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CARBONATAÇÃO NATURAL DE PROTÓTIPOS DE CONCRETO COM CINZA DE CASCA DE ARROZ SEM MOAGEM / NATURAL CARBONATION IN CONCRETE PROTOTYPES WITH NON-GROUND RICE HUSK ASHMartinelli Júnior, Luiz Adelar 09 April 2010 (has links)
Cement is the construction building material with higher responsibility by carbon dioxide emission of all industrial human activities, besides be a considerably expensive material, more than the rice husk ash in nature. Environmental benefits are generated in its utilization, because rice husk ashes are industrial process residues of the grain processing, that are discarded in the environment without none care. The using of these ashes in partial cement substitution in structural concrete, beside of the economical and environmental benefits, proportionate, in general, a higher useful life to the reinforced concrete structures. Based in theses environmental principles, this work aims at to study the technical and economical viability of the RHA utilization, substituting the cement partially, in concrete mixtures for conventional concrete. concrete prototypes with 20 x 20 x 70 cm, with and without ground and non-ground RHA, in 0%, 15% and 25% contents of cement substitution, with water/binder ratios of 0,45, 0,55 and 0,65. Exposed in natural environmental conditions (0,3 0,4% of CO2) the concrete prototypes were analyzed at 18, 24 and 30 months, to the axial compressive strength and carbonation by means of extraction of specimens perpendicularly cut to the casting direction, with 10 x 20 cm dimensions. The axial compressive strength at 18 months of the ground RHA mixtures were higher to the reference concrete, while the natural RHA ones were lower than the latter, with higher decreases for the 25% content than for 15%. The natural carbonation coefficients of reference concrete were the smallest ones, followed by the ground RHA with 15% and 25% and, after, with natural RHA, 15% and 25%. The results show that is possible substitute until 15% of cement by natural
rice husk ash without pronounced strength losses (around 20%) and with carbonation coefficients between 4 and 5 mm.ano-0,5, values considered adjusted for conventional concrete. / O cimento é o material de construção com maior responsabilidade pela emissão do dióxido de carbono de todas as atividades industriais humanas, alem de ser um material consideravelmente mais caro do que as CCA s, in natura. Benefícios ambientais são gerados na sua utilização, pois as cinzas de casca de arroz são resíduos de processos industriais do beneficiamento do grão, que muitas vezes são descartados no meio ambiente, sem nenhuma preocupação ambiental. Usá-las em substituição parcial do cimento em concretos estruturais, além de benefícios econômicos e ambientais, proporciona, geralmente, uma maior vida útil às estruturas de concreto armado. Baseado nestes preceitos ambientais, esta pesquisa tem por objetivo o estudo da viabilidade técnica e econômica da utilização da cinza de casca de arroz (CCA), substituindo parcialmente o cimento nas misturas de concretos para uso em concreto convencional. Foram moldados protótipos de concreto de 20 x 20 x 70 cm, com CCA natural e moída, nos teores de 0, 15 e 25%, em substituição ao cimento, nas relações água/aglomerante 0,45, 0,55 e 0,65. Expostos em condições ambientais naturais (0,3 0,4% de dióxido de carbono), os protótipos de concreto foram analisados nas idades de 18, 24 e 30 meses, quanto à resistência, compressão axial e frente ao fenômeno de carbonatação natural, por meio da extração de testemunhos cortados perpendiculares à direção de moldagem, com dimensões 10 x 20 cm. A resistência à compressão axial a 18 meses dos traços com CCA moída foram superiores ao concreto de referência, enquanto que os de cinza
natural foram menores do que as misturas com CCA moída, com quedas maiores para o teor de 25% do que para 15%. Os coeficientes de carbonatação natural do traço referência foram os menores de todos, seguidos dos CCA moída, com 15 e 25% e, após, com a CCA natural, de 15% e 25%. Os resultados mostram que é possível substituir até 15% de cimento por cinza de casca de arroz natural, sem moagem, sem perdas acentuadas de resistência (ao redor de 20%) e com coeficientes de carbonatação entre 4 e 5 mm.ano-0,5, valores que podem ser considerados adequados para concreto convencional.
