Cinza residual da queima de biomassa do capim elefante (Pennisetum purpureum) como material pozolânico substituto do cimento Portland

• Ano de defesa: 2013
• Autor(a) principal: Nakanishi, Erika Yukari
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Adição mineral; Ash; Biomass; Biomassa; Capim elefante; Cinza; Elephant grass; Mineral addition; Pozolana; Pozzolan; Sustainability; Sustentabilidade
• Link de acesso: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/74/74131/tde-07102013-094322/

O objetivo do presente estudo foi contribuir para a viabilização do uso da cinza de capim elefante em escala laboratorial como uma pozolana ativa em substituição parcial do cimento Portland, através da obtenção e tratamento da cinza e seu estudo em pastas. O trabalho foi desenvolvido em três etapas. Na etapa 1, denominada \"Obtenção da cinza\", foi realizado o estudo das estruturas do capim elefante, que foi separado em folhas, (colmo + bainha) e planta inteira e para análise da cinza de cada parte. Observa-se na cinza que há um teor elevado principalmente, de sílica e potássio, sendo que o teor de sílica é maior na folha, enquanto o de potássio é maior no (colmo + bainha). Na etapa 2, denominada \"Tratamento da cinza\", foram realizados diferentes tratamentos químicos e térmicos no material, com o intuito de diminuir os teores dos íons alcalinos, e, com isso, aumentar a proporção de SiO2 na cinza final. Foram realizados três tratamentos, sendo T1 tratamento no capim elefante antes da queima, com solução ácida, T2 tratamento na cinza de capim elefante com água quente e T3 tratamento também na cinza com solução ácida. Pode-se observar que houve um aumento no teor de sílica nas cinzas após os tratamentos. E por fim, na etapa 3, denominada \"Estudo das pastas\", procurou-se aplicar a cinza com tratamento T3, através da caracterização das pastas. Foram produzidas cinco pastas diferentes, C (somente cimento), CC (cimento - cinza), CS (cimento - sílica ativa), CHC (hidróxido de cálcio - cinza) e CHS (hidróxido de cálcio - sílica ativa). Foram feitos estudos de caracterização dos materiais, como também ensaios para a avaliação das pastas, dentre eles, resistência à compressão e ensaios para análise da hidratação do cimento. A cinza apresentou ser um material reativo. E, para sua aplicação em pasta, pode-se notar que a resistência à compressão da pasta com 20% de cinza não diferiu significativamente da pasta produzida somente com cimento. Pela avaliação de difração de raios X (DRX), observou-se a diminuição dos picos das fases ferrita, aluminato tricálcico, belita e alita, o que é indicativo do processo da reação. Adicionalmente, pela análise de termogravimetria, constatou-se o consumo de portlandita, com o passar do tempo e a formação dos géis de CSH. Com base nos resultados obtidos nas três etapas descritas neste trabalho, pode-se concluir que a substituição parcial do cimento Portland pela cinza de capim elefante como material pozolânico é tecnicamente possível e viável.