Efeito sinérgico das cinzas de biomassa em argamassas: desempenho em diferentes períodos de estocagem

Português Português; Heber Martins de Paula

doi:10.18830/1679-09442025v18e52950

Autores/as

Português Universidade Federal de Catalão; Unidade Acadêmica Especial de Engenharia; Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil https://orcid.org/0000-0003-2921-2771
Heber Martins de Paula Universidade Federal de Catalão; Unidade Acadêmica Especial de Engenharia; Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil https://orcid.org/0000-0002-7066-1408

DOI:

https://doi.org/10.18830/1679-09442025v18e52950

Palabras clave:

Materiales cementosos adicionales, Cenizas de biomasa, SEM, Mortero industrializado, Tiempo de almacenamiento

Resumen

Con el uso de nuevos materiales en la construcción civil para la obtención de componentes, elementos o sistemas que contribuyan a reducir los impactos ambientales, como los materiales ecoeficientes, se debe evaluar su desempeño y sostenibilidad, culminando en especificaciones técnicas. Por lo tanto, el presente artículo tuvo como objetivo validar el tiempo de almacenamiento de la mezcla de mortero modificado, que reemplaza el cemento Portland por la mezcla formada por ceniza de cascarilla de arroz (CCA), bagazo de caña de azúcar (CBCA) y astillas de madera de eucalipto (CAE). Para ello se produjo un carácter de referencia, libre de sustituciones, y se definieron tiempos de almacenamiento como 0, 30, 60 y 90 días. El desempeño de los morteros se validó mediante dosificación y análisis de CP cada 30 días, realizando pruebas de tabla de flujo, compresión simple, tracción a flexión, variación dimensional, adhesión a tracción, permeabilidad y microscopía electrónica de barrido. Los resultados indicaron que la mezcla Tméd, reemplazando el 26,75% de la masa de cemento Portland por cenizas de biomasa (15,65%CCA + 6,35%CBCA + 4,75%CAE), se puede aplicar hasta 60 días de almacenamiento de materiales predosificados para su uso en la colocación y revestimiento de morteros, sin comprometer sus prestaciones físicas y mecánicas.

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Biografía del autor/a

Português, Universidade Federal de Catalão; Unidade Acadêmica Especial de Engenharia; Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil

Posee una licenciatura en Ingeniería Civil por la Universidad Federal de Viçosa (2015). Realizó una especialización en Docencia de la Educación Superior en la Faculdade do Noroeste Mineiro (2017) y es especialista en Ingeniería de Seguridad en el Trabajo por la misma institución (2019). Actualmente, es estudiante de maestría en Ingeniería Civil en la Universidad Federal de Catalão (UFCat), con concentración en Estructuras y Construcción Civil, dentro de la línea de investigación en Gestión, Tecnología y Sostenibilidad en la Construcción Civil. Ha trabajado como docente en la Faculdade do Noroeste de Minas y en la Universidad Federal de Viçosa. Tiene experiencia en el área de Ingeniería Civil, incluyendo proyectos, rehabilitación y presupuestos. Ha desarrollado investigaciones con énfasis en Materiales y Componentes de Construcción, abordando temas como residuos, agregados para concreto, resistencia de los materiales, reacción álcali-agregado, reacciones puzolánicas, morteros y análisis del ciclo de vida.

Heber Martins de Paula, Universidade Federal de Catalão; Unidade Acadêmica Especial de Engenharia; Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil

Es Licenciado en Ingeniería Civil por la Universidad Federal de Goiás (2003), Máster en Ingeniería Civil y Estructuras por la Universidad Federal de Goiás (2005) y Doctor en Ingeniería Civil por la Universidad Estatal de Campinas. (2014). Profesor Asociado del curso de Ingeniería Civil y del Programa de Postgrado en Ingeniería Civil (línea de Gestión, Tecnología y Sostenibilidad en la Construcción Civil) de la Universidad Federal de Goiás, Catalão Regional, Universidad Federal de Catalão en implementación. Tiene experiencia en el área de construcción civil, desarrollo de nuevos materiales y edificación de instalaciones hidrosanitarias, desempeñándose como diseñador y docente de Sistemas Hidrosanitarios de Edificación, Construcción Sustentable y Seguimiento de obras. Ganó el 20. Edición del Premio CBIC (antes Premio Falcão Bauher) a la Innovación y Sostenibilidad, categoría Investigación. Coordinador de Investigación de la UFG/Catalão Regional (2015 y 2016), Coordinador de Administración y Finanzas UFG/RC (2018-2019) y, actualmente, Pro-Rector Pro-Tempore de Administración y Finanzas de la Universidad Federal de Catalão (UFCAT).

Citas

AMIN M. N. et al. Pozzolanic Reactivity and the Influence of Rice Husk Ash on Early-Age Autogenous Shrinkage of Concrete. Frontiers in Materials, v. 6, n. 150, p. 1-13, 2019. https://doi.org/10.3389/fmats.2019.00150

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 13276: Argamassa para assentamento e revestimento de paredes e tetos – Determinação do índice de consistência. Rio de Janeiro, 2016b.

