Compósitos de bagaço de cana-de-açúcar para blocos construtivos

Abstract

Metas estabelecidas pelos organismos internacionais desde a década de 90, estimulam pesquisas no sentido de viabilizar a preservação do planeta para as gerações futuras. O esgotamento dos recursos não renováveis está a exigir toda a criatividade e inteligência da ciência. A parcimônia no uso dos recursos naturais obriga o setor da construção civil, nomeadamente responsável por mais de um terço do consumo de recursos naturais e quase metade das emissões de gases de efeito estufa na atmosfera, a empenhar esforços no desenvolvimento de materiais mais sustentáveis. Existem vários resíduos agroindustriais que podem ser aproveitados no reforço de materiais de construção, um deles é o bagaço da cana-de-açúcar, resíduo abundante da indústria sucroalcooleira. Esses são os fundamentos do estudo ora apresentado. Neste trabalho foram desenvolvidos três compósitos com bagaço da cana-de-açúcar (BCA), tendo em vista a aplicação em blocos para a construção de paredes. Trata-se de compósitos com adições relevantes, na ordem de 30% a 35% de fibras, em formulações com: cal hidratada; com cal e solo; e com solo somente. Foram preparadas ainda uma mistura com metacaulino e uma com cinzas de BCA, a título de investigar a atividade pozolânica dos dois materiais. Os resultados revelam que os compósitos desenvolvidos apresentam resistência suficiente para o uso em vedações não estruturais. Neste estudo a mistura de solo com bagaço foi a que apresentou o melhor desempenho mecânico, chegando até 2,61 Mpa na força compressiva. Mas também a menor resistência ao ataque de microrganismos e maior vulnerabilidade ao contato com a água. Todavia, a adição de cal pode inibir a proliferação de fungos. Além de não utilizar combustível fóssil na produção, essa mistura usa solo disponível no próprio local da obra e não gera resíduo. O compósito com cal produziu um material muito leve, com potencial de aplicação em elementos industrializados para construção, e também atende aos requisitos normativos para a resistência mecânica, com resistência à compressão de 2,03 Mpa. Apresenta a maior durabilidade entre os compósitos estudados, pela razoável resistência hídrica e boa resistência à contaminação por fungos. Este compósito teve ótimo desempenho térmico, alvançando coeficiente de condutividade térmica de 0,12, comparável aos 0,12 do betão de cânhamo e bem superior à maioria dos materiais de construção convencionais para alvenarias, uma vez que o coeficiente de condutividade para o betão é de 1,4.

Targets established by international organizations since the 1990s, stimulate research to enable the preservation of the planet for future generations. The depletion of non-renewable resources is demanding all the creativity and intelligence of science. The parsimony in the use of natural resources forces the civil construction sector, namely responsible for more than a third of the consumption of natural resources and almost half of the emissions of greenhouse gases into the atmosphere, to commit efforts to the development of more sustainable materials. There are several agro-industrial residues that can be used to reinforce construction materials, one of which is sugarcane bagasse, an abundant residue from the sugar-alcohol industry. These are the foundations of the study presented here. In this work, three composites with sugarcane bagasse were developed with a view to their application in blocks for the construction of walls. These are composites with relevant additions, in the order of 30% to 35% of fibers, in formulations with: hydrated lime; with lime and soil; and with solo only. A mixture with metakaolin and one with BCA ash were also prepared, to investigate the pozzolanic activity of the two materials. The results reveal that the composites developed present sufficient strength for use in non-communicated seals. In this study, the mixture of soil and bagasse showed the best mechanical performance, reaching up to 2.61 MPa in compressive strength. But also, less resistance to attack by microorganisms and greater vulnerability to contact with water. However, the addition of lime can inhibit the proliferation of fungi. In addition to not using fossil fuel in production, this mixture uses soil available on the job site and does not generate waste. The composite with lime produced a very light material, with potential for application in industrialized construction elements, and meets the regulatory requirements for mechanical strength, with a compression strength of 2.03 MPa. It has the greatest durability among the studied composites, due to its reasonable resistance, water resistance and good resistance to fungal contamination. This composite had excellent thermal performance, achieving a thermal conductivity coefficient of 0.12, comparable to 0.12 for hemp concrete and well superior to most conventional building materials for masonry, since the thermal conductivity coefficient for hemp concrete 1.4.