Estudo da hidratação e microestrutura de pastas de cimento Portland com adição de cinza de casca de arroz de baixo teor de carbono grafítico e sílica ativa
Abstract
A crescente preocupação com a sustentabilidade resultou em uma busca por
materiais alternativos para que a indústria do cimento reduza seus impactos
ambientais e se alcance uma maior durabilidade das estruturas com menores custos.
Ao se substituir parcialmente o cimento por alguma adição mineral, alterações na
microestrutura e nas reações de hidratação dos materiais ocorrem, sendo
imprescindível, então, avaliar seu desempenho. Baseado nesta premissa, o presente
trabalho propõe analisar os efeitos da incorporação de cinzas de casca de arroz de
baixo teor de carbono grafítico (CCA), procedente da indústria Geradora de Energia
Elétrica Alegrete/RS nas propriedades das pastas de cimento, comparando seu
desempenho com a de sílica ativa (SA) de fornecedor nacional, através dos ensaios
de calorimetria, análise termogravimétrica (TG), tempo de início e fim de pega,
difração de raios-X (DRX), porosidade por intrusão de mercúrio (PIM), água
quimicamente combinada, condutividade elétrica e potencial de hidrogênio (pH). Para
tal, foram moldadas (em corpos-de-prova cilíndricos de Ø4x8cm) pastas com
diferentes teores de CCA (5, 10, 20 e 30%) e SA (5, e 10%), bem como uma amostra
de referência contendo 100% de Cimento Portland de Alta Resistência Inicial (CP VARI).
Foram adotadas três relações de a/ag (0,35; 0,50 e 0,65) e diferentes períodos
de cura. Dos resultados obtidos, constata-se que o aumento no teor de substituição
de cimento por CCA e SA resultou em menores tempos de início e fim de pega das
pastas e diminuição na condutividade elétrica e nos valores de pH da solução aquosa
dos poros. O teor de água quimicamente combinada aumentou com maiores relações
a/ag e maiores teores de pozolanas. Pelos resultados de PIM, quando comparado à
mistura de referência, pastas contendo CCA e SA apresentaram aumento da área
total de poros, porém diminuição dos diâmetros críticos e da quantidade de
macroporos, evidenciando o refinamento dos poros promovido pela reação pozolânica
das adições com o CH. As curvas de liberação de calor obtidas por ensaio de
calorimetria de condução mostraram que a CCA e a SA modificaram a velocidade de
hidratação do cimento, aumentando o período de indução e o de aceleração, e
liberando maior calor total do que a pasta de referência.
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