Resolução com Explicação

ATIVIDADE MATÉRIA MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO CIVIL ELABORAR UM COMENTARIO A RESPEITO DA CONSTRUÇÃO SUSTENTAVEL CONFORME O ENUNCIADO ABAIXO UMA PAGINA DE EXPLICAÇÃO O mercado da construção civil tem cada vez mais abordado o aspecto sustentável na engenharia e em como tornar a nossa vida na Terra mais harmoniosa com o ambiente em que vivemos Engenheiros civis que trabalham com foco em sustentabilidade e construção têm grande oportunidade de se destacar nesse mercado Um mundo mais moderno e sustentável vai exigir do profissional engenheiro um grande conhecimento em novos materiais que podem ser utilizados na construção civil Mais resistentes menos poluentes mais flexíveis e reutilizáveis O material de construção sustentável é cada vez mais real e próximo do nosso dia a dia Sendo assim destaque algumas práticas e tendências na construção que podem tornar as edificações mais sustentáveis ISSN 15177076 artigos e13122 2021 Autor Responsável Wdyelle Elcine de Carvalho Matos 101590S15177076202100041322 Data de envio 08052021 Data de aceite 23072021 Utilização de cinzas do bagaço de canadeaçúcar como material de preenchimento estrutural ou pozolânico para a produção de argamassas cimentícias uma revisão Utilization of sugarcane bagasse ashes as filler or pozzolanic material for the cementitious mortar production a review Wdyelle Elcine de Carvalho Matos1 Hitalo de Jesus Bezerra da Silva2 Gilvan Moreira da Paz1 Valdeci Bosco dos Santos13 1 Instituto Federal de Educação Ciência e Tecnologia do Piauí Programa de Pósgraduação em Engenharia de Materiais Campus Teresina Central Praça da Liberdade Nº 1597 CEP 64000040 Teresina PI Brasil 2 Universidade Federal do Piauí Programa de Pósgraduação em Ciência e Engenharia dos Materiais Av Universitária SNº Ininga CEP 64049550 Teresina PI Brasil 3 Universidade Federal do Piauí Departamento de Engenharia dos Materiais Av Universitária SNº Ininga CEP 64049 550 Teresina PI Brasil email wdyellecarvalhogmailcom hitaloufpigmailcom gilvanifpiedubr valdecisantosufpiedubr RESUMO Cinzas da queima do bagaço de canadeaçúcar são materiais renováveis alternativos no desenvolvimento de produtos sustentáveis na construção civil Contêm alto percentual de sílica sendo úteis como material de preenchimento físico ou pozolânico Nesse contexto este trabalho teve por objetivo realizar um estudo prospectivo sobre as argamassas cimentícias contendo cinzas do bagaço de canadeaçúcar considerando a substituição parcial tanto da areia quanto a do cimento O estudo foi realizado através de uma revisão de literatura artigos e patentes até março de 2021 A busca por artigos foi realizada nas bases de dados Scopus Web of Science e Scielo e para patentes Instituto Nacional de Propriedade Industrial INPI do Brasil Patentes Públicas da América Latina e Espanha LATIPAT United States Patent and Trademark Office Espacenet e Patentscope Foram utilizadas as seguintes palavraschave mortar bagasse ash and sugarcane Para as bases de dados INPI e LATIPAT as mesmas palavras em português Por meio desta metodologia de busca foram obtidos 427 artigos científicos e 12 patentes Após análise criteriosa destes documentos foram selecionados 34 artigos e nenhuma patente pertinente ao tema proposto Nessas referências as cinzas do bagaço da canadeaçúcar foram utilizadas em substituições de 7540 para areia e 520 para cimento As cinzas contribuíram para melhorar as propriedades reológicas mecânicas e de durabilidade das argamassas de cimento sendo que as substituições por cimento são as mais usadas Os artigos destacaram que diferentes tipos de tratamentos empregados para as cinzas do bagaço de canadeaçúcar melhoram sua pozolanicidade O reaproveitamento desses resíduos agroindustriais é uma estratégia interessante e promissora para contribuir com a sustentabilidade ambiental além de poder elaborar produtos da construção civil com propriedades superiores àqueles sem presença de cinzas e a baixo custo Palavraschave Resíduos agroindustriais Argamassas Areia Cimento Propriedades mecânicas ABSTRACT Sugarcane bagasse burning ashes are alternative renewable materials in the development of sustainable products in civil construction industry They contain a high percentage of silica being useful as filler or pozzolanic material In this context this work aimed to carry out a prospective study on cementitious mortars containing sugarcane bagasse ashes considering both sand and cement partial replacement The study accomplished a literature review articles and patentes until March 2021 The search for articles was carried CARVALHO MATOSWE C SILVA HJB PAZ GM et al revista Matéria v26 n4 2021 out in the Scopus Web of Science and Scielo databases and for patents National Institute of Industrial Property INPI from Brazil Public Patents in Latin America and Spain LATIPAT United States Patent and Trademark Office Espacenet and Patentscope The following keywords were used mortar bagasse ash and sugarcane For the INPI and LATIPAT databases the same words in Portuguese Through this search methodology 427 scientific articles and 12 patents were obtained After a careful analysis of these documents 34 articles and no patent relevant to the proposed theme were selected In these references sugarcane bagasse ashes were used in replacements of 7540 for sand and 520 for cement The ashes contributed to improve the rheological and mechanical properties and durability of cement mortars with cement replacements being the most used The articles highlighted that different types of treatment used for sugarcane bagasse ashes improved their pozzolanicity The reuse of these agroindustrial wastes is an interesting and promising strategy to contribute to environmental sustainability in addition to being able to produce civil construction products with superior properties to those without the presence of ashes and at low cost Keywords Agroindustrial wastes Mortars Sand Cement Mechanical properties 1 INTRODUÇÃO O setor de construção civil é considerado de fundamental importância para o desenvolvimento da economia mundial respondendo pela criação de produtos e serviços essenciais assim como contribuindo para a geração de empregos No Brasil esse setor representa cerca de 5 do Produto Interno Bruto PIB 1 Por outro lado suas atividades produzem por ano cerca de 2135 kg de entulho por habitante referente aos resíduos de construções e demolições 2 sendo também responsável por 34 do consumo mundial de água Além disso a indústria explora grande quantidade de matériasprimas naturais e possui ainda uma alta demanda de energia para exercer suas atividades assim como liberar grandes quantidades de gás carbônico no processo de produção do cimento 35 Nos últimos anos este mesmo setor industrial tem buscado alternativas sustentáveis através do uso de resíduos diversos urbanos agroindustriais e industriais 612 em compósitos cimentícios Essas alternativas têm trazido soluções para a redução de impactos ambientais uma vez que minimiza tanto o volume de consumo de matériasprimas naturais quanto a geração de CO2 oriundo da produção cimentícia 13 14 Nesse sentido estes materiais têm sido reaproveitados em diversos produtos da construção civil pastas tijolos argamassas cimentícias e concreto como um tipo de matériaprima renovável Além de contribuírem para a sustentabilidade ambiental também atuam efetivamente na forma de um reforço mecânico 5 15 material cimentício suplementar 7 16 17 e efeito filler preenchimento de vazios entre partículas 18 19 Dentre os resíduos oriundos de diferentes atividades os agroindustriais mais utilizados em construções têm sido fibras naturais coco carnaúba sisal e juta 3 2024 resíduos de carvão vegetal 25 cinzas de cascas de arroz 26 27 e cinzas do bagaço de canadeaçúcar 2830 O Brasil é o maior produtor e exportador mundial de canadeaçúcar Saccharum officinarum seguido pela Índia e China 31 Para a safra brasileira atual 202021 estimase que serão produzidas 665105 mil toneladas de canadeaçúcar As regiões responsáveis pelas maiores produções estão localizadas no centro sul responsáveis por aproximadamente 92 da safra seguida da região norte e nordeste as quais juntas contribuem com 8 da safra nacional 31 Dos seus subprodutos o bagaço é um dos mais atrativos e para cada tonelada de cana processada para produção de açúcar e etanol estimase a geração de aproximadamente 250 a 300 kg de bagaço 32 que poderia ser aproveitado como biomassa no processo de queima para o aquecimento de caldeiras geração de energia elétrica e vapor 33 34 Estudos afirmam que cada tonelada de canadeaçúcar gera aproximadamente 6 kg de cinzas 30 35 36 Com base na produção anual safra 201920 de 6427178 mil toneladas de cana produzida 31 estima se que foram geradas aproximadamente 4 mil toneladas de cinzas no país Tradicionalmente uma parte das cinzas é devolvida ao solo de plantio da cana na forma de fertilizante e outra parte descartada em aterros não tendo outra finalidade na cadeia produtiva 19 28 37 Na Figura 1 é apresentado um diagrama simplificado das etapas de origem processamento e geração dos subprodutos da canadeaçúcar CARVALHO MATOSWE C SILVA HJB PAZ GM et al revista Matéria v26 n4 2021 Figura 1 Etapas de processamento e obtenção dos subprodutos da canadeaçúcar Tendo em vista o grande volume de resíduos gerados alguns trabalhos 3841 têm sido realizados para propor novas alternativas de aproveitamento do bagaço e das cinzas de canadeaçúcar O empenho para o desenvolvimento de tecnologias que reintegrem esses materiais à cadeia produtiva é notável especialmente por colaborar com a redução do impacto ambiental da indústria sucroalcooleira bem como de eventuais custos relacionados ao tratamento e descarte adequados dos resíduos e por fim gerar riquezas 16 42 A Figura 2 mostra os maiores produtores mundiais de cinzas do bagaço de canadeaçúcar Os países com maior percentual de geração de cinzas são o Brasil a Índia e a China respectivamente Os três países unidos são responsáveis por aproximadamente 85 do total de resíduos gerados 16 31 43 44 Figura 2 Maiores produtores mundiais de cinzas do bagaço de canadeaçúcar CARVALHO MATOSWE C SILVA HJB PAZ GM et al revista Matéria v26 n4 2021 Resíduos de cinzas do bagaço de canadeaçúcar são caracterizados por apresentarem grandes quantidades de SiO2 e outros óxidos Fe2O3 Al2O3 CaO dentre outros em pequenas quantidades 14 19 40 45 A porcentagem de sílica presente nestas cinzas pode ser proveniente da absorção das raízes na forma de ácido monossilícico como do quartzo SiO2 presente na areia residual oriunda da lavoura que não foi totalmente removida durante a lavagem da canadeaçúcar 4648 Durante o processo de combustão do bagaço a temperatura das caldeiras 300ºC a 1000ºC pode produzir cinzas com diferentes tonalidades de cor 49 bem como determinará o aparecimento das diferentes fases estruturais amorfa ou cristalina de sílica 13 47 Além da temperatura o tempo de queima também pode afetar a forma estrutural a quantidade e as características físicas da sílica 48 50 Cinzas produzidas em altas temperaturas 800ºC e tempos de queima longos apresentam alto teor de sílica 882 962 em forma de quartzo cristalina sendo consideradas ideais para aplicação em compostos cimentícios substituindo o agregado fino 19 43 51 Nesse sentido atuam fisicamente no empacotamento granulométrico efeito filler por apresentarem partículas de diâmetros menores que são favoráveis à redução da estrutura de poros 18 19 Por outro lado cinzas obtidas em temperaturas entre 500º e 600ºC apresentam estrutura amorfa e valores acima de 60 em massa de SiO2 em sua composição justificando o seu uso em substituição ao cimento 14 33 52 A pozolanicidade das cinzas depende do teor de outros óxidos presentes da estrutura amorfa e da finura de seus grãos 5355 Além disso é primordial que as cinzas apresentem uma distribuição granulométrica homogênea passando por um processo de moagem para modificar a sua característica física inicial tornandoa mais uniforme e assim podendo ser empregada em compostos cimentícios 37 54 55 Na presença de água e temperatura ambiente as fases da pozolana irão reagir com o hidróxido de cálcio do cimento Portland e formar compostos silicatos estáveis com propriedades cimentícias 52 56 Dessa forma o uso de cinzas de biomassa em materiais cimentícios melhora positivamente as propriedades mecânicas e de durabilidade devido a seu efeito de preenchimento e a sua atividade pozolânica 57 É importante ressaltar que a quantidade presente de sílica na agricultura varia entre as espécies de plantas período de colheita estação do ano natureza do solo e geografia do local da plantação Dessa forma a pesquisa sobre a eficiência dos resíduos produzidos a partir de matériaprima local ou regional assim como das condições de processamento ainda se fazem necessárias 54 58 59 Considerando a importância do reaproveitamento das cinzas do bagaço de canadeaçúcar haja visto todos os fatores citados anteriormente o presente trabalho teve por objetivo realizar um estudo prospectivo sobre as argamassas cimentícias contendo cinzas do bagaço de canadeaçúcar avaliando a substituição parcial tanto da areia quanto a do cimento 2 MATERIAIS E MÉTODOS A prospecção científica e tecnológica foi realizada envolvendo a temática da utilização de cinzas provenientes da queima de bagaço de canadeaçúcar aplicadas à produção de argamassas cimentícias O estudo foi desenvolvido em março de 2021 Não se adotou critério de exclusão no momento da busca nas bases analisadas até a data pesquisada As bases de dados utilizadas foram Scopus Web of Science e Scientific Electronic Library Online Scielo para documentos científicos e Instituto Nacional de Propriedade Industrial INPI do Brasil Patentes Públicas da América Latina e Espanha LATIPAT United States Patent and Trademark Office USPTO Espacenet e Patentscope para a busca de patentes As palavraschave empregadas para a pesquisa dos dados nas bases do INPI e LATIPAT foram argamassa bagaço cinza canadeaçúcar e também mortar bagasse ash e sugarcane para as demais bases Os termos de mesmo idioma foram combinados e utilizados nos campos de busca de título eou resumo das bases de artigos e patentes 3 RESULTADOS Através do levantamento realizado nas bases de artigos científicos e patentes foi possível determinar os resultados que relacionam a utilização de cinzas do canadeaçúcar aplicadas à produção de argamassa A Tabela 1 apresenta a relação entre as três diferentes combinações de palavraschave utilizadas e o número de resultados reportados de acordo com as bases Scopus 200 Web of Science 203 e Scielo 24 Do total de 427 documentos analisados apenas 34 demonstraram ser pertinentes à pesquisa após processo de triagem Estes 34 artigos estão descritos de forma resumida na Tabela 2 que apresenta alguns dos principais parâmetros material substituído tratamentos químicosfísicos empregados e teormelhor teor de CARVALHO MATOSWE C SILVA HJB PAZ GM et al revista Matéria v26 n4 2021 substituição de sílica utilizados para a preparação das