Análise da resistência à compressão de matrizes de cimento portland, com substituições parciais por cinza de cavaco de eucalipto após ativação térmica / Analysis of the compressive strength of portland cement matrices, with partial substitution by eucalyptus chip ash after thermal activation

Authors

  • Kathleen Dall Bello de Souza Risson
  • Dayana Ruth Bola Oliveira
  • Melissa Pastorini Proença
  • Fernanda Reginato Correa

DOI:

https://doi.org/10.34117/bjdv7n10-193

Keywords:

Resíduo, Biomassa, Adição, Aglomerante alternativo.

Abstract

O processo de queima do cavaco de eucalipto, uma das principais lenhas utilizadas nas termoelétricas brasileiras, gera como resíduo a cinza de cavaco de eucalipto (CCE), material com características pozolânicas, que quando combinado ao cimento constitui matrizes de alto poder aglomerante. Incorporar materiais residuais em matrizes cimentícias de modo a reduzir o teor de cimento, mantendo características de desempenho e aplicabilidade, representa uma contribuição ambiental e um avanço na construção civil. O estudo objetiva analisar a influência na resistência a compressão de substituição do teor de cimento por CCE ativadas termicamente, em proporções de 10% e 20%, sendo o processo de ativação em temperaturas de 300, 600 e 900?°C, com períodos de calcinação de 1, 2 e 3 horas, obtendo-se 10 tipos de resíduos diferentes, um de referência e os demais combinados entre as temperaturas e intervalos de calcinação, as cinzas passaram por análise granulométrica e de massa específica e atividade pozolânica. Com o material obtido após calcinação foram reproduzidas 21 misturas, realizou-se a moldagem de corpos de prova para ensaio de resistência a compressão do cimento Portland aos 28 dias, sendo mantidos em processo de cura submersa. Para os resultados obtidos quanto a resistência a compressão do cimento Portland com teores de 10% e 20% de CCE in natura obteve-se 10,3 MPa e 12,4 MPa, respectivamente, após ativação térmica observou-se que dentre os períodos e temperaturas determinados a resistência à compressão da mistura contendo CCE calcinada a 300?°C por 2 horas, apresentou para 10 e 20% de substituição, resistências de 20,9 MPa e 19,7 MPa, valores próximos ao traço de referência 20,1 MPa. Portanto se conclui que para 10% e 20% de substituição nas matrizes cimentícias da CCE após ativação térmica, a temperatura de 300?°C combinada ao período de 2 horas, possibilitou boa resistência à compressão.

References

Francisco.; CABRERA, Manuel Cabrera.; MORALES, Maria Martin.; ZAMORANO, Montserrat.; ALSHAAER, Mazen. 2 - Biomass fly ash and biomass bottom ash. New Trends in Eco-efficient and Recycled Concrete. Woodhead Publishing Series in Civil and Structural Engineering. 23-58. 2019.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, NBR 5751: Materiais pozolânicos – Determinação da atividade pozolânica com cal aos sete dias. Rio de Janeiro, 2015.

___________, NBR 7211: Agregados para concreto - Especificação. Rio de Janeiro, 2009.

__________, NBR 7215: Cimento Portland – Determinação da resistência à compressão de corpos de prova cilíndricos. Rio de Janeiro, 2019.

___________, NBR 12653: Materiais pozolânicos - Requisitos. Rio de Janeiro, 2014.

___________, NBR 12653: Materiais pozolânicos - Requisitos. Rio de Janeiro, 2014.

___________, NBR 16605: Cimento Portland e outros materiais em pó — Determinação da massa específica. Rio de Janeiro, 2017.

___________. NBR 16697: Cimento Portland – Requisitos. Rio de Janeiro, 2018.

BONFIM, Walter Batista.; PAULA, Heber Martin de.; MORALES, Maria Martin.; ZAMORANO, Montserrat.; ALSHAAER, Mazen. Characterization of different biomass ashes as supplementary cementitious material to produce coating mortar.

Journal of Cleaner Production. v. 291. 2021.

BORGES, Diego; VALVERDE, Diego; BIANCHI, Gislaine; AKASAKI, Jorge Luís; TRENTIN, Thiago Francisco Silva. Uso de cinza de madeira de eucalipto em compostos cimentícios, uma alternativa sustentável. Periódico Técnico e Científico Cidades Verdes. V. 05, n. 11, 2017.

FACHIM, E. Uso de cinza de cavaco de eucalipto – cce em concreto de cimento portland: estudo preliminar. Trabalho de Conclusão de Curso. Departamento de Engenharia Civil. Centro Universitário Dinâmica das Cataratas – Medianeira/Paraná. 61 f., 2019.

FRAMAG. Cavacos de madeira: alternativa para geração de energia. 2012. Disponível em: <https://www.fragmaq.com.br/blog/cavacos-de-madeira/>. Acessado dia 18 abr. 2020.

NIDHEESH, P. V.; KUMAR, M. S. An overview of environmental sustainability in cement and steel production. J. Clean. Prod. 231, 856–871. 2019.

RESENDE, Domingos Sávio de; FILHO, Herbet Radispiel; KELES, José Genário; BEZERRA, Augusto Cesar da Silva; AGUILAR, Maria Teresa Paulino; GOUVEIA, Antonio Maria Claret de. Eucalyptus chip ashes in cementitious composites. Materials Science Forum Vols. 775-776 pp. 205 -2 09. 2014.

ROCATELI, M. S.; FICAGNA, J. M.; RISSON, K.D.B.S. Influência das cinzas provenientes da combustão de lenha de eucalipto em caldeira na resistência à compressão de concretos: Estudo Preliminar. In: V Seminário de Extensão, Ensino, Pesquisa e Inovação do IFPR, 2018, Londrina. Anais do V Seminário de Extensão, Ensino, Pesquisa e Inovação do IFPR. Curitiba: Instituto Federal do Paraná - IFPR, v. 7, 2018.

RODRIGUES, F. A.; JOEKES, I. Cement industry: Sustainability, challenges and perspectives. Environ. Chem. Lett. 9, 151–166. 2011.

SOUZA, Mariana Silva.; SILVA, Sidinei Ramos da.; LOBO, Fausto Arantes. Análise das Propriedades Mecânicas de Argamassas com Substituição Parcial de Cimento Portland por Cinza da Madeira de Eucalipto. Universidade de Rio Verde – Engenharia Civil. Goiás. 2020.

TORRES, Sara Martins. Aplicação da difração de raios x na análise do potencial

pozolânico da cinza do bagaço da cana-de-açúcar para adição ao cimento Portland. 101 f. 2019. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil, Área de Concentração: Estruturas com ênfase em Construção Civil). Universidade Federal de Pernambuco. Recife, 2019.

Published

2021-10-18

How to Cite

Risson, K. D. B. de S., Oliveira, D. R. B., Proença, M. P., & Correa, F. R. (2021). Análise da resistência à compressão de matrizes de cimento portland, com substituições parciais por cinza de cavaco de eucalipto após ativação térmica / Analysis of the compressive strength of portland cement matrices, with partial substitution by eucalyptus chip ash after thermal activation. Brazilian Journal of Development, 7(10), 97576–97589. https://doi.org/10.34117/bjdv7n10-193

Issue

Section

Original Papers