Estudio de la capacidad de protección de la ceniza de bagazo de caña de azúcar, en relación a la corrosión de la armadura bajo la acción de iones

Autores/as

DOI:

https://doi.org/10.33448/rsd-v11i8.28923

Palabras clave:

Cenizas; Caña de Azúcar; CBC; Hormigón; Cloruros.

Resumen

Las plantas productoras de azúcar y alcohol en Brasil vienen creciendo en los últimos años, utilizando la quema del bagazo de caña de azúcar para cogenerar energía para consumo propio en diversos sectores productivos y también para suministro a terceros. En el país, la producción de caña de azúcar se concentra en las regiones Centro-Sur y Norte-Nordeste. Esta actividad contribuye al aumento de la cantidad de residuos generados en el proceso, entre ellos, las cenizas de la quema de bagazo de caña de azúcar (CBC). Este artículo tiene como objetivo verificar la viabilidad del uso de CBC y su capacidad para proteger contra la corrosión del refuerzo bajo la acción de iones de cloruro, en reemplazo parcial del cemento Portland en concreto, dosificado con contenidos de 0%, 5%, 10%, 15% y 25% de CBC, por su potencial puzolánico. La metodología consistió en realizar ensayos de resistencia a la compresión, absorción capilar, absorción por inmersión, profundidad de carbonatación y potencial de corrosión, con el fin de analizar las propiedades mecánicas y aspectos de durabilidad. Los resultados mostraron los niveles de 10% y 15% como los mejores niveles para reemplazar el cemento Portland con CBC. Este reemplazo no causó un daño significativo a la resistencia del hormigón y redujo la tasa de absorción de agua. Por otro lado, solo los grados 0% y 5% mostraron una baja probabilidad de corrosión. Por lo tanto, se concluye que el CBC puede ser utilizado como sustituto parcial del cemento Portland en hormigón no armado, promoviendo la sustentabilidad en la construcción civil, en el sector sucroalcoholero y en la sociedad.

Citas

Altoé, S. P. S. & Martins, C. H. (2015). A influência da temperatura de queima na pozolanicidade da cinza do bagaço de cana-de-açúcar. Revista de Engenharia e Tecnologia, 7(3), 40-50.

Andrade, J. J. O. (1997). Durabilidade das Estruturas de Concreto: Análise das Manifestações Patológicas nas Estruturas de Pernambuco. Dissertação (Mestrado em Engenharia) – Escola de Engenharia, Curso de Pós-Graduação em Engenharia Civil da UFRGS. 151f. 1997. http://hdl.handle.net/10183/122441

Associação Brasileira de Normas Técnicas, ABNT. (1995). NBR 6502: Rochas e Solo. Rio de Janeiro.

Associação Brasileira de Normas Técnicas, ABNT. (2003). NBR NM 248: Agregados – Determinação da composição granulométrica. Rio de Janeiro.

Associação Brasileira de Normas Técnicas, ABNT. (2005). NBR 9778: Argamassa e concreto endurecido- Determinação da absorção de água, índice de vazios, e massa específica. Rio de Janeiro.

Associação Brasileira de Normas Técnicas, ABNT. (2006). NBR 12653: Materiais pozolânicos — Requisitos. Rio de Janeiro.

Associação Brasileira de Normas Técnicas, ABNT. (2009). NBR 16917: Agregado Graúdo – Determinação de massa específica, massa específica aparente e absorção de água. Rio de Janeiro.

Associação Brasileira de Normas Técnicas, ABNT. (2009). NBR 7211: Agregados para concreto. Rio de Janeiro.

Associação Brasileira de Normas Técnicas, ABNT. (2012). NBR 9779: Argamassa e concreto endurecidos – Determinação da absorção de água por capilaridade. Rio de Janeiro.

Associação Brasileira de Normas Técnicas, ABNT. (2015). NBR 5738: Concreto – Procedimento para moldagem e cura de corpos de prova. Rio de Janeiro.

Associação Brasileira de Normas Técnicas, ABNT. (2018). NBR 5739: Ensaio de compressão de corpos-de-prova cilíndricos de concreto. Rio de Janeiro.

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

Associação Brasileira de Normas Técnicas, ABNT. (2021). NBR 16916: Agregado miúdo - Determinação da massa específica e massa específica aparente. Rio de Janeiro.

