Orientadores: Antonio Ludovico Beraldo, Holmer Savastano Júnior

Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agrícola

Resumo: Neste trabalho produziram-se cinzas de palha de cana-de-açúcar por queima controlada para avaliar a sua aplicação como adição mineral em matrizes cimentícias. As palhas foram submetidas a quatro diferentes temperaturas de queimas: 600 °C, 700 °C, 800 °C e 900 °C, e as cinzas foram...

Resumo: Neste trabalho produziram-se cinzas de palha de cana-de-açúcar por queima controlada para avaliar a sua aplicação como adição mineral em matrizes cimentícias. As palhas foram submetidas a quatro diferentes temperaturas de queimas: 600 °C, 700 °C, 800 °C e 900 °C, e as cinzas foram denominadas CPCA600, CPCA700, CPCA800 e CPCA900, respectivamente. Após a queima cada cinza passou por um processo de moagem e foi submetida a análises de fluorescência de raios X, difração de raios X, microscopia eletrônica de varredura, granulometria a laser, massa específica real por picnometria a gás e superfície específica por B.E.T (Brunauer-Emmett-Teller). A reatividade das cinzas foi avaliada por meio de medições de condutividade elétrica em soluções insaturadas de Ca(OH)2/cinzas. Foram analisadas pastas com cimento Portland ou hidróxido de cálcio em função da idade de cura úmida (7, 28, 63 e 91 dias) por meio das técnicas de termogravimetria, compressão simples, compressão diametral, absorção de água, porosidade aparente, massa específica aparente, porosimetria por intrusão de mercúrio, microscopia eletrônica de varredura, calorimetria e difração de raios X de alta resolução, realizada no Laboratório Nacional de Luz Síncrotron. As cinzas CPCA600 e CPCA700 foram consideradas mais reativas e foram aplicadas em compósitos de fibrocimento. As caracterizações das cinzas mostraram que a CPCA600 e a CPCA700 contêm composição química de material pozolânico, partículas com elevada nano e microporosidade e elevadas áreas de superfície específica, assim como foi observado um halo de amorficidade nos difratogramas de ambas as cinzas. O ensaio de condutividade elétrica no sistema hidróxido de cálcio/cinzas mostrou elevada reatividade dessas cinzas. Na avaliação das pastas, as cinzas CPCA600 e CPCA700 apresentaram maior consumo de hidróxido de cálcio, maior resistência à compressão simples e menor volume de poros. As caracterizações físicas (absorção de água, porosidade aparente e massa específica aparente) e mecânicas (módulo de ruptura, energia específica, módulo de elasticidade e limite de proporcionalidade) dos compósitos mostrou que aqueles produzidos com a CPCA700 apresentaram características físicas e mecânicas similares àquelas do controle, o que viabiliza a substituição parcial do cimento Portland pela mesma

Abstract: This research work produced sugarcane straw ashes by controlled burning and evaluates its application as mineral admixture in cementitious matrices. Straws were subjected to four different burning temperatures. Straws were dried and burned at 600 °C, 700 °C, 800 °C and 900 °C that were...

Abstract: This research work produced sugarcane straw ashes by controlled burning and evaluates its application as mineral admixture in cementitious matrices. Straws were subjected to four different burning temperatures. Straws were dried and burned at 600 °C, 700 °C, 800 °C and 900 °C that were named SCSA600, SCSA700, SCSA800 and SCSA900, respectively. After firing the material passed through a milling process and it was subjected to analysis of X ray fluorescence, X ray diffraction, scanning electron microscopy (SEM), particle size laser, real density and specific surface area by B.E.T (Brunauer-Emmett-Teller). The reactivity evaluation of the ashes was performed by measuring the electrical conductivity of insaturated solutions of Ca(OH)2/ash. Pastes with Portland cement or calcium hydroxide were evaluated according to the curing hydration age (7, 28, 63 and 91 days) by means of thermogravimetry, compressive strength, splitting test, water absorption, apparent porosity and bulk density, mercury intrusion porosimetry, scanning electron microscopy, calorimetry and high-resolution X-ray diffraction, at the National Laboratory of Synchrotron Light. The ashes SCSA600 and SCSA700 were considered more reactive and have been applied in cement composite. The characterizations show that SCSA600 and SCSA700 ashes contain chemical composition of pozzolanic material, and nano particles with high microporosity, and consequently, with high specific surface areas, as has been observed halo amorphicity in both diffractograms ashes. Electrical conductivity obtained at the system calcium hydroxide/ashes showed high reactivity for these ashes. In the pastes evaluation, the ashes SCSA600 and SCSA700 showed higher consumption of calcium hydroxide, higher compressive strength and reduced volume of pores. The physical characterizations (water absorption, apparent porosity and bulk density) and mechanical (modulus of rupture, specific energy, elastic modulus and proportionality limit) of the composites showed that those produced with the ash SCSA700 were similar to the control ones, which enables the partial replacement of Portland cement by this kind of ash