SUBSTITUIÇÃO PARCIAL DO CIMENTO PORTLAND POR CINZA DO BAGAÇO DA CANA-DE-AÇÚCAR NA PRODUÇÃO DE CONCRETO

Autores

DOI:

https://doi.org/10.61389/geofronter.v11.8650

Palavras-chave:

CBCA, Concreto, Resistência

Resumo

Resumo: Este estudo analisou a substituição parcial do cimento Portland por cinza do bagaço da cana-de-açúcar (CBCA) no concreto. Foram adotados procedimentos de preparação das cinzas e confecção dos corpos de prova com adoção de diferentes proporções de CBCA para a substituição do cimento. Além do mais, a abordagem teórica-experimental integrou ensaios de resistência à compressão, incluindo ensaios de difração de raio-X na CBCA, visando compreender seu impacto na resistência do concreto. A substituição de 10% mostrou resistência similar à amostra de referência após 28 dias, enquanto 20% não apresentou resultados tão satisfatórios. Assim, esta pesquisa contribui para compreender proporções adequadas de CBCA na preservação da resistência do concreto, oferecendo avanços na utilização de materiais alternativos. Além disso, destaca oportunidades para reduzir o consumo de cimento Portland e reutilizar resíduos na construção civil, promovendo práticas mais sustentáveis.

Biografia do Autor

Pamela Alves Carvalho, Universidade Estadual de Mato Grosso do Sul

Mestranda no Programa de Pós-Graduação em Recursos Naturais na Universidade Estadual de Mato Grosso do Sul (UEMS/Dourados).

João Victor Maciel de Andrade Silva, Universidade Estadual de Mato Grosso do Sul

Mestre em Engenharia Civil com ênfase em Estruturas pelo Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil (PCV) do Departamento de Engenharia Civil (DEC) da Universidade Estadual de Maringá. Docente efetivo junto à Coordenação de Engenharia Ambiental e Sanitária da Universidade Estadual de Mato Grosso do Sul (UEMS).

 

Jonailce Oliveira Diodato, Universidade Estadual de Mato Grosso do Sul

Mestranda no Programa de Pós-Graduação em Recursos Naturais da UEMS.

Referências

Referências

ABREU, E. do R. Avaliação das características do concreto produzido com a cinza do bagaço da cana-de-açúcar em substituição parcial do cimento Portland e sua viabilidade econômica. 2021. 142f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Universidade Católica de Pernambuco, 2021. Disponível em: http://tede2.unicap.br:8080/handle/tede/1382. Acesso 20 out. 2021.

AÏTICIN, P. C. Concreto de Alto Desempenho. São Paulo: PINI, 2000.

AGOPYAN, V. Construção Civil consome até 75% da matéria-prima do planeta. In: Globo Ciência. 2013. Disponível em: http://redeglobo.globo.com/globociencia/noticia/2013/07/construcao-civil-consome-ate-75-da-materia-prima-do-planeta.htm. Acesso em 18 de novembro de 2021.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Concreto – Ensaios de compressão de corpos de prova cilíndricos. NBR 5739. Rio de Janeiro, 2018.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Concreto – Procedimento para moldagem e cura de corpos de prova. NBR 5738. Rio de Janeiro, 2016.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 5738: Concreto - Procedimento para moldagem e cura de corpos de prova. Rio de Janeiro, 2016.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 5752:1992 Materiais pozolânicos – Determinação de atividade pozolânica com cimento Portland – Índice de atividade pozolânica com o cimento - Método de ensaio. Rio de Janeiro, 1992.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 12653:1992 Materiais pozolânicos. Rio de Janeiro, 1992.

BAHURUDEEN, A.; Kanraj, D.; Dev, V.G; Santhanam, M. Performance Evaluation of Sugarcane Bagasse Ash Blended Cement in Concrete. Cement and Concrete Composites, v. 59, p.77-88, 2015. DOI: 10.1016/j.cemconcomp.2015.03.004.

BRASIL. Lei nº 12.305, de 2 de agosto de 2010. Institui a Política Nacional de Resíduos Sólidos. Recuperado de: http://www.planalto.gov.br/ccivil_03/_ato2007-2010/2010/lei/l12305.htm, 2010.

