Estudio de las cenizas de biomasa de palma como material cementante suplementario en la producción de hormigón

Autores/as

DOI:

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

Palabras clave:

Hormigón; Residuos; Ceniza; Palma; Sostenibilidad.

Resumen

La valorización de subproductos y / o residuos de diferentes cadenas productivas se ha mostrado como una alternativa para su incorporación como material cementante suplementario (SCV), ya sea en la producción de cemento, como complemento o reemplazo de la matriz de cemento. Estos estudios son importantes, ya que está creciendo la búsqueda de materiales sostenibles que tengan menos impacto en el medio ambiente. Así, este trabajo tiene como objetivo contribuir al estudio de nuevos SCV mediante el uso de cenizas de residuos de extracción de aceite de palma, ya que dichos residuos (fibra de mesocarpio, endocarpio y racimos vacíos) se utilizan como biomasa en el procesamiento de calderas y refinamiento del aceite de palma, generando grandes cantidades de ceniza. Para analizar la viabilidad técnica de este material, se elaboró ​​hormigón convencional en sustitución del cemento Portland en los contenidos de 7,5% y 15%, el método de dosificación utilizado fue IPT / EPUSP y la relación agua / aglutinante se fijó en 0,45 y 0,60. Se adoptó una mezcla de referencia (sin reemplazo) para el hormigón y la evaluación de las propiedades mecánicas se llevó a cabo mediante ensayos de resistencia del hormigón (compresión axial, tensión de compresión diametral, tensión de flexión y módulo de elasticidad), donde fue posible señalar que en la resistencia a la compresión del hormigón con reemplazo no superó las concentraciones obtenidas por la mezcla de referencia, pero logró resultados similares con el contenido de reemplazo del 15% asociado con una relación agua / aglutinante de 0,60. Además, se pudo comprobar que para la resistencia a la tracción y el módulo elástico no presentaron resultados significativos influenciados por el contenido de cenizas.

Biografía del autor/a

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.

Citas

ABNT (2009) - NBR NM 53: Agregado graúdo - Determinação da massa específica, massa específica aparente e absorção de água. Associação Brasileira de Normas Técnicas.

ABNT (2003) - NBR NM 248: Agregados - Determinação da composição granulométrica. Associação Brasileira de Normas Técnicas.

ABNT (2017) - NBR 16605: Cimento Portland e outros materiais em pó - Determinação da massa específica. Associação Brasileira de Normas Técnicas.

ABNT (2016) - NBR 5738: Concreto - Procedimento para moldagem e cura de corpos de prova. Associação Brasileira de Normas Técnicas.

ABNT (2020) - NBR 16889: Concreto - Determinação da consistência pelo abatimento do tronco de cone. Associação Brasileira de Normas Técnicas.

ABNT (2015) - NBR 12655: Concreto de cimento Portland - Preparo, controle, recebimento e aceitação - Procedimento. Associação Brasileira de Normas Técnicas.

ABNT (2018) - NBR 5739: Concreto - Ensaio de compressão de corpos de prova cilíndricos. Associação Brasileira de Normas Técnicas.

ABNT (2011) - NBR 7222: Concreto e argamassa - Determinação da resistência à tração por compressão diametral de corpos de prova cilíndricos. Associação Brasileira de Normas Técnicas.

ABNT (2017) - NBR 8522: Concreto - Determinação dos módulos estáticos de elasticidade e de deformação à compressão. Associação Brasileira de Normas Técnicas.

ABNT (2015) - NBR 12653: Materiais pozolânicos - Requisitos. Associação Brasileira de Normas Técnicas.

ABNT (2014) - NBR 6118: Projeto de estruturas de concreto — Procedimento. Associação Brasileira de Normas Técnicas.

Abrão, P. C. R. A. (2018). O uso de pozolanas como materiais cimentícios suplementares: disponibilidade, reatividade, demanda de água e indicadores ambientais (Doctoral dissertation, Universidade de São Paulo).

Awal, A. A., & Shehu, I. A. (2013). Evaluation of heat of hydration of concrete containing high volume palm oil fuel ash. Fuel, 105, 728-731.

Da Palma, D. Ó. (2018). Diagnóstico da produção sustentável da palma de óleo. Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento

Fernandes, A. V. B., & Amorim, J. R. R. (2014). Concreto sustentável aplicado na construção civil. Caderno de Graduação-Ciências Exatas e Tecnológicas-UNIT-SERGIPE, 2(1), 79-104.

Fernandes, S. E., Tashima, M. M., Moraes, J. C. B. D., Istuque, D. B., Fioriti, C. F., Melges, J. L. P., & Akasaki, J. L. (2015). Cinza de bagaço de cana-de-açúcar (CBC) como adição mineral em concretos para verificação de sua durabilidade. Matéria (Rio de Janeiro), 20, 909-923.

Foreing Agriculture Service do United States Department of Agriculture (USDA), 2016. <https://www.fas.usda.gov/>

Furlan Júnior, J. (2006). Dendê: manejo e uso dos subprodutos e dos resíduos. Embrapa Amazônia Oriental-Documentos (INFOTECA-E).

