Uso de cinza de bagaço de cana-de-açúcar na produção de concretos especiais para aplicação em meios agressivos de instalações agroindustriais

Abstract

O presente trabalho teve como objetivo avaliar as propriedades mecânicas de concretos com substituição parcial de cimento por cinzas de bagaço de cana. Foram investigadas as características físico-químicas de três tipos de cinzas de bagaço de cana-de-açúcar, visando à seleção do resíduo para maior adequação ao emprego como adição mineral. Os processos de preparação e caracterização das cinzas consistiram da queima do bagaço de cana-de- açúcar, secagem e peneiramento das cinzas, tratamento químico de parte das cinzas, queima de regularização e moagem das cinzas, além de ensaios para obtenção das propriedades físico-químicas das cinzas com o cimento. Foram confeccionadas placas de concreto com substituição parcial de 12% de cimento por cinza simulando o piso de concreto de uma instalação de suinocultura. Para avaliar a durabilidade do concreto, as placas foram submetidas a ataque ácido em solução de ácido lático e acético e, ao desgaste por abrasão. A partir dos resultados obtidos foi observado que os três tipos de cinza apresentaram desempenho adequado à aplicação como material de substituição parcial do cimento para produção de concreto para pisos de instalações de suinocultura. xxA cinza proveniente da queima por processo industrial se mostrou a mais eficaz, uma vez que, além de melhorar a resistência à compressão do concreto, aumentou a resistência ao ataque químico durante o tempo máximo de exposição e o desgaste por abrasão. Considerando as situações de ataque químico estudadas, ou seja, exposição aos ácidos lático e acético e duração dos ciclos (21 dias cada), pode-se concluir que o ácido acético se mostrou mais agressivo que o ácido lático e que o tempo de exposição foi suficiente para uma análise satisfatória, já que os valores de resistência à compressão e variação do pH das soluções foram significativamente reduzidos. Quanto ao desgaste por abrasão, apesar de não ser um método que expressa as condições reais do desgaste na própria instalação, os resultados possibilitaram uma análise comparativa acerca do comportamento dos concretos.

This study aims to evaluate the mechanical properties of concretes in which the cement was partially replaced by sugarcane bagasse ash (SCBA). Three different ashes were investigated in terms of their physical and chemical properties in order to establish the more adequate as a mineral admixture. The bagasse processing involved preliminary drying, burning and sieving, chemical treatment, controlled burning and grinding. Three types of SCBA were obtained from these processes: a) ash processed by the sugar plant as a biomass for energy generation ( as received ash); b) ash (a) submitted to a controlled burning process and; c) ash treated by acid attack prior to the controlled burning process. The concretes were designed considering their application in the floor of a swine barn and the samples were produced with 12% replacement of cement by SCBA. For the durability assessment, the concrete samples were exposed to acid attack by acetic and lactic acids and to abrasion wearing. Attack by acetic acid has shown to be more aggressive than lactic acid and the. Also, the 21 days used for the acid attack was adequate, as far as the concretes presented reduced strength and acid solution has it pH decreased. xxiiUnder the test conditions applied, the three ashes resulted in concretes suitable for the application proposed. The as received ash was considered more effective once it enhanced the concrete strength and its resistance to the acid attack and abrasion without the need for additional processing.