Caracterização de um novo aglomerante pozolânico originado da mistura de argila e folha de cana-de-açúcar

Abstract

O cimento Portland é muito utilizado na construção civil, sendo um dos materiais mais consumidos mundialmente. Com isso, as indústrias cimenteiras vêm sofrendo pressões relacionadas ao meio ambiente, pois na produção do cimento Portland, são liberados muitos gases de efeito estufa, principalmente a emissão do dióxido de carbono. Aliado a este problema, está a geração de resíduos agroindustriais, dentre eles está a folha da cana-de-açúcar, resíduo este, gerado por meio da colheita da cana-de-açúcar, que anualmente vem aumentando o plantio por conta da demanda por seus derivados. Perante isso, o objetivo do trabalho foi produzir um novo aglomerante pozolânico, através da confecção de blocos sólidos combustíveis (BSC), compostos da mistura da folha de cana-de-açúcar e argila, dando origem à cinza da folha de cana-de-açúcar e argila calcinada (CFCA). A integração destes materiais proporcionou benefícios satisfatórios, pois, além da junção dessas duas fontes pozolânicas, a folha de cana-de-açúcar serviu de combustível no processo de autocombustão com a temperatura máxima atingida de 690 °C, para a calcinação de ambos os materiais. Após o processo de calcinação da CFCA, a cinza foi submetida ao processo de peneiramento e, finalmente, à moagem e armazenamento do material. A cinza passou por caracterização física e química, sendo realizado ensaios de difração de Raios-X, o qual apresentou desvio da linha base entre 2Ɵ = 10° e 2Ɵ =35° característico de fase amorfa. Microscopia eletrônica de varredura. Fluorescência de Raios-X, o qual somatória dos óxidos foi de 75,26% e granulometria a laser. A reatividade pozolânica foi analisada através do ensaio de condutividade elétrica e pH, foi confeccionado pastas de cimento/CFCA e cal/CFCA, para ensaios de termogravimetria, microscopia eletrônica de varredura e espectroscopia de infravermelho transformada de Fourier. Por fim, foram produzidas argamassas com substituições parciais de cimento Portland por CFCA em controle, 10%, 20%, 30%, 40% e 50% em massa, o qual teve como objetivo avaliar o índice de consistência, determinação do índice pozolânico, resistência mecânica, absorção de água por capilaridade, absorção de água por imersão e ensaio de secagem. Com os resultados obtidos, a CFCA apresenta grande potencial pozolânico, podendo ser aplicada em até 50% em substituição parcial do cimento Portland.

Portland cement is widely used in civil construction, being one of the most consumed materials worldwide. With this, the cement industries have been suffering pressures related to the environment, because in the production of Portland cement, many greenhouse gases are released, mainly the emission of carbon dioxide. Allied to this problem is the generation of agro-industrial residues, among them is the sugarcane leaf, a by-product given through the harvest. Planting has been increasing annually due to the demand for products derived from sugarcane. In view of this, the objective of this work was to produce a new pozzolanic binder, through the manufacture of solid fuel blocks (BSC), composed of the mixture of sugarcane leaf and clay, giving rise to the ash of the sugarcane leaf. sugar and calcined clay (CFCA). The integration of these materials provided satisfactory benefits, since, in addition to the combination of these two pozzolanic sources, the sugarcane leaf served as fuel in the self-combustion process with the maximum temperature reached of 690 °C, for the calcination of both materials. After the CFCA calcination process, the ash was subjected to the sieving process and, finally, to the grinding and storage of the material. The ash underwent physical and chemical characterization, and X-ray diffraction tests were performed, which showed a deviation from the baseline between 2Ɵ = 10° and 2Ɵ =35° characteristic of an amorphous phase. Scanning electron microscopy. X-ray fluorescence, which sum of oxides was 75.26% and laser granulometry. The pozzolanic reactivity was analyzed through the electrical conductivity test and pH, cement/CFCA and lime/CFCA pastes were made for thermogravimetry, scanning electron microscopy and Fourier transformed infrared spectroscopy. Finally, mortars were produced with partial replacements of Portland cement by CFCA in control, 10%, 20%, 30%, 40% and 50% by mass, which aimed to evaluate the consistency index, determination of the pozzolanic index, mechanical strength, water absorption by capillarity, water absorption by immersion and drying test. With the results obtained, CFCA has great pozzolanic potential, being able to be applied in up to 50% in partial replacement of Portland cement.