USE OF LIGHT AND HEAVY ASHES OF THE SUGARCANE BAGASSE AS MINERAL ADDITION IN THE PRODUCT OF CONCRETE BLOCKS FOR STREET PAVING

  • Sergio Tunis Martins Filho Universidade Estadual de Maringá
  • Carlos Humberto Martins Universidade Estadual de Maringá, Departamento de Engenharia Civil
Keywords: Ashes from sugarcane bagasse, Mineral addition, Concrete block

Abstract

Excessive production of agro-industrial wastes without any proper disposal solution is a constant in Brazil and should be enhanced by sugar-alcohol plants which produce large amounts of ashes from sugarcane bagasse used in the generation of electricity. Civil construction is notorious for requiring great amounts of material which are becoming rarer and derived from production processes with high production rates of greenhouse-effect gases. On the other hand, civil construction has a great capacity in absorbing different types of wastes. The use of ashes from sugarcane bagasse as a partial replacement of small aggregates and agglomerants is analyzed for the production of concrete used in paving concrete blocks. Resistance, abrasion, water absorption and MEV are assessed. Replacement rates were fixed at 25% of heavy ash by small aggregates and up to 10% of light ash by Portland cement. Material was characterized by physical assay and pozolanic activity. A 25% replacement of small aggregates by heavy ashes and 2.5% of Portland cement by light ashes complied with ABNT NBR 9781:2013 recommendations.

Author Biographies

Sergio Tunis Martins Filho, Universidade Estadual de Maringá
Professor na Universidade Estadual de Maringá (UEM) no Departamento de Engenharia Civil. Participou de projetos de pesquisa com bolsa Fundação Araucária/UEM e CAPES, atuando na área de novos materiais para construção civil. Pesquisa sobre as potencialidade da Cinza do Bagaço de Cana-de-açúcar e sua inserção no concreto; Análise do ciclo de vida-LCA; Infraestrutura e Meio urbano; Resistência dos Materiais. Atualmente é Doutorando em Engenharia de Construção Civil pela UFPR na área de materiais e estruturas.
Carlos Humberto Martins, Universidade Estadual de Maringá, Departamento de Engenharia Civil
Engenheiro Civil formado pela USP-São Carlos em 1995 com Mestrado (1998) e Doutorado (2001) em Engenharia de Estruturas pela mesma instituição. Atuou como professor e pesquisador na UNIVAP por 5 anos, onde também foi coordenador do curso de Engenharia Civil durante 3 anos. Atualmente é professor asssociado e pesquisador na Universidade Estadual de Maringa-UEM. Atua na área de análise estrutural com foco em estruturas metálicas, modelagem númerica com elementos finitos e também pesquisas relacionadas ao desenvolvimento novos materiais sustentáveis para a construção civil. Professor Orientador do Programa de Pós Graduação em Engenharia Urbana (PEU) da UEM e do Programa de Pós Graduação em Engenharia Civil (PCV) da UEM. Já participou de diversos congressos nacionais e internacionais. Atua também como Avaliador de Cursos de Graduação e Avaliador Institucional e do sistema BASIS/INEP do Governo Federal. É avaliador de cursos de engenharia civil pela Comissão Especial de Avaliação da Educação Superior do Sistema Estadual de Educação do Paraná da SETI (Secretaria de Ciência, Tecnologia e Ensino Superior do Estado do Paraná). É elaborador e revisor de itens do Banco Nacional de Itens (BNI) do ENADE para os cursos de engenharia civil. É Bolsista Produtividade de Pesquisa da Fundaçao Araucária do Estado do Paraná

References

ABCP - Associação Brasileira de Cimento Portland, 2002. Guia básico de utilização do cimento Portland – BT-106. 7 ed. São Paulo: ABCP, 28 p.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR NM 45. Agregados - Determinação da massa unitária e do volume de vazios. Rio de Janeiro, 2006.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR NM 52. Agregado miúdo - Determinação de massa específica e massa específica aparente. Rio de Janeiro, 2009.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR NM 53. Agregado graúdo – determinação de massa específica, massa específica aparente e absorção de água. Rio de Janeiro, 2009.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR NM 248. Agregados – Determinação da composição granulométrica. Rio de Janeiro, 2003.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 15895. Materiais pozolânicos – Determinação do teor de hidróxido de cálcio fixado – Método Chapelle modificado. Rio de Janeiro, 2010.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR NM 9781. Peças de concreto para pavimentação- Especificação e métodos de ensaio. Rio de Janeiro, 2013.