Hamada, H. M., Jokhio, G. A., Yahaya, F. M., Humada, A. M., & Gul, Y. (2018). The present state of the use of palm oil fuel ash (POFA) in concrete. Construction and Building Materials, 175, 26-40.

Recena, F. A. P. (1992). Dosagem e controle da qualidade de concretos convencionais de cimento Portland. Edipucrs.

Hoppe, J., Souza, D. J., Medeiros, M. D., Pereira, E., & Portella, K. F. (2015). Ataque de matrizes cimentícias por sulfato de sódio: adições minerais como agentes mitigadores. Cerâmica, 61, 168-177.

IBGE (2017). Produção Agrícola – Lavoura permanente de 2017 – Estado do Pará. <https://cidades.ibge.gov.br/brasil/pa/pesquisa/15/11934?loc alidade2=150275&localidade1=150795>

Islam, M. M. U., Mo, K. H., Alengaram, U. J., & Jumaat, M. Z. (2016). Mechanical and fresh properties of sustainable oil palm shell lightweight concrete incorporating palm oil fuel ash. Journal of cleaner production, 115, 307-314.

Jaturapitakkul, C., Kiattikomol, K., Tangchirapat, W., & Saeting, T. (2007). Evaluation of the sulfate resistance of concrete containing palm oil fuel ash. Construction and Building Materials, 21(7), 1399-1405.

Johari, M. M., Zeyad, A. M., Bunnori, N. M., & Ariffin, K. S. (2012). Engineering and transport properties of high-strength green concrete containing high volume of ultrafine palm oil fuel ash. Construction and Building Materials, 30, 281-288.

Koche, J. C. (2011). Fundamentos de metodologia científica.

Mehta, P. K., & Monteiro, P. (2014). Concreto-Microestrutura, Propriedades e Materiais, Ibracon.

Neville, A. M. (2013). Tecnologia do concreto. Bookman Editora.

Pereira, A. M., Silva, C. A. R. D., Queiroz, D. C. D. A., Moraes, M. J. B. D., Melges, J. L. P., Tashima, M. M., & Akasaki, J. L. (2015). Estudo das propriedades mecânicas do concreto com adição de cinza de casca de arroz. Matéria (Rio de Janeiro), 20, 227-238.

Civil, E. (2018). Gabriela de Castro Polisseni (Doctoral dissertation, UFRJ-Rio).

Pereira, A. M., Silva, C. A. R. D., Queiroz, D. C. D. A., Moraes, M. J. B. D., Melges, J. L. P.,

Raisdorfer, J. W. (2015). Influência da adição ou substituição de adições minerais ao cimento Portland: efeitos na carbonatação, absorção capilar e resistividade de concretos.

Ribeiro, J. L. D., & Caten, C. T. (2001). Projeto de experimentos. Porto Alegre: FEEng/UFRGS.

Tashima, M. M., & Akasaki, J. L. (2015). Estudo das propriedades mecânicas do concreto com adição de cinza de casca de arroz. Matéria (Rio de Janeiro), 20, 227-238.

Zeyad, A. M., Johari, M. A., Bunnori, N. M., Ariffin, K. S., & Altwair, N. M. (2013). Characteristics of treated palm oil fuel ash and its effects on properties of high strength concrete. In Advanced Materials Research (Vol. 626, pp. 152-156). Trans Tech Publications Ltd.

Zeyad, A. M., Johari, M. M., Tayeh, B. A., & Yusuf, M. O. (2016). Efficiency of treated and untreated palm oil fuel ash as a supplementary binder on engineering and fluid transport properties of high-strength concrete. Construction and building materials, 125, 1066-1079.

Descargas

Publicado

18/08/2021

Cómo citar

PERCY, B. P. .; OLIVEIRA, C. P. de .; QUEIROZ, L. C.; PAES, I. N. L. .; CORDEIRO, L. de N. P. .; SOUZA, P. S. L. Estudio de las cenizas de biomasa de palma como material cementante suplementario en la producción de hormigón. 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: 24 dic. 2024.

Número

Vol. 10 Núm. 10

Sección

Ingenierías

Licencia

Derechos de autor 2021 Brenno Pires Percy; Camila Pereira de Oliveira; Luciana Carvalho Queiroz; Isaura Nazaré Lobato Paes; Luciana de Nazaré Pinheiro Cordeiro; Paulo Sérgio Lima Souza

Creative Commons License

Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución 4.0.

Los autores que publican en esta revista concuerdan con los siguientes términos:

1) Los autores mantienen los derechos de autor y conceden a la revista el derecho de primera publicación, con el trabajo simultáneamente licenciado bajo la Licencia Creative Commons Attribution que permite el compartir el trabajo con reconocimiento de la autoría y publicación inicial en esta revista.

2) Los autores tienen autorización para asumir contratos adicionales por separado, para distribución no exclusiva de la versión del trabajo publicada en esta revista (por ejemplo, publicar en repositorio institucional o como capítulo de libro), con reconocimiento de autoría y publicación inicial en esta revista.

3) Los autores tienen permiso y son estimulados a publicar y distribuir su trabajo en línea (por ejemplo, en repositorios institucionales o en su página personal) a cualquier punto antes o durante el proceso editorial, ya que esto puede generar cambios productivos, así como aumentar el impacto y la cita del trabajo publicado.