Desenvolvimento de compósito à base de cânhamo e bagaço de cana de açúcar para blocos construtivos

Abstract

O “betão de cânhamo industrial”, muito estudado nos últimos anos, tem se tornado uma alternativa viável para as demandas atuais, sendo um material de construção com bom isolamento térmico e acústico e oferecendo a vantagem de ser uma opção mais sustentável do que o betão convencional. No entanto, uma de suas principais limitações ainda é a ausência de um traço padrão internacional que permita a sua utilização, o que acaba por afetar a sua utilização a larga escala. O bagaço de cana-de-açúcar é um resíduo agrícola disponível em grande abundância mundialmente (são produzidas cerca de 1.890.000.000 Ton./ano de cana-de-açúcar). A cana processada gera, em massa, de 25 a 30% de bagaço de cana-de-açúcar, o que perfaz cerca de 470 milhões de toneladas por ano. Propõe-se, então, a combinação do “betão de cânhamo” com o bagaço de cana-de-açúcar, resultando num compósito híbrido. Este estudo teve como objetivo testar diferentes formulações para avaliar o seu desempenho em função das propriedades mecânicas e confirmar a integridade do novo compósito, em quanto a durabilidade, com adição de aglutinantes como a cal hidratada, o pó de tijolo e a cinza de bagaço de cana-de-açúcar. A mistura das duas fibras incrementou num 16.28% a resistência mecânica do material, verificando-se que o bagaço de cana preenche os espaços vazios entre as aparas de cânhamo. Relativamente à quantidade de ligante, também se confirma os resultados de outros estudos apenas com cânhamo, de melhores rendimentos com proporção 70 a 75%, em massa, na composição. As misturas com presença de BCA-CIBCA (bagaço de cana de açúcar-cinza de bagaço de cana de açúcar) numa proporção do 25% tiveram melhor desempenho nos ensaio de durabilidade como simulação de chuva, gelo e desgelo. No caso da degradação biológica as mistura com ligantes de Cal hidratada e só em combinação com CIBCA foram resistente ao a degradação por fungos comum para madeira como o Penicillium chrysogenum.

Industrial hemp concrete has been increasingly studied in recent years. It is becoming a viable alternative to meet current demands as a building material with good thermal and acoustic insulation that offers the advantage of being more sustainable than conventional concrete. Nevertheless, the absence of an international standard trace is still one of the main limitations to its use on a large scale. Sugarcane bagasse is an agricultural residue available in great abundance worldwide (about 1,890,000,000 tons/year of sugarcane are produced). The processed sugarcane generates, in mass, from 25 to 30% of sugarcane bagasse, which makes up about 470 million tons per year. It is therefore proposed, in this study, the combination of industrial hemp concrete with sugarcane bagasse, resulting in a hybrid composite. The objective of this study is to test different formulations and confirm the integrity of this hybrid composite by evaluating its mechanical performance with the addition of binding agents such as hydrated lime, brick dust and sugarcane bagasse ash. The mixture of hemp and sugarcane fibers increased the mechanical strength of the material by 16.28%, as sugarcane bagasse fibers fill the voids between the hemp shavings. Regarding the amount of binding agents, the proportion of 70 to 75% by mass showed better performance, confirming the results of other studies. The mixtures with presence of BCA-CIBCA (sugar cane bagasse-sugar cane bagasse ash) in a proportion of 25% had better performance in the durability tests as rain, ice and thawing simulation. In the case of biological degradation, the mixtures with hydrated lime binder and only in combination with CIBCA were resistant to degradation by common wood fungi such as Penicillium chrysogenum.