Study of palm biomass ash as a supplementary cementitious material in concrete production

Authors

DOI:

https://doi.org/10.33448/rsd-v10i10.18590

Keywords:

Concrete; Waste; Ash; Palm; Sustainability.

Abstract

The valorization of by-products and/or waste from different production chains has been shown as an alternative in the incorporation as supplementary cementitious material (SCM), either in the production of cement, in addition, or replacement to the cement matrix. Such studies are important since the search for sustainable materials and less impactful to the environment is growing. Thus, this work aims to contribute to the study of new MCS through the use of ash from palm oil extraction waste, since such waste (mesocarp fiber, endocarp, and empty clusters) are used as biomass in the boilers of processing and refining of palm oil, generating large amounts of ash. To analyze the technical feasibility of this material, conventional concrete was produced as a substitute for Portland cement at 7.5% and 15%. The dosage method used was IPT/EPUSP and the water/binder ratio was set at 0.45 and 0.60. A reference mix (without replacement) was adopted for the concrete and the evaluation of mechanical properties was performed through strength tests (axial compression, tension by diametrical compression, flexural tension, and modulus of elasticity), where it was possible to observe that in compression strength the concrete with replacement did not overcome the strength obtained by the reference mix, but achieved similar results with the 15% substitution content associated with a water/binder ratio of 0.60. Moreover, it was possible to verify that the tensile strength and modulus of elasticity did not show significant results influenced by the ash content.

Author Biographies

Brenno Pires Percy, Universidade Federal do Pará

Possui graduação em Engenharia Civil pela Universidade Federal do Pará(2019). Tem experiência na área de Engenharia Civil.

Camila Pereira de Oliveira, Universidade Federal do Pará

Possui graduação em Engenharia Civil pela Universidade Federal do Pará (2019). Pós-Graduação em Segurança do Trabalho pela Universidade Federal do Pará (em curso)

Isaura Nazaré Lobato Paes, Universidade Federal do Pará

Possui graduação em Engenharia Civil pela Universidade Federal do Pará(1996), mestrado em Engenharia Civil pela Universidade Federal de Goiás(2000) e doutorado em Estruturas e Construção Civil pela Universidade de Brasília(2004). Tem experiência na área de Engenharia Civil, com ênfase em Construção Civil. Atuando principalmente nos seguintes temas:argamassa, revestimento, transporte de umidade, estrutura de poros.

Luciana de Nazaré Pinheiro Cordeiro, Universidade Federal do Pará

Pesquisadora na área materiais e componentes de construção, atua nas seguintes linhas de pesquisas: desenvolvimento de compósitos inovadores; gestão e aproveitamento de resíduos; desempenho das edificações e durabilidade de materiais convencionais e não convencionais. Além de líder do grupo de pesquisa GPMAC, atua atualmente é Coordenadora do GT Resíduos, Diretora da Faculdade de Engenharia Civil e Docente nos cursos de Graduação em Engenharia Civil, Graduação em Engenharia Sanitária e Ambiental, Pós Graduação em Infraestrutura e Desenvolvimento Energético e Pós graduação em Arquitetura e Urbanismo da UFPA. Possui graduação em Engenharia Civil pela Universidade Federal do Pará (2006), mestrado em Engenharia (Meio Ambiente) pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul (2009) e doutorado em Engenharia (Construção) pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul (2013).

Paulo Sérgio Lima Souza, Universidade Federal do Pará

Possui graduação em Engenharia Civil pela Universidade Federal do Pará (1991), mestrado em Engenharia Civil pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul (1994) e doutorado em Engenharia Civil pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul (2003). Atualmente é professor associado III da Universidade Federal do Pará. Tem experiência na área de Engenharia Civil, com ênfase em Materiais e Componentes de Construção, atuando principalmente nos seguintes temas: materiais (concreto, pozolanas, etc..), processo construtivo, aproveitamento de resíduo e patologias.

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Published

18/08/2021

How to Cite

PERCY, B. P. .; OLIVEIRA, C. P. de .; QUEIROZ, L. C.; PAES, I. N. L. .; CORDEIRO, L. de N. P. .; SOUZA, P. S. L. Study of palm biomass ash as a supplementary cementitious material in concrete production. Research, Society and Development, [S. l.], v. 10, n. 10, p. e425101018590, 2021. DOI: 10.33448/rsd-v10i10.18590. Disponível em: https://rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/18590. Acesso em: 21 oct. 2021.

Issue

Section

Engineerings