argamassas com cinzas do bagaço de canadeaçúcar associados ou não a outros componentes Tabela 1 Relação entre palavraschave e resultados reportados pelas bases de documentos científicos PALAVRASCHAVE SCOPUS WEB OF SCIENCE SCIELO mortar and ash and sugarcane argamassa and cinza and canadeaçúcar 69 66 8 mortar and bagasse and sugarcane argamassa and bagaço and canadeaçúcar 70 72 8 mortar and bagasse and ash and sugarcane argamassa and bagaço and cinza and canadeaçúcar 61 65 8 Tabela 2 Artigos reportados que utilizam as cinzas do bagaço de canadeaçúcar como substituto areia ou cimento parcial em argamassas e seus parâmetros experimentais MATÉRIA PRIMA MATERIAL SUBSTITUÍDO PROCESSOS DE TRATAMENTO TEOR DE SÍLICA MELHOR TEOR DE SUBSTITUIÇÃO REFERÊNCIAS CBC Areia Secagem 100 ºC24h peneiramento e moagem NE 3000 37 CBC e aditivo Areia Secagem 100ºC Peneiramento Moagem e Recalcinação 300ºC3h e 600ºC3h 7510 750 42 CBC e EAF Areia Peneiramento 8080 NE 43 CBC filler e aditivo Areia Peneiramento NE 4000 60 CBC e aditivo plastificante Areia Secagem 110ºC24h Secagem natural 24h e moagem 3658 1000 61 CBC e aditivo Areia Peneiramento 9790 4000 62 CBC FB areia de bagaço FPVA e CV Areia Sem tratamento NE 500 CV 200 FB ou 500 CBC 200 FB 63 CBC e CCA Cimento NE 5570 CBC 8710 CCA 1500 CBC 2000 CCA 15 CBC CCA e CEU Cimento Secagem 50 ºC Peneiramento e moagem 8760 CCA 4490 CBC 900 CEU 3000 CCA 1000 CBC ou 3000 CCA 1000 CEU 16 CBC e CP Cimento Secagem e peneiramento 6361 CP 8486 CBC 1500 29 CBC e CI Cimento Moagem 7400 1500 CBC 500 CI 38 CBC Cimento Tratamento químico NaOH hidróxido de sódio e HCl ácido clorídrico 8410 500 40 CBC Cimento Tratamento químico HCl ácido 7400 a 8000 de 500 41 CARVALHO MATOSWE C SILVA HJB PAZ GM et al revista Matéria v26 n4 2021 clorídrico em diferentes concentrações e calcinações tempos e temperaturas SiO2 01 M HCl CBC Cimento Peneiramento 5956 1000 45 CBC e CB Cimento Calcinação e peneiramento 3620 2000 48 CBC Cimento Moagem 5062 6418 NE 50 CBC Cimento Secagem no forno 7849 500 51 CBC Cimento Calcinação secagem e peneiramento 5662 500 53 CBC Cimento Lavagem e secagem 6933 1000 ac 045 1500 ac 050 1500 ac 055 64 CBC Cimento Sem tratamento 5440 5987 5835 1000 65 CBC Cimento Moagem 8371 1000 66 CBC e CV Cimento Secagem 105ºC24 h e peneiramento 6612 NE 67 CBC e CV Cimento Calcinação 4334 NE 68 BC e aditivo plastificante Cimento Calcinação em forno 5570 1500 69 BC Cimento Secagem ao ar 1 semana e calcinação NE NE 70 CBC Cimento NE NE 1000 71 CBC Cimento Moagem e secagem 8300 2000 72 CBC e aditivo plastificante Cimento Lavagem secagem 100ºC24h e recalcinação 600ºC3h em mufla 6000 a 7350 NE 73 CBC Cimento Secagem 105ºC24h Peneiramento Moagem 2h 5637 1000 74 CBC Cimento Peneiramento e moagem 7860 1500 a 2000 75 CBC e EAF Cimento Peneiramento moagem e ativação alcalina 7859 25 EAF e CBC 76 CBC e RM Cimento Secagem 100ºC24h peneiramento e ativação alcalina 3164 RM 7590 CBC NE 77 CBC CV EAF e aditivo Cimento Secagem 105ºC24 h e peneiramento 5 min 5637 CBC 5802 CV 1000 78 CBC e aditivo Cimento NE NE 1500 79 CBC Cinzas do bagaço de canadeaçúcar EAF Escórias de altoforno FB Fibras de bagaço FPVA Fibras de PVA CV Cinzas volantes CCA Cinzas da casca de arroz CEU Cinzas de eucalipto CP Cinzas de forno de pizzaria CI Cinzas inferiores CB Cinzas de bambu BC Bagaço de cana RM Resíduos de mármore NE Não especificado ac Fator águacimento CARVALHO MATOSWE C SILVA HJB PAZ GM et al revista Matéria v26 n4 2021 A Tabela 3 apresenta os dados obtidos em relação às patentes Os mesmos critérios anteriormente utilizados para a determinação dos resultados nas bases de artigos também foram considerados no levantamento de dados nas bases de patentes consultadas Desse modo notase que os resultados para cada base são diferentes para cada combinação de palavraschave utilizada sendo o total para cada base igual a INPI 1 LATIPAT 5 USPTO 0 ESPACENET 2 e PATENTSCOPE 4 Tabela 3 Relação entre palavraschave e resultados reportados pelas bases de patentes PALAVRASCHAVE INPI LATIPAT USPTO ESPACENET PATENTSCOPE mortar and ash and sugarcane argamassa and cinza and canadeaçúcar 1 1 0 1 1 mortar and bagasse and sugarcane argamassa and bagaço and canadeaçúcar 0 4 0 1 2 mortar and bagasse and ash and sugarcane argamassa and bagaço and cinza and canade açúcar 0 0 0 0 1 A busca realizada nas bases tecnológicas reportou um total de 12 patentes depositadas até o momento da pesquisa levando em consideração todas as combinações de palavraschave empregadas no contexto da busca nas bases consultadas Contudo observouse após avaliação dos resultados reportados que nenhum deles corresponde ao escopo da presente pesquisa de modo que não foi encontrada nenhuma patente de invenção ou modelo de utilidade que empregasse o uso de cinzas do bagaço de canadeaçúcar aplicadas à produção de argamassas 4 DISCUSSÃO 41 Cinzas do bagaço de canadeaçúcar como substituto parcial de agregados finos Agregados finos areia são tradicionalmente empregados no setor da construção civil sendo retirados do solo causando impactos ambientais 42 60 62 As cinzas do bagaço de canadeaçúcar cristalinas SiO2quartzo apresentam em sua constituição alto teor de sílica 882 962 têm propriedades físicas semelhantes às da areia o que as tornam um substituto ideal para os agregados finos naturais 19 As pesquisas voltadas para a substituição da areia agregados finos por cinzas do bagaço de canadeaçúcar representam um percentual de 2058 dos trabalhos apontados pelo levantamento de acordo com os dados apresentados na Tabela 2 MORETTI et al 37 pesquisaram sobre as diferenças entre a distribuição de tamanhos de poros de argamassas produzidas por substituição parcial de areia natural por cinzas do bagaço de canadeaçúcar CBC 0 10 20 30 e 40 As amostras de CBC foram coletadas nas caldeiras de cogeração de uma usina sucroalcooleira secas a 100 5 C por 24 h peneiradas com malha de 24 mm para remoção de impurezas e moídas em moinho de bolas Com base nos resultados verificouse que as cinzas são predominantemente cristalinas 9130 SiO2 e de baixa reatividade de acordo com o ensaio de Chapelle modificado Os resultados também demonstraram que a incorporação das cinzas em até 30 reduz a fluidez das argamassas sendo as composições com 10 e 20 de substituição as que exibem valores recomendados para uso NBR 132761995 A aplicação das CBCs não afeta a porosidade das argamassas visto que as taxas de absorção de água e vazios não diferem significativamente das amostras referências Neste estudo a presença das cinzas nas argamassas corroborando com o relatado por ALMEIDA et al 43 também contribui para a redução no número de macroporos com diâmetros maiores que 01µm ou capilares longos e o teor de 30 de cinzas para substituir a areia fina contribuiu para uma redução de 44 dos macroporos Amostras com 40 de substituição de cinzas apresentaram poros maiores que as misturas com 20 Devido ao maior peso específico das cinzas em comparação com o da areia fina argamassas contendo cinzas apresentam uma densidade aparente seca superior à da argamassa referência No que tange a resistência à compressão os valores foram superiores para todas as argamassas com cinzas destacandose as misturas com 40 de substituição 502 MPa 28 dias e 570 MPa 90 dias Amostras referências apresentaram resistência à compressão igual a 458 MPa 28 dias e 529 MPa 90 dias CARVALHO MATOSWE C SILVA HJB PAZ GM et al revista Matéria v26 n4 2021 CÂMARA PINTO ROCHA 42 estudaram a pega de argamassas contendo cinzas do bagaço de canadeaçúcar CBC com diferentes tratamentos moagem e recalcinação e diferentes fatores águacimento aplicando o teor de 0 e 75 das cinzas em substituição a areia As cinzas coletadas foram secas em estufa 100ºC e peneiradas em peneira com abertura de 2mm para separação de vestígios de bagaço de cana que não sofreram combustão completa Em seguida três amostras foram preparadas CBC10 min moídas por 10 min CBC3 h moídas por 3h e CBCR recalcinadas em 300ºC3h seguida de outras 3h em 600ºC As argamassas com cinzas tratadas apresentaram Índice de Atividade de Força IAF de 894 875 e 1023 para as CBC10 min CBC3 h e CBCR respectivamente em relação à argamassa de controle As mesmas foram consideradas com atividade pozolânica índice acima de 75 28 dias Todas as argamassas alcançaram maior resistência à compressão aos 28 dias especialmente as misturas com cinzas recalcinadas 541 MPa Em comparação às argamassas de referência todos os tratamentos resultaram em uma rápida hidratação indicando que as cinzas aceleram a pega menores tempos iniciais e finais especialmente para argamassas com cinzas de requeima Através dos diferentes tratamentos aplicados às cinzas de canadeaçúcar foi possível concluir que a requeima beneficia o efeito acelerador e permite maior ganho de resistência à compressão com a idade Os autores indicam ainda a aplicação das cinzas recalcinadas para construções específicas nas quais a velocidade de hidratação é fundamental tanto quanto a obtenção de maior resistência aos 28 dias Contudo demanda maior energia para sua produção uma vez que o desempenho das CBC10 min e CBC3 h foram similares Portanto é mais viável o tratamento que consuma a menor quantidade de energia Os bons resultados obtidos pelas argamassas com cinzas tratadas foram atribuídos provavelmente aos fatores de preenchimento físico eou à atividade pozolânica das cinzas ALMEIDA et al 43 investigaram o efeito da aplicação de cinzas do bagaço de canadeaçúcar CBC sobre argamassas em substituições de 0 30 e 50 pela areia As amostras de cinzas foram coletadas de usinas sucroalcooleiras peneiradas malha de 48 mm e trituradas por três minutos em um moinho mecânico Acerca dos resultados obtidos temse que as CBCs apresentam um maior peso específico que as partículas de areia 257 gcm3 e 245 gcm3 respectivamente Cinzas apresentaram maior absorção de água 09 em comparação a areia natural com 05 de taxa de absorção Outras propriedades físicas foram caracterizadas dimensão máxima dos grãos de cinzas 118mm e da areia 63mm assim como o módulo de finura 115 cinzas e 232 areia Os resultados mostraram que com o aumento das substituições da areia pelas cinzas um maior fator águacimento na preparação das misturas também foi solicitado devido à sua maior área superficial em comparação com a da areia Sobre a porosidade misturas de argamassas com 50 de substituição apresentaram aumento na taxa de vazios Embora a quantidade de pequenos poros tenha diminuído uma vez que as cinzas os preencheram houve uma predominância de poros maiores que as CBC não conseguiram preencher Os valores médios de resistência à compressão das três misturas de argamassa foram estatisticamente equivalentes com valores iguais a 459 MPa 4627 MPa e 4563 MPa para 0 30 e 50 de substituição respectivamente A respeito do avanço de carbonatação das argamassas observouse semelhança aos 7 dias para todas as amostras Aos 365 dias a carbonatação foi maior para amostras com 50 de substituição Com 30 de substituição de areia pelas cinzas a resistência à carbonatação foi equivalente à argamassa controle Tanto as argamassas com 30 quanto as de 50 de substituição resistiram mais à penetração dos cloretos em comparação com a argamassa controle e apresentaram valores semelhantes em idades mais avançadas 90 dias Os pesquisadores concluíram que as partículas finas das cinzas têm o efeito físico de preenchimento de microporos da argamassa permitindo a manutenção da resistência mecânica maior resistência à penetração de agentes agressivos assim como o aumento da relação águacimento A substituição de 30 de areia pelas CBC favorece as propriedades mecânicas e de durabilidade das argamassas MACEDO et al 61 estudaram a viabilidade técnica do uso de cinzas do bagaço de canadeaçúcar CBC em argamassas considerando a queima do bagaço as propriedades mecânicas e de durabilidade As argamassas preparadas continham cinzas nas proporções de 0 3 5 8 e 10 como substituição parcial de agregados finos As cinzas foram obtidas diretamente da usina homogeneizadas e secas em forno 110ºC14 h seguida de uma secagem natural Posteriormente foram moídas em moinho de bolas por diferentes tempos 20 30 40 e 50 minutos De acordo com os resultados reportados o tempo de 20 minutos para moagem das CBC é o suficiente pois melhorou a uniformidade e reduziu o tamanho médio das partículas além de ser um processo que consome menos energia As cinzas para todos os tempos de moagem apresentaram baixo Índice de Atividade Pozolânica IAP com valores entre 4969 a 5136 Conforme as normas técnicas NBR 5752 2012 e NBR 12653 2012 75 de IAP deve ser o valor mínimo obtido A não pozolanicidade das CBC também foi confirmada por Difração de RaiosX devido às fases cristalinas óxidos de silícioα e quartzoα predominantes encontradas indicando o seu uso para substituição de parte dos CARVALHO MATOSWE C SILVA HJB PAZ GM et al revista Matéria v26 n4 2021 agregados finos Verificouse que nas idades iniciais a resistência à compressão dos traços com cinzas é ligeiramente inferior ao da argamassa controle com exceção das amostras com 10 de substituição que apresentaram resistência um pouco superior Aos 56 dias todas as misturas apresentaram resistências superiores à argamassa de referência atribuídas ao efeito de preenchimento dos vazios pelos grãos finos de cinzas Para a argamassa contendo 10 de cinzas verificouse um aumento de resistência de 233 Do ponto de vista da resistência à tração todas as idades de cura destacaramse o traço contendo 3 de cinzas em relação ao traço de controle enquanto para as demais formulações de argamassas foi perceptível uma redução na resistência A incorporação de cinzas em argamassas aumentou a retração em comparação com amostras de controle porém abaixo do limite estipulado NBR 12653 2012 Sobre o teste de reatividade acelerada constatouse que os traços de 5 e 10 de cinzas são potencialmente reativos próximo dos 20 dias Para as idades de 7 e 28 dias há uma redução da absorção capilar quando as cinzas são adicionadas às misturas e argamassas contendo 3 de CBC é o traço mais eficiente para reduzir a absorção de água Este comportamento está diretamente relacionado ao efeito físico pois promoveu o preenchimento dos vazios da pasta dificultando o movimento da água pelos capilares Nos estudos de MOLIN FILHO et al 62 foram desenvolvidas argamassas auto adensáveis com substituição parcial de areia por cinza de bagaço de canadeaçúcar 0 5 10 20 25 30 e 40 por meio de uma análise reológica da dosagem ótima de superplastificante em relação ao cimento assim como identificaram os novos custos dos materiais envolvidos Cinzas cristalinas bagaço queimado acima de 700ºC foram coletadas na usina de canadeaçúcar e utilizadas na condição natural somente peneiradas na malha nº30 0595 mm para remoção de impurezas orgânicas De acordo com os resultados dos ensaios as cinzas cristalinas são compostas predominantemente por 979 de SiO2 Além disso apresentaram somente 36 de partículas com tamanhos abaixo de 0075 mm confirmando que são propícias para o uso em substituição à areia em condição natural sem