Utilização de resíduo de Pinus spp e materiais cimentícios alternativos na produção de blocos para alvenaria estrutural

Abstract

A crescente preocupação com as questões ambientais e sociais têm se intensificado nas últimas décadas, bem como as ações voltadas para o crescimento sustentável de comunidades em todo o mundo. Diante disso, o setor da construção civil, que utiliza grandes volumes de recursos naturais para a produção de materiais e produtos, tem investido em pesquisas buscando a utilização de resíduos e subprodutos industriais em suas atividades. Seguindo esta tendência, neste trabalho foi pesquisou-se a utilização de resíduos da produção de madeira serrada de Pinus spp, como agregado lignocelulósico, na produção de compósitos cimento- madeira que serviram de base para a produção de blocos vazados para alvenaria estrutural. Foi, também, investigada a possibilidade de substituição parcial do cimento Portland do compósito, utilizado para a produção dos blocos estruturais, por seis materiais cimentícios alternativos, também de origem residual, sendo: sílica ativa, metacaulim, cinza volante, escória de alto-forno, resíduo de cerâmica calcinada e cinza de casca de arroz. Os teores de substituição ao cimento Portland variaram de 5% a 20%, no caso da sílica ativa, 25% a 60%, no caso da escória de alto-forno e de 5% a 40%, para os demais materiais cimentícios. Na determinação da compatibilidade entre o cimento Portland e o resíduo de Pinus spp foram utilizadas técnicas termométricas mediante uso de redes de Bragg em fibras óticas, além da caracterização física e mecânica dos compósitos e blocos produzidos, de acordo com as normas da ABNT. A condutividade térmica do material produzido foi determinada por fluxometria. Obteve-se êxito na produção de blocos protótipos com nove misturas diferentes, todas com substituição de 50%, em volume, do agregado miúdo mineral pelo resíduo de Pinus spp e com substituições do cimento Portland por 5% de cinza volante e resíduo de cerâmica calcinada, 10% de sílica ativa e metacaulim, 25% de escória de alto-forno e 30% de cinza de casca de arroz, evidenciando a possibilidade de utilização de todos os materiais residuais empregados.

The growing concern with the environmental and social issues has intensified in the last decades, as well as actions which are directed for to sustainable society growth all over the world. The sector of the civil construction, wich uses great amount of natural resources for the production of materials and products, has intensified researches searching for the use of residues and industrial by-products in their activities. Following this tendency, the use of residues of the production sawed Pinus spp wood was investigated as lignocellulosic agreggate, in substitution of fine agreggate mineral, origined from nonrenewable sources, for the production of wood-cement composites are used as base for the production of concrete blocks for structural masonry. The possibility of partial substitution of the Portland cement of the composite for six alternative materials: silica fume, metakaolin, fly-ash, blast slag furnace, residue of calcined ceramic and rice husk ash of residual origin, was also investigated. The tenors of substituition to the Portland cement varied from 5% to 20%, in the case of the silica fume; 25% to 60%, in the case of the blast slag furnace and from 5% to 40%, in the case of the other cimenticios alternative materials. The determination of the compatibility among the Portland cement and the residue of Pinus spp was made by termimetrics techniques wich used by Bragg sensor’s in optic fibres, and also the physical and mechanical characterization of the composites and produced blocks, in agreement with the ABNT normalization. The thermal condutance of the produced material was determined by heat flux measurement. Success was obtained in the production of blocks prototypes with nine different mixtures, with substitutions of 50% in volume, of the fine aggregate mineral for residue of Pinus spp and with substituitions of the Portland cement for 5% of fly-ash and residue of calcined ceramic, 10% of silica fume and metakaolin, 25% of blast slag furnace and 30% of rice husk ash, evidencing the possibility of use of all the residual materials researched.