Desenvolvimento de uma formulação de argamassa refratária com utilização de resíduos industriais para aplicação na construção civil
Development of a refractory mortar formulation using industrial waste for application in civil construction
Douglas Luiz Giordani, Alexandre Zaccaron, Thuanni Gesser Müller, Camila Machado de Oliveira, Fernanda Cristina Restelatto, Michael Peterson
Resumo
A construção civil vem se destacando no Brasil nos últimos anos e as construtoras tiveram que se adequar às necessidades de seus clientes. No sul do Brasil, devido ao tipo de colonização e também devido à cultura das pessoas, há a necessidade das construtoras projetarem prédios residenciais com churrasqueiras, que podem ser a gás ou a carvão. Estas unidades possuem um sistema construtivo adequado para resistir a altas temperaturas e tanto os tijolos quanto a argamassa necessitam ter este tipo de resistência. O trabalho em questão teve como objetivo testar a substituição do cimento por materiais com características pozolânicas, como a cinza de termoelétrica e a cinza de indústria cerâmica na fabricação de argamassa refratária. As misturas formuladas foram avaliadas por dilatometria e resistência ao arrancamento, indicando valores satisfatórios de resistência a altas temperaturas e diminuição da resistência de aderência à tração.
Palavras-chave
Abstract
The civil construction industry has been highlighting in Brazil in recent years and the construction companies had to adapt to the needs of their customers. In southern Brazil, due to the type of colonization and also due to the culture of the people, there is a need for developers to design residential buildings with barbecues, which can be gas or charcoal. These units have a suitable construction system to withstand high temperatures and both bricks and mortar need to have this type of resistance. This work aimed to test the replacement of cement by materials with pozzolanic characteristics, such as thermoelectric ash and ceramic industry ash in the manufacture of refractory mortar. The formulated mixtures were evaluated by dilatometry and pullout strength, indicating good resistance to high temperatures and decreased tensile strength.
Keywords
Referências
1 Sindicato Nacional da Industria de Cimento - SNIC. Dados do setor. 2017 [acesso em 25 Jan. 2018]. Disponível em: snic.org.br/numeros-do-setor.php
2 Inocente JM, Peterson M, Elyseu F, Nandi VS, Zaccaron A, Silva MO, et al. Utilização de DSC para verificação da pozolanicidade de metacaulim ativado em reator flash. In: Associação Brasileira de Cerâmica. Anais do 63º Congresso Brasileiro de Cerâmica; 2019; Bonito, MS. São Paulo: ABCeram; 2019. 708 p.
3 Foletto EL, Hoffmann R, Hoffmann RS, Portugal UL Jr, Jahn SL. Aplicabilidade das cinzas da casca de arroz. Quimica Nova. 2005;28(6):1055-1060. http://dx.doi.org/10.1590/S0100-40422005000600021.
4 Zaccaron A, Fernandes P, Nandi VS, Rosso F. Incorporação de escória de alto forno a carvão vegetal em massa de cerâmica vermelha. Cerâmica Industrial. 2020;25(1):34-42. http://dx.doi.org/10.4322/cerind.2019.018.
5 Faria KCP, Gurgel RF, Holanda JNF. Recycling of sugarcane bagasse ash waste in the production of clay bricks. Journal of Environmental Management. 2012;101:7-12. http://dx.doi.org/10.1016/j.jenvman.2012.01.032.
6 Cordeiro GC, Toledo RD Fo, Fairbairn EMR. Caracterização de cinzas do bagaço de cana-de-açucar para emprego como pozolana em materiais cimentícios. Química Nova. 2009;32(1):82-86. http://dx.doi.org/10.1590/S0100-40422009000100016.
7 Xu Q, Ji T, Gao SJ, Yang Z, Wu N. Characteristics and applications of sugar cane bagasse ash waste in cementitious materials. Materials. 2018;12(1):1-19. http://dx.doi.org/10.3390/ma12010039.
8 Pode R. Potential applications of rice husk ash waste from rice husk biomass power plant. Renewable & Sustainable Energy Reviews. 2016;53:1468-1485. http://dx.doi.org/10.1016/j.rser.2015.09.051.
9 Rodríguez de Sensale G. Strength development of concrete with rice-husk ash. Cement and Concrete Composites. 2006;28(2):158-160. http://dx.doi.org/10.1016/j.cemconcomp.2005.09.005.
10 Bezerra IMT, Souza J, Carvalho JQB, Neves GA. Aplicação da cinza da casca do arroz em argamassas de assentamento. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental. 2011;15(6):639-645. http://dx.doi.org/10.1590/S1415-43662011000600015.
11 Borlini MC, Sales HF, Vieira CMF, Conte RA, Pinatti DG, Monteiro SN. Cinza da lenha para aplicação em cerâmica vermelha Parte I: características da cinza. Cerâmica. 2005;51(319):192-196.
