Avaliação da substituição parcial do cimento por biocarvão de bagaço de cana-de-açúcar no desempenho mecânico de pastas cimentícias
DOI:
https://doi.org/10.46421/enarc.v9i1.6942Palavras-chave:
Biocarvão, Cimento, Bagaço, Cana-de-açúcar, CarbonoResumo
A indústria da construção civil é uma grande emissora de CO2, especialmente na produção de cimento. Para contribuir com o desenvolvimento de materiais que possam auxiliar no combate às emergências climáticas, este estudo investigou a substituição parcial do cimento CPV-ARI por biocarvão de bagaço de cana-de-açúcar como material cimentício suplementar. O biocarvão foi obtido por pirólise e caracterizado por análise imediata. Pastas cimentícias foram preparadas com substituições de 0%, 2% e 5% m/m e relações água/cimento de 0,28 e 0,35. Após 7 dias, os corpos de prova foram submetidos a ensaios de compressão e caracterização microestrutural por MEV/EDS. A incorporação de 5% m/m de biocarvão, com relação água/cimento de 0,35, aumentou a resistência mecânica em 48%. A análise morfológica indicou interações entre o biocarvão e os produtos de hidratação. Assim, pode-se afirmar que o biocarvão se destaca como potencial alternativa para a redução das emissões de CO2 na construção civil.
Referências
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS – ABNT. NBR 8112: Carvão Vegetal – Análise imediata. Rio de Janeiro, 1986.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS – ABNT. NBR 7215: Cimento Portland – Determinação da resistência à compressão de corpos de prova cilíndricos. Rio de Janeiro, 2019.
CARVALHO, Jaqueline do Carmo Lima; SILVA, Nathalia Eugênia; PATROCÍNIO, Marina Costa; FERREIRA, Osania Emerenciano; LIMA, Robson Pereira de; OLIVEIRA, Magno André de; DUMONT, Marcello Rosa; BEZERRA, Augusto César da Silva & MACHADO, Alan Rodrigues Teixeira. Biochar prepared from sugarcane bagasse for the clarification of brown sugar solutions. Sugar Tech, v.27, p. 478-487, 2025. doi: https://doi.org/10.1007/s12355-024-01517-7.
CONAB – Companhia Nacional de Abastecimento. Produção de cana-de-açúcar na safra 2023/24 chega a 713,2 milhões de toneladas, a maior da série história. 2024 Disponível em: https://www.conab.gov.br/ultimas-noticias/5489-producao- de-cana-de-acucar-na-safra-2023-24-chega-a-713-2-milhoes-de-toneladas-a-maior-da-serie-historica Acesso em 16 jan.2025.
CHOI, Won Chang, YUN Hyun-Do, LEE Jan Yeon. Mechanical proprieties of mortar containing bio-char from pyrolysis. Journal of the Korea Institute for Structural Maintenance and Inspection, v.16, n.3, p.67-74, 2012. doi: https://doi.org/10.11112/jksmi.2012.16.3.067.
CHEN, Liang., ZHANG, Yuying., LABIANCA, Claudia., WANG, Lei., RUAN, Shaoqin., POON, Chi Sun., OK, Yong Sik., TSANG, Daniel C. W. Carbon-negative cement-bonded Biochar particleboards. Biochar, v. 4, n. 58, 2022. doi: https://doi.org/10.1007/s42773-022-00185-8.
GUPTA, Souradeep; KUA, Harn Wei; KOH, Hui Jun. Application of Biochar from food wood waste as green admixture for cement mortar. Science of the Total Environment, v. 619-620, p. 419-435, 2018a. doi: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2017.11.044.
GUPTA, Souradeep; KUA, Harn Wei; PANG, Sze Dai. Biochar-mortar composite: Manufacturing, evaluation of physical proprieties and economic viability. Construction of Building Materials, v. 167, n.10, p. 874-889, 2018b. doi: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2018.02.104
GUPTA, Souradeep., MUTHUKRISHNAN, Shravan., KUA, Harn Wei. Comparing influence of inert biochar and silica rich biochar on cement mortar – Hydration kinetics and durability under chloride and sulfate environment. Construction of Building Materials, v.268, p. 121142, 2021. DOI: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2020.121142.
KUSHWAH, Sini; SINGH, Shweta; AGARWAL, Rachit; NIGHOT, Nikhil Sanjay; KUMAR, Rajest; ATHAR, Humaira; NAIK B, Srinivasarao. Mixture of biochar as a green additive in cement-based materials for carbon dioxide sequestration. Journal of Materials Science: Materials in Engineering, v.19, n. 27, 2024. doi: https://doi.org/10.1186/s40712-024-00170-y.
LIMA, S.A.; ROSSIGNOLO, J.A.; Análise da pozolanicidade da cinza da casca da castanha do caju pelo método de difratometria de raios X. Matéria (Rio J.), v.14, n.1, p. 680-688, 2009. doi: https://doi.org/10.1590/S1517-70762009000100002.
PAULA, Marcos O.; TINÔCO, Ilda de F.F.; RODRIGUES, Conrado de S.; SILVA, Elizabeth N.; SOUZA, Cecília de F.; Potencial da cinza do bagaço de cana-de-açúcar como material de substituição parcial de cimento Portland. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, v.13, n.3, p.353-357, 2009. doi: https://doi.org/10.1590/S1415- 43662009000300019.
QIN, Yinghong.; PANG, Xijun., TAN, Kanghao.; BAO, Ting.; Evaluation of previous concrete performace with pulverized biochar as cement replacement. Cement and Concrete Composites, v.19, p. 104022, 2021. doi: https://doi.org/10.1016/j.cemconcomp.2021.104022.
REZENDE, E.I.P.; ANGELO, L.C; DOS SANTOS, S.S; MANGRICH, A.S. Biocarvão (Biochar) e Sequestro de Carbono. Revista Virtual Química, v.3 n.5, p.426-433, 2011. doi :https://doi.org/10.5935/1984-6835.20110046.
VEIGA, Tais Regina Lima Abreu; LIMA, José Tarcísio; DESSSIMONI, Anelise Lima de Abreu; PEGO, Matheus Felipe Freire Pego; SOARES, Jenaina Ribeiro; TRUGILHO, Paulo Fernando. Different plant biomass characterizations for biochar production. Cerne v.23, n.4, p. 529-536, 2017. doi: https://doi.org/10.