Desenvolvimento e caracterização de produtos cimentícios a partir de resíduos de madeira : cinza volante e cinza de grelha

Abstract

Pozolanas, escória, fílers ou materiais cimentícios suplementares (SCM), incorporados aos cimentos podem aumentar resistência mecânica ou diversificar características de uso. Cinzas de biomassa como da casca de arroz, bagaço de cana de açúcar, resíduos do dendezeiro e de madeira, são alguns exemplos de potenciais adições em ligantes hidráulicos à base de cimento Portland. As características dos materiais empregados influenciam na resistência mecânica e durabilidade do produto final. Este trabalho apresenta resultados da caracterização de cinzas volantes de madeira (finas) e cinzas de grelha (grossas), com o objetivo de substituir, respectivamente, o cimento na forma de SCM, e o agregado miúdo de argamassas e de concretos hidráulicos. Análises químicas mostraram a presença majoritária de SiO2 e análises de difratometria de raios X evidenciaram fases amorfas nas cinzas volantes. Ensaios de atividade pozolânica – IAP à cal e índice de desempenho com cimento Portland, comprovaram a reatividade de algumas cinzas com o hidróxido de cálcio, porém resistência insuficiente em argamassa com cimento para caracterização de pozolanas. Foram preparadas composições de argamassa com substituição de 50%, em massa, do cimento Portland por cinza volante de madeira e Pozolanita - pozolana obtida a partir do rejeito de beneficiamento de carvão mineral, produzida pelo laboratório LabValora/UNESC. A resistência à compressão da argamassa obtida foi equivalente à argamassa comercial preparada somente com CP IV (~ 37 MPa). Em etapa seguinte, foram formuladas argamassas e concretos com substituição da areia/agregado em 10, 20 e 30% por cinza de grelha de madeira. A composição contendo a fração ligante formada de 50% de cimento CP V-ARI, 33% de Pozolanita e 17% de cinza volante de madeira e a fração agregado composta de 70% de areia natural e 30% de cinza de grelha, apresentou ganho de até 18% na resistência à compressão em argamassas. O módulo de elasticidade sofreu decréscimo de até 16% e a absorção de água teve incremento de 22,5% no concreto com resíduo. O agregado cinza de grelha de madeira apresentou reatividade no ensaio de reação álcali-agregado, porém, o uso da cinza volante de madeira e de Pozolanita mitigou o efeito expansivo da reação. Os produtos cimentícios produzidos com resíduos foram classificados segundo a NBR 10004 em não perigoso – classe II.