AVALIAÇÃO DA SUBSTITUIÇÃO PARCIAL DO CIMENTO POR POZOLANAS DE USINAS TERMELÉTRICAS PARA CONCRETOS
1VICTOR MATEUS VON GROLL, 2OSCAR HENRIQUE SANDER, 3CLEDISON ZATTA VALDAMERI
1Acadêmico do PIC/UNIPAR 2Acadêmico do PIC/UNIPAR 3Docente da UNIPAR
Introdução: A incorporação de adições pozolânicas oriundas de usinas termelétricas permite reduzir o teor de clínquer, mitigar impactos ambientais sem perda de desempenho em idades avançadas, em razão da reação entre sílica/alumina reativas e Ca(OH)₂ com formação adicional de C-S-H. Neste trabalho avaliaram-se diferentes pozolanas classificadas como materiais pozolânicos (NBR 12653, 2015), aplicadas a concretos utilizando uma substituição parcial do cimento por 20% de pozolana.  Objetivo: Comparar o desempenho à compressão de concretos com substituição de 20% do cimento por três pozolanas comerciais.  Materiais e Métodos: Utilizou-se cimento CPV-ARI, agregados utilizados na região sudoeste do Paraná e três pozolanas oriundas de termelétricas do Rio Grande do Sul denominadas de: PZ1: mistura de cinza com escória; PZ2 e PZ3 cinzas leves oriundas do resultado da queima de carvão para produção de energia. Foram produzidos concretos com proporções de mistura de 1:2,26:1,67:2,41:2,40:0,78 sendo respectivamente a quantidade de aglomerante:areia natural:areia artificial:brita 0: brita 1: água. Foi utilizado aditivo polifuncional na proporção de 1% sobre a massa de aglomerantes. Adotou-se como parâmetro no estado fresco o ensaio de abatimento (slump) fixado em 13±2 cm, conforme NBR 16889, 2020. Corpos de prova cilíndricos de 10 x 20cm foram moldados e curados segundo a NBR 5738, 2015, e ensaiados à compressão conforme a NBR 5739, 2018, considerando as idades de 7 e 28 dias. Para comparações de desempenhos, foi produzido concreto padrão, sem substituição pozolânica, denominado de PZ0.  Resultados: Resistência à compressão aos 7 dias: PZ0: 30,16 MPa; PZ1: 28,05 MPa; PZ2: 18,96 MPa; PZ3: 23,72 MPa. Resistência à compressão aos 28 dias: PZ0: 31,91 MPa; PZ1: 33,14 MPa; PZ2: 31,61 MPa; PZ3: 30,21 MPa. Relação água/aglomerante: PZ0: 0,65; PZ1: 0,62; PZ2: 0,68; PZ3: 0,61. Teores de Ar: PZ0: 0,67%; PZ1: 2,90%; PZ2: 0,08%; PZ3: 0,82%. Discussão: As pozolanas são consideradas, quando utilizadas na substituição parcial do cimento, como um pós reativo. O experimento comprova tal fato tendo em vista ao comparar os resultados em idade jovem, sete dias, quando a amostra PZ0 obteve maior resultado de resistência mecânica em comparação com todas as outras amostras avaliadas. Os resultados aos 28 dias já mostram que o mecanismo de formação de silicato de cálcio hidratado pelas pozolanas se efetivou, já que, os resultados comparados com a amostra padrão apresentaram-se superiores ou muito próximos da amostra padrão e sem substituição. A pozolana PZ1 obteve os melhores resultados comparado com as demais avaliadas e também em relação à amostra padrão, com diferenças de 3,70% em relação à PZ0, 4,60% em relação à PZ2 e 8,80% em relação à PZ3.Todas as pozolanas avaliadas podem ser consideradas ativas, tendo em vista que correlacionando seus resultados de resistência mecânica com o da amostra padrão, superaram 90%, fator conferido como referência pelo norma NBR 12653, 2015, quando propõem fazer a análise de desempenho de pozolanas em argamassas. Os resultados das relações água aglomerante geraram valores próximos entre todos os traços, porém, as pozolanas PZ1 e PZ3 obtiveram valores inferiores da amostra padrão, tendo tendência contrária ao relatado por NEVILLE, 2016, onde considera, de forma geral, que as adições tendem a gerar relações de agua/aglomerante  maiores que uma amostra sem substituição. Tal redução pode ter contribuído para melhorar a resistência mecânica das amostras. Os teores de ar encontrados nas análises estão dentro de uma normalidade encontrada em concretos tradicionais. A amostra PZ1 obteve maior teor de ar e leva a uma reflexão sobre uma possível interferência de medição, já que há uma correlação entre a resistência mecânica e os poros no concreto, ou seja, quanto maior o índice de vazios, menor tende a ser a resistência, fato que não se comprovou pela pesquisa, no caso em específico da amostra relatada. Conclusão: Nas condições avaliadas neste trabalho, as pozolanas se mostraram ativas e com potencial para obter igual ou maior resistência na idade de 28 dias e  na proporção de substituição utilizada em concretos tradicionais, sem comprometer o comportamento mecânico, trabalhabilidade e índices físicos.
Referências: ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 12653:2015 — Materiais pozolânicos: requisitos. Rio de Janeiro, 2015. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 16889:2020 — Concreto: determinação da consistência pelo abatimento do tronco de cone. Rio de Janeiro, 2020. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 5738:2015 — Concreto: procedimento para moldagem e cura de corpos de prova. Rio de Janeiro, 2015. Corrigida em 2016. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 5739:2018 — Concreto: ensaio de compressão de corpos de prova cilíndricos. Rio de Janeiro, 2018. NEVILLE, A. M. Propriedades do concreto. 5. ed. Porto Alegre: Bookman, 2016.