Apresentação de Projeto de Pesquisa: DESENVOLVIMENTO DE ARGAMASSA ÁLCALI-ATIVADA PARA REPARO ESTRUTURAL A PARTIR DE CINZAS AGROINDUSTRIAIS

Local:
PPEC

Data :
12/09/2019 - 09:00

Resumo:

As argamassas e produtos de matriz cimentícias são os materiais de construção mais utilizados no mundo, tornando-se essenciais para desenvolvimento e crescimento econômico da sociedade. No entanto, diversas discussões têm sido levantadas acerca dos impactos ambientais negativos gerados por meio do uso e crescente demanda pelo seu principal componente, o cimento Portland, sendo estimado que a indústria do cimento consuma cerca de 10% do total de energia de países em desenvolvimento e libere aproximadamente uma tonelada de CO2 na atmosfera para cada tonelada de cimento produzida. O uso de aglomerantes álcali-ativados em substituição ao cimento tem sido estudado como uma forma potencialmente positiva em amenizar os impactos de sua produção, apresentando ainda características interessantes como o rápido desenvolvimento de resistência mecânica, baixa fissuração, alta resistência química e estabilidade sob elevadas temperaturas. As cinzas de caldeira da agroindústria do dendê, conhecidas por apresentar bom desempenho pozolânico com o cimento, tem atraído atenção para seu potencial uso para a produção de aglomerantes álcaliativados graças à significativa quantidade de sílica em sua constituição e sua alta disponibilidade, sendo estimada uma produção mundial de cerca de 7 milhões de toneladas anuais. De forma semelhante, algumas espécies de madeira, uma fonte de energia renovável, destacam-se por seu grande poder calorífico e uso como biomassa em fornalhas, tendo as cinzas resultantes um alto teor de cálcio, o que as caracteriza como um potencial material complementar para a formulação de precursores para a álcali-ativação. O presente projeto visa desenvolver uma argamassa álcali-ativada baseada em cinzas de caldeira de dendê e cinzas de queima de madeira ativadas com solução de silicato de sódio para utilização em sistemas de reparo estrutural. Para tal, serão formulados quatro aglomerantes variando-se a proporção de cinzas para atingir razões molares CaO/SiO2 de 0,3; 0,6; 0,9 e 1,2 e doze argamassas, uma para cada aglomerante, com variação da razão aglomerante/agregado entre 0,25; 0,5 e 0,75. Os materiais precursores serão beneficiados por meio de moagem e peneiramento, sendo avaliadas as características físico-químicas e comportamento mecânico dos precursores, aglomerantes e argamassas por meio de ensaios de difração de raios laser, adsorção de nitrogênio, fluorescência de raios-x, difração de raios-x, termogravimetria, espectroscopia por infravermelho, microscopia eletrônica de varredura, exposição à elevadas temperaturas, tração na flexão, compressão axial e absorção de água por imersão. Ao final, serão confeccionadas vigas de concreto armado a serem carregadas sob flexão até o final do regime elástico e reparadas com duas das argamassas produzidas, avaliando-se a aplicação destas como sistema de reparo por meio do comportamento de deformação, resistência mecânica, padrão de fissuração e aderência ao substrato de concreto sob esforços de flexão. Espera-se que os materiais desenvolvidos nesta pesquisa colaborem com o conhecimento sobre a elaboração e utilização de argamassas álcali-ativadas, em especial aquelas destinadas a sistemas de reparo estrutural e que utilizem resíduos como materiais precursores, incentivando sua produção, contribuindo ainda com possíveis formas sustentáveis para destinação dos resíduos, estimulando a pesquisa por novos compostos similares.

Palavra-chave: Álcali-Ativação; Argamassas; Cinzas Industriais; Reparo; Resíduos.