O ESTUDO COMPARATIVO

COMPARATIVO DE RESISTÊNCIA A COMPRESSÃO DE CONCRETO COM ADIÇÃO DE CINZA DE BAGAÇO DE CANA.

COMPARISON OF RESISTANCE TO CONCRETE COMPRESSION WITH THE ADDITION OF GRAY CANE PURSE.

Ed Carlo Arcoverde Alves^[1]

Jefferson Junio da Silva Alves  ^[2]

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Bebedouro – SP, 2021

RESUMO

Palavras-chave:

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ABSTRACT

Keywords:

1 INTRODUÇÃO

Com o avanço da tecnologia na construção civil, estudos com adições minerais que buscam melhorar a propriedade do concreto, torna-se cada vez mais comum (OLIVEIRA; MELLO, 2007). Com o alto consumo de concreto, a procura por cimento Portland tende a aumentar, fazendo com que surjam algumas soluções para a diminuir o consumo do cimento Portland tais como: cinzas de resíduos industriais como cinza volante, escória de alto forno, cinza de bagaço de cana de açúcar, entre outros (CORDEIRO; TOLEDO FILHO; FAIRBAIRN, 2009).

Na indústria da construção civil, assim como outros setores, há a necessidade da aplicação da sustentabilidade, assim, o aproveitamento de cinzas bagaço de cana de açúcar além de diminuir a necessidade de exploração de novas jazidas reduz o impacto ambiental com o descarte desses resíduos (LEAL; CASTRO, 2007).

A pozolana que é um material sílico – aluminoso ou silicoso que devidamente adicionado ao cimento Portland tem uma função interessante na mistura, além de reduzir a produção de gás carbônico no processo de produção do cimento, ela reage quimicamente com hidróxido de cálcio dando origem a material com propriedades cimentícias, em temperatura ambiente (CAMARGO, 2009).

 A durabilidade e resistência do concreto está relativamente ligada à sua microestrutura, de forma que o elo fraco do concreto está relacionado ao índice de vazio. Com a utilização de materiais pozolânicos pode-se melhorar a granulometria do concreto diminuindo esse índice, já que há reações de hidratação que substituem compostos porosos por compostos homogêneos (MEHTA; MONTEIRO, 1994).

De toda cana moída, aproximadamente 30% do seu volume torna-se bagaço de cana de açúcar. De forma que 95 % desse montante é queimada para geração de vapor, utilizado como fonte de energia, restando apenas os resíduos da queima, conhecida como cinza de bagaço de cana de açúcar (CBC), que descartada inadequadamente pode gerar vários problemas ambientais (TEODORO, 2013).

 A cinza de bagaço de cana de açúcar (CBC) geralmente é utilizada no processo de fertilização da lavoura, porém o CBC não é rico em nutrientes, de forma que o mesmo pode ser destinado para outros fins, por exemplo, como adição no concreto (FERNANDES, 2014).

Atualmente, no processamento da cana nas usinas e destilaria, são gerados em torno de 192 milhões de toneladas de bagaço de cana. Sendo que para cada tonelada que alimenta o processo de cogeração, são gerados, aproximadamente, 25 kg de cinza residual (FERNANDES; TASHIMA; MORAES; ISTUQUE; FIORITI; MELGES; AKASAKI, 2015). Esse número tende a aumentar devido ao aumento de consumo de álcool nos últimos anos (SPADOTTO, 2007).

A cinza do bagaço da cana apresenta 60% de sua massa em dióxido de silício, além de sílica possivelmente oriunda de areia de (quartzo), que não é totalmente removida no processo de lavagem da cana de açúcar (LIMA et al., 2010).

O presente trabalho realiza um estudo comparativo da resistência a compressão entre o concreto convencional e o concreto com adição de cinza de bagaço de cana (CBC).

2 REFERENCIAL TEÓRICO

2.1 Cimento Portland.

O cimento Portland é um aglomerante hidráulico produzido através da pulverização do clínquer, que é constituído de silicato de cálcio cristalinos, e uma quantidade em torno de 4% de sulfato de cálcio. O clínquer é obtido através da calcinação da mistura de calcário e argila finamente moídos e submetidos a uma temperatura de aproximadamente 1450°c (MEHTA e MONTEIRO, 2014).

Os principais constituintes do cimento Portland são os silicatos de cálcio C3S (silicato tricálcico – 3CaO . SiO2) e C2S (silicato dicálcico 2CaO .  SiO2); os aluminatos de cálcio: C3A (aluminato tricálcio 3CaO . Al2O3) e o C4AF (ferroaluminato de cálcio – 4CaO . Al2O3 . Fe2O3) a adição de gipsita é importante para diminuir o tempo de pega. Além de cal livre (CaO), o periclásio (MgO) e sulfatos alcalinos podem aparecer em menor quantidade (CORDEIRO, 2006).

2.1.1 Hidratação do cimento Portland

A hidratação e constituído primeiro por um processo de dissolução-precipitação em seguido um processo topo químico, o endurecimento e caracterizado pela hidratação dos silicatos e o enrijecimento e caracterizado pelo a hidratação dos aluminatos (MEHTA E MONTEIRO, 1994).

A adição de sulfato tem a finalidade de retardar a reação entre C3A e á agua que é quase imediata, essa presença do sulfato na hidratação dos aluminatos resulta na etringita (C6AS3H32), formação de agulhas de etringita é logo após a hidratação e ela é responsável pela a resistência inicial da pasta (MICRO ESTRUTURA DO CONCRETO ).

Já a hidratação da silicatos acontece horas após a hidratação do cimento, a hidratação dos silicato C3S origina o 61% de silicatos de cálcio hidratados (C-S-H) e 39% de hidróxido de cálcio Ca(OH)2, e para que essa hidratação aconteça precipita 24% de agua, já a hidratação do silicato C2S origina 82% de silicatos de cálcio hidratados (C-S-H) e 18% de hidróxido de cálcio Ca(OH)2, e precipita 21% de agua para se hidratar (MEHTA E MONTEIRO, 1994).