moagem visto que como material pozolânico em substituição ao cimento é requerido pela Norma Brasileira NBR 5752 2014 ao menos 80 de partículas com tamanhos menores que 0045 mm Em relação ao consumo das matériasprimas os autores demonstraram que é possível desenvolver argamassas com propriedades auto adensáveis com taxa de consumo máximo de aditivo superplastificantecimento de 058 para as substituições entre 5 e 40 de areia pelas cinzas Houve também uma redução no consumo de cimento de 528 kg para 472 kg areia de 1056 kg para 567 kg e água de 2641 kg para 2362 kg presentes nas composições das argamassas Com estes resultados os autores concluíram que é possível reduzir até 489 kg de areia e 56 kg de cimento para produção de 1 m3 de argamassa auto adensável considerando a substituição de 40 de areia por cinzas de canadeaçúcar Embora solicite um aumento no fator águacimento acreditase que 40 de substituição de areia pelas cinzas é a mais propícia para ser utilizada em argamassas auto adensáveis Em comparação com as argamassas de referência as substituições de 75 a 40 da areia por cinzas reduzem a quantidade de macroporos presentes e o consumo de materiais cimento areia e também aumentam a massa específica a absorção de água da mistura e melhoram a resistência mecânica Estes efeitos são causados pelo tamanho das partículas das cinzas que por serem mais finas preenchem efeito filler os poros das argamassas aumentando a área de contato de atuação de esforços mecânicos e favorecendo o aumento da resistência Por possuírem uma maior área superficial específica as cinzas tendem a aumentar o fator águacimento das misturas É importante ressaltar que aumentando a proporção de cinzas na mistura aumentase também a porosidade 37 42 43 60 62 42 Cinzas do bagaço de canadeaçúcar como substituto parcial do cimento A partir dos dados levantados Tabela 2 observase que 7942 dos artigos analisados estão relacionados à substituição do cimento por cinzas do bagaço de canadeaçúcar refletindo uma maior preocupação quanto a redução do impacto ambiental tendo em vista a grande emissão de CO2 em todas as etapas de produção cimentícia 35 14 33 53 As cinzas do bagaço de cana apresentam uma composição química 60 de SiO2 em massa adequada para a sua aplicação como materiais pozolânicos por meio de reações químicas em contato com a cal hidratada Logo favorece as propriedades mecânicas reológicas e de durabilidade dos produtos finais 16 27 39 52 MANSANEIRA et al 13 verificaram o potencial uso de cinzas do bagaço de canadeaçúcar em substituição parcial do cimento em argamassas Para tal caracterizaramse cinzas innatura INA cinzas calcinadas CA 600 C6h e cinzas calcinadas e moídas CAM em duas condições 1 h CAM1 e 2h CAM2 Cinzas calcinadas e moídas CAM apresentaramse mais reativas ou seja com menor tamanho de partículas maior área superficial específica 352m²g CAM1 467m²g CAM2 e maior índice CARVALHO MATOSWE C SILVA HJB PAZ GM et al revista Matéria v26 n4 2021 pozolânico quando comparadas com INA e CA Análises de perda de massa também confirmaram a atividade pozolânica das cinzas através do consumo de hidróxido de cálcio por volta de 425ºC e 550ºC Os resultados das argamassas contendo substituições de 0 10 20 e 30 de CAM1 e CAM2 apontam uma maior resistência média à compressão 28 dias para substituições de 20 do cimento por CAM1 475 MPa e até 10 de cimento por CAM2 464 MPa em relação à argamassa de referência 449 MPa Os autores justificam tal comportamento para o teor de 10 do CAM por atribuírem que CAM2 apresentam maior superfície específica do que CAM1 e 10 da substituição é suficiente para atingir as mesmas propriedades das cinzas CAM120 JIMÉNEZQUERO ORTIZGUZMÁN MONTESGARCÍA 45 pesquisaram as propriedades de durabilidade de argamassas contendo cinzas do bagaço de canadeaçúcar CBC em substituição ao cimento em massa Foram preparadas misturas de argamassas com 0 10 e 20 de CBC A investigação mostrou que as argamassas com presença de 10 de CBC indicaram melhora na resistência à compressão para todos os tempos de cura 28 56 e 90 dias resistindo por mais tempo ao surgimento da primeira trinca deduzindo se então que são mais duráveis em comparação com a amostra controle Para determinar a durabilidade das argamassas foi considerado apenas o tempo de aparecimento da primeira fissura e sob condições de aceleração solução NaCl5 Foi observado aumento no que diz respeito aos resultados de resistividade elétrica para as argamassas 10 de CBC com a barra de aço embutida curados por 28 dias De acordo com os autores este resultado permitiu inferir que em maiores tempos de cura a amostra contendo 10 de CBC poderá atingir a condição de baixo risco de corrosão Neste estudo as CBCs foram utilizadas como recebidas pela usina ou seja não passaram por um póstratamento que demanda alta energia para a produção de argamassas cimentícias duráveis BUCIO et al 53 prepararam argamassas que continham 5 10 15 20 e 30 de cinzas de canade açúcar em substituição ao cimento As cinzas utilizadas foram obtidas em temperatura abaixo de 750 C em fornos sem controle de temperatura secas 110C24 h e peneiradas com malha nº 200 0075 mm Após 45 dias de cura observaram que argamassas com 5 de substituição apresentaram o melhor comportamento mecânico de resistência à compressão os quais superaram os corpos de prova controle Contudo as argamassas com 20 de cinzas foram as que alcançaram aos 28 dias um aumento tanto nas propriedades físicas como mecânicas em relação à mistura controle Aos 90 dias as misturas que apresentaram as melhores resistências foram as de 20 e 30 de substituição Os resultados favoráveis foram atribuídos a um maior tempo de cura devido à reação pozolânica solicitar um tempo maior para que se alcance a cimentação Em relação à resistência mecânica à flexão as misturas com 5 15 e 20 também excedem as amostras de controle aos 45 dias O melhor desempenho foi indicado para a amostra com 20 de substituição de cimento por cinzas com resistência aproximadamente igual a 34MPa Argamassas contendo 20 de substituição apresentaram aumento na resistência à tração na idade de 90 dias Todas as porcentagens de substituição apresentaram ótimos resultados de aderência em todas as idades especialmente para as argamassas com 20 e 30 de cinzas Tais argamassas são adequadas como revestimentos ou para assentamento Sobre a resistividade elétrica constatouse um aumento em misturas contendo as cinzas aos 45 dias de cura favorecendo a durabilidade das argamassas haja visto a dificuldade de penetração de cloretos e sulfatos nas argamassas consequência direta de uma microestrutura densa e rede de poros descontínua ARENASPIEDRAHITA et al 67 reportaram sobre as propriedades mecânicas e de durabilidade de argamassas contendo cinzas do bagaço de canadeaçúcar CBC coletadas de usina de cana que foram geradas entre 550 e 700ºC Foram usadas após um único tratamento peneiradas com malha nº 200 75 µm por 5 minutos Os resultados revelam cinzas altamente porosas com grandes áreas superficiais e portanto mais reativas O Índice de Atividade de Força IAF foi estimado em 900 7 dias e 954 28 dias valores que classificam estas cinzas como pozolanas e que excedem ao exigido IAF75 pela ASTM C618 As argamassas 0 10 e 20 em substituição ao cimento curadas em diferentes tempos entre 3 a 180 dias apresentaram os seguintes comportamentos em comparação as argamassas controle maiores resistências à compressão após 90 dias de idade diminuição na velocidade do pulso ultrassônico com exceção aos 180 dias em que as amostras com 10 de substituição ultrapassam levemente esta velocidade em comparação à argamassa controle Ainda apresentaram aumento da resistividade elétrica em todos os tempos de cura especialmente em 90 dias um aumento de 24 10 de cinzas e 45 20 cinzas vezes maior Quanto à permeabilidade de cloretos foi observado decréscimo para as duas formulações de argamassas sendo mais significativa para aquelas amostras contendo 20 de cinzas que foram classificadas em permeabilidade moderada a muito baixa dos 28 aos 180 dias Os autores recomendaram a necessidade de CARVALHO MATOSWE C SILVA HJB PAZ GM et al revista Matéria v26 n4 2021 um estudo sobre a porosidade para que haja uma melhor compreensão do aumento significativo na resistência elétrica assim como a diminuição acentuada na permeabilidade de cloretos para a amostra com 20 de CBC REZA 70 relatou sobre a resistência mecânica e análise de custo de argamassas contendo cinzas do bagaço de canadeaçúcar em várias proporções 0 5 75 10 125 15 175 20 225 25 275 e 30 utilizando como substituto parcial do cimento comum e composto O bagaço coletado na usina de canade açúcar foi secado ao sol por uma semana e posteriormente queimado em temperaturas de 800C a 1000C por 20 minutos As análises de custo revelaram que o uso de cinzas é vantajosamente econômico reduzindo o valor em mais de 20 para as argamassas preparadas com cimento comum e cinzas enquanto o custo de aproximadamente 20 foi reduzido para as argamassas de cimento composto e cinzas As argamassas referências apresentaram resistência à compressão de 2713 MPa e 2334 MPa para o cimento comum e o composto respectivamente Todos os teores de substituição apresentaram redução de resistência à compressão Valores mais semelhantes à amostra referência e que alcançaram 2699 MPa cimento comum e 2298 MPa cimento composto foram encontrados para as argamassas com a substituição de 5 de cinzas Os resultados dos testes indicaram que a substituição de até 30 de cimento comum por cinzas do bagaço de cana em argamassas é viável e atende as normas exigidas No entanto no que se refere ao cimento composto o teor ideal máximo de uso se dá em torno de 275 Acreditase que o responsável pela redução das resistências mecânicas sejam as altas temperaturas de combustão 800ºC a 1000ºC pelas quais o bagaço foi submetido contribuindo para cinzas com presença de sílica cristalina menos reativa com o cimento MORETTI et al 18 e XU et al 19 também confirmam que cinzas cristalinas tendem a diminuir as propriedades mecânicas PRAVEENKUMAR SANKARASUBRAMANIAN SINDHU 71 avaliaram o método de produção das cinzas do bagaço de canadeaçúcar CBC com alta área superficial específica atividade pozolânica e sob condição de queima controlada As propriedades das argamassas contendo substituições de cimento por cinzas 0 51015 20 25 e 30 também foram investigadas O bagaço coletado na usina de canadeaçúcar foi queimado 110º a 120º C a céu aberto para obter as cinzas brutas do bagaço ricas em carbono Então foram passadas em peneira malha nº 200 75 mm 5 minutos e após moagem 120 min em moinho de bolas as cinzas foram calcinadas a 600º C3 h seguida de pulverização por 1 h a fim de se obter uma finura das partículas semelhante ao do cimento De acordo com os resultados as cinzas foram classificadas como uma matériaprima cimentícia suplementar de formato irregular apresentando rugosidade superficial e de textura porosa Em relação às argamassas foi observada a diminuição da densidade trabalhabilidade porosidade e do coeficiente de permeabilidade a cloretos à medida que aumentase a quantidade de cinzas devido ao efeito de preenchimento e favorecendo a resistência à compressão A hidratação das pastas foi influenciada pela adição das cinzas com aceleração do tempo início e fim de pega por volta de 10 a 15 minutos e com valores dentro dos parâmetros exigidos pela norma Cinzas em até 10 podem ser usadas com eficiência por reduzir a demanda de água e aumentar a resistência mecânica compressão e flexão das argamassas devido ao efeito combinado de alta área de superfície específica altos valores de SiO2 amorfa e CaO e finura relativa das cinzas Esses fatores são determinantes para a atividade pozolânica O resultado de resistência mecânica é confirmado pelas análises de difração de raios X e espectrometria de infravermelho por transformada de Fourier as quais mostraram que a quantidade de hidróxido de cálcio foi reduzida de 7 para 28 dias em todas as amostras uma indicação clara da reação pozolânica acontecendo nos cimentos misturados por causa da cinza de bagaço devido ao consumo da portlandita na hidratação das misturas Outros estudos 74 80 81 corroboram o melhoramento das propriedades físicas e mecânicas das argamassas cimentícias quando usadas substituições de cimento por cinzas em até 10 O conteúdo de cinzas acima de 10 em argamassas atua para diminuir a necessidade de locais para alocar tais resíduos concluem os autores PEREIRA et al 75 avaliaram a reatividade das cinzas do bagaço de canadeaçúcar CBC como um resíduo pozolânico Foram estudadas 5 diferentes substituições de cimento por CBC 0 15 25 33 e 50 em massa em argamassas curadas por 3 7 28 56 e 90 dias a 25 C e em umidade relativa superior a 95 O bagaço foi coletado de um produtor de cana seco ao ar livre por 24 horas e tratado por um processo de autocombustão sistema fornofornalha sem controle de temperatura durante 24 horas As cinzas foram obtidas a temperaturas abaixo de 700 C peneiradas e moídas por 50 minutos moinho de bolas para aumentar a atividade pozolânica As CBCs foram caracterizadas pela presença de alta concentração de SiO2 786 e pequenos percentuais de Al2O3 45 e Fe2O3 49 O somatório destes 3 óxidos 88 foi maior que 70 confirmando a exigência química de uma pozolona de acordo com American Society for Testing and Materials ASTM C618 Após moagem houve redução do tamanho das partículas em 60 CARVALHO MATOSWE C SILVA HJB PAZ GM et al revista Matéria v26 n4 2021 Em argamassas frescas foram observadas uma baixa reatividade pozolânica das CBCs em idades precoces através do ensaio de Frattini Por outro lado as análises termogravimétricas e de Espectroscopia de Infravermelho por Transformada de Fourier mostraram alguma atividade pozolânica em maiores tempos de cura Em termos de consistência de massa não foram observadas alterações entre 025 de CBC As argamassas contendo CBC com substituição entre 1525 foram as que atingiram maior resistência à compressão com o tempo de cura Os pesquisadores concluíram que as cinzas em estudo devem ser valorizadas ainda que sua reatividade pozolânica seja relativamente baixa BERENGUER et al 80 fizeram um estudo sobre a resistência mecânica de argamassas com a substituição parcial de cimento por cinzas do bagaço de canadeaçúcar CBCB 0 e 15 Os corpos de prova das argamassas foram curados em 28 63 e 91 dias de idade As análises indicaram que as cinzas apresentaram 62 de material amorfo partículas irregulares e com alta porosidade propriedades estas que demonstram o seu potencial pozolânico Por difração de raiosX e termogravimetria foi possível verificar um consumo de Portlandita ao longo do tempo para as argamassas o que também confirma o potencial pozolânico das cinzas A substituição de 15 de CBCB em argamassas cimentícias manteve a resistência mecânica compressão e tração equivalente à da argamassa controle contribuindo para a reduzir a emissão de CO2 para cada m3 de material produzido favorecendo o meio ambiente Ao se adicionar pozolanas no cimento Portland atribuise à argamassa