_____. NBR 13279: Argamassa para assentamento e revestimento de paredes e tetos – Determinação da resistência à tração na flexão e à compressão. Rio de Janeiro, 2005a.

_____. NBR 13281: Argamassas inorgânicas - Requisitos e métodos de ensaios – Parte 1: Argamassas para revestimento de paredes e tetos – Parte 2: Argamassas para assentamento e argamassas para fixação de alvenaria. Rio de Janeiro, 2023.

_____. NBR 13528: Revestimento de paredes de argamassas inorgânicas - Determinação da resistência de aderência à tração – Parte 1: Requisitos gerais – Parte 2: Aderência ao substrato. Rio de Janeiro, 2019.

_____. NBR 15261: Argamassa para assentamento e revestimento de paredes e teto - Determinação da variação dimensional (retratação ou expansão linear). Rio de Janeiro, 2005b.

_____. NBR 15575-4: Edificações habitacionais - Desempenho - Parte 4: Requisitos para os sistemas de vedações verticais internas e externas – SVVIE. Rio de Janeiro, 2021.

_____. NBR 16541: Argamassa para assentamento e revestimento de paredes e tetos - Preparo da mistura para a realização de ensaios. Rio de Janeiro, 2016a.

BEZERRA I. M. T. et al. Aplicação da cinza da casca do arroz em argamassas de assentamento. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, v. 15, n. 6, p. 639-645, 2011. ISSN 1807-1929. https://doi.org/10.1590/S1415-43662011000600015

BEZERRA, I. M. T. et al. Coating mortar using rice husk ash as binding. Materials Science Forum, Trans Tech Publications, v. 727-728, p. 1502-1507, 2012.

BONFIM, W. B. Otimização do teor de incorporação de cinzas de biomassa para produção de argamassas. Orientador: Heber Martins de Paula. 2019. 110f. Dissertação (Mestrado em Modelagem e Otimização) – Unidade Acadêmica Especial de Matemática e Tecnologia, Universidade Federal de Goiás - Regional Catalão, Catalão - GO, 2019.

BRASIL. MINISTÉRIO DO MEIO AMBIENTE. Construção Sustentável. Disponível em <http://www.mma.gov.br/cidadessustentaveis/urbanismosustentavel/constru%C3%A7%C3A3osustent%C3%A1vel>. Acesso em: 17 ago.2023.

CABRAL, S. C. et al. Análise comparativa de resistência à compressão uniaxial de traço de argamassa autoadensável e concreto celular espumoso com incorporação de sílica ativa ou cinza de madeira de eucalipto. In: CONGRESSO LUSO-BRASILEIRO DE MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO SUSTENTÁVEIS, IV, 2022, Salvador. Anais eletrônicos [...] Feira de Santana: ABMTENC, 2022. p. 384-397. ISBN: 978-65-00-55912-5. Disponível em: https://drive.google.com/file/d/1_2JsuXiKwPpGW9AG35aFz6SmWk6BFttE/view

CANOVA, J. A et al. Avaliação de argamassa mista de revestimento com substituição da areia natural por cinza de bagaço de cana-de-açúcar. Revista Ciência e Engenharia, Editora da Universidade Federal de Uberlândia - EDUFU, v. 24, n. 1, p. 125-134, 2015. http://dx.doi.org/10.14393/19834071.2015.27888

CARASEK, H. Materiais de construção civil e princípios de ciência e engenharia de materiais. In: [S.l.]: IBRACON, 2017. cap. 28, p. 1-37.

CARASEK, H. Argamassas. In: ISAIA, G. C. Materiais de Construção Civil, 2ªed., São Paulo: IBRACON, 2010. v 1, p 885-936.

CARRASCO, B. et al. An evaluation of bottom ash from plant biomass as a replacement for cement in building blocks. Fuel, v. 118, p. 272–280, 2014. ISSN 0016-2361. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2013.10.077

CASCUDO, O. et al. Contribuição à caracterização nanoestrutural de pastas de cimento por meio da técnica de microscopia de força atômica. Revista Matéria. Rio de Janeiro, v. 23, n. 1, 2018. ISSN: 1517-7076. https://doi.org/10.1590/S1517-707620170001.0289

CASTRO, M. F. et al. Incorporação de cinza de casca de arroz para preparação de argamassas de assentamento e revestimento. In: ENCONTRO NACIONAL DE TECNOLOGIA DO AMBIENTE CONSTRUÍDO, XVIII, 2020, Porto Alegre. Anais eletrônicos […] Porto Alegre: ANTAC, 2020. p. 1-8. ISBN: 978-65-00-13688-3. Disponível em: https://eventos.antac.org.br/index.php/entac/issue/view/16.

CINCOTTO, M. A. Tecnologia de Edificações: utilização de subprodutos e resíduos na indústria da construção civil. São Paulo: PINI / IPT, 1988.

DAL MOLIN, D. C. C. Adições minerais. In: ISAIA, G. C. (ed). Concreto: Ciência e Tecnologia. São Paulo, IBRACON, 2011, p.261-309.