12 Pereira SI, Peterson M, Zaccaron A, Nandi VS, Fernandes P. Incorporação da cinza do eucalipto em massa de cerâmica vermelha. Revista Eletrônica Mater. e Process. 2016;11:68-72.
13 Borges D, Bianchi DVG, Akasaki JL, Trentin TFS. Uso de cinza de madeira de eucalipto em compostos cimentícios, uma alternativa sustentável. Periódico Técnico e Científico Cidades Verdes. 2017;5:89-103.
14 Sampaolo A, Relini G. Coal ash for artificial habitats in Italy. Bulletin of Marine Science. 1994;55:1277-1294. http://dx.doi.org/10.1007/978-94-011-4215-1_21.
15 Sena da Fonseca B, Galhano C, Seixas D. Technical feasibility of reusing coal combustion by-products from a thermoelectric power plant in the manufacture of fi red clay bricks. Applied Clay Science. 2015;104:189-195. http://dx.doi.org/10.1016/j.clay.2014.11.030.
16 Zanin TL, Klitzke W, Luz LFL Jr. Estudo da influência da adição de cinzas de carvão mineral nas propriedades da cerâmica vermelha. Cerâmica. 2013;59(350):231-234. http://dx.doi.org/10.1590/S0366-69132013000200006.
17 Adesanya DA, Raheem AA. Development of corn cob ash blended cement. Construction & Building Materials. 2009;23(1):347-352. http://dx.doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2007.11.013.
18 Rodier L, Bilba K, Onésippe C, Arsène MA. Study of pozzolanic activity of bamboo stem ashes for use as partial replacement of cement. Mater. Struct. Constr. 2017;50(1):1-14. http://dx.doi.org/10.1617/s11527-016-0958-6.
19 Zhou S, Zhang X, Chen X. Pozzolanic activity of feedlot biomass (cattle manure) ash. Construction & Building Materials. 2012;28(1):493-498. http://dx.doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2011.09.003.
20 Fava G, Ruello ML, Corinaldesi V. Paper mill sludge ash as supplementary cementitious material. Journal of Materials in Civil Engineering. 2011;23(6):772-776. http://dx.doi.org/10.1061/(ASCE)MT.1943-5533.0000218.
21 Nakanishi EY, Frías M, Santos SF, Rodrigues MS, Vigil de La Villa R, Rodriguez O, et al. Investigating the possible usage of elephant grass ash to manufacture the eco-friendly binary cements. Journal of Cleaner Production. 2016;116:236-243. http://dx.doi.org/10.1016/j.jclepro.2015.12.113.
22 Rossi DP, Monteiro SN, Vieira CMF. Utilização de cinza de incineração de lenha e serragem em cerâmica vermelha. In: Associação Brasieira de Cerâmica. Anais do 55º Congresso Brasileiro de Cerâmica; 2011; Porto de Galinhas, PE. São Paulo: ABCeram; 2011. p. 783-794.
23 Medeiros ENM, Sposto RM, Neves GA, Menezes RR. Incorporação de cinza de lenha, lodo de estação de tratamento de água e cinza de casca de arroz em massa cerâmica: utilização da técnica de planejamento. Cerâmica. 2010;56(340):399-404. http://dx.doi.org/10.1590/S0366-69132010000400014.
24 Mendonça SF, Tenório TM, Marques SKJ. Estudo da incorporação de cinzas do bagaço de cana- de-açúcar em formulações para fabricação de tijolos solo-cimento. In: Rede Norte Nordeste de Educação Profissional e Tecnológica. Anais do VII Congresso de Pesquisa e Inovação da Rede Norte Nordeste de Educação Tecnológica; 2012; Palmas, TO. Alagoas: CONNEPI; 2012. p. 1-7.
25 Valenciano MDCM, Freire WJ. Características físicas e mecânicas de misturas de solo, cimento e cinzas de bagaço de cana-de-açúcar. Eng. Agrícola. 2004;24(3):484-492. http://dx.doi.org/10.1590/S0100-69162004000300001.
26 Torkaman J, Ashori A, Sadr Momtazi A. Using wood fiber waste, rice husk ash, and limestone powder waste as cement replacement materials for lightweight concrete blocks. Construction & Building Materials. 2014;50:432-436. http://dx.doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2013.09.044.
27 Lopes JP, Altoé SPS, Rudnick T, Martins CH, Sales A. Utilização da cinza pesada da cana-de-açúcar para confecção de artefatos de cimento para pavimentação. In: Conselho Federal de Engenharia e Agronomia. Anais do Congresso Técnico Científico da Engenharia e da Agronomia; 2016; Foz do Iguaçu, PR. Brasília: CONTECC; 2016. p. 1-4.