características como diminuição do calor de hidratação e aumento na durabilidade devido à inibição da reação álcaliagregado refinamento da estrutura dos poros e uma matriz mais densa em comparação com os materiais de referência Comportamentos como o aumento na resistência mecânica diante do ataque de ácidos como um reflexo da estabilização do hidróxido de cálcio também foram verificados 30 74 82 83 43 Cinzas do bagaço de canadeaçúcar associadas a outros aditivos Recentemente algumas pesquisas 15 73 77 têm focado em associar as cinzas de canadeaçúcar a outros materiais aditivos de forma a obter melhores propriedades sejam elas físicas mecânicas de durabilidade e até mesmo reológicas Dentre os mais variados materiais que podem ser incorporados às misturas contribuindo para a melhoria das propriedades finais destacamse os diversos tipos de resíduos agroindustriais metalúrgicos e ainda de outros materiais da construção 43 68 74 À luz dessa assertiva podemos destacar o trabalho realizado por SANTOS et al 60 que avaliaram o efeito dos resíduos de calcários como uma opção para a substituição de agregados finos em argamassas cimentícias contendo cinzas do bagaço de canadeaçúcar CBC assim como o uso de aditivos superplastificantes O filler calcário calcítico utilizado continha 94 de partículas abaixo de 45 μm As cinzas do bagaço de canadeaçúcar coletadas na usina apresentaram partículas abaixo de 0595mm pós peneiramento Após prepararem as argamassas 0 e 40 de CBC obtiveram melhores aspectos de fluidez e viscosidade quando produzidas com a relação de finoscimento de 030 bem como com a adição de superplastificante considerando a taxa ótima de dosagem deste aditivo entre 040 até 060 em relação à massa de cimento Do ponto de vista da resistência mecânica compressão e tração aos 28 dias um ligeiro incremento destas resistências foi observado Com base nestes resultados os autores constataram que com o alto teor 40 substituição de utilização das CBCs foi possível produzir argamassas auto adensáveis facilitadas pelo aumento de quantidade de filler calcário que preencheu os espaços vazios das argamassas e consequentemente aumentou a coesão entre as partículas devido à grande área superficial do material JOSHAGHANI RAMEZANIANPOUR ROSTAMI 69 estudaram a durabilidade das argamassas frente a ataques de sulfatos e usaram cinzas do bagaço de canadeaçúcar CBC completamente amorfas atuando em conjunto com aditivo superplastificante O aditivo foi utilizado em todas as misturas de argamassas 0 10 15 20 25 30 de CBC com a função de reduzir a quantidade de água na mistura As amostras de argamassa que continham 15 de cinzas apresentaram uma resistência aceitável ao ataque de sulfatos sódio e magnésio pois suas expansões diante dos ataques químicos foram menores que as demais composições com e sem cinzas Em diferentes idades de cura o aumento máximo na resistência à compressão também foi para a argamassa com 15 de substituição das CBCs Portanto o uso de cinzas em conjunto com aditivo superplastificante favoreceu as características mecânicas e de durabilidade das argamassas Diante disto buscouse destacar dentre os artigos recuperados através do levantamento a relação entre a quantidade de documentos que utilizam as cinzas do bagaço de canadeaçúcar CBC em conjunto com outros aditivos formando misturas binárias ternárias dentre outras como observada na Figura 3 CARVALHO MATOSWE C SILVA HJB PAZ GM et al revista Matéria v26 n4 2021 Destacamse portanto algumas espécies de materiais envolvendo a junção destas cinzas nas misturas cimentícias preparadas CBC e cinzas de casca arroz 1 CBC e cinzas de bambu 1 CBC filler e aditivos 1 CBC cinzas volantes escórias de altoforno e aditivos 1 CBC e resíduos de mármore 1 CBC fibras e areia do bagaço de canadeaçúcar cinzas volantes e fibras de PVA 1 CBC cinzas da casca de arroz e cinzas de eucalipto 1 CBC e cinzas inferiores 1 CBC e cinzas de forno de pizzaria 1 CBC e escórias de alto forno 2 CBC e aditivo plastificante 3 CBC e cinzas volantes 3 e CBC e aditivo 3 Não obstante percebeuse que a maioria das pesquisas utilizaram apenas as cinzas do bagaço de canadeaçúcar nas misturas sem a adição de outros componentes totalizando 14 dentre os 34 artigos analisados Figura 3 Número de artigos reportados nas bases que utilizam as cinzas do bagaço de canadeaçúcar CBC associadas a outros componentes como aditivo em argamassas 44 Cinzas do bagaço de canadeaçúcar e os tratamentos utilizados para melhorar a atividade pozolânica Considerase material do tipo pozolânico todo aquele que natural ou artificial contêm sílica na forma reativa que sozinho não consegue apresentar atividade aglomerante Porém ao ser finamente dividido e na presença de água reage com o hidróxido de cálcio formando compostos com propriedades aglomerantes 52 As pozolanas podem ser utilizadas como parte do agregado miúdo e ainda como substituto parcial do cimento Portland MORETTI et al 37 RODIER et al 48 SANTOS et al 60 MOLIN FILHO et al 62 ARENASPIEDRAHITA et al 67 PEREIRA et al 75 relatam que estas substituições parciais do cimento podem alcançar até 40 de composição formada por areia e 20 por clínquer sem apresentar efeitos negativos ao produto De maneira geral é necessário que esses materiais passem por tratamentos para que adquiram essas propriedades Geralmente algumas etapas de preparação são realizadas como lavagem secagem e peneiração para remoção de materiais orgânicos impurezas umidade e desagregação de partículas 43 47 62 para posteriormente serem submetidos a tratamentos distintos Cada método de tratamento é utilizado separadamente ou em conjunto com outras técnicas para conferir melhores propriedades para o resíduo visando obter materiais mais pozolânicos 29 40 41 63 68 CARVALHO MATOSWE C SILVA HJB PAZ GM et al revista Matéria v26 n4 2021 Considerando os artigos analisados por este estudo os principais métodos empregados para o tratamento de cinzas obtidas a partir do bagaço de canadeaçúcar foram moagem 39 calcinação 32 cinza natural não tratada 7 tratamento alcalino 7 e ácido 4 e os resultados que não especificaram os métodos de tratamento empregados nas amostras totalizaram 11 Figura 4 Como é possível perceber moagem e calcinação são os métodos mais utilizadas pelos pesquisadores Acreditase que a escolha por tratamentos mais simples se dá pela baixa complexidade e menores custos atrelados à produção e também pela fácil reprodutibilidade de forma que se produza um material viável economicamente e ecologicamente correto a parir de uma matriz sustentável Figura 4 Principais técnicas empregadas para o tratamento de cinzas do bagaço de canadeaçúcar utilizadas pelos artigos reportados nas bases Tratamentos de calcinação são justificados pela necessidade de aperfeiçoamento da reatividade química das cinzas de modo que possam ser empregadas em compostos cimentícios As cinzas de canade açúcar das caldeiras de cogeração geralmente apresentam alto teor de quartzo baixo teor de sílica amorfa e baixa reatividade 37 43 51 características mais propícias para utilização como material de preenchimento Uma vez que as CBCs possam ser recalcinadas esta requeima é eficaz para reduzir a perda em ignição adequando a composição química das CBCs e ainda para a diminuição da área superficial específica que é a associada à liberação de carbono potencializando suas propriedades pozolânicas 84 85 O processo de moagem por sua vez é responsável por aumentar a superfície específica do material tornando os grãos mais uniformes e bem distribuídos favorecendo diversas propriedades dos materiais cimentícios redução de porosidade e da absorção de água por capilaridade aumento da compacidade da mistura influenciando na resistência mecânica 30 37 47 50 61 75 De acordo com SILVA et al 47 as cinzas do bagaço de canadeaçúcar moídas por um período de 7 horas independente da temperatura de queima quando adicionadas à argamassa contribuíram para o aumento de resistência mecânica acima de 80 MPa que é superior à 60 MPa exigido por norma técnica NBR 12653 Isso comprova que a moagem é um processo primordial para a obtenção de pozolanas e materiais com efeito de preenchimento Segundo a pesquisa de BEZERRA et al 85 a requeima seguida de moagem resultou em uma morfologia aparentemente mais homogênea das cinzas do bagaço de canadeaçúcar e reduziu sua granulometria Os ensaios de resistência à flexão de argamassas substituídas por 20 e 30 de cinzas apresentaram valores superiores aos da referência Como este teste está intimamente relacionado à ligação entre as partículas os autores concluíram que as cinzas apresentaram atividade pozolânica Este estudo foi corroborado pelo relato de MANSANEIRA et al 13 que afirmaram que as cinzas calcinadas e moídas se apresentaram mais reativas quando comparadas com cinzas in natura As amostras que seguiram os procedimentos de calcinação e de moagem analisados por TORRES et al 86 atingiram os valores mínimos necessários para indicar a atividade pozolânica comprovando a importância da execução das duas etapas CHENG et al 65 em suas pesquisas fizeram o uso de cinzas do bagaço de canadeaçúcar não CARVALHO MATOSWE C SILVA HJB PAZ GM et al revista Matéria v26 n4 2021 tratadas CBCNT as quais passaram apenas por um processo de peneiramento para retirada de impurezas Logo as argamassas incorporadas com estas cinzas mesmo sem nenhum tratamento apresentaram altos valores de Índice de Atividade Pozolânica 94 aos 28 dias em comparação à argamassa referência Neste estudo as cinzas mantêm uma quantidade considerável de SiO2 e o aumento na resistência mecânica foi devido a alta pozolanicidade obtida Já para a resistência à compressão aos 56 dias as CBCsNT provomeram somente um leve aumento entre 13 em relação as argamassas controle Nos estudos realizados por SANTOS et al 60 foram empregadas cinzas in natura ou seja sem tratamento e estas possuíam baixa atividade pozolânica Com base nisso os autores entenderam que seria mais propício o seu uso como material de preenchimento para aplicação em materiais cimentícios As propriedades mecânicas compressão e tração aumentaram sutilmente à medida que houve o aumento do teor de finos assim como aditivos Trabalhos como o de EMBONG et al 41 optaram pelo uso de tratamento ácido HCl no bagaço de canadeaçúcar e após a queima gerou cinzas tratadas Através do teste de Chapelle Modificado identificaram um maior consumo de portlandita nas cinzas tratadas fator que intensificou a pozolanicidade das cinzas em comparação as amostras não tratadas KUSBIANTORO EMBONG AZIZ 40 converteram as sílicas das cinzas do bagaço de canadeaçúcar em sílica solúvel por meio de tratamento com NaOH e HCl Os resultados indicaram um aumento na resistência à compressão das argamassas com amostras de cinzas tratadas atribuída à maior solubilidade do gel silicioso que está diretamente envolvido na reação pozolânica e na amorficidade de partículas nanométricas Uma melhora na resistência a compressão de argamassas com cinzas tratadas por ativação alcalina foi observada por MURUGESAN VIDJEAPRIYA BAHURUDEEN 77 Em comparação com aquelas não tratadas o bom desempenho é justificado pela melhoria da solubilidade da sílica presente nas cinzas que favorece a atividade pozolânica 5 CONCLUSÕES A análise criteriosa de artigos apresentada por este estudo demonstrou que a reutilização de resíduos de biomassa possui uma grande aplicabilidade na área da construção civil Cinzas do bagaço de canadeaçúcar aplicadas em teores que variam entre 75 40 e 5 20 em substituição parcial da areia e do cimento respectivamente favorece positivamente as propriedades reológicas mecânicas e de durabilidade dos seus produtos Assim é nítido que o reaproveitamento destes resíduos gerados nas usinas sucroalcooleiras pela indústria de construção civil reduz significativamente as extrações de matériasprimas naturais e as emissões de gases de efeito estufa durante os processos produtivos Os dados da pesquisa apontam um número pequeno de artigos 34 científicos correspondendo ao uso de cinzas do bagaço de canadeaçúcar aplicadas à produção de argamassas cimentícias Não foram encontradas patentes pertinentes ao tema em estudo Concluise que cinzas de canadeaçúcar aplicadas a materiais compósitos cimentícios ainda podem em muito contribuir em inovações e descobertas como potencial solução sustentável para a construção 6 AGRADECIMENTOS Os autores agradecem a jornalista Eloiza Strachicini Terrabuio pela revisão de português 7 BIBLIOGRAFIA 1 ALMEIDA KS SOARES RAL MATOS JME Efeito de resíduos de gesso e de granito em produtos da indústria de cerâmica vermelha revisão bibliográfica Revista Matéria v 25 n 1 e12568 2020 2 GOIÁS ASSEMBLEIA LEGISLATIVA Associação Brasileira de Empresas de Limpeza Pública e Resíduos Especiais ABRELPE Panorama dos Resíduos Sólidos no Brasil São Paulo 2020 3 CAPELIN LJ MORAES KK ZAMPIERI JP et al Avaliação dos efeitos da fibra de coco e da microcelulose cristalina nas propriedades de argamassas cimentícias Revista Matéria v 25 n01 e12551 2020 4 CUNHA S AGUIAR J FERREIRA V et al Argamassas ecoeficientes com incorporação simultânea de material de mudança de fase e cinzas volantes Revista Matéria v 24 n02 e12367 2019 CARVALHO MATOSWE C SILVA HJB PAZ GM et al revista Matéria v26 n4 2021 5 KOLAWOLE JT BABAFEMI AJ FANIJO E et al Stateoftheart review on the use of sugarcane bagasse ash in cementitious materials Cement and Concrete Composites v118 pp103975 Apr 2021 6 VIANA NETO LAC SALES ATC SALES LC Efeitos da variabilidade de agregados de RCD sobre o desempenho mecânico do concreto de cimento Portland Revista Matéria v 23 n 1 e11958 2018 7 SÉRGIO FILHO J SINHORELLI K MEDEIROS G et al Estudo da reologia de pastas cimentícias contendo resíduo de tijolo cerâmico moído e metacaulim Revista Matéria v 25 n 1 e12554 2020 8 KLERK MD KAYONDO M MOELICH GM et al Durability of chemically modified sisal fibre in cementbased composites Construction and Building Materials v 241 pp 117835 Apr 2020 9 CECHIN L MATOSKI A LIMA AJM et al Efeito da adição de escória de altoforno em compósitos com bambu mossô Revista Matéria v 23 n 04 e12240 2018 10 TRENTIN PO MANICA J VANZETTO SC et al Substituição parcial de agregado miúdo por resíduo de vidro moído na produção de argamassa Revista Matéria v 25 n01 e12576 2020 11 AMANCIO FA LIMA DA DIAS ARO et al Propriedades mecânicas de argamassas com substituição da areia natural por escória de aciaria BSSF baosteels slag short flow Revista Matéria v 25 n 1 e12562 2020 12 KRETZER MB EFFTING C SCHWAAB S et al Hybrid geopolymercement coating mortar optimized based on metakaolin fly ash and granulated blast furnace slag Cleaner Engineering and Technology v 4 pp 100153 Oct 2021 13 MANSANEIRA EC SCHWANTESCEZARIO N BARRETOSANDOVAL F et al Ceniza de bagazo de caña de azúcar como material puzolánico Dínamo v 84 n 201 pp 163171 Jun 2017 14 YADAV AL SAIRAM V MURUGANANDAM L et al An overview of the influences of mechanical and chemical processing on sugarcane bagasse ash characterisation as a supplementary cementitious material Journal of Cleaner Production v 