DEGEN, M. K. et al. Estudo da lama vermelha como fíler em matrizes cimentícias. In: ENCONTRO NACIONAL SOBRE APROVEITAMENTO DE RESÍDUOS NA CONSTRUÇÃO CIVIL, VI, 2019, Belém. Anais eletrônicos [...] Belém: ENARC, 2019. p. 340-356. ISSN 2175-1870. Disponível em: https://drive.google.com/file/d/1LogcpPCkZWJ7mRUqXl_T60pX6kQqdFjJ/view

FERRARA, L. et al. On the use of crystalline admixtures in cement based construction materials: from porosity reducers to promoters of self healing. Smart Materials and Structures, v. 25, n. 8, p. 1-17, 2016. ISSN: 0964-1726. http://dx.doi.org/10.1088/0964-1726/25/8/084002

FERREIRA, L.; RIBEIRO, F. Estudo comparativo do concreto auto adensável com cinza da casca de arroz sem controle de queima e sílica ativa. Revista Paranoá, v. 20, p. 1-12, 2018. ISSN: 1679-0944. http://dx.doi.org/10.18830/issn.1679-0944.n20.2018.03

GONÇALVES, C. F. et al. Characterization and feasibility of using vegetable biomass ash in mortar. Revista ALCONPAT, v. 11, n. 2, p. 1-16, 2021. ISSN 2007-6835. https://doi.org/10.21041/ra.v11i2.484

GUIMARÃES, C. C. C. et al. Efeito sinérgico das cinzas de biomassa: potencial pozolânico. In: ENCONTRO NACIONAL SOBRE APROVEITAMENTO DE RESÍDUOS NA CONSTRUÇÃO CIVIL, VIII, 2023, Foz do Iguaçu. Anais eletrônicos [...] Foz do Iguaçu: ENARC, 2023. p. 1-7. ISSN 2175-1870. https://doi.org/10.46421/enarc.v8i00.2909

INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATÍSTICA – IBGE. Censos Demográficos. Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística. 2021.

KIELING, A. et al. Influência da adição de cinza de casca de arroz na aderência de argamassas de revestimento. Estudos Tecnológicos em Engenharia, UNISINOS - Universidade do Vale do Rio Dos Sinos, v. 5, n. 2, p. 157-170, 2009.

LIMA, C. J. F. et al. Durability, life cycle cost and life cycle assessment of binary mixtures with fly ash, rice husk ash and concrete demolition waste. Ambiente Construído, Porto Alegre, v. 22, n. 1, p. 161-166, 2022. ISSN: 1678-8621. http://dx.doi.org/10.1590/s1678-86212022000100585

MEHTA, P. K.; MONTEIRO, P. J. M. Concreto: microestrutura, propriedades e materiais. 2. ed. São Paulo: Nicole Pagan Hasparyk, 2014.

MODOLO, R. C. E. et al. Mortar formulations with bottom ash from biomass combustion. Construction and Building Materials, v. 45, p. 275–281, 2013. ISSN 0950-0618. 10.1016/j.conbuildmat.2013.03.093

MONTES-HERNANDEZ, G. et al. Mineral sequestration of CO2 by aqueous carbonation of coal combustion fly-ash. Journal of Hazardous Materials, Elsevier BV, v. 161, n. 2-3, p. 1347-1354, 2009. ISSN: 0304-3894. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2008.04.104

MORAES, C. A. M. et al. Life cycle analysis (lca) for the incorporation of rice husk ash in mortar coating. Resources, Conservation and Recycling, v. 54, n. 12, p. 1170-1176, 2010. ISSN: 0921-3449. https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2010.03.012

PONTES, V. C. P. Efeitos dos sulfatos na degradação do concreto. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Civil) – Faculdade de Engenharia Civil e Ambiental, Universidade Estadual de Paraíba, João Pessoa, 2019.

SAMIEI, R. R. et al. Properties of cement–lime mortars vs. cement mortars containing recycled concrete aggregates. Construction and Building Materials, Elsevier BV, v. 84, p. 84-94, 2015. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2015.03.042

SILVA, D. O. F. Reaproveitamento de lamas residuais do processo de fabricação do concreto. Dissertação (Mestrado) - Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, São Paulo, 2016.

SILVA, V. S.; LIBÓRIO, J. B. L. Avaliação do efeito da sílica extraída da casca de arroz na aderência de argamassas e chapiscos. In: V Simpósio Brasileiro de Tecnologia de Argamassas. São Paulo: [s.n.], v. 5, p. 385-399, 2003.

RÉUNION INTERNATIONAL DES LABORATORIES D’ESSAIS ET MATÉRIAUX. RILEM. Water absorption under low pressure. Pipe method. Test No.11. 4. Recommandations provisoires, Paris, 1987.

ZHANG, Y. et al. Effects of temperature on performances and hydration process of sulphoaluminate cement-based dual liquid grouting material and its mechanisms. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, Budapest, v. 139, n. 1, p. 47-56, 2020. https://doi.org/10.1007/s10973-019-08426-y