As cinzas de casca de arroz (CCAS) amorfa e cristalina como adição mineral ao cimento : aspectos da microestrutura das pastas

Abstract

O presente trabalho tem como objetivo verificar a influência das CCAs amorfa e cristalina como adição mineral, em substituição de parte do cimento CP I, contribuindo tecnicamente para a consolidação do uso desse material como alternativa de produção de cimentos com características específicas e adequadas para produção de concretos e argamassas ou à produção de concretos e argamassas com esse tipo de adição. A metodologia da pesquisa foi dividida em 3 (três) fases distintas, mas interligadas, quais sejam: (1) Caracterização das CCAs residuais; (2) Reação Pozolânica das CCAs amorfa e cristalina; (3) Microestrutura das pastas de cimentos compostos com as CCAs amorfa e cristalina. Na fase 1, após o selecionamento prévio de 10 CCAs residuais diretamente das industrias produtoras e moídas durante 5 horas, pelos ensaios de caracterização, pôde-se constatar que as CCAs residuais geralmente se classificam como pozolanas. Também se pôde selecionar a CCA 10 mais amorfa (100% de índice de amorfismo) e a CCA 8 mais cristalina (6,35% de índice de amorfismo) para utilização nas fases seguintes da pesquisa. O objetivo da fase 2 da pesquisa foi investigar a influência do índice de amorfismo (I.A) e do grau de finura sobre a atividade pozolânica das CCAs amorfa e cristalina. As 2 (duas) CCAs foram moídas por 5 tempos de moagem diferentes e submetidas aos ensaios de caracterização e de avaliação da atividade pozolânica. A diminuição do diâmetro médio de ambas as CCAs aumentam a atividade pozolânica das CCAs. Quanto mais finamente moídas, menores as diferenças de reatividades entre as CCA amorfa e a CCA cristalina. Diante dos resultados, foi estabelecido que as CCAs amorfa e cristalina teriam o diâmetro médio menor que 10^m para a utilização na fase 3 da pesquisa. A fase 3 da pesquisa se investigou a influência da substituição das CCAs amorfa e cristalina por parte do cimento CP I na microestrutura das pastas dos aglomerantes formados. Foram compostas 7 (sete) composições de aglomerantes: 100% CP I (referência) e 5, 10 e 20% de substituição do cimento CP I pelas CCAs amorfa e cristalina e foram usadas duas relações água/ aglomerantes (0,35 e 0,50). Pelos resultados de DRX, TG-DTA e MEV com microanálise de raios-X, observou-se o efeito estatisticamente significativo do teor de substituição de ambas CCAs na quantidade de Ca(OH)2 consumido nas pastas, sendo este efeito mais significativo para as CCAs amorfas. A relação C/S do C-S-H formado diminui com a substituição do cimento CP I pelas CCAs. A diminuição é maior para as pastas com 20% de CCA amorfa em relação às pastas com 20% de CCA cristalina, devido a maior quantidade de sílica amorfa nessas CCAs. Observou-se também que nem toda a sílica amorfa foi consumida. Também constatou-se que 93,65% da CCA cristalina é composta por cristobalita que, pelos ensaios de DRX, não reage. O consumo de Ca(OH)2 pela reação pozolânica se dá somente pelos 6,35% de sílica amorfa presente na CCA cristalina. Como conclusão geral, pode-se afirmar que as cinzas estudadas têm potencial de substituição do clínquer para produção de cimentos e de cimento na produção de concretos.