28 Castro TR, Martins CH. Avaliação da adição de cinzas do bagaço de cana-de-açúcar em argamassas mistas. Ambiente Construído. 2016;16(3):137-151. http://dx.doi.org/10.1590/s1678-86212016000300097.
29 Shaikh FUA, Supit SWM, Sarker PK. A study on the effect of nano silica on compressive strength of high volume fly ash mortars and concretes. Materials & Design. 2014;60:433-442. http://dx.doi.org/10.1016/j.matdes.2014.04.025.
30 Mohseni E, Naseri F, Amjadi R, Khotbehsara MM, Ranjbar MM. Microstructure and durability properties of cement mortars containing nano-TiO2 and rice husk ash. Construction & Building Materials. 2016;114:656-664. http://dx.doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2016.03.136.
31 Siqueira JS, Souza CAG, Souza JAS. Reaproveitamento de cinzas de carvão mineral na formulação de argamassas. Cerâmica. 2012;58(346):275-279.
32 Peterson M, Nandi VS, Zaccaron A, Pereira SI, Fernandes P. Estudo da incorporação de cinza proveniente da queima de lenha de eucalipto na formulação de massa de uma industria cerâmica estrutural do sul-catarinense. Revista da UNIFEBE. 2015;1:9-18.
33 Casagrande GS, Zaccaron A, Galatto SL, Redivo RV, Rosso F, Peterson M. Estudo da incorporação de resíduos provenientes de termoelétrica e beneficiamento do carvão mineral em massa para produção de adoquin cerâmico. In: Universidade do Extremo Sul Catarinense. Anais da VIII Semana de Ciência e Tecnologia; 2017; Criciúma, SC. Criciúma: UNESC; 2017. p. 5.
34 Carvalho MA Jr. Avaliação da aderência dos revestimentos argamassados: uma contribuição à identificação do sistema de aderência mecânico [tese]. Belo Horizonte: Universidade Federal de Minas Gerais; 2005.
35 Cincotto MA. Patologia das argamassas de revestimento: análise e recomendações. 2. ed. São Paulo: IPT; 1989.
36 Sabbatini FH. Argamassas de assentamento para paredes de alvenaria resistente. 2. ed. São Paulo: ABCP; 1998.
37 Picchi FA, Agopyan V. Sistemas de qualidade: uso em empresas de construção de edifícios [tese] São Paulo: Escola Politécnica, Universidade de São Paulo; 1993.
38 Associação Brasileira de Normas Técnicas – ABNT. NBR 5751: materiais pozolânicos: determinação da atividade pozolânica com cal aos sete dias. Rio de Janeiro: ABNT; 2015.
39 Associação Brasileira de Normas Técnicas – ABNT. NBR 5739: concreto: ensaio de compressão de corpos-de-prova cilíndricos. Rio de Janeiro: ABNT; 2007.
40 Associação Brasileira de Normas Técnicas – ABNT. NBR 13528: revestimento de paredes de argamassas inorgânicas: determinação da resistência à tração. Rio de Janeiro: ABNT; 2010.
41 Associação Brasileira de Normas Técnicas – ABNT. NBR 12653: materiais pozolânicos: requisitos. Rio de Janeiro: ABNT; 2014.
42 Benvindo da Luz A, Lins FAF. Rochas & minerais industriais: usos e especificações. 2. ed. Rio de Janeiro: CETEM/MCT; 2008.
43 Santos LL, Soares JE Fo, Feitosa AO, Dutra RPS, Nascimento RM. Viabilidade de incorporação de cinzas da lenha de algaroba em uma massa cerâmica em função de parâmetros de processamento. In: Universidade Estadual Paulista. Anais do 21º Congresso Brasileiro de Engenharia e Ciência dos Materiais; 2014; Cuiabá. Cuiabá: CBECiMat; 2014. p. 419-430.
44 Oliveira W, Oliveira H. Análise de cimento Portland CP-IV. ACIL Weber; 2015 [acesso em 15 mar. 2018]. Disponível em: laboratoriodeaplicacoes.blogspot.com/2015/05/analise-de-cimento-portland-cp-iv.html
45 Azevedo AGS, Strecker K, Gorgulho HF. Efeito da temperatura em processos de sinterização de pós de hidroxiapatita. Cerâmica. 2015;61(357):52-59. http://dx.doi.org/10.1590/0366-69132015613571879.
46 Associação Brasileira de Normas Técnicas – ABNT. NBR 13281: argamassa para assentamento e revestimento de paredes e tetos: requisitos. Rio de Janeiro: ABNT; 2005.
Submetido em:
07/11/2019
Aceito em:
15/05/2020
Facebook
Google+
Twitter
LinkedIn
Mendeley
StumbleUpon
CiteULike
Reddit
Email