Estudo das propriedades mecânicas do concreto de altíssimo desempenho reforçado com fibras com adição de cinza de casca de arroz

Abstract

O desenvolvimento e a melhoria de aditivos e adições minerais na dosagem do concreto têm sido essenciais para a evolução deste material, proporcionando avanços notáveis em suas propriedades mecânicas e funcionais. Um exemplo significativo desse progresso é o Concreto de Altíssimo Desempenho com Fibras de Aço (Ultra-high Performance Fiber Reinforced Concrete - UHPC), composto, principalmente, por agregados finos, como a areia fina, sílica ativa e pó de quartzo. As propriedades do UHPC destacam-se em relação aos concretos tradicionais, necessitando de um maior teor de cimento e da adição de minerais para alcançar suas características aprimoradas. Nesse cenário, a cinza de casca de arroz (CCA) emerge como uma alternativa sustentável e eficaz, oferecendo uma fonte de adição mineral que contribui para a melhoria das propriedades do concreto. Assim, o presente estudo teve como objetivo avaliar os efeitos da substituição parcial da sílica ativa por cinza de casca de arroz nas propriedades mecânicas de tração, compressão e módulo de elasticidade do UHPC, analisando teores de substituição de 20% e 30%. Os resultados indicaram que a substituição de 20% da sílica ativa por cinza de casca de arroz levou a um aumento nos valores de resistência à compressão, tração e módulo de elasticidade em comparação ao UHPC sem a adição de CCA.

The development and improvement of additives and mineral admixtures in concrete mix design have been essential for the evolution of this material, enabling remarkable advancements in its mechanical and functional properties. A significant example of this progress is Ultra-High Performance Fiber Reinforced Concrete (UHPC), composed primarily of fine aggregates, such as fine sand, silica fume, and quartz powder. The properties of UHPC stand out compared to traditional concretes, requiring a higher cement content and the addition of minerals to achieve its enhanced characteristics. In this context, rice husk ash (RHA) emerges as a sustainable and effective alternative, offering a mineral admixture that contributes to improving the properties of concrete. Thus, the present study aimed to evaluate the effects of partially replacing silica fume with rice husk ash on the mechanical properties of UHPC, including tensile strength, compressive strength, and modulus of elasticity, analyzing replacement levels of 20% and 30%. The results indicated that replacing 20% of silica fume with rice husk ash led to increased compressive strength, tensile strength, and modulus of elasticity compared to UHPC without RHA addition.