Utilização de Cinza de Arroz em Argamassas: Caracterização e Propriedades, Resumos de Resistência dos materiais

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APLICAÇÃO DA CINZA DA CASCA DO ARROZ

EM ARGAMASSAS DE ASSENTAMENTO

PALAVRAS-CHAVE: ARGAMASSA DE ASSENTAMENTO, POZOLANAS, RESÍDUOS

INTRODUÇÃO O aproveitamento da CCA é importante para o meio ambiente de vez que, quando descartada, provoca poluição por apresentar, em sua constituição, certa quantidade de carbono residual. A cinza é considerada altamente prejudicial para a saúde humana, devido ao elevado teor de sílica que pode ocasionar, quando de grande exposição, uma afecção pulmonar conhecida como “silicose”. A atividade pozolânica da CCA também está relacionada à composição morfológica e ao tempo de moagem desta cinza (Tashima et al., 2004). A temperatura de queima da casca de arroz influencia diretamente o tempo de moagem da CCA, visto que o aumento da temperatura provoca o agrupamento das partículas sendo necessário um tempo de moagem maior ou uma relação maior entre o peso de bolas do moinho e a quantidade a ser moída.

DIÓXIDO DE SILÍCIO (SIO2)

A CCA possui, como maior componente químico, o dióxido de silício (SiO2), variando entre 74 a 97%, independendo do processo de queima (Tashima et al., 2004). O elevado teor de sílica torna a CCA valorizada, mas este resíduo só terá alto valor econômico se tiver alta qualidade, caracterizada pela elevada superfície específica, tamanho e pureza de partícula, podendo ser usado em diversas aplicações assim como em substituição parcial do cimento, em produtos da construção civil (Foletto et al., 2005). 4

MATERIAL POZOLÂNICO (C-S-H)

Originalmente, as pozolanas são rochas de origem vulcânica, embora, o termo também englobe os materiais produzidos industrialmente, ou derivados de cinzas volantes de processos de queima industrial. As principais vantagens resultantes da adição de pozolana ao cimento comum é a hidratação lenta com baixa liberação de calor e aumento da resistência do concreto aos sulfatos e a outros agentes agressivos ácidos. O fato de a cinza apresentar efeito pozolânico significa que o material tem a capacidade de reduzir o calor de hidratação do cimento, de inibir a reação álcali-agregado, elevar a resistência ao ataque por cloretos e sulfatos, ou seja, resumindo, a pozolana é uma adição que eleva a durabilidade do concreto com relação a muitos agentes agressivos. (VASCONCELOS, 2013). 5

MATERIAL E MÉTODOS

• (^) Na Tabela 3 está apresentada a composição química da CCA estudada nesta pesquisa. Analisando os valores da Tabela 3, nota-se elevado teor de dióxido de silício (SiO2) conferindo, a este material, características de uma pozolana, de acordo com pesquisas de Tiboni (2007), Souza (2008), Cordeiro et al. (2009b) e Silva et al. (2009).
• (^) Na Tabela 4 se encontram os resultados das propriedades químicas exigidas para que o material seja considerado pozolânico. Analisando os dados da Tabela 4, vê-se que todos os valores atendem às exigências estabelecidas pela NBR 12653 (ABNT, 1992b) e ASTM (1991), para caracterizar um material pozolânico e com características de aglomerante. O elevado teor de perda ao fogo pode ser um fator atenuante da quantidade de sílica, e estar diretamente relacionado ao alto teor de carbono existente na CCA. O valor obtido para o tamanho das partículas maiores que 45 ìm, foi inferior ao estabelecido por norma, caracterizando a CCA como material muito fino confirmando, mais uma vez, sua pozolanicidade.

MATERIAL E MÉTODOS

Obteve-se, para o índice de atividade pozolânica da cinza da casca do arroz, o valor de 6,3 MPa, maior que o estabelecido pelas normas NBR 5751 (ABNT, 1992a) e ASTM (2009), de 6,0 e 2,4 MPa, respectivamente. Então, a cinza em questão atende a um dos critérios para ser caracterizada como material pozolânico e utilizada como substituto parcial do cimento.

• Na Tabela 5 estão apresentados os valores para a relação água/aglomerante, teor de água e índice de consistência das argamassas. Analisando os resultados obtidos na Tabela 5 para a relação água/aglomerante observa-se que, conforme aumenta a porcentagem de finos há, também, um aumento na quantidade de água utilizada para se obter o índice de consistência desejado. Esta ocorrência pode ser atribuída, provavelmente, à elevada superfície específica dos materiais aglomerantes, haja vista serem a cinza da casca do arroz (10197,38 cm2 g-1) e a cal (6558,21 cm2 g-1) materiais mais finos que o cimento (5023,28 cm2 g-1), existindo uma relação entre a quantidade de finos e a água necessária. Os índices de consistência obtidos atenderam ao limite estabelecido pela NBR 13276 (ABNT, 1995a) de 255 ± 10 mm.

MATERIAL E MÉTODOS

Observa-se, após 28 e 91 dias de cura, que os corpos de prova com 6, 9 e 15% apresentaram melhor comportamento que o traço de referência podendo ser justificado, provavelmente, pelo fato de que, com o decorrer do tempo de cura, há uma acomodação maior das partículas (efeito de empacotamento) constatando-se, desta forma, diminuição da porosidade e, consequentemente, diminuição também na absorção da água.

MATERIAL E MÉTODOS

Observa-se, na Figura 6, aumento na resistência a compressão para todos os períodos de cura em que os corpos de prova contendo CCA, apresentaram valores superiores ao da argamassa de referência, exceto com 6%; este aumento pode ser atribuído, provavelmente, à reação da CCA com o hidróxido de cálcio formando o C-S-H, material resistente e estável, que favorece o aumento da resistência e diminuição da permeabilidade devido ao processo de refinamento dos poros (reação pozolânica).

CONCLUSÕES

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1. A cinza da casca do arroz foi caracterizada como material pozolânico, por apresentar comportamento amorfo, elevado teor de sílica e índice de atividade pozolânica superior ao estabelecido por norma, conferindo-lhe boa reatividade e, por isso mesmo, considerada adequada para uso como aglomerante na produção de argamassas.
2. A quantidade de água utilizada para produção dos corpos de prova teve um aumento diretamente proporcional à quantidade de finos de cada mistura confeccionada, para manter a trabalhabilidade desejada.

CONCLUSÕES

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3. A densidade de massa no estado endurecido dos corpos de prova das argamassas com cinza da casca do arroz apresentou melhor desempenho que as argamassas de referência (sem cinza da casca do arroz).
4. O índice de absorção de água dos corpos de prova das argamassas diminuiu de acordo com o aumento no tempo de cura.
5. A resistência a compressão simples apresentou aumento no desempenho para todas as argamassas até os 63 dias de cura; após este período, aos 91 dias de cura não se observou aumento significativo na resistência.

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LITERATURA CITADA

ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 9778: Argamassa e concreto endurecidos – Determinação da absorção de água por imersão, índice de vazios e massa específica. Rio de Janeiro: ABNT, 1987. 5p. ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 5751: Determinação do índice de atividade pozolânica com cal. Rio de Janeiro: ABNT, 1992a. 3p. ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 12653: Materiais Pozolânicos – Exigências químicas e físicas. Rio de Janeiro: ABNT, 1992b. 5p. ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 13276: Argamassa para assentamento e revestimento de paredes e tetos – Preparo da mistura e determinação de consistência. Rio de Janeiro: ABNT, 1995a. 2p.