Concretos Especiais com Cinzas Agroindustriais Pozolânicas

Materiais Pozolânicos

Pozolanas são substâncias naturais ou artificiais, de composição silicosa ou sílico-aluminosa, que, não sendo por si sós cimentícias, reagem, porém, com hidróxido de cálcio à temperatura ambiente resultando em compostos com propriedades cimentícias.

As pozolanas são originalmente argilas contendo cinzas vulcânicas, encontradas na região de Pozzuoli, Italia. Atualmente, materiais com origens diferentes mas com composições semelhantes também são considerados pozolânicos, tais como as pozolanas ativadas artificialmente e alguns sub-produtos industriais como cinzas volantes provenientes da queima de carvão mineral.

O processo de ativação de argilas é amplamente praticado pela própria indústria de cimentos, é geralmente realizado em fornos rotativos semelhantes àqueles utilizados na fabricação de clínquer ou mesmo em antigos fornos de clínquer adaptados, trabalhando a temperaturas mais baixas (até 900 °C) e menor tempo de residência.

Assim como a escória siderúrgica, as pozolanas frequentemente têm menor custo comparadas ao clínquer e só podem substituí-lo até um determinado grau

Os modernos cimentos pozolânicos são uma mistura de pozolanas naturais e industriais com cimento Portland. Para além do seu uso em obras submersas, a alta alcalinidade dos cimentos pozolânicos torna-os resistentes às causas mais comuns de corrosão, incluindo à provocada por sulfatos de origem atmosférica, em especial os resultantes das chuvas ácidas. Depois de completamente endurecido (após um período de cura em geral longo), as argamassas pozolânicas são em geral mais duras do que misturas semelhantes contendo apenas cimento Portland. Essa dureza deve-se à sua menor porosidade, o que também as torna menos propensa a absorver água por capilaridade e menos atreitas a fragmentação superficial (spalling).

Os impactos ambientais da produção de cimento: poluição e risco

A indústria de cimento apresenta elevado potencial poluidor em todas as etapas do seu processo de fabricação:
– moagem e homogeneização das matérias-primas; clinquerização no forno rotativo e  resfriamento do clínquer; moagem do clínquer, adições e produção de cimento; ensacamento e  expedição do produto; e pontos de transferência de materiais.

Os poluentes  primários emitidos no processo de fabricação de cimento são: material  particulado, dióxido de carbono, óxidos e enxofre e óxidos de nitrogênio. Segundo o órgão ambiental norte-americano, as plantas de fabricação de cimento estão entre as maiores fontes de  emissão de poluentes atmosféricos perigosos,  dos quais destacam-se as dioxinas e furanos; os metais tóxicos como mercúrio, chumbo, cádmio,  arsênio, antimônio e cromo; os produtos de
combustão incompleta e os ácidos halogenados (USA, 1991; USEPA, 1996). Os metais pesados contidos nas matérias-primas e combustíveis, mesmo em concentrações muito pequenas, devido a sua volatilidade e ao comportamento físico-químico de seus compostos, podem ser emitidos na forma de particulado ou de vapor através das chaminés das fábricas (USEPA, 2000).

A Alternativa – Cinzas Agroindustriais Pozolânicas

O aumento da produção nas indústrias de açúcar e álcool acarreta maior sobra dos resíduos, o que justifica a importância das pesquisas para utilização dessas sobras. A cinza do bagaço de cana é gerada a partir da queima de resíduos agroindustriais nas usinas de açúcar e álcool, com a intenção de gerar energia.

Segundo o engenheiro, doutor Guilherme Chagas Cordeiro, atualmente docente da Universidade Estadual do Norte Flumiense , as pesquisas realizadas apontam que esse material residual pode ser empregado a partir de suas características físico-químicas, na substituição parcial do cimento portland (comum) em concretos. A expectativa é que esse material, que é tecnicamente adequado, possa ser utilizado num futuro próximo em áreas de grande produção de álcool e açúcar no Brasil. A atitude diminuiria a emissão de gás carbônico por parte das indústrias de cimento e substituiria por um produto de baixa geração.

Números

O Brasil produz cerca de 430 milhões de toneladas de cana. Mato Grosso do Sul, pouco menos de 11 milhões de toneladas, o que representa uma geração de 2,6 milhões de toneladas de bagaço, que, ao ser queimado em caldeira pode gerar cerca de 60 mil toneladas de cinza/ano.

“Para se ter uma idéia, considerando toda produção de cana-de-açúcar da região Centro Oeste, se 8% do cimento produzido fosse substituído pela cinza da queima do bagaço da cana, haveria uma redução de cerca de 250 mil toneladas de gás carbônico por ano. Uma quantidade significativa para o meio ambiente”, revela Cordeiro.

Por meio dos testes realizados, os pesquisadores avaliam que o concreto produzido com base na mistura (cimento/cinzas), tem o mesmo nível de resistência que o concreto produzido apenas com cimento portland, observando ainda a maior durabilidade do produto.

O aproveitamento da cana-de-açúcar em todos os estágios da produção da indústria sucroalcooleira envolverá a utilização do caldo para fazer álcool e açúcar, o bagaço para gerar energia por meio de sua queima em caldeira, sem necessidade de usar fontes de energia não renovável e, conseqüentemente, agregando valor econômico as cinzas residuais resultantes da queima, gerando maior lucratividade para indústria, ilustrando a geração de empregos, e o desenvolvimento regional.

Oportunidades Imperdíveis:

Convido todos os alunos de Engenharia da UFJF para assistirem à palestra do professor Guilherme Chagas Cordeiro: Concretos Especiais com Cinzas Agroindustriais Pozolânicas; que vai se realizar quinta, dia 07 às 15h.

A palestra trata, conforme visto neste post, do aproveitamento de resíduos – como bagaço de cana e casca de arroz, entre outros – para o desenvolvimento de concretos de alta qualidade.

Aproveitando a oportunidade, a ruptura das pontes de papel ocorrerá quarta, dia 06 de outubro às 14h no anfiteatro principal da Engenharia. As pontes estarão em exposição das 8 às 10h. Vale a pena conferir! Para acompanhar a montagem das estruturas, acesse:

http://www.ufjf.br/petcivil/

Preview:

Link:

Combustíveis e riscos ambientais na fabricação de cimento

Fontes:

http://turmalina.igc.usp.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0100-929X2002000100002&lng=pt&nrm=iso

http://www.opantaneiro.com.br/noticias/geral/72922/bagaco-da-cana-e-casca-de-arroz-fazem-cimento-ecologico

http://pt.wikipedia.org/wiki/Pozolana#Os_modernos_cimentos_pozol.C3.A2nicos,

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