245 Feb 2020 15 JOSHAGHANI A MOEINI MA Evaluating the effects of sugarcanebagasse ash and ricehusk ash on the mechanical and durability properties of mortar Journal of Materials in Civil Engineering v 30 n 7 pp 04018144 May 2018 16 BONFIM WB PAULA HM Characterization of different biomass ashes as supplementary cementitious material to produce coating mortar Journal of Cleaner Production v 291 pp 125869 Apr2021 17 LYRA GP BORRACHERO MV SORIANO L et al Comparison of original and washed pure sugar cane bagasse ashes as supplementary cementing materials Construction and Building Materials v 272 pp 122001 Feb 2021 18 MORETTI JP SALES A ALMEIDA FCR et al Joint use of construction waste CW and sugarcane bagasse ash sand SBAS in concrete Construction and Building Materials v 113 pp 317323 Jun 2016 19 XU Q JI T GAO SJ et al Characteristics and applications of sugar cane bagasse ash waste in cementitious materials Materials v 12 n 1 pp 39 Dec 2019 20 EDUARDO AF NÓBREGA MV FERREIRA RLS Evaluation of the behavior of mortars produced with fibers from the straw of carnauba effects of the content of addition and length used Revista Matéria v 26 n 02 e12979 2021 21 MANSOUR G ZOUMAKI M TSONGAS K et al Starchsandstone materials in the construction industry Results in Engineering v 8 pp 100182 Dec 2020 22 FERREIRA SR SILVA FA LIMA PRL et al Effect of hornification on the structure tensile behavior and fiber matrix bond of sisal jute and curauá fiber cement based composite systems Construction and Building Materials v 139 pp 551561 May 2017 23 DIAS LS BESERRA AVS SANTOS RA et al Incorporação de resíduos da produção de fibras de sisal em argamassa Efeitos nas propriedades físicas e mecânicas Revista Matéria v 26 n03 e13034 2021 CARVALHO MATOSWE C SILVA HJB PAZ GM et al revista Matéria v26 n4 2021 24 MADHAVI K VINAY GN RENUKA DEVI MV et al Shear behavior of brick masonry strengthened with jute fiber reinforced composite Materials Today Proceedings Nov 2020 25 BELTRAME NAM LUZ CA PERARDT M et al Alkali activated cement made from blast furnace slag generated by charcoal Resistance to attack by sodium and magnesium sulfates Construction and Building Materials v 238 pp 117710 Mar 2020 26 ALCANTARA MAM MELLO ABA ALBUQUERQUE de MCF A influência potencial das cinzas de casca de arroz em argamassas autoadensáveis casos da resistência mecânica e da absorção dágua Revista Matéria v 23 n 3 e12153 2018 27 SHEN Y Rice husk silica derived nanomaterials for sustainable applications Renewable and Sustainable Energy Reviews v 80 pp 453466 Dec 2017 28 FERNANDES SE TASHIMA MM MORAES JCB et al Cinza de bagaço de canadeaçúcar CBC como adição mineral em concretos para verificação de sua durabilidade Revista Matéria v 20 n 04 pp 909923 2015 29 BERENGUER RA SILVA FAN MONTEIRO ECB et al Effect of Sugarcane Bagasse Ash as Partial Replacement of Cement on Mortar Mechanical Properties The Electronic Journal of Geotechnical Engineering v 21 pp 45774586 2016 30 ANDRADE NETO JS FRANÇA JS AMORIM JÚNIOR NS et al Effects of adding sugarcane bagasse ash on the properties and durability of concrete Construction and building materials v 266 Parte A Jan 2021 31 Acompanhamento da safra brasileira de canadeaçúcar Safra 202021 N3 Terceiro levantamento DEZEMBRO 2020 CONAB Companhia Nacional de Abastecimento Brasília v7 2020 32 SOUZA CC LEANDRO JP REIS NETO JF et al Cogeneration of electricity in sugaralcohol plant Perspectives and viability Renewable and Sustainable Energy Reviews v 91 pp 832837 Aug 2018 33 FRÍAS M RODRÍGUEZ O ROJAS MIS et al Advances on the development of ternary cements elaborated with biomass ashes coming from different activation process Construction and Building Materials v 136 pp 7380 Apr2017 34 VAZ S Sugarcane for renewable chemistry In Sugarcane Biorefinery Technology and Perspectives Academic Press pp 165178 2020 35 SALES A LIMA S A Use of brazilian sugarcane bagasse ash in concrete as sand replacement Waste Management v 30 n 6 pp 11141122 Jun 2010 36 GAR PS SURESH N BINDIGANAVILE V Sugar cane bagasse ash as a pozzolanic admixture in concrete for resistance to sustained elevated temperatures Construction and Building Materials v 153 pp 929936 Oct 2017 37 MORETTI JP SALES A QUARCIONI VA et al Pore size distribution of mortars produced with agroindustrial waste Journal of Cleaner Production v 187 pp 473484 Mar 2018 38 AKKARAPONGTRAKUL A JULPHUNTHONG P NOCHAIYA T Setting time and microstructure of Portland cementbottom ashsugarcane bagasse ash pastes Monatshefte für Chemie Chemical Monthly v 148 n 7 pp 13551362 May2017 39 YOGITHA B KARTHIKEYAN M REDDY MGM Progress of sugarcane bagasse ash applications in production of EcoFriendly concreteReview Materials Today Proceedings v 33 pp 695 699 Jun 2020 40 KUSBIANTORO A EMBONG R AZIZ AA Strength and Microstructural Properties of Mortar Containing Soluble Silica from Sugarcane Bagasse Ash Key Engineering Materials v 765 pp 269274 Mar 2018 41 EMBONG R SHAFIQ N KUSBIANTORO A et al Effectiveness of lowconcentration acid and solar drying as pretreatment features for producing pozzolanic sugarcane bagasse ash Journal of Cleaner Production v 112 pp 953962 Jan 2016 42 CÂMARA E PINTO RCA ROCHA J C Setting process on mortars containing sugarcane bagasse ash Revista IBRACON de Estruturas e Materiais v 9 n 4 pp 617629 JulAug 2016 CARVALHO MATOSWE C SILVA HJB PAZ GM et al revista Matéria v26 n4 2021 43 ALMEIDA FCR SALES A MORETTI JP et al Sugarcane bagasse ash sand SBAS Brazilian agroindustrial byproduct for use in mortar Construction and Building Materials v 82 pp 3138 May 2015 44 KHALIL MJ ASLAM M AHMAD S Utilization of sugarcane bagasse ash as cement replacement for the production of sustainable concreteA review Construction and Building Materials pp 121371 Feb 2021 45 JIMÉNEZQUERO VG ORTIZGUZMÁN M MONTESGARCÍA P Durability of mortars containing sugarcane bagasse ash Journal of Physics Conference Series 1221 pp 012004 2019 46 KAZMI SMS MUNIR MJ PATNAIKUNI I et al Pozzolanic reaction of sugarcane bagasse ash and its role in controlling alkali silica reaction Construction and Building Materials v 148 pp 231240 Sep 2017 47 SILVA EJ BASTO PEA ARAÚJO FWC et al Avaliação por análise de DRX da influência do beneficiamento de moagem na atividade pozolânica da cinza do bagaço de canadeaçúcar Revista Matéria v 24 n 04 e12497 2019 48 RODIER L VILLACOCINA E BALLESTEROS JM et al Potential use of sugarcane bagasse and bamboo leaf ashes for elaboration of green cementitious materials Journal of cleaner production v 231 pp 5463 Sep 2019 49 CLARK MW DESPLAND LM LAKE NJ et al Highefficiency cogeneration boiler bagasse ash geochemistry and mineralogical change effects on the potential reuse in synthetic zeolites geopolymers cements mortars and concretes Heliyon v 3 n 4 pp e00294 Apr 2017 50 BONILLA M BORRACHERO MV MONZÓ JMet al Study of pozzolanic properties of two sugarcane bagasse ash samples from Honduras Key Engineering Materials v 668 pp 357366 Oct 2016 51 ARIF E CLARK MW LAKE N Sugar cane bagasse ash from a high efficiency cogeneration boiler Applications in cement and mortar production Construction and Building Materials v 128 pp 287 297 Dec 2016 52 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS NBR 12653 Materiais pozolânico Especificação Rio Janeiro ABNT 2012 53 BUCIO JLR REYESARAIZA JL GUZMÁN EMA et al Study on the Pozzolanic Effect of Sugarcane Bagasse Ash from Taretan Michoacán Mexico on a Portland Cement Mortar Key Engineering Materials v 668 pp 367374 Oct 2015 54 CORDEIRO GC KURTIS KE Effect of mechanical processing on sugar cane bagasse ash pozzolanicity Cement and Concrete Research v 97 pp 4149 Jul 2017 55 ROSSIGNOLO JA BORRACHERO MV SORIANO L et al Influence of microwave oven calcination on the pozzolanicity of sugar cane bagasse ashes SCBA from the cogeneration industry Construction and building materials v 187 pp 892902 2018 56 JUENGER MCG SIDDIQUE R Recent advances in understanding the role of supplementary cementitious materials in concrete Cement and Concrete Research v 78 pp 7180 Oct 2015 57 SANDE VT SADIQUE M PINEDA P et al Potential use of sugar cane bagasse ash as sand replacement for durable concrete Journal of Building Engineering v 39 pp 102277 Jul 2021 58 PESONEN J KUOKKANEN V KUOKKANEN T et al Cogranulation of bioash with sewage sludge and lime for fertilizer use Journal of Environmental Chemical Engineering v 4 n 4 pp 4817 4821 Dec 2016 59 NORSURAYA S FAZLENA H NORHASYIMI R Sugarcane Bagasse as a Renewable Source of Silica to Synthesize Santa Barbara Amorphous15 SBA15 Procedia Engineering v 148 pp 839846 2016 60 SANTOS VC VANDERLEI RD MORAES KK et al Behavior of the selfcompacting mortar with sugarcane bagasse ash in the fresh and hardened state Revista IBRACON de Estruturas e Materiais v 12 n 1 pp 179198 Feb 2019 CARVALHO MATOSWE C SILVA HJB PAZ GM et al revista Matéria v26 n4 2021 61 MACEDO PC PEREIRA AM AKASAKI JL et al Performance of mortars produced with the incorporation of sugar cane bagasse ash Revista Ingeniería de Construcción v 29 n 2 pp 187199 Jun 2014 62 MOLIN FILHO RG Dal LONGHI DA SOUZA RCT et al Selfcompacting mortar with sugarcane bagasse ash development of a sustainable alternative for Brazilian civil construction Environment Development and Sustainability v 21 n 5 pp 21252143 Oct 2019 63 RIBEIRO B YAMASHIKI Y YAMAMOTO T A study on mechanical properties of mortar with sugarcane bagasse fiber and bagasse ash Journal of Material Cycles and Waste Management v 22 n 6 pp 18441851 Jun 2020 64 WANG IF LEE CH LU CK Application of Bagasse Ash and Pozzolanic Material to Cement Mortar In International Conference on Power Engineering Energy Environment PEEE 2016 ShangHai China Jun 2016 65 CHENG A LIN WT CHAO SJ et al Variation in Fineness of CementBased Composites Containing Sugarcane Bagasse Ashes Advanced Materials Research v 894 pp 1317 Feb 2014 66 PAULA MO TINÔCO IFF RODRIGUES Cde S et al Potencial da cinza do bagaço da cana deaçúcar como material de substituição parcial de cimento Portland Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental v 13 n 3 pp 353357 MaiJun 2009 67 ARENASPIEDRAHITA JC MONTESGARCÍA P MENDOZARANGEL JM et al Mechanical and durability properties of mortars prepared with untreated sugarcane bagasse ash and untreated fly ash Construction and building materials v 105 pp 6981 Feb 2016 68 CASTALDELLI VN MORAES JCB AKASAKI JL et al Study of the binary system fly ashsugarcane bagasse ash FASCBA in SiO2K2O alkaliactivated binders Fuel v 174 pp 307316 Jun 2016 69 JOSHAGHANI A RAMEZANIANPOUR A A ROSTAMI H Effect of incorporating Sugarcane Bagasse Ash SCBA in mortar to examine durability of sulfate attack In Proceedings of the Second International Conference on Concrete Sustainability pp 1315 Madrid Spain 2015 70 REZA SMS Experimental studies of strength and cost analysis of mortar using bagasse waste obtained from sugarcane factory of Bangladesh Journal of Environmental Treatment Techniques v 7 n 3 pp 300305 Sep 2019 71 PRAVEENKUMAR S SANKARASUBRAMANIAN G SINDHU S Strength permeability and microstructure characterization of pulverized bagasse ash in cement mortars Construction and Building Materials v 238 pp 117691 Mar 2020 72 PAULA MO TINÔCO IF F RODRIGUES C de S et al Sugarcane Bagasse ash as a partial Portlandcementreplacement material Dyna v 77 n 163 pp 4754 JulSep 2010 73 ANDREÃO PV SULEIMAN AR CORDEIRO GC et al Sustainable use of sugarcane bagasse ash in cementbased materials Green Materials v 7 n 2 pp 6170 Jun 2019 74 MALDONADOGARCÍA MA HERNÀNDEZTOLEDO UI MONTESGARCÍA P et al The influence of untreated sugarcane bagasse ash on the microstructural and mechanical properties of mortars Materiales de Construcción v 68 n 329 pp 112 JanMar 2018 75 PEREIRA AM MORAES JCB MORAES MJB et al Valorisation of sugarcane bagasse ash SCBA with high quartz content as pozzolanic material in Portland cement mixtures Materiales de Construcción v 68 n 330 AprJun 2018 76 PEREIRA A AKASAKI JL MELGES JLP et al Mechanical and durability properties of alkali activated mortar based on sugarcane bagasse ash and blast furnace slag Ceramics International v 41 n 10 pp 1301213024 Dec 2015 77 MURUGESAN T VIDJEAPRIYA R BAHURUDEEN A Development of sustainable alkali activated binder for construction using sugarcane bagasse ash and marble waste Sugar Tech v 22 n 5 pp 885895 Apr2020 CARVALHO MATOSWE C SILVA HJB PAZ GM et al revista Matéria v26 n4 2021 78 MALDONADOGARCÍA MA HERNÀNDEZTOLEDO UI MONTESGARCÍA P et al Longterm corrosion risk of thin cement composites containing untreated sugarcane bagasse ash Journal of Materials in Civil Engineering v 31 n 4 pp 04019020 Apr 2019 79 GARCÍA HLC MOLINA WM GUZMAN EMA et al Prediction of Compressive Strength and Modulus of Rupture of Mortar Containing Added Ash Bagasse In 2nd International Conference on Green Materials and Environmental Engineering Atlantis Press Phuket Thailand Dec 2015 80 BERENGUER RA CAPRARO APPB MEDEIROS MHF et al Sugar cane bagasse ash as a partial substitute of Portland cement Effect on mechanical properties and emission of carbon dioxide Journal of Environmental Chemical Engineering v 8 n 2 pp 103655 Apr 2020 81 PATIL C MANJUNATH M HOSAMANE S et al Pozzolonic activity and strength activity index of bagasse ash and fly ash blended cement mortar Materials Today Proceedings v 42 pp 1456 1461 Mar 2021 82 LE DH SHEEN YN LAM MNT Fresh and hardened properties of selfcompacting concrete with sugarcane bagasse ashslag blended cement Construction and Building Materials v 185 p 138147 Oct 2018 83 CORDEIRO LB BERENGUER RA ANDRADE GP et al Case Study on the Impact of Alkali Aggregate Reaction on a Residential Buildings Concrete Structure Electronic Journal of Geotechnical Engineering v 20 pp 1209512108 2015 84 BAHURUDEEN A SANTHANAM M Influence of different processing methods on the pozzolanic performance of sugarcane bagasse ash Cement and Concrete Composites v 56 pp 3245 Feb 2015 85 BEZERRA ACS SARAIVA SLC LARA LFS et al Effect of partial replacement with thermally processed sugar cane bagasse on the properties of mortars Revista Matéria v 22 n1 e11785 2017 86 TORRES SM LIMA VE BASTO PA etal Assessing the pozzolanic activity of sugarcane bagasse ash using Xray diffraction Construction and Building Materials v 264 Dec 2020 ORCID Wdyelle Elcine de Carvalho Matos httpsorcidorg0000000275359021 Hitalo de Jesus Bezerra da Silva httpsorcidorg0000000160083600 Gilvan Moreira da Paz httpsorcidorg0000000268490320 Valdeci Bosco dos Santos httpsorcidorg0000000223865424 O aspecto sustentável na engenharia é essencial para garantir que as atividades construtivas representem mínimos impactos negativos ao ambiente e à sociedade A engenharia civil desempenha um papel crucial ao projetar e executar soluções que reduzam o impacto negativo buscando maneiras inovadoras de economizar recursos diminuir a poluição e gerenciar os resíduos Essa abordagem não só protege o planeta Terra mas também impulsiona o desenvolvimento de tecnologias mais eficientes e responsáveis beneficiando a sociedade atual e futura Os materiais de construção sustentáveis