BORLINE, M. C.; Mendonça, J. L. C. C.; Vieira, C. M. F.; Monteiro, S. N. Influência da temperatura de sinterização nas propriedades físicas, mecânicas e microestruturais de cerâmica vermelha incorporada com cinza de bagaço de cana de açúcar. Revista Matéria, v. 11, n. 4, pp. 435 – 443, 2006. DOI: 10.1590/S1517-70762006000400010.

CARON, B. O.; Eloy, E.; Souza, V. Q.; Schmid, D.; Balbinot, R.; Behling, A.; Monteiro, G. C. Quantification of forest biomass in short rotation plantations with different spacings. Comunicata Scientiae, Bom Jesus, v.6, n.1, p.106-112, Jan./Mar. 2015. Disponível em: https://www.researchgate.net/publication/283428577_Quantification_of_forest_biomass_in_short_rotation_plantations_with_different_spacings. Acesso em: 20 out. 2021.

CORDEIRO, G. C. Utilização de Cinzas Ultrafinas do Bagaço de Cinza de Cana-de-açúcar e da Casca de Arroz como Aditivos Minerais em Concreto. 2006. Tese (Doutorado em Ciências em Engenharia Civil) - Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2006. Disponível em: http://www.coc.ufrj.br/pt/teses-de-doutorado/150-2006/1077-guilherme-chagas-cordeiro. Acesso em: 20 out. 2021.

CORDEIRO, G. C.; Toledo Filho, R. D.; Fairbairn, E. M. R.; Tavares, L. M. M. Pozzolanic activity and filler effect of sugar cane bagasse ash in Portland cement and lime mortars. Cement & Concrete Composites, v. 30, p. 410-418, 2008. Doi:10.1016/j.cemconcomp.2008.01.001.

DELSAUTE, B.; & Staquet, S. Impact of recycled sand and gravel in concrete on volume change. Construction and Building Materials, 2020. Doi: 10.1016/j.conbuildmat.2019.117279.

DEY, D.; Srinivas, D.; Panda, B.; Suraneni, P.; & Sitharam, T. G. Use of industrial waste materials for 3D printing of sustainable concrete: A review. Journal of cleaner production, v. 340, 2022. Doi: 10.1016/j.jclepro.2022.130749.

DE PAULA, M. O.; Tinôco, I. F.; Rodrigues, C. S.; da Silva, E. N.; Souza, C. F. Potencial da cinza do bagaço da cana-de-açúcar como material de substituição parcial do cimento Portland. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, v. 3, n. 3, p. 353-357, 2009. Doi: 10.1590/S1415-43662009000300019.

Dixit, M. K.; Culp, C. H.; Fernández-Solís, J. L. System boundary for embodied energy in buildings: A conceptual model for definition. Renewable and Sustainable Energy Reviews, v. 21, p. 153-164, 2013. Doi: 10.1016/j.rser.2012.12.037.

FARRANT, W. E.; Babafemi, A. J.; Kolawole, J. T.; Panda, B. Influence of Sugarcane Bagasse Ash and Silica Fume on the Mechanical and Durability Properties of Concrete. Materials (Basel, Switzerland), v. 15, 2022. Doi: 10.3390/ma15093018.

FONSECA FILHO, H. D. da.; Lopes, G. A. de C. Avanços em caracterização de amostras sólidas cristalinas através de Difratometria de Raios-X. Estação Científica (UNIFAP), v. 3, n. 1, p. 31-45, 2013. Disponível em: https://www.researchgate.net/publication/301890680_Avancos_em_caracterizacao_de_amostras_solidas_cristalinas_atraves_de_Difratometria_de_Raios-X. Acesso 20 out. 2021.

HERNÁNDEZ, J. F. Martirena et al. Use of wastes of the sugar industry as pozzolana in lime-pozzolana binders: study of the reaction. Cement and Concrete Research, v. 28, p. 1525-1536, 1998. Doi: 10.1016/S0008-8846(98)00130-6.

KOLAWOLE, J. T.; Babafemi, A. J.; Paul, S. C.; D Plessis, A. Performance of concrete containing Nigerian electric arc furnace steel slag aggregate towards sustainable production. Sustainable materials and technologies, v. 25, 2020. Doi: 10.1016/j.susmat.2020.e00174.

LIMA, J. S.; Monteiro, E. C. B. Influência da Moagem da Cinza do Bagaço de Cana-de-açúcar na Atividade Pozolânica. Revista de Engenharia e Pesquisa Aplicada, v. 1, p. 23-28, 2020. Doi: 10.25286/repa.v1i1.186.

