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Tipo: Dissertação
Título: CIMENTO ECOLÓGICO: SUBSTITUIÇÃO DE CINZAS DE BAGAÇO DE CANA-DE-AÇÚCAR DERIVADO DA INDÚSTRIA SUCROALCOOLEIRA
Autor(es): Ferreira, Walkíria Pederiva
Primeiro Orientador: Nahime, Bacus de Oliveira
Primeiro Coorientador: Reis, Idalci Cruvinel dos
Resumo: Com o crescimento acelerado e a elevada demanda por mais e mais matérias-primas, a indústria da construção civil tem contribuído para a carência de alguns recursos naturais, por esse motivo, este estudo busca fazer uso de resíduos da agroindústria como material cimentício suplementar. No presente trabalho, buscou-se estudar o comportamento de matrizes cimentícias com substituição de cinzas de bagaço de cana-de-açúcar (CBCA) para a produção de um cimento mais sustentável e ecológico. As cinzas a serem utilizadas são um subproduto de caldeiras de indústrias sucroalcooleiras das cidades de Quirinópolis (SF) e Santa Helena (CM), ambas no estado de Goiás. Secas a 105ºC por 24h, para a retirada de umidade, peneiradas na peneira 150μm e por fim, armazenadas em embalagens plásticas para uso posterior. Neste estudo, adotou-se um programa experimental, no qual foram produzidas pastas e argamassas com 0% (controle), 25%, 30% e 35% de substituição, em massa de cimento por CBCA. As cinzas foram caracterizadas por análise de fluorescência de raios X (FRX), termogravimétrica (TG/DTG), difração de raios X (DRX) e microscopia eletrônica de varredura com espectroscopia por energia dispersiva (MEV-EDS). A composição química das CBCA’s identificou a quantidade de óxidos de sílica, alumínio e ferro dentro do recomendado por norma para pozolana de classe C, no entanto, também foi identificada alta perda de massa por ignição (LOI). Identificou-se, também halo amorfo na cinza da cidade de Santa Helena (CBCA-CM) que não está presente na cinza de Quirinópolis (CBCA-SF), portanto, a primeira cinza apresenta melhores características como material pozolânico. As amostras de pastas foram utilizadas para análises TG/DTG e DRX para identificação dos hidratos formados aos 28 e 90 dias de cura. Os resultados TG/DTG mostraram que aos 28 dias as pastas com substituição tiveram o hidróxido de cálcio (portlandita) todo consumido e aos 90 dias os picos de portlandita voltaram a aparecer na amostra com 25% de CBCA-CM, 25% e 30% de CBCA-SF, resultados corroborados pela análise DRX. As misturas de argamassas foram caracterizadas em estado fresco e endurecido, através de ensaios de trabalhabilidade, resistência à compressão, resistência à tração na flexão, índice de vazios e absorção por imersão. Os melhores resultados mecânicos foram observados nas amostras com 25% de CBCA-CM ao 90 e 180 dias, ficando acima dos resultados da argamassa controle. Sendo assim, o comportamento pozolânico das amostras com cinzas alcançaram melhores resultados em cura longa.
Abstract: With the accelerated growth and the high demand for more raw materials, the civil construction industry has contributed to the lack of some natural resources. In the present work, we sought to study the behavior of cementitious matrices with sugarcane bagasse ash (SCBA) replacement to produce a more sustainable and ecological cement. The ashes to be used are a by-product of boilers in the sugar and alcohol industries in the cities of Quirinópolis (SF) and Santa Helena (CM), both in the state of Goiás, dried at 105ºC for 24 hours to remove moisture, sifted through a 150μm sieve and stored in plastic packaging for later use. In this study, an experimental program was adopted, in which pastes and mortars were produced with 0% (control), 25%, 30% and 35% replacement, of cement by CBCA. The ashes were characterized by X-ray fluorescence analysis (FRX), thermogravimetric analysis (TG/DTG), X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy with energy dispersive spectroscopy (SEM-EDS). The CBCA chemical composition identified the amount of silica, aluminum and iron oxides within the standard recommended for class C pozzolana, however, a high loss of mass on ignition (LOI) was also identified. An amorphous halo was also identified in the ash from the city of Santa Helena (CBCA-CM), which is not present in the ash from Quirinópolis (CBCA-SF), therefore, the first ash has better characteristics as a pozzolanic material. Paste samples were used for TG/DTG and DRX analysis to identify the hydrates formed at 28 and 90 days of curing. The TG/DTG results showed that at 28 days the pastes with replacement had all the calcium hydroxide (portlandite) consumed and at 90 days the portlandite peaks reappeared in the sample with 25% of CBCA-CM, 25% and 30% of CBCA-SF, results corroborated by the XRD analysis. The mortar mixtures were characterized in fresh and hardened states, through workability, compressive strength, flexural tensile strength, void ratio and immersion absorption tests. The best mechanical results were observed in the samples with 25% of CBCA-CM at 90 and 180 days, being above the results of the control mortar. Thus, the pozzolanic behavior of samples with ash achieved better results in long curing.
Palavras-chave: Cimento sustentável
Matriz cimentícia
Cinzas de agroindústria
Resíduo de indústria sucroalcooleira
Reatividade pozolânica
Área do CNPq: ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL
Idioma: por
Pais: Brasil
Editor: Instituto Federal Goiano
Sigla da Instituição: IF Goiano
Campus: Campus Rio Verde
Programa/Curso: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Aplicada e Sustentabilidade
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
metadata.dc.rights.uri: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
URI: https://repositorio.ifgoiano.edu.br/handle/prefix/4015
Data do documento: 29-Mar-2023
Aparece nas coleções:Mestrado em Engenharia Aplicada e Sustentabilidade

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