Avaliação das características do concreto produzido com a cinza do bagaço da cana-de-açúcar em substituição parcial do cimento Portland e sua viabilidade econômica.
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Universidade Católica de Pernambuco
Portland cement is one of the most consumed materials in civil construction, however, there is
a large CO2 emission in the production of cement, consequently there is a search for alternative
materials in construction that reduce environmental impacts and production costs. As Brazil is
one of the main world producers in the sugar and alcohol complex, sugarcane represents great
importance for agribusiness in the country's economy. Bagasse is a by-product of sugarcane
that, during burning in boilers, is generated from sugarcane bagasse ash (CBCA). With the
advances in research, it was found that the predominance of chemical compounds from the
sugarcane bagasse ash is silicon dioxide (SiO2). The objective of this research is to evaluate
the mechanical properties and the influence of the characteristics of the partial replacement of
CBCA in proportions of 10%, 15% and 20% and 0% as a reference, in the durability of the
concrete produced with Portland cement of the type CPV ARI with respect to water / binder
0.55. For durability analysis, specimens were made, where they were analyzed by
electrochemical techniques for corrosion evaluation, through the corrosion potential test
(Ecorr), corrosion intensity (Icorr), resistivity and polarization resistance. Still in relation to
durability, the morphological characterization of the particles was carried out with
identification of the chemical elements present by the scanning electron microscopy (SEM)
technique. As well, pozzolanicity, the mineralogical and chemical composition of the materials
were evaluated using the X-ray diffraction (XRD) technique and Fourier transform infrared
(FTIR) spectroscopy. On economic feasibility, bibliographic surveys were carried out for
better support and research findings. The obtained results indicate as crystalline phases SiO2,
Fe2O3, KAlSiO4 and Al (PO3)3, showing that the specimens produced with CBCA reached
more electronegative values of corrosion potential over time, providing a more favorable
condition for corrosion. Concluding that the physical-chemical characteristics of the ashes
depend significantly on the degree of crystallinity of the bagasse fibers, on the granulometry
of the ashes and on the burning conditions of the bagasse and that CBCA is an industrial residue
with great availability, being able to substitute the cement in low contents with significant
advantages.
O cimento Portland é um dos materiais mais consumidos na construção civil, porém,
há uma grande emissão de CO2 na produção do cimento, por consequência surge a busca por
materiais alternativos na construção que reduzam os impactos ambientais e os custos de
produção. Sendo o Brasil um dos principais produtores mundiais no complexo
sucroalcooleiro, a cana-de-açúcar representa grande importância do agronegócio na economia
do país. O bagaço é um subproduto da cana que durante a queima em caldeiras é gerada a
cinza do bagaço de cana-de-açúcar (CBCA). Com os avanços das pesquisas, verificou-se que
a predominância dos compostos químicos da cinza do bagaço da cana-de-açúcar é de dióxido
de silício (SiO2). O objetivo desta pesquisa é avaliar as propriedades mecânicas e a influência
das características da substituição parcial de CBCA em proporções de 10%, 15% e 20% e 0%
como referência, na durabilidade do concreto produzido com cimento Portland do tipo CPV
ARI com relação água/ aglomerante 0,55. Para análises de durabilidade, foram
confeccionados corpos-de-prova, onde foram analisados por técnicas eletroquímicas para
avaliação da corrosão, através do ensaio de potencial de corrosão (Ecorr), intensidade de
corrosão (Icorr), resistividade e resistência à polarização. Ainda em relação à durabilidade,
foi realizada a caracterização morfológica das partículas com identificação dos elementos
químicos presentes pela técnica de microscopia eletrônica de varredura (MEV). Assim como,
avaliou-se pelo método direto a pozolanicidade, a composição mineralógica e química dos
materiais com a técnica de difração de raio-X (DRX) e espectroscopia de infravermelho por
transformada de Fourier (FTIR). Sobre a viabilidade econômica, foram realizados
levantamentos bibliográficos para melhor embasamento e constatações da pesquisa. Os
resultados obtidos indicam como fases cristalinas SiO2, Fe2O3, KAlSiO4 e Al(PO3)3 ficando
evidenciado que os corpos de prova produzidos com CBCA atingiu valores mais
eletronegativos de potencial de corrosão ao longo do tempo, proporcionando uma condição
mais favorável a corrosão. Concluindo que as características físico-químicas das cinzas
dependem significativamente do grau de cristalinidade das fibras do bagaço, da granulometria
das cinzas e das condições de queima do bagaço e que a CBCA é um resíduo industrial com
grande disponibilidade, podendo substituir o cimento em baixos teores com significativas
vantagens.
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Citação
ABREU, Ennes do Rio. Avaliação das características do concreto produzido com a cinza do bagaço da cana-de-açúcar em substituição parcial do cimento Portland e sua viabilidade econômica. 2021. 131 f. : il. Dissertação (Mestrado) - Universidade Católica de Pernambuco. Programa de Pós-graduação em Psicologia Clínica. Mestrado em Psicologia Clínica, 2020.