Pozzolanic activity evaluation of rice husk ash (RHA) withdifferent concentrations of amorphous silica

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2016.A cinza da casca de arroz (CCA) é uma adição mineral pozolânica ao cimento Portland que vem sendo cada vez mais estudada nos últimos anos. Quando produzida com processo de queima controlada e finamente moída, apresenta alto teor de sílica amorfa e é classificada como pozolana altamente reativa, com propriedades similares à da sílica ativa. Porém, devido ao seu alto poder calorifico, a casca de arroz, na maioria das vezes, é utilizada como combustível em alguns processos industriais. Quando a CCA é gerada sem queima controlada, é chamada de CCA residual, que tem como característica principal um menor teor de sílica amorfa, quando comparada a CCA produzida de forma controlada. Cordeiro et al. (2009),Sensale (2010), Rêgo et al. (2014, 2015), já comparam CCAs com alto e baixo teor de sílica amorfa, tanto em relação às suas propriedades pozolânicas quanto quando incorporadas em pastas de cimento. Contudo, não existem trabalhos com valores intermediários de sílica amorfa para investigar e avaliar o efeito da granulometria no grau de atividade pozolânica. Neste sentido, neste trabalho foram utilizadas amostras de CCAs com valores intermediário, alto e baixo de sílica amorfa. As três CCAs geradas após o processo de calcinação, foram moídas originando, cada uma delas, seis amostras diferentes de acordo com o tempo de moagem. Foram executados ensaios relacionados a finura, caracterização física e ensaios de atividade pozolânica dessas CCAs. Assim, foi possível determinar relações entre a finura, quantidade de sílica amorfa e atividade pozolânica nas amostras de CCA com baixo, intermediário e alto teor de sílica amorfa. Foi observado que a atividade pozolânica da CCA com teor intermediário de sílica amorfa apresentou um aumento substancial das suas propriedades mecânicas e consumo de hidróxido de cálcio com a diminuição do tamanho da partícula. Desta forma, pode-se constatar que a cinza intermediária estudada apresenta potencial para sua utilização como adição mineral altamente reativa ao cimento Portland.The rice husk ash (RHA) is a pozzolanic mineral addition to Portland cement that has been more studying in the last years. When produced with controlled burning process and finely ground, it shows a high amorphous silica content and is classified as highly reactive pozzolan, with similar properties to silica fume. However, due to your high calorific power, the rice husk, is usually used as fuel in some industrial processes. When RHA is produced without controlled burning, it is called residual RHA, that has like main feature a smaller content of amorphous silica if compared to RHA produced in a controlled manner. Cordeiro et al. (2009), Sensale (2010), RÊGO et al. (2014, 2015), as compared RHAs with high and low content of amorphous silica, both in relation to their pozzolanic properties as when incorporated into cement pastes. However, there are no studies with intermediate values of amorphous silica to investigate and evaluate the effect of particle size on the degree of pozzolanic activity. So, in this work were used RHAs samples with intermediate values, high and low amorphous silica to investigate RHAs as mineral additions. For this study were analyzed three temperatures of calcination that showed differents levels of amorphous silica in the samples of RHA produced. TheRHAs generated after the calcination process at each one of these temperatures were milled and it produced six different samples according with the grinding time, thus, the calcination and grinding influenced in your pozzolanic activity. Tests were performed related to thinness, physical characterization and pozzolanic activity assays of these RHAs. Then, it was possible to determine relations between the fineness, the amount of amorphous silica and pozzolanic activity in RHA samples with low, intermediate and high content of amorphous silica. At the end of this search, after to analyzed the samples it was possible to evaluate the influence of grain fineness and amorphous silica content in the pozzolanic activity of RHA. It was observed that the pozzolanic activity of the RHA with intermediate content of amorphous silica presented a substantial increase with the reduction of the particle size that enables their use as a mineral addition highly reactive to Portland cement