Associação Brasileira de Normas Técnicas, ABNT. (2021). NBR 16972: Agregados - Determinação da massa unitária e do volume de vazios. Rio de Janeiro.

Associação Brasileira de Normas Técnicas, ABNT. (2021). NBR 16973: Agregados – Determinação do material fino que passa através da peneira 75 micrometros, por lavagem. Rio de Janeiro.

Associação Brasileira de Normas Técnicas, ABNT. (2022). NBR 12655: Concreto de cimento Portland: controle, preparo e recebimento. Rio de Janeiro.

ASTM. (2015). American Society for Testing and Materials. C. 876. Standard Test Method for Corrosion Potentials of Uncoated Reinforcing Steel in Concrete. ASTM Annual Book of ASTM Standards. Philadelphia.

ASTM. (2020). American Society for Testing and Materials. C. 1152. Standard Test Method for Acid-Soluble Chloride in Mortar and concrete. ASTM Annual Book of ASTM Standards. Philadelphia.

Castaldelli, V. N., Castro, J. N. T., Fazzan, J. V., Akasaki, J. L., Manzoli Júnior, W. & Bernabeu, J. J. P. (2010). Concreto com adição de cinza do bagaço de cana-de-açúcar. Anais do Encontro de Tecnologia do Ambiente Construído, Canela, RS, Brasil, 13.

Companhia Nacional de Abastecimento, CONAB (2021). Acompanhamento da safra brasileira cana-de-açúcar safra 2021/2022, terceiro levantamento, (Boletim de cana-de-açúcar - Novembro de 2021), 8(3), Brasília, DF, Brasil.

Cordeiro, G. C. (2006). Utilização de cinzas ultrafinas do bagaço de cana-de-açúcar e da casca de arroz como aditivos minerais em concreto. (2006). Tese (Doutorado). Universidade Federal do Rio de Janeiro, 445f. 2006. v

Cordeiro, G., Andreão, P. & Tavares, L. (2019). Pozzolanic properties of ultrafine sugar cane bagasse ash produced by controlled burning. Heliyon. 5. e02566/1- e02566/6. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2019.e02566

Dias, M. O. S., Ensinas, A. V., Nebra, S. A., Filho, R. M., Rosell, C. E. V. & Maciel, M. R. W. (2009). Production of bioethanol and other bio-based materials from sugarcane bagasse: Integration to conventional bioethanol production process. Chemical Engineering Research & Design, 87(9), 1206-1216. https://doi.org/10.1016/j.cherd.2009.06.020

IBGE. (2021). Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística. Contas Nacionais Trimestrais, 4º tri/2021. Indicadores IBGE. Disponível em: https://biblioteca.ibge.gov.br/visualizacao/periodicos/2121/cnt_2021_4tri.pdf

Isaia, G. C. (2017). Materiais de construção civil e princípios de ciência e engenharia de materiais (3ª edição), IBRACON.

Izquierdo, I. S. & Ramalho, M. A. (2014) Aplicação de cinzas residuais e de fibra de sisal na produção de argamassas e concretos: Revisão. Ingeniería y Desarrollo, 32(2), 344-368. http://dx.doi.org/10.14482/inde.32.2.6167

Jagadesh, P., Ramachandramurthy, A. & Murugesan, R. (2018). Evaluation of mechanical properties of Sugar Cane Bagasse Ash concrete. Construction and Building Materials. 176. 608-617. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2018.05.037

Jucá, T. R. P. (2002), Avaliação de cloretos livres em concretos e argamassas de cimento Portland pelo método de aspersão de solução de nitrato de prata. Dissertação (mestrado), Universidade Federal de Goiás. Goiânia, Brasil. 2002. http://tede2.unicap.br:8080/handle/tede/55

Lima, S. A. et al. (2011). Concretos com cinza do bagaço da cana-de-açúcar: avaliação da durabilidade por meio de ensaios de carbonatação e abrasão. Ambiente Construído, 11(2), 201-212. https://doi.org/10.1590/S1678-86212011000200014

Lorencetti, M. R. & Marçal, R. (2017). Avaliação da resistência à compressão do concreto pela substituição parcial do cimento Portland por cinzas do bagaço de cana-de-açúcar. Revista Científica ANAP Brasil, 10(20). https://doi.org/10.17271/19843240102020171658

Martins Filho, S. T. & Martins, C. H. (2017). Utilização da cinza leve e pesada do bagaço de cana-de-açúcar como aditivo mineral na produção de blocos de concreto para pavimentação. Revista em Agronegócio e Meio Ambiente, 10, (4), 1205-1224. https://doi.org/10.17765/2176-9168.2017v10n4p1205-1224

Neville, A.M. & Brooks, J. J. (2013). Tecnologia do concreto (2ª edição), Porto Alegre: Bookman.

