Guilherme Chagas Cordeiro
Título
Utilização de Cinzas Ultrafinas do Bagaço de Cana-De-Açúcar e da Casca de Arroz como Aditivos Minerais em Concreto
Resumo
Nesta tese objetivou-se investigar a viabilidade de utilização de cinzas ultrafinas do bagaço de cana-de-açúcar e da casca de arroz como aditivos minerais em concretos de resistência convencional (25 MPa) e de alto desempenho (60 MPa). Em processos controlados de queima e moagem foram produzidas 56 diferentes cinzas, das quais 4 foram selecionadas para aplicação em pasta e concreto com base na atividade pozolânica e no consumo de energia. A hidratação das pastas foi avaliada através de ensaios de difração de raios X, ressonância magnética nuclear (29Si) e microscopia eletrônica de varredura. A investigação em concreto foi conduzida através da comparação de propriedades reológicas e mecânicas, além de características associadas à durabilidade e à exotermia da reação de hidratação, entre misturas com cinzas, em teores de substituição de cimento Portland de 10%, 15%, 20% e 40%, e concretos de referência. Os resultados indicaram que é possível a produção de concretos de alto desempenho tecnológico e mínimo impacto ambiental a partir de cinzas ultrafinas do bagaço e da casca de arroz. Em particular, a cinza ultrafina do bagaço promoveu benefícios reológicos ao concreto, além de redução da absorção capilar de água e penetração iônica. Com as cinzas ultrafinas da casca de arroz, produzidas a partir de cinzas com diferentes teores de carbono, houve melhoria das propriedades mecânicas e na durabilidade dos concretos. Por fim, o emprego das cinzas residuais ultrafinas do bagaço e da casca de arroz em mistura ternária (40%) permitiu a manutenção das propriedades reológicas e mecânicas e melhora da durabilidade dos concretos.
Abstract
In this Thesis, the objective was to investigate the use of ultrafine sugarcane bagasse and rice husk ashes in conventional (25 MPa) and high performance (60 MPa) concretes. Fifty six ashes were produced in burning and grinding controlled processes. Four ashes were selected for using as mineral admixture for paste and concrete, in accordance with pozzolanic activity and energy consumption. Hydration investigation was performed from X-ray diffraction, 29Si nuclear magnetic resonance and scanning electron microscopy analysis. The study in concrete was conducted comparing rheological, mechanical and durability properties of mixtures containing 0%, 10%, 15%, 20% and 40% of mineral admixtures. The results indicated that it was possible to produce concretes with high performance and low environmental impact, using sugarcane and rice husk ultrafine ashes. The sugarcane ultrafine ash improved the durability and rheological properties. The durability and mechanical properties of concretes have been improved with the rice husk ultrafine ashes, with different carbon contents. The ternary mixtures (40%) with ultrafine ashes maintained the rheological and mechanical properties, and improved the durability of concretes.
