ESTUDO DE PASTAS DE CIMENTO COM CINZA DE CASCA DE ARROZ E ADITIVO POLICARBOXILATO PARA O EMPREGO EM CONCRETO COM AGREGADO RECICLADO.

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Além da CCA como resíduo gerado na agricultura, há outros resíduos sendo gerados e estes na própria construção civil, os resíduos de construção e demolição. Anualmente estes resíduos são descartados em aterros em milhares de metros cúbicos, prejudicando o meio ambiente e aumentando custos na obra para o seu descarte. Uma medida a ser tomada é o aproveitamento deste resíduo sólido em substituição do agregado graúdo natural (basalto ou granito), para a produção de concreto. O agregado reciclado de concreto (ARC) apresenta um uso crescente nos últimos anos, sendo aplicado em vários segmentos na construção civil, em sub-bases, concreto magro, pavimentação e em concretos novos, com substituição parcial e total dos agregados de origem mineral(8).

O ARC e a CCA se tornaram alternativas atraentes para a construção civil, sendo materiais que representam uma parcela significativa, diminuindo a exploração de recursos naturais não renováveis e a necessidade de áreas públicas ao seu descarte.

Para o melhor desempenho do concreto com adições de ARC e CCA é usado aditivo superplastificante, uma tecnologia que ajuda a reduzir a água de amassamento de três a quatro vezes. O superplastificante é constituído por surfactantes aniônicos de cadeia longa e carga negativa e a água possui íons de carga positiva, como cálcio (Ca2+) e o magnésio (Mg2+). Assim, ocorrem atração entre os surfactantes aniônicos (carga negativa) e a água (carga positiva), o que torna incapaz a interação de outra estrutura molecular, diminuindo a tensão superficial da água e o aumento da trabalhabilidade do concreto(9).

O grande desafio na nova tecnologia do concreto é buscar desenvolver novos materiais que atendam as necessidades da construção civil, quanto à resistência, durabilidade, trabalhabilidade e que diminuam os impactos ambientais da cadeia produtiva do setor.

As reações de hidratação do cimento são exotérmicas, liberando energia em forma de calor, e ocorre quando os compostos do cimento reagem em contato com a água, para adquirir estados estáveis de energia. Ocorre uma aceleração acentuada da taxa de temperatura que geralmente coincide com o início da perda de consistência (início da solidificação). Após o pico máximo de temperatura ocorre uma desaceleração da evolução da temperatura que coincide com a completa perda de consistência (solidificação completa e início do endurecimento), após este intervalo a temperatura tende a baixar e manter-se constante(9).

Sabe-se que adições de novos materiais empregados em concretos, como aditivos, e CCA, podem alterar o comportamento da evolução da temperatura no período de solidificação da pasta, alterando a curva temperatura x tempo, e retardando ou acelerando os pontos de início e fim da referida evolução da temperatura.

Esta pesquisa tem por objetivo verificar a interação entre a CCA e aditivo superplastificante a base de policarboxilato em pastas de cimento, observando o comportamento da fluidez, coesão, escoamento e evolução da temperatura ao longo do tempo, para emprego em concretos com agregados reciclados de concreto.

- MATERIAIS E MÉTODOS.

- Materiais

Os materiais empregados para o estudo foram cimento CP II-F-32, cinza de casca de arroz, aditivo superplastificante e água potável. As características dos materiais estão apresentadas nas tabelas 1, 2 e 3.

- Produção das pastas

As pastas com pozolana foram produzidas substituindo-se 20% da massa de cimento por uma massa de CCA com volume equivalente ao cimento subtraído da mistura, conforme a equação A. A relação água aglomerante no valor de 0,42 foi a menor empregada no projeto no qual este trabalho se insere. Para a mistura das amostras foi utilizado um misturador de bancada.

[pic 1]

(A)

Sendo: Mcca=Massa da cinza da casca de arroz; Mcim= Massa do cimento; γcca= Massa específica da cinza da casca de arroz e γcim= Massa específica do cimento.

Para as pastas referências, sem adição de CCA foram adotados teores de superplastificante em relação à massa de cimento de 0,2%; 0,5%; 0,8%; 1%; 1,2%; 1,5% e 2%. Os teores de superplastificante em relação ao aglomerante, formado por massa de cimento com 20% de sua massa substituída por CCA, as dosagens adotadas de superplastificante foram 0,2%; 0,5%; 1%; 1,5%; 1,8%; 2% e 2,2%,

Tabela 1 – Características do cimento.

Característica

Resultado

Al2O3 (%)

4,12

SiO2 (%)

19,39

Fe2O3 (%)

2,59

CaO (%)

60,78

MgO (%)

4,93

SO3 (%)

3,08

Perda ao Fogo (%)

6,08

CaO Livre (%)

2,24

Resíduo Insolúvel (%)

2,00

Equivalente Alcalino (%)

0,62

Exp. à Quente (mm)

1,00

Início de Pega (h:min)

3:30

Fim de Pega (h:min)

4:30

Água Cons.Normal (%)

26,30

Blaine (cm²/g)

3.720

#200 (%)

4,2

#325 (%)

15,5

fc 1 dia (MPa)

16,9

fc 3 dias (MPa)

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