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PROPRIEDADES MECÂNICAS DE CONCRETOS COM DIFERENTES CIMENTOS PORTLAND E COM CINZA DE CASCA DE ARROZ NATURAL E MOÍDA / MECHANICAL PROPERTIES OF CONCRETE WITH DIFFERENT PORTLAND CEMENT AND NATURAL AND GROUND RICE HUSK ASHESTrindade, Fábio Maciel de Oliveira da 22 June 2012 (has links)
Due to high rates of emissions of carbon dioxide released in cement production, an
alternative to minimize this pollution is the use of rice husk ash in concrete as partial cement
replacement. This research aims to investigate the technical feasibility, and the mechanical
properties of the use of rice husk ash in concrete for structural purposes. Rice husk ash content
to 15% by mass replacement of cement CPII-Z and CPIV were used in natural state and ground
in a ball mill and compared with the reference concrete, with three water/binder relationships:
0.45; 0.55 and 0.65. Mechanical strength tests by axial compression and diametral compression
at ages 28 and 91 days and elasticity modulus at 28 days were performed. The 28 days results
indicated axial compression strength, modulus of elasticity and diametrical compression
strength below the reference at 91 days and the concrete results with mineral admixtures were
similar to the reference concrete. The mixtures containing CPII-Z, presented higher axial
compressive strength than CPIV, because the higher cement consumption compared with the
CPII-Z with the same w/b relationship. This fact coupled with the presence of high levels of fly
ash, classifies cement CPIV with resistance to higher environmental aggressiveness, which
represents more durability and useful life. It was found that mixtures containing CCAN reduced
axial compressive and diametral strength compared with CCAM, because of the smaller
chemical reactivity and bigger particles of CCAN compared with ground rice husk ash. These
differences between the mixtures were not relevant, being about 10% and consumption of about
20 kg/m³ in relation to the same w/b compared with mixtures of CCAM for the two cement
types. In conclusion, the results of the tests show that there is technical feasibility for the use of
natural rice husk ash in structural concrete due to the differences observed with the ground
mixtures were negligible. The values obtained in the tests were satisfactory for natural rice husk
ash and ground rice husk ash with sligth advantage for the latter compared to first one, because
both developed axial compressive and diametral strength and elasticity modulus similar to the
reference concretes. These results reveal the greater sustainability to the concrete utilizing
agriculture by-products, contributing to reducing the pollutants emissions and the global
warming, due to decreased use of clinker in the mixtures. / Devido às altas taxas de emissão de dióxido de carbono liberado na produção do
cimento, uma alternativa para minimizar esta poluição é o uso parcial de cinza de casca de arroz
no concreto em substituição ao cimento. Esta pesquisa teve o objetivo de investigar a
viabilidade técnica, quanto às propriedades mecânicas do emprego de cinza de casca de arroz
natural (sem moagem) e moída, em concretos para fins estruturais. Foram utilizadas cinza de
casca de arroz com teor de 15% em substituição em massa de cimento CPII-Z e CPIV, nas
formas moída em moinho de bolas e natural (sem beneficiamento), e comparadas com o
concreto de referência, com três relações água/aglomerante: 0,45; 0,55; e 0,65. Foram
executados os ensaios de resistência por compressão axial e compressão diametral nas idades
de 28 e 91 dias e módulo de elasticidade aos 28 dias. Os resultados aos 28 dias indicaram
resistências axiais, módulo de elasticidade e resistência por compressão diametral inferiores ao
de referência; aos 91 dias, os resultados dos concretos com adições minerais foram semelhantes
ao concreto de referência. As misturas com cimento CPII-Z apresentaram resistências à
compressão axial superiores com CPIV, este com consumo de cimento maior nas relações a/ag
do que o anterior. Tal fato, aliado com a presença de altos teores de cinza volante, classifica o
cimento CPIV com maior resistência à agressividade ambiental de agentes deletérios como
cloretos e carbonatação, o que representa maior durabilidade frente aos agentes agressivos.
Também foi constatado que as misturas com CCAN tiveram menores resistências mecânicas
comparadas com CCAM, em razão de a CCAN possuir partículas maiores e reatividade
química menor do que a cinza moída. Estas diferenças entre os dois tipos de misturas não se
revelaram significativas, ficando em aproximadamente 10%, e consumo, em torno de 20 kg/m³
em igualdade de relação a/ag se comparadas com as misturas de CCAM para os dois tipos de
cimentos. Como conclusão, os resultados obtidos nos ensaios revelam que existe viabilidade
técnica para o emprego de cinza de casca de arroz natural no emprego em concreto estrutural,
em razão de as diferenças constatadas com as misturas com CCA moída terem sido pouco
significativas. Os valores obtidos nos ensaios foram bastante próximos, tanto para cinza de
casca de arroz natural como moída, com vantagem para esta última, pois ambas desenvolveram
resistências à compressão axial, módulos de elasticidade e resistências por compressão
diametral similares ao concreto de referência. Estes resultados contribuem para conferir maior
sustentabilidade ao concreto pelo aproveitamento de subprodutos da agricultura, contribuindo
para diminuir a emissão de poluentes na atmosfera e o efeito estufa, devido à diminuição do uso
de clínquer nas misturas.
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