Paula, M. O., Tinôco, I. F. F., Rodrigues, C. S., Silva, E. N. & Souza, C. F. (2009). Potencial da cinza do bagaço da cana-de-açúcar como material de substituição parcial de cimento Portland. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, 13(3), 353–357. https://doi.org/10.1590/S1415-43662009000300019

Preis, D. W., Lovatto, E., Pozzer, G. R., & De, J. E. (2021). Concreto de alto desempenho com a adição da cinza do bagaço da cana-de-açúcar. Anais Congresso Técnico Científico da Engenharia e da Agronomia – Contecc, Virtual, Brasil, 7.

Priszkulnik, S. (2009). Personalidade Entrevistada. [Entrevista concedida a] IBRACON. Revista CONCRETO & Construções, 56, 8-13.

Rilem Concrete Permanent Committee, RILEM (1984). Draft Recommendation: measurement of hardened concrete carbonation depth CPC-18. Materials and Structures, 17(102), 435-440.

Rossignolo, J., Borrachero, M., Soriano, L. & Payá, J. (2018). Influence of microwave oven calcination on the pozzolanicity of sugar cane bagasse ashes (SCBA) from the cogeneration industry. Construction and Building Materials. 187. 892-902. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2018.08.016

Sampaio, Z. L. M., Souza, P. A. B. F. & Gouveia, B. G. (2014). Analysis of the influence of the sugar cane bagasse ashes on mechanical behavior of concrete. Revista IBRACON de Estruturas e Materiais, 7(4), 626-647. https://doi.org/10.1590/S1983-41952014000400006

Santos, J. V., de Oliveira Nahime, B., dos Santos, I. S., Basileiro, K. P. T. V., Kunan, P. M., Lobo, F. A., Reis, I. C. & Alves, M. M. (2020). Efeitos da adição e substituição de cinza do bagaço da cana-de-açúcar em matrizes cimentícias. Brazilian Journal of Development, 6(10), 77494-77509. https://doi.org/10.34117/bjdv8n2-347

Silva, E. J. (2016) Utilização do método de condutividade elétrica para análise da pozolanicidade da cinza do bagaço da cana-de-açúcar. Dissertação (Mestrado em Engenharia), Universidade Federal de Pernambuco. 82f. 2016.

SNIC. (2021). Sindicato Nacional da Indústria De Cimento. Relatório Setorial - Balanço 2021. Disponível em: https://abcp.org.br/vendas-de-cimento-crescem-66-em2021/#:~:text=As%20vendas%20de%20cimento%20no,Nacional%20da%20Ind%C3%BAstria%20de%20Cimento).

Souza, G. N. et al. (2007). Desenvolvimento de argamassas com substituição parcial do cimento Portland por cinzas residuais do bagaço de cana-de-açúcar. Anais do Congresso Brasileiro do Concreto, Bento Gonçalves, SP, Brasil, 49.

USINA SÃO JOSÉ. (2021, Janeiro 31). Infraestrutura [Web page]. Retrieved from https://www.saojoseagroindustrial.com.br

Xu, Q., Ji, T., Gao, S. J., Yang, Z. & Wu, N. (2019). Characteristics and Applications of Sugar Cane Bagasse Ash Waste in Cementitious. Materials, 12(39), 30583562-6337557. https://doi:10.3390/ma12010039

Publicado

20/06/2022

Cómo citar

BENTO, A. J. .; SILVA, D. L. da .; FONSECA, J. M. M. da .; NEVES, D. M. C. das .; ALBUQUERQUE, D. E. N. de .; MONTEIRO, E. C. B. . Estudio de la capacidad de protección de la ceniza de bagazo de caña de azúcar, en relación a la corrosión de la armadura bajo la acción de iones . Research, Society and Development, [S. l.], v. 11, n. 8, p. e32711828923, 2022. DOI: 10.33448/rsd-v11i8.28923. Disponível em: https://rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/28923. Acesso em: 2 jul. 2024.

Número

Sección

Ingenierías