desempenham um papel fundamental nessa busca por práticas mais responsáveis na engenharia Eles são desenvolvidos com foco na redução do impacto ambiental seja através da utilização de recursos renováveis ou da incorporação de materiais reciclados Além disso esses materiais costumam ser mais duráveis e eficientes o que contribui para a redução do desperdício e para a construção de edifícios mais resilientes e de baixo impacto A adoção desses materiais não apenas atende às demandas por sustentabilidade mas também impulsiona a inovação e a evolução da indústria da construção civil em direção a um futuro mais sustentável e equilibrado Existem diversas práticas e tendências na construção que podem tornar as edificações mais sustentáveis como por exemplo a utilização da madeira de reflorestamento como um recurso renovável e o concreto reciclado com a incorporação de um material reciclável para melhorar as propriedades de um material já existente Diante das opções relacionadas a reciclagem de resíduos da obra surge uma opção sustentável relacionada a argamassas a incorporação de resíduo de tijolo cerâmico moído RTM e Metacaulim MC como substituição parcial 10 e 20 do cimento Portland em argamassas estabilizadas Após a realização de pesquisas foi concluído que as argamassas estabilizadas contendo metacaulim e resíduos de tijolos moídos apresentaram propriedades satisfatórias e viabilidade para serem utilizadas para assentamento Essa incorporação assim como várias outras que utilizam resíduos tem apresentado resultados positivos e representam um avanço na sustentabilidade Outro exemplo de utilização de resíduos na engenharia são as cinzas provenientes da queima de biomassa como a casca de arroz ou bagaço de cana como aditivo para o cimento o que pode melhorar a resistência e durabilidade do concreto Além desse exemplo a incorporação de resíduos de vidro moído em materiais como o concreto e o asfalto apresentou resultados satisfatórios pois proporcionaram um aumento na sua resistência mecânica Sendo assim é de grande relevância estudar essas alternativas sustentáveis que podem agregar na construção civil sem causar danos ao meio ambiente e a sociedade REFERÊNCIAS MATOS W E DE C et al Utilização de cinzas do bagaço de canadeaçúcar como material de preenchimento estrutural ou pozolânico para a produção de argamassas cimentícias uma revisão NOGUEIRA A G PAULA J A COELHO J A Incorporação de vidro moído de garrafas long neck ao concreto para a fabricação de pavers SILVA I C et al Argamassa estabilizada contendo adições polânicas ARGAMASSA ESTABILIZADA CONTENDO ADIÇÕES POZOLÂNICAS Tema Inovação em argamassas e revestimento IRANILZA C DA SILVA1 CAROLINA M DE ALMEIDA2 FLÁVIA M MELO3 ALINE F NÓBREGA4 ARNALDO M P CARNEIRO5 1 Universidade Federal de PernambucoUFPE iranilzacostaufpebr 2 Universidade Federal de Campina GrandeUFCG carolinamarinhoestudanteufcgedubr 3 Universidade Federal de Campina GrandeUFCG flaviamedeirosestudanteufcgedubr 4 Profa Dra Universidade Federal de Campina GrandeUFCG alinefigueiredoprofessorufcgedubr 5 Prof Dr Universidade Federal de PernambucoUFPE arnaldocarneiroufpebr RESUMO O uso dos resíduos da construção civil como o tijolo cerâmico moído RTM e o Metacaulim MC como materiais de construção tem apresentado grande potencial Nesse contexto este artigo buscou analisar a adição de resíduo de RTM e MC como substituição parcial 10 e 20 do cimento Portland em argamassas estabilizadas tanto no estado fresco como no endurecido As misturas foram analisadas para 2 tempos de estabilização 0hrs e 48hrs As argamassas contendo 20 de RTM e MC apresentaram acréscimo de 111 e 614 da resistência à compressão em relação a mistura de referência às 48hrs respectivamente Palavraschave Estabilização Resistência à compressão Metacaulim STABILIZED MORTAR CONTAINING POZZOLANIC ABSTRACT The use of construction waste has been the subject of studies of many researches and it has been observed that many of these wastes have the potential to be used as construction materials In this context this paper sought to analyze the incorporation of ground ceramic brick waste RTM and Metakaolin MC as partial replacement 10 and 20 of Portland cement in stabilized mortars The mixtures were analyzed for 2 stabilization times 0hrs and 48hrs The mortars containing 20 of RTM and MC showed an increase of 111 and 614 of compressive strength compared to the reference mixture at 48hrs respectively Keywords Stabilization Compression strength Metakaolin 1 INTRODUÇÃO As argamassas estabilizadas são argamassas dosadas em centrais e comercializadas já prontas para o uso podendo preservar suas propriedades frescas por até 72 horas devido a utilização de aditivos incorporador de ar AIA que atua sobre a plasticidade e trabalhabilidade da argamassa e estabilizador de hidratação AEH que atua no controle de hidratação do cimento inibindo sua reação enquanto a argamassa estiver saturada de água 12 Atualmente os materiais pozolânicos já se fazem presentes em grande parte dos concretos e argamassas empregados no mundo permitindo tanto a redução do impacto ambiental e econômico como também melhorias relacionadas a durabilidade3 Nesse sentido o metacaulim e os resíduos da indústria de tijolos cerâmicos vem sendo explorados na literatura para uso em argamassas e concretos como materiais pozolânicos Entretanto estudos envolvendo esses materiais MC e RTM em argamassas estabilizadas são poucos difundidos Logo diante desse cenário este artigo analisou as propriedades das argamassas estabilizadas com substituição parcial do Cimento Portland por resíduos de tijolos cerâmicos moídos e metacaulim verificando o seu comportamento no estado fresco e endurecido observando de acordo com as propriedades analisadas a possibilidade de utilizar a argamassa para assentamento 2 MATERIAIS E MÉTODOS As argamassas produzidas foram compostas por cimento Portland CP VARI areia natural seca A resíduo de tijolo cerâmico moído RTM água aditivo estabilizador de hidratação AEH e aditivo incorporador de ar AIA A Tabela 1 apresenta as características físicas dos materiais Tabela 1 Características físicas dos materiais Ensaios Materiais CPV RTM MC Areia AIA AEH Massa Unitária gcm³ NBR 1697220214 089 0730 0491 167 Massa Específica gcm³ NBR 166052017 5 292 258 259 262 11 114 Dados fornecidos pelos fabricantes dos aditivos De acordo com os resultados da análise química o CPV ARI está de acordo com os requisitos previsto na NBR 166972018 6 Em relação ao RTM e ao MC ambos são classificados como materiais pozolânicos de classe N de acordo com a NBR 126532014 7 A figura 1 mostra as curvas granulométricas da Areia natural seca em estufa do CPV ARI MC e do RTM os resultados das granulometrias a laser do RTM e MC foram obtidos do estudo de Oliveira8 que utilizou os mesmos materiais O método utilizado foi de dispersão integrada seco com o granulômetro do modelo CILAS 1090 Figura 1 Curva granulométrica de RTM MC CPV ARI e da Areia Através das curvas granulométricas Figura 1 do CPV ARI e do MC podese concluir que as maiores partículas dos dois materiais apresentam dimensões aproximadamente de 50 μm Já as maiores partículas o RTM apresenta dimensão máxima de 56 μm Além disso é possível observar na Figura 1 que a areia utilizada possui maior concentração de grãos entre 015 e 03 mm O diâmetro máximo dos grãos é de 12 mm e ela apresenta um módulo de finura de 256 A preparação das argamassas estabilizadas incluiu uma mistura de referência sem adição pozolânica e outras contendo as adições de até 20 de RTM em relação a massa do aglomerante O traço de referência utilizado foi de 15804 em massa aglomeranteareia 0044 de AIA e 0916 de AEH em massa traço fornecido por concreteira local O procedimento de misturas de argamassas foi realizado conforme a NBR 1654120169 Tabela 2 Identificação das misturas analisadas Argamassa CPV g Areia g RTM g MC g AIA g AEH g Água g REF 131247 761758 0 0 0577 12022 12731 10RTM 118095 761758 13122 0 0577 12022 13678 20RTM 104974 761758 26243 0 0577 12022 14567 10MC 118095 761758 0 13122 0577 12022 13678 20MC 104974 761758 0 26243 0577 12022 14567 Todas as misturas de argamassas foram moldadas em recipientes prismáticos 4 x 4 x 16 cm conforme normas vigentes A moldagem ocorreu para os tempos de estabilização 0hrs e 48hrs As misturas foram armazenadas em recipientes de PVC em local protegido do sol e vento com uma lâmina de água de 3cm e após endurecidas foram desmoldadas e colocadas em cura úmida até a idade de 28 prosseguindose então com as análises no estado endurecido As misturas foram analisadas no seu estado fresco e endurecido As propriedades avaliadas no estado fresco foram trabalhabilidade densidade de massa fresca A trabalhabilidade consistiu segundo o ensaio da mesa de consistência ou Flow Table conforme a NBR 13276201610 As determinações da densidade de massa fresca e do teor de ar incorporado foram realizadas de acordo com os procedimentos da NBR 13278200511 A propriedade avaliada no estado endurecido foi resistência à compressão axial conforme as normas NBR 132792005 12 3 RESULTADOS E DISCUSSÕES 31 Consistência das argamassas Para análise da consistência das argamassas foi fixado um índice de espalhamento de 2805mm e realizados as medições em três direções para cada mistura conforme a NBR 13276201610 Desse modo a quantidade de água foi determinada por meio de tentativas até obter um valor nessa faixa A Figura 2 a apresenta os espalhamentos das misturas analisadas e a Figura 2 b mostra o espalhamento da mistura 10MC na mesa de consistência Figura 2 a Consistência das argamassas b Argamassa estabilizada contendo 10 de metacaulim De acordo com a Figura 2 a é possível observar que as reduções do espalhamento nas misturas com adições de RTM e MC foram superiores em relação a argamassa de referência isto é a argamassa de referência teve uma diminuição de 42 do seu espalhamento em 48hrs em relação ao seu espalhamento em 0hrs Já as misturas contendo 10 e 20 de MC apresentaram um decréscimo de 116 e 134 às 48hrs de estabilização respectivamente e as amostras 10RTM e 20RTM tiveram reduções de 112 e 144 às 48hrs de estabilização respectivamente Em consonância com o observado por Matos 2013 e Barbosa 2006 O fato das amostras de referência apresentarem resultados inferiores as amostras de RTM e MC em todas as horas de estabilização podem estar relacionados a estrutura lamelar no caso do metaculim e as reações de hidratação que se processam de forma mais lenta que o usual cimento portland Além disso comparando as amostras contendo metacaulim e resíduos de tijolos cerâmicos moídos notase que as misturas com 20 de RTM apresentam uma redução mais notória com as horas de estabilização comportamento semelhante ao observado pelos estudos de Lucas 2003 no qual segundo o autor o RTM pode ser responsável pela redução no espalhamento pois possui uma alta capacidade de absorção de água Outra possível justificativa para esse resultado seria a quantidade de aditivo utilizado que não foi adequada para dar trabalhabilidade a amostra Já as amostras contendo 10 de MC e 10 de RTM demostraram um comportamento semelhante de redução cerca de 11 da consistência ao longo do tempo de estabilização 32 Densidade de massa fresca e teor de ar incorporado A Figura 3 a apresenta as densidades de massa fresca e a Figura b os teores de ar incorporado das argamassas analisadas Figura 3 a Densidade de massa fresca b Teor de ar incorporado das argamassas De acordo com a Figura 3 a é possível notar o aumento da densidade de massa nas misturas com RTM e MC em relação a amostra de referência destacando principalmente esse aumento para as misturas contendo 20 de MC e RTM com 48hrs de estabilização Assim as argamassas com 20 de RTM e MC apresentaram um aumento de 39 e 44 respectivamente das densidades de massa em 48hrs em relação a amostra de referência isto pode ter ocorrido devido ao fato do MC e do RTM apresentarem uma granulometria mais fina facilitando a redução do ar incorporado nas argamassas De acordo com os resultados Figura 3 b obtidos as misturas REF 20MC e 20RTM apresentaram reduções de 11 133 e 108 do seu teor de ar incorporado em 48hrs em relação ao tempo de estabilização de 0hrs respectivamente Além disso é possível observar uma tendência de redução do teor de ar incorporado e um aumento da densidade de massa das argamassas com o aumento do tempo de estabilização isto pode ter sido ocasionado pela redução de espaços vazios gerados devido ao assentamento das partículas 33 Resistência à compressão axial Para a determinação da resistência à compressão das argamassas foram analisados 6 corpos de prova para cada mistura A Figura 4 apresenta as resistências à compressão axial das argamassas analisadas ensaiadas aos 28 dias Figura 4 Resistências à compressão axial das argamassas analisadas De acordo com os resultados apresentados na Figura 4 a argamassa de referência teve um decréscimo de 92 da sua resistência a compressão axial em 48hrs em relação ao tempo de estabilização de 0hrs A autora Bellei 2019 também observou semelhante comportamento em seus estudos denotando a possibilidade do ar incorporado nessas argamassas ser maior assim essa propriedade pode ser afetada Já as misturas com 10 de MC e RTM apresentaram um aumento de 303 e 92 respectivamente da resistência a compressão axial às 48hrs em relação ao tempo de estabilização de 0hrs Na figura 4 é possível notar uma tendência de aumento na resistência à compressão das argamassas em função do tempo de estabilização para as argamassas contendo RTM e MC assim como observado anteriormente por estudos de Cruz 2019 Com uma resistência maior as misturas com adições de 20 Assim as misturas 20RTM e 20MC apresentaram um aumento de 111 e 614 respectivamente da resistência à compressão em 0h em relação a resistência à compressão em 48h nas misturas 4 CONCLUSÃO As argamassas com as adições pozolânicas apresentaram um aumento da densidade de massa no estado fresco com o aumento da proporção de MC e RTM na mistura Além disso as misturas com substituição parcial do cimento Portland por 20 de MC e RTM apresentaram 1382 117 122 1483 1575 0 1255 1524 1969 1619 175 0 REF 10MC 20MC 10RTM 20RTM 10 12 14 16 18 20 22 0 horas 48 horas Argamassas Resistência à compressão axial MPa um aumento de 614 e 111 respectivamente da resistência à compressão axial em 48 horas em relação a resistência à compressão axial da mistura de referência para o mesmo tempo de estabilização Concluindo portanto que argamassas estabilizadas contendo metacaulim e resíduos de tijolos moído apresentaram propriedades satisfatórias e viabilidade para serem utilizadas para assentamento 5 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 1 KEBHARD Jonathan Mello KAZMIERCZAK Claudio de Souza Avaliação do comportamento de uma argamassa estabilizada ao longo de seu tempo de estabilização In SIMPÓSIO BRASILEIRO DE TECNOLOGIA DAS ARGAMASSAS 12 2017 São Paulo Anais do Simpósio Brasileiro de Tecnologia das Argamassas São Paulo SBTA 2017 2 CASALI J M et al Avaliação das propriedades do estado fresco