LIMA, S. A.; Sales, A.; Moretti, J. P.; Almeida, F. C. R.; Santos, T. J. Caracterização de concretos confeccionados com a cinza do bagaço da cana-de-açúcar. In Anais do 6º Congresso Internacional sobre Patologia e Reabilitação de Estruturas, Cordoba, 2010.

GRAUPMANN, O.; Martins, M. A.; Consul, M.; Cechin, L. Análise da resistência à compressão de concretos com adição de cinza de aterro sanitário. Matéria (Rio J.), v. 24, n. 2, 2019. Doi: https://doi.org/10.1590/S1517-707620190002.0663.

MARTIRENA, F.; Monzó, J. Vegetable ashes as supplementary cementitious materials. Cement and Concrete Research, v. 114, p. 57-64, 2019. Doi: https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2017.08.015.

MEHTA, P. K.; Monteiro, P. J. M. Concreto: Estrutura, Propriedades e Materiais. São Paulo: Editora: Pini, 1994.

MEHTA, P. K.; Monteiro, P. J. M. (2008). Concreto: estrutura, propriedades e materiais. São Paulo: Editora Pini, 2008.

MINOSSO, A. M.; et al. Vantagens da Utilização da Cinza do Bagaço da Cana de Açúcar como uma Medida Sustentável para a Indústria do Cimento. VI Congresso Brasileiro de Engenharia de Produção, UFSM / UTFPR, Paraná, Brasil, 2016.

NETO, A. A.; Amorim Martins, I.; Ramos Alves, J. V.; Jacob da Silva Pina, L.; Carrijo Adorno, A. L. Utilização das cinzas do bagaço da cana-de-açúcar (CBC) como aditivo natural no concreto estrutural. Revista Científica de Engenharia Civil, v. 5, n. 1, p. 82-96, 2022. Disponível em: http://anais.unievangelica.edu.br/index.php/reciec/article/view/9432. Acesso 20 out. 2021.

RÊGO, J. H. S. (2004). As cinzas de casca de arroz (CCAs) amorfa e cristalina como adição ao concreto: aspectos de microestrutura das pastas. 2004, 301f. Tese (Doutorado em Engenharia Civil). Universidade de Brasília, Brasília, 2004.

Rukzon, S.; Chindaprasirt, P. Utilization of bagasse ash in high-strength concrete. Materials & Design, v 34, p. 45-50, 2012. Doi: 10.1016/j.matdes.2011.07.045.

SAMPAIO, Z. L. M. Análise do comportamento mecânico de concretos produzidos com incorporação de cinza do bagaço da cana-de-açúcar de variedades SP911949, RB 92579 e SP 816949. 2003, 150f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil - Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2013. Disponível em: https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/14843. Acesso 20 out. 2021

SILVEIRA, D. A. Influência da substituição parcial do cimento Portland pela cinza do bagaço de cana-de-açúcar (CBC) residual no concreto. 2010, 110f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Universidade Federal de Goiás, Goiás, Goiânia, 2010. Disponível em: http://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tde/651. Acesso 20 out. 2021

SOUSA, L. R. L. Viabilidade do uso de cinzas de bagaço de cana-de-açúcar (CBC) residuais do estado de Goiás como adição mineral ao cimento Portland. 2009, 121f. Dissertação (Mestrado de Engenharia Civil) - Universidade Federal de Goiás, Goiás, Goiânia, 2009. Disponível em: http://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tde/682. Acesso 20 out. 2021

VASCONCELOS, M. C. A. Avaliação da atividade pozolânica da cinza do bagaço de cana-de-açúcar utilizando métodos físicos. 2013, 134f. Dissertação (Mestre em Engenharia) - UFPE, Recife, PE, 2013. Universidade Federal de Goiás, Goiás, Goiânia, 2009. Disponível em: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/17103. Acesso 20 out. 2021

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Publicado

2025-01-29

Como Citar

Carvalho, P. A., Silva, J. V. M. de A., & Diodato, J. O. (2025). SUBSTITUIÇÃO PARCIAL DO CIMENTO PORTLAND POR CINZA DO BAGAÇO DA CANA-DE-AÇÚCAR NA PRODUÇÃO DE CONCRETO. GEOFRONTER, 11, e8650. https://doi.org/10.61389/geofronter.v11.8650

Edição

v. 11 (2025)

Seção

Artigos

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