Avaliação das potencialidades das cinzas de Phragmites australis, Eichhornia azurea e Pistia stratiotes na substituição parcial do cimento em Argamassas

Abstract

As indústrias cimenteiras para além de consumirem grande quantidade de energia, são responsáveis por cerca de 8% do global das emissões de CO 2 na atmosfera devido a decomposição de calcário, uma das principais matérias-primas para o fabrico de cimento cuja sua mineração também contribui na degradação do meio ambiente. Uma das formas de minimizar os problemas ambientais causados no processo de produção do cimento é o uso de cinzas de resíduos agrícolas capazes de substituírem parcialmente o cimento devido as suas propriedades pozolânicas. A pesquisa teve como objectivo geral avaliar as potencialidades das cinzas de Phragmites australis (PA), Eichhornia azurea (EA) e Pistia stratiotes (PS) na substituição parcial do cimento em argamassas. De forma específica foi feita a optimização do processo de produção das cinzas pelo uso do teste de Chaplle; determinou-se a actividade pozolânica das cinzas por meio dos testes de Chapelle e Frattini, resistência mecânica dos materiais e Índice de Actividade Pozolânica (IAP), e por fim fez-se a correlação dos resultados de determinações de resistência, resultados dos ensaios de determinação da actividade pozolânica e parâmetros usados na caracterização das cinzas. Os resultados indicaram que as condições óptimas de produção das cinzas de PA, EA e PS são, respectivamente, 500 o C durante 3 horas, 600 o C durante 2 horas e 600 o C durante 4 horas; no teste de Chepelle registou-se um consumo de 1220,028; 49,372 e 151,020 mg de cal por grama de cinzas de PA, EA e PS, respectivamente; no teste de Frattini os resultados situaram- se acima da curva de solubilidade de cal para as cinzas de EA e PS, e abaixo da curva para as cinzas de PA; nos ensaios de resistência, as argamassas preparadas substituindo 25% de cimento pelas cinzas, após 28 dias de cura, registaram uma resistência a compressão de 47,9; 25,0; 28,1 e 46,9 MPa para cinzas de PA, EA, PS e argamassa de control, respectivamente, e IAP de 102,1% para PA, 53,3% para EA e 59,9% para PS. Portanto, concluiu-se que somente cinzas de PA são pozolanas, pois, tem uma capacidade de consumir uma quantidade de cal superior a 660 mg no teste de Chapelle, o resultado no teste de Frattini encontra-se abaixo da curva de solubilidade de cal e o IAP das argamassas é superior a 75%. Com isso, recomenda- se aos futuros pesquisadores a realizarem uma análise mais detalhada da granulometria pós- calcinação e verificar a influência do tempo e da temperatura na fase amorfa das cinzas; ensaios com diferentes percentuais de substituição (0%, 5%, 10%, 15%, 20% e 25%) para oferecer uma visão mais abrangente da viabilidade de substituição parcial do cimento, assim como expandir a correalação com testes termogravimétricos (TGA) ou análise de difração de raios-X (DRX) para verificar a formação de produtos hidratados e a redução de portlandita.