Análise do comportamento de concreto com adição de cinza de biomassa vegetal submetido ao ataque de íons sulfato Translated title: Analysis of concrete behavior with addition of vegetable biomass ash subjected to the attack of sulfate ions

Abstract

RESUMO Os impactos negativos causados pela construção civil ao meio ambiente são motivados principalmente pela demanda de recursos naturais. A indústria do cimento se destaca por ser responsável por cerca de 5% das emissões mundiais de CO2. Estratégias vêm sendo utilizadas para reduzir essas emissões, como o aumento no desempenho do ligante a partir da redução do teor deste na produção de concreto, através de métodos de dosagem com o empacotamento de partículas. Nesse sentido, o objetivo do estudo consistiu em avaliar o comportamento do concreto com baixo teor de cimento, e adição de Cinza de Biomassa Vegetal (CBV), exposto a sulfato de sódio. Foi realizado um estudo experimental caracterizando os materiais envolvidos, uma avaliação das alterações dimensionais de corpos de provas de argamassa e análise da fissuração das peças, testes físicos e mecânicos em concreto, submetidos a dois processos de cura (solução de sulfato de sódio ou em cura convencional). O traço foi desenvolvido com o auxílio do software de empacotamento EMMA e planilha presente na literatura, onde reduziu-se o teor de cimento em 10, 15 e 20% em massa, substituindo por CBV. O material de referência apresentou significativa redução na expansão ao ser exposto à solução de sulfato quando comparado às amostras submetidas à cura convencional. Quanto às misturas acrescidas de CBV, essas apresentaram uma redução de resistência para cura convencional e melhor comportamento quando expostas ao meio agressivo de sulfato, tanto em resistência como em expansão para os traços de 10 e 15% de redução do cimento, sendo esta última considerada eficiente para meios agressivos.

Translated abstract

ABSTRACT The negative impacts caused by civil construction to the environment are motivated mainly by the demand for natural resources. The cement industry stands out for being responsible for about 5% of global CO2 emissions. Strategies have been used to reduce these emissions, such as increasing the performance of the binder by reducing its content in the production of concrete, through dosing methods with the particle packing. In this sense, the objective of the study was to evaluate the behavior of low-cement concrete, and addition of Plant Biomass Ash (PBA), exposed to sodium sulfate. An experimental study was carried out characterizing the materials used, an evaluation of the dimensional changes of mortar specimens and analysis of the cracking of the pieces, physical and mechanical tests on concrete submitted to two curing processes (sodium sulfate solution or conventional curing). The mix was developed with the aid of the EMMA packaging software and spreadsheet available in the literature, in which the cement content was reduced by 10, 15 and 20% by weight, replacing with PBA. The reference material showed a significant reduction in expansion when exposed to sulfate solution compared to samples submitted to conventional curing. As for mixtures added with PBA, they showed a reduction in strength when exposed for conventional curing and better behavior when exposed to the aggressive sulfate medium, both in strength and in expansion for the mixes with 10 and 15% cement reduction, the latter being considered efficient for aggressive environments.