Avaliação do comportamento fisico-quimico-mecanico de misturas cimento-cinza-casca de arroz por meio de corpos-de-prova cilindricos e placas prensadas

Resumo: A reciclagem pode ser considerada uma ferramenta adequada para minimizar o impacto humano causado ao meio ambiente, o que aponta para o aproveitamento de resíduos agrícolas na obtenção de materia is para construções rurais, como uma forma alternativa de seqüestro ou da não emissão de carbono. O aproveitamento racional dos resíduos ainda é um problema não solucionado e uma parte substancial dos resíduos é desperdiçada, ou contamina o meio ambiente. No entanto, agregados de origem vegetal podem ser empregados na fabricação de artefatos leves de cimento, na busca de materiais de comportamento diferenciado em termos de isolamento térmico e acústico e de resistência às cargas dinâmicas. Esse trabalho de pesquisa, baseado em estudos anteriores envolvendo o aproveitamento da casca de arroz (CASCA), objetivou a redução no consumo de cimento através da incorporação de maior quantidade de material, a casca de arroz queimada em condições especiais, resultante de processo industrial (CINZA). Os percentuais de adição de casca e de cinza, variaram em função do tipo de mistura (pasta ou compósito). Assim, as diferentes misturas cimento-cinzacasca obtidas foram agrupadas em FASES, de acordo com o tipo de mistura (Pasta ou Compósito), a quantidade de casca (7,5% nas Fases I e II; variável nas Fases III e IV) e a quantidade de cinza (0%, 5%, 20% e 35%, na fase I e de 0%, 20% e 35%, nas demais fases). Por ser um material biológico a casca de arroz apresentou comportamento físico-químicomecânico variável, com síntese apresentada ao final de cada fase, em função do grande volume de informação (interação entre os fatores CASCA e CINZA). São apresentadas avaliações do comportamento químico, físico e mecânico das misturas à base de cimento, com incorporação de casca de arroz e/ou cinza da casca de arroz. As avaliações evidenciaram através do comportamento químico das misturas, o efeito negativo dos extrativos da casca de arroz (lavada em solução de cal) sobre as reações químicas do cimento (curva de hidratação), bem como sua redução pela adição de cinza, independentemente da distribuição em tamanho das partículas de casca. Atribuiu-se ao alto teor de carbono (98%) da cinza, a melhoria no comportamento químico das misturas. As reduções observadas em alguns parâmetros químicos, com a adição de cinza, está associada ao aumento de massa no sistema. A avaliação do comportamento físico-mecânico das misturas evidenciou que a adição de casca promoveu um aumento na resistência em tração por compressão diametral e redução na resistência em compressão simples. A adição de cinza promoveu aumento nestas resistências. A avaliação das placas prensadas evidenciou a ausência de diferença significativa entre as misturas, fato este também constatado na fase III, de modo que a adição de cinza não afetou de forma significativa a resistência mecânica, o que sugere a mistura 10 mm-35% como sendo a mais adequada para a produção de compósitos cimento-cinza-casca, com redução no consumo de cimento em cerca de 25%. Destaca-se que a mistura 10 mm-35% apresentou a maior capacidade de confinamento (ou de não emissão) de carbono. Sua capacidade de confinar foi estimada em cerca de 1,9 toneladas de CO2 por tonelada de cimento consumido no processo de fabricação do compósito, o que seria liberado para a atmosfera, quando da queima da casca de arroz no uso ou descarte inadequados.Palavras-chaves: calorimetria; casca de arroz; cimento; cinza; compósitoAbstract: The recycling is an effective tool to minimize environmental impact that is caused by human civilization. The utilization agricultural residual for rural construction is an efficient way for retain or reduce carbon emission to the atmosphere. However, the present-day techno logy is not enough to be a satisfactory level. A part of the residue is not consumed, and the rejected substances are causing environmental pollution. However, the vegetable aggregates can be employed to lightweight cement artifacts production, which is applied to thermal and acoustic isolators. This work look for a method for light artifacts production with minor cement consumption and larger rice husk (HUSK) consumption, with the help of the rice husk burned by a special industrial process (ASH). The ash and rice husk addition percentages had varied in function of the type of mixture (paste or composite). The different gotten mixtures cement-ash-rice husk been grouped in PHASES, in accordance with the type of mixture (Paste or Composite), the amount of rice husk (7.5% in Phases I and II; variable in Phases III and IV) and the amount of ash (0%, 5%, 20% and 35%, in phase I and of 0%, 20% and 35%, in the too much phases). For a biological material, the rice husk presented behavior changeable physic-chemistry-mechanic. A analyze synthesis is presented on the end each phase; this is necessary of the great volume of the information (interaction between the factors HUSK and ASH). Evaluations of the chemical, physical and mechanical behavior of cementash- rice husk mixtures are presented. The evaluations had evidenced through the chemical behavior of the mixtures, the negative effect of the extractives of the rice husk (Washed in Lime Solution) on the chemical reactions of the cement - hydration curve (temperature against time), the its reduction with the ash addition, independently of the particles size range. The high carbon content (98%) of the ash attributed the improvement to the chemical behavior of the mixtures. The reductions observed in some chemical parameters, with the ash addition, are associated with the increase of mass in the system. The behavior physical-mechanical evaluation of the mixtures evidenced that the rice husk addition increase the resistance in Brazilian test, with reduction in the resistance in simple compression. The ash addition promoted increase in this resistance. The evaluation of the board manufacturing evidenced an absence of significant difference between the mixtures, fact also evidenced in phase III. The ash addition not is significant affect in the mechanical resistance properties. The mixture 10 mm-35% proposed from at the production of composite, have reduction in the cement consumption in about 25%. In detach for 10 mm-35% mixture, presented the higher capacity of retain or reduce carbon dioxide emission. The capacity of to confine was estimated to in about 1.9 tons of CO2 for each ton of cement consumed in the process of manufacture of the composite, what would be emitted for the atmosphere, when of the burning of the rice husk, on the use or in the inadequate deposit. Keyywords: ash; calorimetric, cement; composite; rice hus