail]

² Graduando do Curso de Engenharia Civil do UNIFAVIP, E-mail: [e-mail]

³ Graduando do Curso de Engenharia Civil do UNIFAVIP, E-mail: [e-mail]

4 Graduando do Curso de Engenharia Civil do UNIFAVIP, E-mail: [e-mail]

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INTRODUÇÃO

O cimento Portland é um dos principais materiais utilizados na construção civil, e ele é extremamente necessário devido as suas propriedades para a realização de serviços presentes em obras, entretanto sua principal desvantagem está relacionada na sua produção. Pois na formação do clínquer, onde é realizada a queima conjunta do calcário com a argila, são liberados para a atmosfera uma enorme quantidade dióxido de carbono (CO2), tendo este gás relevante agressividade a camada de ozônio, contribuindo para o aquecimento global e para o efeito estufa. Visando esse problema e também analisando aspectos econômicos, devido ao custo alto que o cimento têm em uma obra, percebemos a necessidade de utilizar materiais incorporados que minimizem o consumo do cimento Portland.

A cidade de Caruaru (PE) será considerada como área de estudo para o desenvolvimento desta pesquisa, pelo fato de ser uma cidade bastante conhecida por seu setor têxtil, onde encontra-se nela várias lavanderias que geram uma grande quantidade de resíduos de cinza de Algaroba, sendo esta proveniente da queima da biomassa nos fornos das lavanderias. Essas cinzas são na maioria dos casos jogados em terrenos sem nenhum tratamento adequado, destacando que devido a sua finura, essas cinzas têm alto poder poluente de águas, solo e ar, além de ocupar grandes volumes no seu descarte.

Diversos estudos concluíram que a cinza de Algaroba melhora algumas propriedades do concreto, sendo indicado o seu uso como adição ou substituição parcial do cimento. A cinza de Algaroba se caracteriza como uma adição do tipo fíler, que contribui para empacotamento do material, pois como a cinza possui uma elevada finura, contribui preenchendo os vazios.

O presente trabalho tem como objetivo avaliar as alterações nas propriedades do concreto fresco e endurecido devido a influência da adição da cinza de Algaroba em diferentes proporcionalidades (5%, 10% e 15%), em um traço usual em obra (1:2:x:3), atrelado a importância da sustentabilidade decorrente a produção de um concreto com menor consumo de cimento Portland e reciclagem da cinza, e com isso diminuindo os impactos ao meio ambiente. Além de diminuir o custo total da obra.

2        FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

Com a queima da madeira, necessária durante fases do processo de produção das industrias têxteis, é gerado uma grande quantidade de resíduos minerais, as cinzas, sendo estas ainda pouco utilizadas. Pequena parte desta cinza tem sido utilizada informalmente para correção de pH de solo, sendo a maior parte do resíduo descartada sem nenhum critério. Entretanto de acordo com Melo (2012), as cinzas são resíduos minerais que possuem um grande potencial para serem adicionadas em concretos e argamassas, pois elas apresentam em sua composição química Ca, Si, Fe e AI, que são os principais componentes do clínquer.