Produção e avaliação do uso de pozolana com baixo teor de carbono obtida da cinza de casca de arroz residual para concreto de alto desempenho

Abstract

Os benefícios da utilização da cinza de casca de arroz como adição pozolânica em argamassas e concretos têm sido amplamente discutidos e divulgados por diversos pesquisadores nas últimas décadas. Entretanto, ao contrário de outras pozolanas, a utilização da cinza de casca de arroz não alcançou o mesmo sucesso comercial. A barreira imposta pelo mercado consumidor está relacionada, em parte, à coloração escura (preta) que o material confere aos produtos à base de cimento Portland com ele confeccionados. Isto se deve ao elevado teor de carbono presente na cinza de casca de arroz residual. Assim, o principal objetivo deste trabalho foi viabilizar a fabricação e utilização de pozolana com baixo teor de carbono obtida da cinza de casca de arroz residual para a produção de concreto de alto desempenho. Para a retirada do carbono empregou-se um sistema industrial desenvolvido em parceria com uma indústria local. O sistema é constituído por um forno rotativo contínuo capaz de reduzir o teor de carbono da cinza de casca de arroz residual pela requeima do material sob condições controladas de temperatura e tempo de retenção do material no interior do forno. Foram consideradas 4 temperaturas, 3 tempos de retenção e 2 condições de moagem. Uma avaliação estatística, com base em resultados de resistência à compressão de corpos-de-prova de argamassa, moldados com as diferentes cinzas produzidas, permitiu classificar os materiais sob o ponto de vista técnico. Coube a empresa, em função de fatores como consumo energético e facilidade na manutenção da temperatura do sistema, selecionar o material que seria produzido em escala. Com o material selecionado produziu-se concreto de alto desempenho. Além da resistência mecânica, o material foi avaliado quanto a aspectos relativos à durabilidade: comportamento frente ao ataque por sulfatos e reação álcali-agregado. Os concretos com cinza de casca de arroz de baixo teor de carbono selecionada apresentaram resultados compatíveis aos concretos produzidos com sílica ativa e superiores aos concretos de referência (sem adição pozolânica), tanto com relação à resistência mecânica como no comportamento frente ao ataque por sulfatos. Com relação à reação álcali-agregado, a exemplo da sílica ativa, o material foi considerado inócuo. Finalmente, as evidências experimentais corroboram a viabilidade da produção de um material com reduzidos teores de carbono e boa reatividade, obtido a partir da cinza de casca de arroz residual, capaz de ser utilizado comercialmente para a produção de concretos de alto desempenho.