CONAB, Acomp. safra Bras. cana-de-açúcar, v. 1 – Safra 2014/15. n.2 - Segundo Levantamento. Brasília, p. 1-20, ago. 2014.

CORDEIRO, G. C. Utilização de cinzas ultrafinas do bagaço de cana-de-açúcar e da casca de arroz como aditivos minerais em concreto. Tese (Doutorado em Engenharia Civil)- Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2006.

CORDEIRO, G. C.; TOLEDO FILHO, R. D.; FAIRBAIRN, E. M. R. Caracterização de cinza do bagaço de cana-de-açúcar para emprego como pozolana em materiais cimentícios. Quím. Nova [online]., v. 32, n. 1, p. 82-86, 2009.

CORDEIRO, G. C.; TOLEDO FILHO, R. D.; TAVARES, L. M.; FAIRBAIRN, E. M. R. Pozzolanic activity and filler effect of sugar cane bagasse ash in Portland cement and lime mortars.Cement and Concrete Composites, v. 30, p. 410–418, 2008.

FIESP/CIESP, Ampliação da oferta de energia através da biomassa (bagaço da cana-de-açúcar). São Paulo: FIESP/CIESP, 2001. p. 90.

GARTNER, E. M. Industrially interesting approaches to ‘low-CO2’ cements, Cement and Concrete Research, v. 34, n. 9, pp. 1489-1498, 2004.

JOHN, V. M. Reciclagem de resíduos na construção civil: Contribuição para metodologia de pesquisa e desenvolvimento. 2000. 113f. Tese (Livre Docência) – Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, Departamento de Engenharia de Construção Civil, São Paulo, SP.

LIMA, S. A.; HUMBERTO, V.; SALES, A.; NETO, V.F. Analysis of the mechanical properties of compressed earth block masonry using the sugarcane bagasse ash. Construction & Building Materials, v. 35, p. 829-837, 2012.

MARTINS, C. H.; ALTOÉ, S. P. S. Avaliação da utilização da cinza de bagaço de cana-de-açúcar na confecção de blocos de concreto para pavimentação. Revista em Agronegócio e Meio ambiente, Maringá (PR), v. 8, p. 39-54, 2015.

MALHOTRA, V. M., MEHTA, P. K. Pozzolanic and cementitious materials. Amsterdam: Gordon and Breach Publishers, 2001. 191 p.

MALHOTRA, V. M. Introduction: sustainable development and concrete technology, Concrete International, v. 24, n. 7, pp. 22, 2002.

MASSAZZA, F. Pozzolana and pozzolanic cements. In: Hewlett, P. C. (Ed.). Lea’s chemistry of cement and concrete. 4. ed. New York: J. Wiley, 1998. p. 471-631.

MEHTA, P. K. Greening of the concrete industry for sustainable development. Concrete International, v. 24, n. 7, p. 23-28, 2002.

MEHTA, P.K.; MONTEIRO, P.J.M. Concreto: Estrutura, propriedades e materiais. São Paulo: Ibracon, 2014. 751p.

PAGNUSSAT, D. Utilização de Escória Granulada de Fundição em Blocos de Concreto para Pavimentação. 2004. Dissertação (Mestrado) - PPGEC/UFRGS, Porto Alegre, RS.

PETRUCCI, E. G. R. Concreto de cimento Portland. 13. ed. São Paulo: [s.n.], 1995.

SABIR, B. B.; WILD, S.; BAI, J. Metakaolin and calcined clays as pozzolans for concrete: a review. Cement and Concrete Research, v. 23, n. 2, p. 441-454, 2001.

SOUZA, G.N.; FORMAGINI, S.; CUSTÓDIO, F.O.; SILVEIRA, M.M. Desenvolvimento de argamassas com substituição parcial do cimento Portland por cinzas residuais do bagaço de cana-de-açúcar. In: Congresso Brasileiro do Concreto, 49., 2007. Anais... São Paulo: IBRACON, 2007.

UNICA - União da Indústria de Cana-de-Açúcar, 2011. Bagaço de cana pode ganhar valor substituindo areia na construção civil. Disponível em: <http://www.unica.com.br/noticia/33630022920327850689/bagaco-de-cana-pode ganhar-valor-substituindo-areia-na-construcao-civil/>. Acesso em: 09 mar. 2015.

Published
2017-12-12
Section
Environment