Estudo do desempenho de argamassas com resíduo lignocelulósico como substituto parcial do cimento

Abstract

The construction industry, one of the most important productive and economic activities, is also responsible for environmental impacts like the extraction of raw materials, generation of waste and cement manufacturing, among others. The main objective was to study the technical feasibility of applying the residue generated by the second-generation ethanol obtained from sugarcane to partially replace the cement in concrete mixtures. The residue has lignin in its composition and was applied without further industrial processing. In addition, the research sought to obtain answers regarding the performance of these compositions in relation to the workability in the fresh state and the compressive strength and durability in the hardened state and compared the possible behavior differences between the residues with and without the presence of superplasticizer and plasticizers, both chemical admixtures. The results showed that there was compatibility between the residues and chemical admixtures; the setting time and the consistency index increased with the application of the residues; the compressive strength with residues was lower than the reference composition, but still demonstrated feasibility; in all the tests carried out the durability improved in the residue compositions. Thus, the results were very promising and pointed to major developments.

O setor da construção civil nos últimos anos vem causando significativos impactos no meio ambiente pela extração de matéria prima e produção de cimento, entre outros. Esta pesquisa visa analisar a viabilidade técnica da substituição parcial do cimento pelo resíduo do bioetanol celulósico, ou etanol de segunda geração em argamassas de concreto, sem que o resíduo passe por outros processos industriais. O resíduo foi estudado de duas formas: seco em estufa e destorroado (Rseco), e queimado em um forno para a obtenção de cinzas (Rcinza). Foram estudadas doze composições diferentes ajustando a substituição parcial dos diferentes resíduos e a incorporação de aditivos químicos superplastificante (SP) e plastificante (P). No estado fresco, foram realizados ensaios de tempo de pega com a agulha de Vicat e determinação do índice de consistência através de mesa vibratória. Já no estado endurecido, ensaios de resistência à compressão e de durabilidade, sendo estes: absorção de água por capilaridade, ascensão capilar e índice de vazios. Com base nos resultados, verificouse que: houve a compatibilidade de utilização do resíduo com os aditivos químicos SP + P; a presença do resíduo Rseco foi suficiente para retardar o tempo de início e fim de pega, mesmo sem o uso de aditivos químicos retardadores; a incorporação do resíduo não afetou a trabalhabilidade da mistura; houve uma diminuição da resistência à compressão nas composições com resíduo, mas esta não interferiu na viabilidade; e a utilização do resíduo provocou melhores resultados de durabilidade em todos os testes realizados. Por fim, os resultados mostraram que houve viabilidade técnica para a aplicação dos resíduos estudados, incentivando a continuidade da pesquisa com o uso de novas composições, novas porcentagens, testes e variáveis de análise.