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.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufsm.br:1/7789 |
| Date | 22 June 2012 |
| Creators | Trindade, Fábio Maciel de Oliveira da |
| Contributors | Isaia, Geraldo Cechella, Gastaldini, Antonio Luiz Guerra, Prudêncio Júnior, Luiz Roberto |
| Publisher | Universidade Federal de Santa Maria, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, UFSM, BR, Engenharia Civil |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSM, instname:Universidade Federal de Santa Maria, instacron:UFSM |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | 300100000003, 400, 300, 300, 300, 300, 5d5ff349-6e1b-45f0-a3fc-dfb31b446dec, c097e686-022d-4222-a9fd-a207edaf9626, 6a0102db-7d1b-4dd8-8f1d-555760a238eb, b183ea9c-3aad-4a85-9c5f-7895461af826 |
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