Concretos com cinza do bagaço da cana-de-açúcar: avaliação da durabilidade por meio de ensaios de carbonatação e abrasão

O bagaço é gerado como resíduo do processamento do açúcar e do álcool. Esse resíduo é utilizado para a cogeração de energia por meio da queima em caldeiras, restando ao final as cinzas residuais do bagaço da cana-de-açúcar (CBC). Atualmente, essas cinzas são aproveitadas nas lavouras de cana como adubação orgânica, apesar de ser um material com poucos nutrientes. O objetivo deste trabalho foi avaliar a durabilidade de concretos que utilizaram a CBC em substituição ao agregado miúdo por meio de ensaios de carbonatação e abrasão. Os valores obtidos nesses ensaios foram comparados aos obtidos para um concreto sem CBC. Os concretos foram dosados para que tivessem a mesma consistência e o mesmo teor de argamassa. Produziram-se traços com 0%, 30% e 50% de CBC, em substituição ao agregado miúdo em três grupos diferentes. Foram realizados ensaios mecânicos e, a partir dos resultados obtidos, os concretos que apresentaram os melhores resultados foram submetidos ao ensaio de carbonatação, nas idades de 60, 120 e 210 dias, e ao ensaio de abrasão superficial, aos 28 dias. Os resultados obtidos permitiram concluir que a carbonatação e a abrasão do concreto produzido com a CBC como substituto parcial do agregado miúdo e o cimento CP II E 32 são similares ao concreto sem adição da cinza

Avaliação do potencial de corrosão de armaduras em concretos com substituição parcial do agregado miúdo pela areia de cinza do bagaço da cana-de-açúcar - ACBC

Brazil is the world's largest producer of sugarcane and the leading exporter of its derivatives (sugar, alcohol, energy etc.). One of the main waste generated in the manufacturing process of this sector is the sugarcane bagasse ash sand (SBAS), produced from the burning of bagasse into boilers to produce electricity (cogeneration). This ash sand is composed of a high amount of silica and it is also currently discarded in cane plantations as organic fertilizer, despite the fact that it is poor in nutrients. This research proposes to provide an alternative application of SBAS in concrete as a replacement material for fine aggregate. Furthermore, the durability of concrete with alternative materials demands a special attention, especially regarding reinforcement corrosion. This is a major concern of the use of wastes on the degradation of concrete structures. The process begins with the despassivation of steel reinforcement, and it propagates in a suitable environment. The aim of this study was to evaluate the potential occurrence of reinforcement corrosion in concrete made with SBAS as a partial replacement material for fine aggregate. The ash sand samples were collected in a plant in the State of São Paulo, and standardized through a sieving and grinding. The SBAS was subjected to physical and chemical characterization, by its chemical composition, sieve analysis, powdery material, absorption, bulk density and true density. Mortars and concretes were produced with levels of substitution of 0% (reference), 30% and 50% of SBAS. In mortars, tests of compressive strength, porosity (void index and pores analysis by optical microscopy), water absorption, accelerated carbonation, chloride penetration and electrical conductivity of the aqueous solution were performed. The concretes were submitted to tests of compressive strength, void index, absorption, chloride penetration, potential and rate of reinforcement corrosion. Thus, the results indicated that substitution of 30% and 50% by SBAS can increase the compressive strength of concrete and the resistance to attack by chlorides, and decrease the despassivation probability of reinforcement. However, with the content of 50% of SBAS, the corrosion rate was significantly higher in comparison to other samples, and it was similar between the concretes with 30% of SBAS and reference. Thus, it was possible to conclude that the concrete with 30% of SBAS as a substitute of fine aggregate may be applied in conventional structural elements without loss of mechanical and durability performance.Financiadora de Estudos e ProjetosO Brasil é o maior produtor mundial de cana-de-açúcar e o principal exportador de seus derivados (açúcar, álcool, energia etc.). Um dos principais resíduos gerados no processo industrial do setor sucroalcooleiro é a areia de cinza do bagaço da cana-de-açúcar (ACBC), derivada da queima do bagaço da cana nas caldeiras para a produção de energia elétrica (cogeração) para o abastecimento das próprias usinas. Esse material, com elevada quantidade de sílica, é geralmente descartado no solo como adubo nas lavouras de canade- açúcar, mesmo sendo pobre em nutrientes. Essa pesquisa vem oferecer uma alternativa para aplicação da ACBC em matrizes cimentícias de concretos como agregado miúdo, em substituição à areia natural. Além disso, a durabilidade de concretos utilizando materiais alternativos demanda uma atenção especial, principalmente quanto à corrosão de armaduras. Esta é uma das principais preocupações na utilização de resíduos quanto à degradação de estruturas de concreto. O processo corrosivo se inicia quando ocorre a despassivação da armadura e se propaga na presença de um meio propício. Este trabalho busca, portanto, estudar e avaliar a potencialidade da ocorrência de corrosão de armaduras em concretos produzidos com a ACBC em substituição parcial ao agregado miúdo. As amostras de areia de cinza foram coletadas em usina do Estado de São Paulo, e padronizadas através de um peneiramento manual e moagem. A ACBC utilizada foi caracterizada quanto a sua composição química, granulometria, material pulverulento, massas específica e unitária e absorção. Foram produzidos argamassas e concretos com teores de substituição de 0% (referência), 30% e 50% de ACBC. Nas argamassas, foram realizados testes de resistência à compressão, porosidade (índice de vazios e análise dos poros por microscopia óptica), absorção de água, carbonatação acelerada, penetração de cloretos e condutividade elétrica da solução aquosa dos poros. Os concretos foram submetidos a ensaios de resistência mecânica, índice de vazios, absorção, penetração de cloretos, potencial e taxa de corrosão das armaduras. Desta forma, os resultados indicaram que a substituição em 30% e 50% de areia natural pela ACBC pode aumentar a resistência à compressão dos concretos e a resistência ao ataque de cloretos, e diminuir a probabilidade de despassivação da armadura. Entretanto, com o teor de 50% de ACBC, a taxa de corrosão foi significativamente maior em relação às demais amostras e manteve-se similar entre o concreto com 30% de ACBC e o de referência. Com isso, foi possível concluir que os concretos com 30% de substituição ao agregado miúdo convencional pela ACBC podem ser aplicados em elementos estruturais sem perda de desempenho mecânico e de durabilidade

Mechanical properties of concrete produced with a composite of water treatment sludge and sawdust

In developing countries such as Brazil, the wastes generated in the decanters and filters of water treatment plants are discharged directly into the same rivers and streams that supply water for treatment. Another environmental problem is the unregulated discard of wood wastes. The lumber and wood products industry generates large quantities of this waste, from logging to the manufacture of the end product. Brazil has few biomass plants and therefore only a minor part of these wastes are reused. This paper presents the results of the first study involving a novel scientific and technological approach to evaluate the possibility of combining these two types of wastes in the production of a light-weight composite for concrete. The concrete produced with cement:sand:composite:water mass ratios of 1:2.5:0.67:0.6 displayed an axial compressive strength of 11.1 MPa, a compressive and diametral tensile strength of 1.2 MPa, water absorption of 8.8%, and a specific mass of 1.847 kg/m(3). The mechanical properties obtained with this concrete render it suitable for application in non-structural elements. (C) 2010 Elsevier Ltd. All rights reserved.CAPESUSP (University of Sao Paulo)UFSCar (Federal University of Sao Carlos)MCT/CNP