Utilização de argilas calcinadas para substituição parcial de cimento Portland em misturas de concreto

Abstract

Os processos de evolução humana são inevitáveis e constantes, principalmente no que tange ao desenvolvimento da infraestrutura da sociedade. Acompanhando esse desenvolvimento, há um material com origem muito antiga e que vem sendo utilizado até hoje, o cimento Portland. Este, ainda é fabricado com um processo altamente impactante ao meio ambiente, principalmente pelas extrações na natureza e emissões de CO2 na atmosfera, fazendo com que muitas pesquisas fossem e ainda sejam desenvolvidas, visando encontrar materiais alternativos ao cimento Portland. Para substituição do cimento muito se tem estudado sobre a calcinação de materiais de forma a se obter pozolanas. Neste sentido, este trabalho busca avaliar o potencial pozolânico de argilas provenientes de jazidas o estado de Rondônia, de forma a substituir o cimento em diferentes porcentagens dentro de misturas de concreto e posteriormente analisar suas características de resistência mecânica à compressão. A pesquisa foi desenvolvida nos Laboratório de Materiais de Construção Civil (LabMat) e Laboratório de Estruturas e Ensaios Mecânico (LaEEM) ambos vinculados ao Departamento de Engenharia Civil (DECIV) da Universidade Federal de Rondônia (UNIR) em Porto Velho-RO. Para o desenvolvimento da mesma, foram coletadas amostras deformadas de solo na profundidade de 1,20 nos municípios de Cacoal; Candeias do Jamari; Ji-Paraná; Pimenta Bueno e Porto Velho. Em laboratório as amostras foram inicialmente secas naturalmente, peneiradas e secas em estufa. Posteriormente realizou-se a calcinação destas amostras por meio de tratamento térmico a 800º C em forno tipo mufla. As amostras calcinadas foram analisadas por fluorescência de raio-X e classificadas como pozolânicas ou não. Foram selecionadas duas amostras, a de maior e a de menor teor de dióxido de silício, para serem utilizadas como substitutas parciais do cimento Portland em misturas de concreto. As substituições foram realizadas nas porcentagens de 10, 30 e 50%, além de uma mistura de concreto sem nenhuma substituição (traço controle). Foram realizados testes de trabalhabilidade e desenvolvidos corpos de prova para todos os concretos produzidos para análise de resistência mecânica a compressão do traço controle e dos traços com substituição pozolânica. Para os testes de consistência somente o concreto feito com a substituição de 10% de pozolana proveniente de amostras de solo de Candeias do Jamari atendeu aos requisitos da ABNT NBR 8953:2015, todos os outros concretos tiveram restrição em seu uso, no entanto problemas de consistência podem ser resolvidos com o uso de aditivos para concreto. Os valores de resistência mecânica à compressão exigidos pela ABNT NBR 6118:2014 apresentaram aumentos graduais ao longo do tempo, porém somente na substituição de 10% de amostras de Candeias do Jamari e Ji-Paraná atingiram a resistência mínima de 20 MPa para ser considerado um concreto estrutural; em Ji Paraná a substituição de até 30% atingiu o mínimo de 15 MPa para ser considerado um concreto, mas sem fins estruturais.