e endurecido da argamassa estabilizada para revestimento In SIMPÓSIO BRASILEIRO DE TECNOLOGIA DAS ARGAMASSAS 14 2017 São Paulo Anais do Simpósio Brasileiro de Tecnologia das Argamassas São Paulo SBTA 2017 3 GOBBI A Atividade pozolânica de adições minerais pelas NBR 57512012 e NBR 57522012 uma análise crítica a partir de métodos complementares 162 f Dissertação de mestrado em Engenharia de Construção Civil UFPR Universidade Federal do Paraná Curitiba Paraná 2014 4 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS NBR 16972 Agregados Determinação da massa unitária e do volume de vazios Rio de Janeiro 2021 5 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS NBR 16605 Cimento Portland e outros materiais em pó Determinação da massa específica Rio de Janeiro 2017 6 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS NBR 16697 Cimento Portland Requisitos Rio de Janeiro 2018 7 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS NBR 12653 Materiais pozolânicos Requisitos Rio de Janeiro 2014 8 OLIVEIRA S V Reologia de pastas cimentícias contendo adições minerais Trabalho de Conclusão de Curso Graduação Universidade Federal de Campina Grande UFCG 2019 9 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS NBR 16541 Argamassa para assentamento e revestimento de paredes e tetos Preparo da mistura para a realização de ensaios Rio de Janeiro 2016 10 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS NBR 13276 Argamassa para assentamento e revestimento de paredes e tetos determinação do índice de consistência Rio de Janeiro 2016 11 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS NBR 13278 Argamassa para assentamento e revestimento de paredes e tetos determinação da densidade de massa e do teor de ar incorporado Rio de Janeiro 2005 12 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS NBR 13279 Argamassa para assentamento e revestimento de paredes e tetos Determinação da resistência à tração na flexão e à compressão Rio de Janeiro 2005 13 BELLEI Poliana e Caten Andressa Ten A avaliação do desempenho da argamassa estabilizada de 36 é 72 horas para o revestimento externo em diferentes tempos de utilização e modo de armazenamento Simpósio Brasileiro de Tecnologia das Argamassas Junho de 2019 pp 171178 14 MATOS Paulo Ricardo de Estudo da utilização de argamassa estabilizada em alvenaria estrutural de blocos de concreto Florianópolis sn 2013 15 CRUZ J S OLIVEIRA FMdc é CARNEIRO AMP A relação entre a resistência mecânica á compressão o coeficiente de capilaridade e a variação de massa das argamassas mistas de cal e metacaulim Manutenção reabilidade e restauro Simpósio Brasileiro de Tecnologia das Argamassas Goiânia GO2019 16 BARBOSA Fred R MOTA João M F e P CARNEIRO Arnaldo M A influência do teor de adição metacaulim nas propriedades no estado endurecido Capilaridade e resistência mecânica das argamassas inorgânicas para a recuperação de monumentos históricos Encontro Nacional de Tecnologia no Ambiente Construído ENTAC 2006 XIX Encontro Nacional de Tecnologia do Ambiente Construído ENTAC 2022 Ambiente Construído Resiliente e Sustentável Canela Brasil 9 a 11 novembro de 2022 Como citar NOGUEIRA A G PAULA J A DE COELHO J A INCORPORAÇÃO DE VIDRO MOÍDO DE GARRAFAS LONG NECK AO CONCRETO PARA A FABRICAÇÃO DE PAVERS In ENCONTRO NACIONAL DE TECNOLOGIA DO AMBIENTE CONSTRUÍDO 19 2022 Canela Anais Porto Alegre ANTAC 2022 p XXXXXX Incorporação de vidro moído de garrafas long neck ao concreto para a fabricação de pavers Incorporation of ground glass from long neck bottles in concrete for the manufacture of pavers Andrêssa Gomes Nogueira Instituto Federal de Goiás Uruaçu Brasil agnogueira44gmailcom Jéssyca Augusto de Paula Instituto Federal de Goiás Uruaçu Brasil jessycadepaula5gmailcom Jéssica Azevedo Coelho Instituto Federal de Goiás Uruaçu Brasil jessicacoelhoifgedubr Resumo Buscando promover o desenvolvimento sustentável este trabalho analisa a viabilidade do uso de vidro moído proveniente de garrafas long neck como agregado miúdo na produção de pavers em conformidade com a NBR 97812013 Para isso foi feito um estudo da dosagem do concreto convencional onde a partir do traço ideal obtido foram fabricados pavers com incorporação do resíduo e analisado o comportamento de sua resistência à compressão Concluiuse que nenhum dos blocos atingiu o valor mínimo de 35 MPa entretanto aqueles que receberam a incorporação do vidro apresentaram comportamentos de resistência superiores aos que não receberam Palavraschave Pavers Dosagem do concreto Vidro Long neck Abstract Seeking to promote sustainable development this research analyzes the feasibility of using crushed glass from long neck bottles as fine aggregate in the production of pavers according to the NBR 97812013 For this a study of the dosage of conventional concrete was developed where from the ideal mix obtained paver blocks were made with the incorporation of the crushed glass and through that the performance of their compressive strength was analyzed It was concluded that none of the blocks reached the minimum value of 35 MPa however those that received the incorporation of glass had higher strength performance than those who did not receive Keywords Pavers Concrete dosage Glass Long neck ENTAC2022 Ambiente Construído Resiliente e Sustentável 2 INTRODUÇÃO A construção civil ao longo dos anos conseguiu avançar a passos largos devido a modernização dos processos construtivos através do avanço tecnológico industrial Em razão deste progresso essa se tornou uma grande responsável pelo desenvolvimento social e econômico da sociedade Entretanto em conjunto com os novos avanços cresceram também os desafios uma vez que este ramo tem se mostrado como um dos que mais contribui com os vastos impactos ambientais que começam desde a extração de matériasprimas e perdura até o descarte inadequado de resíduos na natureza assim como afirmam Motta e Aguilar 1 Marques 2 afirma que em um mundo onde a sustentabilidade é crucial para a sobrevivência da espécie humana a intensa exploração de recursos naturais deve ser repensada uma vez que sua reposição pelo meio ambiente possui uma cadência inferior ao seu consumo é necessário mudar os paradigmas existentes e focálos no desenvolvimento sustentável De acordo com John 3 a construção civil é responsável por consumir de 14 a 50 dos recursos naturais extraídos em todo o planeta Dessa forma buscando diminuir esse consumo e promover uma construção sustentável diversos pesquisadores vêm estudando sobre a possibilidade de aproveitar materiais tidos até então como descartáveis na confecção de materiais alternativos utilizados neste setor Essa investigação se ampara no Objetivo 12 Consumo e Produção Responsáveis dos Objetivos do Desenvolvimento Sustentável ODS propostos pela Organização das Nações Unidas ONU De acordo com Marques 2 consumir e produzir de forma responsável visa por exemplo recircular um produto ao invés de descartálo minimizando a geração de resíduos e reduzindo as emissões de poluentes ao meio ambiente A indústria da construção civil além de consumir possui a capacidade de absorver os resíduos gerados tanto por ela como por outras atividades econômicas através da incorporação de resíduos na produção dos materiais de construção entre eles o concreto Essa investigação se dá principalmente pelo fato de o concreto ser um material com alto potencial empacotador ou seja possui a capacidade de incorporar diversos tipos de resíduos como afirma Simões 4 Diante disso os blocos de concreto para pavimentação os conhecidos pavers por serem peças préfabricadas de concreto também são alvos de estudos do gênero Alguns autores analisaram a incorporação de variados tipos de resíduos nestas peças como substitutos aos agregados naturais em uma tentativa de proporcionar uma destinação correta para resíduos que são constantemente descartados de forma imprópria na natureza e diminuir a procura por agregados naturais como salienta Fioriti Ino e Akasaki 5 A NBR 9781 6 define o bloco de concreto para pavimentação como uma peça pré moldada de concreto utilizada como material de revestimento em pavimento intertravado Esta normativa estabelece que o concreto utilizado na fabricação das ENTAC2022 Ambiente Construído Resiliente e Sustentável 3 peças deve ser constituído de cimento Portland agregados miúdo e graúdo e água sendo permitido o uso de aditivos e pigmentos Para a fabricação do concreto que originará os blocos assim como na fabricação do concreto convencional deve existir uma proporção entre o cimento agregados e água Proporção essa que está relacionada à dosagem do concreto que pode ser definida de acordo com Tango apud HOOD 7 como o conjunto de operações para estabelecimento do traço O traço por sua vez é a melhor proporção que se expressa essas quantidades de materiais constituintes do concreto relativo à quantidade de cimento Existem diversas metodologias que visam estabelecer a melhor dosagem para obter um concreto que além de conseguir atender os requisitos seja econômico Dentre essas metodologias têmse um método desenvolvido no Brasil e que é muito utilizado no país tratase do Método IPTEPUSP desenvolvido pelo Instituto de Pesquisas Tecnológicas da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo De acordo com Marchioni 8 esse método considera que a melhor proporção entre os agregados disponíveis é aquela que consome a menor quantidade de água para obter um certo abatimento requerido Uma vez fixada a trabalhabilidade exploramse diferentes teores de argamassa e relações água cimento ac A formulação do concreto utilizando este método expressa o traço em massa e quantidades relativas ao cimento no formato 1 a p x cimento areia pedra águacimento ou no formato 1 m cimento agregados Para utilização deste método são necessários três pontos para montar o diagrama de dosagem sendo sugerido a fixação de um ponto inicial para servir de partida para obter informações necessárias para confecção dos traços complementares É sugerida a fixação do traço base 15 um traço mais rico em cimento 135 e outro mais pobre 165 como afirmam Helene e Terzian 9 Entre os materiais que vêm sendo estudados como possíveis de serem incorporados ao concreto para a produção dos pavers temse o vidro De acordo com Rosa Cosenza e Barroso 10 as pesquisas envolvendo o resíduo de vidro vem ganhando destaque pelo fato do vidro ser considerado um material física e quimicamente inerte o que o torna um material com bastante potencial para ser explorado na construção civil em adições não convencionais A quantidade de resíduo gerado por esse tipo de material é cada vez maior e necessita de uma destinação correta visto que este material pode acarretar diversos problemas É o caso das conhecidas garrafas long neck essas que vem ganhando destaque nos últimos anos e se tornando comum principalmente no armazenamento de bebidas alcoólicas O resíduo gerado pelo descarte inadequado dessas garrafas representa um resíduo preocupante gerado hoje em todo o mundo O fato das long necks não serem retornáveis se tornou um motivo de preocupação Após o consumo elas são descartadas no lixo e posteriormente levadas a lixões ou aterros sanitários Esse hábito ocasiona poluição ambiental visto que o espaço ocupado pelas garrafas nesses depósitos poderia ser ocupado por materiais de rápida decomposição uma vez que o vidro não é biodegradável ou seja a natureza não é capaz de absorvêlo segundo Vasques Rocha e Fernandes 11 ENTAC2022 Ambiente Construído Resiliente e Sustentável 4 À vista disto este trabalho justificase importante pois pretende analisar tecnicamente a substituição parcial do agregado miúdo por resíduo de vidro na fabricação de pavers uma vez que se comprovada essa possibilidade poderá ser empregado na construção civil um material mais ecologicamente correto e encontrar uma destinação final adequada às long necks minimizando seu descarte inadequado na natureza De acordo com a justificativa abordada anteriormente este trabalho tem como objetivo geral analisar a viabilidade técnica do uso do resíduo sólido de vidro moído proveniente do beneficiamento de garrafas de vidro long neck como agregado miúdo na produção de blocos de concreto para pavimentação Como objetivos específicos têmse o estabelecimento de um traço de referência para a partir dele incorporar o resíduo de vidro confeccionar os pavers com traço definido e analisar o comportamento da resistência mecânica à compressão de acordo com a NBR 9781 6 MATERIAIS E MÉTODOS Em relação à abordagem a pesquisa classificase como explicativa pois através das experiências ensaios e dados coletados buscase desenvolver uma dosagem para a produção dos blocos de concreto com incorporação de resíduo de vidro e analisar suas características mecânicas Quanto ao método de procedimento este trabalho utilizou se da pesquisa experimental que consiste em avaliar as variáveis referentes a um objeto de estudo fazendo que o pesquisador atue como agente ativo da pesquisa como afirma Gil 12 As garrafas long neck utilizadas para a obtenção do resíduo de vidro foram arrecadadas por meio de campanhas de arrecadação através das redes sociais Garrafas de diversas cores e marcas foram obtidas entretanto com o intuito de padronizar o resíduo que seria utilizado somente as garrafas da cor verde e de uma marca específica foram selecionadas para o experimento Buscando obter a pureza do resíduo as garrafas foram lavadas e seus rótulos foram retirados após a higienização foram dispostas em lonas plásticas para secagem para posteriormente seguirem para a etapa de moagem O resíduo de vidro foi obtido através da fragmentação das garrafas até que se alcançou granulometria próxima à da areia O processo de moagem foi terceirizado alugouse um equipamento utilizado no garimpo um moinho de rolo que foi capaz de triturar as garrafas por completas e de forma mais rápida e prática conseguiuse obter o resíduo com a granulometria desejada O processo de obtenção do resíduo de vidro pode ser observado na Figura 1 ENTAC2022 Ambiente Construído Resiliente e Sustentável 5 Figura 1 Obtenção do resíduo de vidro A Garrafas prontas para moagem B Moinho utilizado para triturar as garrafas C Resíduo de vidro obtido Fonte as autoras Com base nos trabalhos de Cenci 13 e Jen et al 14 que também analisaram a incorporação de vidro ao concreto para a produção de pavers constatouse que o vidro é um bom substituto em teores de até 20 de substituição Com isso foram escolhidas para esta pesquisa taxas de substituição em massa de agregado miúdo pelo resíduo de vidro de 0 15 20 e 25 Antes de realizar a substituição de fato foi realizado o estudo do traço a fim de verificar a melhor dosagem para o concreto convencional sem incorporação do resíduo Para isso utilizouse o método IPTEPUSP para dosagem do concreto pois buscouse investigar qual o melhor traço utilizandose os agregados disponíveis na região que são os materiais comumente empregados pelos fabricantes locais na confecção dos blocos Para o estudo do traço foram moldados corpos de prova cilíndricos CPCs em três traços base pobre em