Caracterização de cinza do bagaço de cana-de-açúcar para emprego como pozolana em materiais cimentícios

Abstract

Recebido em 10/1/08; aceito em 23/7/08; publicado na web em 20/1/09 CHARACTERIZATION OF SUGAR CANE BAGASSE ASH FOR USE AS POZZOLAN IN CEMENTITIOUS MATERIALS.This work presents the results of morphological and physical-chemical characteristics of a sugar cane bagasse ash material sample produced under controlled burning conditions. The investigation was carried out by analyzing chemical composition, X-ray diffraction, 29Si nuclear magnetic resonance, morphology, thermal analysis, particle size, specific surface, and density. Moreover, the pozzolanic activity of the ash was evaluated by pozzolanic activity index and Chapelle's method. The results suggest that the sugar cane bagasse ash has adequate properties to be used as pozzolan in construction materials.Keywords: sugar cane bagasse ash; pozzolan; characterization.introdUção Pozolana é o material inorgânico, natural ou artificial, silicoso ou alumino-silicoso, que pode apresentar propriedades aglomerantes quando finamente moído e em presença de água e hidróxido de cálcio. O emprego de pozolana como material cimentício remonta à antiguidade. Registros históricos indicam que, há cerca de 2000 anos, os romanos já utilizavam em suas construções uma cinza de origem vulcânica proveniente da localidade de Pozzuoli (antiga Puteoli do Império Romano), Itália, o que conferiu a denominação "pozolana" ao material. 1 Atualmente, diversos materiais pozolânicos, como cinza volante, sílica ativa, metacaulim e cinza da casca de arroz, são utilizados em substituição parcial ao cimento Portland em pastas, argamassas e concretos. 2 O emprego de pozolanas possibilita a redução de problemas ambientais relacionados ao uso de cimento Portland em concreto, como grande quantidade requerida de matéria-prima natural (argila e calcário) e elevado montante de gases intensificadores do efeito estufa, sobretudo dióxido de carbono, emitidos para a atmosfera durante sua produção.A aplicação das pozolanas como substitutas parciais de cimento Portland deve-se à presença de fases ativas em sua constituição quími-ca. A sílica amorfa é a principal fase ativa das pozolanas e, em contato com água e à temperatura ambiente, solubiliza em meio alcalino e reage com íons Ca +2 para formar silicatos de cálcio hidratados (C-S-H, de acordo com notação utilizada na química do cimento: C-CaO; S-SiO 2 ; H-H 2 O), conforme ilustra a Equação 1. O C-S-H formado nestas reações pozolânicas é similar ao C-S-H produzido nas reações de hidratação do cimento Portland. 3 O hidróxido de cálcio formado durante a hidratação do cimento Portland é a principal fonte de cálcio para as reações pozolânicas.A cinza proveniente da queima do bagaço de cana-de-açúcar apresenta como principal composto químico a sílica, normalmente em quantidade acima de 60% em massa. 4 De acordo com as condições de queima adotadas, é possível manter a sílica contida no bagaço em estado amorfo. 4 Essa característica pode possibilitar o emprego desse resíduo como pozolana e, por conseguinte, reduzir as despesas e o impacto ambiental relativos à sua dispo...

Study on the pozzolanic activity of sugar cane straw ash produced using different pretreatments

“…This burning approach was established in function of the TGA of SCS samples. A similar burning procedure was previously used to produce ashes containing high amorphous silica and low loss on ignition from sugar cane bagasse 11,16 and elephant grass. 23 The ashes produced from burning of IN-SCS, WW-SCS, and HL-SCS were denominated IN-SCSA, WW-SCSA, and HL-SCSA, respectively.…”

“…Previous studies have shown that the pozzolanic potential of SCBA may be improved by controlled calcination 11,14,16 and mechanical grinding 9,17,18 processes. Moreover, different studies have shown that the pozzolanic properties of RHA may be strongly enhanced through prior acid leaching of husk.…”

Effect of Calcination Temperature on the Pozzolanic Activity of Brazilian Sugar Cane Bagasse Ash (SCBA)

“…Cordeiro et al 10,16 showed that burning ashes between 400°C and 600°C produces an increase in the pozzolanic activity index with increasing firing temperatures due to the loss of carbon during the calcination process. According to these authors, the formation of crystalline silica compounds is observed at a firing temperature of 800°C, causing a drop in the pozzolanic activity index at that temperature.…”

Sílica gel obtida de escória de alto forno: Marabá, Pará

“…Dentre os tipos de sílica disponíveis no mercado, encontra-se o Aerosil ® , empregado em diferentes produtos comerciais usado em áreas de alta tecnologia, devido sua elevada pureza (> 99% em massa de SiO 2 ). Desse modo, a sílica gel se sobressai como um sólido poroso dotado de propriedades químicas e físicas específicas, podendo ser usada como matéria prima para fabricação de zeólitas [21], MCM [22], refratários [23], materiais de construção civil [24], pozolânicos [25], argamassa [26], entre outros. Quando sua superfície é quimicamente modificada por um agente organofuncionalizante [27], a sílica pode ser usada como suporte para catalisadores [28], fase estacionária em cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) [29] e para liberação controlada de fármacos [30], em tecnologias fotodinâmicas nas terapias do câncer [31] ou ainda como agente sequestrante de metais [32].…”