Adição de cinzas do bagaço da cana-de-açúcar em compósitos cimentícios reforçados com fibras de sisal

Ano: 2019 | Volume: 8 | Número: 1

Autores: Maicon Secchi, Alex Neves Junior

Palavras-chave: Materiais compósitos. Cinza do bagaço da cana-de-açúcar. Fibras naturais.

Resumo Português:

O cimento Portland é o segundo material mais utilizado pelo ser humano, sua fabricação demanda elevado consumo de energia e gera grandes quantidades de gás carbônico. O Brasil tem hoje um fator de emissão de aproximadamente 610 kg CO2/ton cimento produzido, gerando mais de 10 milhões de toneladas de CO2 somente no ano de 2017. Como forma de diminuir o consumo energético e diminuir a emissão do gás carbônico na atmosfera, tem-se como alternativa a incorporação de materiais pozolânicos ao cimento, que geram benefícios tanto tecnológicos, mas também econômicos e ecológicos. Assim, objetivou-se nesse trabalho avaliar, tanto por termogravimetria quanto mecanicamente, a influência da incorporação de cinza do bagaço da cana-de-açúcar (CBC) como material pozolânico em compósitos a base de cimento Portland, reforçados com fibras curtas de sisal. Produziram-se pastas com substituição de cimento por CBC nos teores de 5, 10 e 15%, sendo que estas pastas foram produzidas atingindo o Índice de Consistência Normal determinando o fator água/material cimentante ideal para o nível de consistência requerido. As pastas foram ensaiadas por meio de Termogravimetria e Termogravimetria Derivativa (TG/DTG), bem como avaliada a sua resistência à compressão. Foram produzidas placas de compósitos de matriz cimentícia reforçados com fibras de sisal, com e sem a presença de CBC, as quais foram rompidas à tração na flexão aos 28 dias de idade. Os resultados indicaram que a pasta com teor de 5% de CBC não apresentou diferença significativa de resistência à compressão em relação à referência, porém diminuiu em 30% a quantidade de hidróxido de cálcio aos 28 dias. Os compósitos apresentaram comportamento denominado strain-softening e o mesmo teor de substituição de 5% manteve a carga de primeira fissura e máxima resistência à tração, quando comparado à referência.

Resumo Inglês:

The Portland cement is the second most worldwide used material by the mankind. Your manufacturing process demands a huge energy consumption and generates huge amount of carbon dioxide. Brazil has an emission factor of 610kg CO2/ton for cement production, have generated more than 10 milions tons of CO2 only in the year 2017. As an alternative to drop the energy consumption and decrease the carbon dioxide emission in the atmosphere, as alternative, there is an option of addition of pozzolanic materials in cement-based materials, which generates technological, economic and environmental benefits. Thus, the aim of the present work was to evaluate, by thermogravimetry and mechanical, the influence of the addition of sugarcane bagasse ash as pozzolanic material in cement-based composites, reinforced with short sisal fibre. It was produced pastes with cement replacement by sugarcane bagasse ash in percentages of 5, 10 e 15%, considering pastes produced with the same normal consistence index, determining the ideal water to cementitious materials factor for the required consistence. The pastes were tested by thermogravimetry, derivative thermogravimetry and compressive strength. It was produced composites plates from the cementitious matrix reinforced with sisal fibre, with and without sugarcane bagasse ash, which were tested by 4 bending test at 28 days of age. The results have shown that the paste with 5% of sugarcane bagasse ash did not presented significative difference regarding the compressive strength comparing to the reference, with a decrease in 30% of the calcium hydroxide at 28 days. All the composites presented strain softening behavior and the 5% substitution percentage keep the first crack load and the maximum tension strength, comparing to the reference.