cimento e rico em cimento 15 165 135 respectivamente e Slump Test de 81 cm Com estes CPCs foi realizado aos 7 21 e 28 dias de idade o ensaio de resistência mecânica à compressão para que dessa forma consigase obter o traço de referência Para a realização do ensaio as unidades ensaiadas foram capeadas com enxofre formando duas camadas uniformes nas superfícies superior e inferior O ensaio foi realizado utilizandose a máquina de ensaio DL60000 da marca EMIC A taxa de carregamento utilizada no ensaio de compressão simples dos blocos foi de 0450 MPas O processo de fabricação e preparação dos corpos de prova é apresentado na Figura 2 Após a realização do ensaio de resistência mecânica à compressão com os corpos de prova cilíndricos e elaboração do traço ideal os pavers foram produzidos Para cada teor de substituição inicialmente estipulado 0 15 20 e 25 foram fabricadas 15 unidades Os materiais utilizados foram o cimento CP V de Alta Resistência Inicial ARI brita 1 areia média e resíduo de vidro ENTAC2022 Ambiente Construído Resiliente e Sustentável 6 Figura 2 Fabricação e preparação dos CPCs para ensaio A CPCs no estado fresco B CPC capeado com enxofre e pronto para ensaio C Ensaio de resistência à compressão dos CPCs Fonte as autoras As peças foram moldadas todas no mesmo dia na empresa Uruaçu Indústria e Comércio e após três dias foram desmoldadas identificadas e transportadas para o IFG Campus Uruaçu onde foram colocadas imediatamente em solução saturada de hidróxido de cálcio para realização do ensaio de resistência à compressão aos 28 dias de idade Para a realização do ensaio mecânico de resistência à compressão a superfície das peças foram retificadas com argamassa de gesso 24 horas antes da realização do ensaio para que dessa forma a força aplicada pudesse ser distribuída em uma superfície plana e uniforme auxiliando assim em uma maior confiabilidade nos dados Ensaiouse 6 peças escolhidas aleatoriamente de cada teor de substituição dessa forma foram ensaiadas no total 24 peças O processo de preparação dos pavers é mostrado na Figura 3 Figura 3 Preparo dos pavers para realização do ensaio A Pavers em solução saturada para cura B Capeamento com argamassa de gesso C Ensaio de resistência à compressão das peças Fonte as autoras ENTAC2022 Ambiente Construído Resiliente e Sustentável 7 RESULTADOS E DISCUSSÕES A partir do ensaio de resistência mecânica à compressão realizado com os corpos de prova cilíndricos foi possível construir o ábaco apresentado na Figura 4 a fim de direcionar a melhor dosagem do concreto empregado na confecção dos pavers Figura 4 Ábaco de dosagem Fonte as autoras Analisando o ábaco e tendo como referência a resistência de 35 MPa estabelecida pela NBR 9781 6 para tráfego leve obtémse uma relação águacimento ac de 054 e um traço ótimo de 14 Explicitando melhor em proporções de cimento agregado miúdo e agregado graúdo têmse o traço 11624 como o traço ideal para a confecção dos blocos sendo a partir deste traço feita a incorporação do resíduo de vidro em massa A Tabela 1 mostra as quantidades de materiais em quilogramas empregadas na produção das peças de concreto de acordo com cada teor de substituição previamente escolhido tendo como base o traço encontrado acima Tabela 1 Quantidade de materiais empregados na produção dos pavers Teor de Substituição Cimento Kg Areia Kg Resíduo de vidro Kg Brita Kg 0 1087 1848 000 2500 15 1087 1571 277 2500 20 1087 1478 370 2500 25 1087 1386 462 2500 Fonte as autoras Cabe destacar que a quantidade de brita e de cimento foram fixadas portanto não variaram de um teor para outro A variação aconteceu na massa de agregado miúdo pois é este material que estava sendo substituído parcialmente pelo resíduo de vidro ENTAC2022 Ambiente Construído Resiliente e Sustentável 8 Quanto ao ensaio mecânico de resistência à compressão dos blocos de concreto para pavimentação os resultados das tensões resistidas para todos os teores de incorporação do resíduo de vidro estão apresentados na Tabela 2 a seguir Tabela 2 Resistências dos pavers ensaiados Teor de Substituição Corpo de prova Tensão Resistida MPa Tensão Média MPa Desvio Padrão Resistência Característica Estimada fpkest em MPa 0 1 2 3 4 5 6 2691 2708 1932 2013 2044 2039 2238 3559 1907 15 7 8 9 10 11 12 2770 2513 2651 2617 2534 2574 2610 0936 2524 20 13 14 15 16 17 18 2676 2447 2789 2561 2590 2252 2553 1866 2381 25 19 20 21 22 23 24 2025 2612 2454 2190 2307 2503 2349 2172 2149 Fonte as autoras Notase que nenhuma das unidades ensaiadas atingiu a resistência mínima de 35 MPa estabelecida pela NBR 9781 6 Também é possível observar que as resistências das peças que receberam a incorporação do vidro em diferentes teores de substituição se sobressaíram em relação às resistências das peças que foram moldadas com o concreto convencional ou seja sem adição do resíduo de vidro Observase que os menores valores de resistências individuais que por consequência levaram à menor resistência característica estimada fpk est pertencem às peças que não receberam incorporação do vidro Ademais verificase que o desvio padrão do grupo de peças que não receberam a incorporação do vidro foi bastante elevado indicando uma heterogeneidade das resistências individuais dos blocos Enquanto isso o desvio padrão das peças que ENTAC2022 Ambiente Construído Resiliente e Sustentável 9 receberam a incorporação do vidro foram valores menores sendo o desvio padrão da substituição de 15 o menor valor dentre os resultados obtidos Observando a Figura 5 é possível verificar o comportamento das resistências individuais de cada lote de uma forma mais visualmente clara Figura 5 Resistência à compressão por lote analisado Boxplot Fonte as autoras Quanto ao lote que não recebeu incorporação de vidro percebese que as resistências se comportam com amplitude e dispersão elevadas visto que os valores oscilam em uma faixa maior Notase também ainda na análise deste lote que os valores se comportam de forma positivamente assimétrica ou seja acima da mediana Agora analisando o lote de 15 tratase do lote que possui menor amplitude e dispersão dos dados uma vez que os valores estão concentrados em um intervalo menor Percebe se além disso que este é também o lote em que os dados se comportam de maneira mais simétrica e homogênea possuindo apenas um ponto de máximo mais significativo que o ponto de mínimo Quanto ao lote de 20 de incorporação observase que a amplitude dos valores assim como a dispersão se comportam de maneira nem muito elevada e nem muito baixa e como a mediana ficou um pouco mais próxima do terceiro quartil podese dizer que os dados são negativamente assimétricos Por fim analisando o lote de 25 é possível observar que este é o segundo lote dentre os analisados com maior amplitude e dispersão dos dados ficando atrás apenas do lote de 0 de incorporação Quanto a simetria mais uma vez os valores são ditos como negativamente assimétricos visto que a mediana se aproxima mais do terceiro quartil novamente Como já comentado acima nenhuma das peças ensaiadas atingiu a resistência esperada de 35 MPa Sabese que quando se trata de concreto diversos fatores podem interferir nas suas propriedades No caso deste trabalho um dos fatores que pode ter interferido foi o local de moldagem e secagem das peças uma vez que elas foram fabricadas e secas na fábrica de artefatos de concreto em um galpão coberto somente 1500 2000 2500 3000 3500 0 15 20 25 Resistência à Compressão MPa Incorporação de Resíduo de Vidro ENTAC2022 Ambiente Construído Resiliente e Sustentável 10 por cima e aberto nas laterais não sendo possível controlar fatores como umidade e temperatura Como o cimento utilizado foi o CP V ARI que é um tipo de cimento que faz com que o concreto atinja uma resistência alta já nos primeiros dias de idade fatores como os mencionados acima devem receber uma atenção especial visto que podem interferir de forma significativa nos resultados finais Ademais o tempo de desmolde das peças pode ter influenciado também uma vez que após a fabricação as peças demoraram três dias para serem desmoldadas e colocadas em solução saturada para cura Salientase que nesta pesquisa as peças foram moldadas sem o uso de aditivos superplastificantes e demais produtos do gênero Talvez se estes artifícios tivessem sido utilizados os valores mínimos de resistência à compressão fossem alcançados Dessa forma sugerese para pesquisas futuras o uso de tecnologias que auxiliem as peças a atingirem os requisitos estabelecidos pela normativa CONSIDERAÇÕES FINAIS No que se refere à resistência à compressão das peças concluiuse que as amostras que receberam a incorporação do vidro apresentaram resistências mais elevadas do que as que não receberam incorporação deste material Entretanto nenhuma das peças analisadas atingiu a resistência mínima estabelecida pela norma Contudo mesmo não atingindo a resistência mínima acreditase que os blocos ainda assim podem ser utilizados em ambientes de baixa intensidade de sobrecarga como calçadas parques jardins praças e ciclovias Sugerese que a norma especifique melhor os valores mínimos de resistência levando em consideração a finalidade de aplicação das peças tendo em vista o local específico que elas serão empregadas depois de confeccionadas Além disso destacase que os valores de resistência atingidos por todas as peças ensaiadas foram superiores a resistência mínima de 20 MPa estipulada pela NBR 6118 15 para concreto com fins estruturais Dessa forma podese sugerir a investigação de incorporação de resíduo de vidro de garrafas long neck na produção de concretos com finalidade estrutural Ademais vale ressaltar que a utilização de peças como essas contribui positivamente para a diminuição de resíduos que vem sendo gerados em grande proporção atualmente pelo descarte inadequado das long necks na natureza Esta pesquisa pode ser utilizada como norteadora para trabalhos futuros a fim de encontrar uma taxa de substituição ideal do agregado miúdo pelo resíduo de vidro de garrafas long neck que melhore os valores de resistência à compressão de blocos de concreto para pavimentação Verificase que este trabalho se resumiu a substituições de 0 a 25 entretanto não é descartada a possibilidade de um possível aumento de resistência e melhores índices de absorção de água com o uso de tecnologias específicas para isso ENTAC2022 Ambiente Construído Resiliente e Sustentável 11 Por fim salientase a importância de pesquisas como esta no ramo da sustentabilidade que buscam diminuir os impactos negativos causados pelo descarte de resíduos na natureza e promover um desenvolvimento sustentável AGRADECIMENTOS Nossa gratidão aos nossos amigos e às Prefeituras dos municípios de Hidrolina GO e Pilar de Goiás por todo empenho na arrecadação das garrafas long neck À empresa Uruaçu Indústria e Comércio por todo apoio financeiro e executivo oferecido no desenvolver desta pesquisa A Sebastião Rodrigues Nunes por todo o auxílio na execução dos ensaios e Jonas Costa dos Santos pela ajuda na moagem das garrafas Ao IFG Campus Uruaçu por proporcionar equipamentos espaço materiais e todo suporte necessário para a execução deste trabalho REFERÊNCIAS 1 MOTTA S F AGUILAR M T P Sustentabilidade e processos de projetos de edificações Gestão Tecnologia de Projetos v 4 Sl 2009 Disponível em httpswwwrevistasuspbrgestaodeprojetosarticleview5095355034 Acesso em 29 janeiro 2022 2 MARQUES M F C Agenda 2030 objetivos do desenvolvimento sustentável ODS da ONU desafios ao desenvolvimento tecnológico e à inovação empresarial Dissertação Mestrado em Engenharia da Qualidade e Ambiente Instituto Superior de Engenharia de Lisboa Lisboa 2020 Disponível em httprepositorioiplptbitstream1040021123181Dissertac3a7c3a3opdf Acesso em 27 maio 2022 3 JOHN V M Reciclagem de resíduos na construção civil contribuição à metodologia de pesquisa e desenvolvimento Tese Livre Docência Escola Politécnica da Universidade de São Paulo São Paulo 2000 Disponível em httpsietspcombrstaticmediamedia files20150123LVVanderleyJohnReciclagemResiduosConstrucaoCivilpdf Acesso em 14 junho 2021 4 SIMÕES L J Estudo da aplicação de resíduo de vidro laminado na produção de concretos Dissertação Mestrado em Engenharia Civil Universidade Federal do Espírito Santo Vitória 2013 Disponível em httpscoreacukdownloadpdf161367129pdf Acesso em 14 junho 2021 5 FIORITI C F INO A AKASAKI J L Avaliação de blocos de concreto para pavimentação intertravada com adição de resíduos de borracha provenientes da recauchutagem de pneus Ambiente Construído v 7 n 4 p 4354 Porto Alegre 2007 Disponível em httpsseerufrgsbrambienteconstruidoarticleview37532106 Acesso em 25 abril 2021 6 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS NBR 9781 Peças de concreto para pavimentação Especificação e métodos de ensaio Rio de Janeiro 2013 7 HOOD R S Análise da viabilidade técnica da utilização de resíduos de construção e demolição como agregado miúdo reciclado na confecção de blocos de concreto para pavimentação Dissertação Mestrado Programa de PósGraduação em Engenharia Civil Universidade Federal do Rio Grande do Sul Porto Alegre 2006 Disponível em httpslumeufrgsbrbitstreamhandle1018312112000623333pdfsequence1 Acesso em 15 maio 2021 ENTAC2022 Ambiente Construído Resiliente e Sustentável 12 8 MARCHIONI M L Desenvolvimento de técnicas para caracterização de concreto seco utilizado na fabricação de peças de concreto para pavimentação intertravada Dissertação Mestrado Escola Politécnica da Universidade de São Paulo São Paulo 2012 Disponível em httpswwwtesesuspbrtesesdisponiveis33146tde 18072013150832publicodissertacaomarianamarchionipdf Acesso em 20 maio 2021 9 HELENE P TERZIAN P Manual de dosagem e controle do concreto São Paulo Pini 1992 10 ROSA S E S COSENZA J P BARROSO D V Considerações sobre a indústria do vidro no Brasil BNDES Setorial Sl 2007 Disponível em httpswebbndesgovbrbibjspuibitstream140826661BS202620ConsideraC3 A7C3B5es20sobre20a20indC3BAstria20do20vidroPpdf Acesso em 25 junho 2021 11 VASQUES R A ROCHA V C FERNANDES D M P Vidro Reciclado Aplicado a Revestimentos Cerâmicos In Congresso Brasileiro de Cerâmica 51 2007 Salvador Disponível em httpsabceramorgbrwp contentuploadsareaassociado51artigos51cbc915pdf Acesso em 25 maio 2021 12 GIL A C Como elaborar projetos de pesquisa 4 ed São Paulo Atlas 2002 13 CENCI C S Estudo da viabilidade técnica da utilização de vidro cominuído na produção de blocos de concreto para pavimentação Trabalho de Conclusão de Curso Bacharelado em Engenharia Civil Universidade Federal do Pampa Alegrete 2019 Disponível em httpdspaceunipampaedubr8080handleriu4191 Acesso em 16 junho 2021 14 JEN C J PAULA A ALVES A L FERREIRA A A SANTOS A S Incorporação parcial de resíduo de vidro no concreto para produção de pavers de pavimentação caracterização mecânica In Congresso SulAmericano de Resíduos Sólidos e Sustentabilidade 2 2019 Foz do Iguaçu Disponível em httpwwwibeasorgbrconresolconresol2019VII 049pdf Acesso em 16 junho 2021 15 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS NBR 6118 Projeto de estruturas de concreto Procedimento Rio de Janeiro 2014