Influência da cinza do bagaço de cana-de-açúcar na microestrutura de compostos cimentícios com cura em autoclave

dc.creatorMateus Bravo de Aguiar
dc.date.accessioned2026-01-09T16:47:01Z
dc.date.issued2024-10-30
dc.description.abstractAutoclave curing accelerates cement hydration, increases mechanical strength, and enables rapid demolding. In this type of curing, it is common to use an external silicon source to enhance microstructure development; therefore, sugarcane bagasse ash (SCBA) was used. This research aimed to evaluate the influence of SCBA on the microstructure of cementitious composites subjected to autoclave curing. The study was divided into two steps: analysis of the heterogeneity of four types of SCBA, and evaluation of their influence on the microstructure and compressive strength of cementitious composites. In the first stage, two ashes were obtained from bagasse combustion, and two others were re-burned in the laboratory from ashes collected in decantation basins, aiming to reduce organic matter content. SCBA samples were characterized in terms of loss on ignition, chemical composition, morphology, particle size distribution, and reactivity (Lúxan test). Similar behavior was observed between the bagasse-derived ashes and between the decanted ashes. The SCBA from bagasse showed higher reactivity, but the mass loss (>90%) made its use impractical. Thus, the SCBA from the boilers was used to produce mortars with a 1:3 mix ratio (binder:sand), in which the binder consisted of 0%, 10%, 20%, and 30% SCBA as a partial replacement of cement by mass. The water-to-binder ratio was 0.5, and two curing methods were applied: water curing in a saturated calcium hydroxide solution and autoclave curing. Samples were analyzed for microstructure, porosity, water absorption, and compressive strength. Water curing resulted in higher mechanical strength due to lower porosity. SCBA-containing samples showed approximately 20% lower compressive strength compared to the reference, with no significant variation among different SCBA contents. Under autoclave curing, only the 30% replacement level prevented the formation of the α-C2SH phase, enabling the development of tobermorite and xonotlite. However, the increased porosity led to lower strength. It was concluded that water curing provided better performance than autoclave curing.
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/1843/1354
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal de Minas Gerais
dc.rightsAcesso aberto
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilen
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
dc.subjectConstrução civil
dc.subjectMateriais de construção
dc.subjectCimento
dc.subjectCompósitos
dc.subjectBagaço de cana
dc.subjectMicroestrutura
dc.subject.otherMicroestrutura
dc.subject.otherHeterogeneidade de resíduos
dc.subject.otherCBCA
dc.subject.otherCura autoclave
dc.titleInfluência da cinza do bagaço de cana-de-açúcar na microestrutura de compostos cimentícios com cura em autoclave
dc.typeDissertação de mestrado
local.contributor.advisor1Dayana Cristina Silva Garcia
local.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/1135236639680333
local.contributor.referee1Fernando do Couto Rosa Almeida
local.contributor.referee1Débora Ribeiro Lopes
local.contributor.referee1Laísa do Rosário Souza Carneiro
local.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/2083277496088400
local.description.resumoA cura em autoclave acelera a hidratação do cimento, aumenta a resistência mecânica e permite a desforma rápida. Nesse tipo de cura é comum a utilização de uma fonte externa de silício para melhorar o desenvolvimento da microestrutura e por causa disso, a cinza de bagaço de cana-de-açúcar (CBCA) foi utilizada. Assim, o objetivo desta pesquisa foi avaliar a influência da utilização da cinza do bagaço de cana-deaçúcar (CBCA) na microestrutura de compostos cimentícios submetidos à cura em autoclave. O trabalho foi dividido em duas etapas: análise da heterogeneidade de quatro tipos de CBCA; e avaliar a influência da CBCA na microestrutura e resistência à compressão de compósitos cimentícios. Na primeira etapa, duas cinzas foram obtidas a partir da queima de bagaço e duas a partir da “requeima” de cinzas coletadas nas bacias de decantação para redução da matéria orgânica. As CBCA foram caracterizadas quanto à perda ao fogo, composição química, morfologia, granulometria e reatividade (ensaio de Lúxan). Observou-se comportamento semelhante entre as CBCA dos bagaços e entre as decantadas. As CBCA dos bagaços apresentaram maior reatividade, porém a perda de massa (>90%) inviabilizou sua aplicação. Assim, as CBCA das caldeiras foram usadas para moldar as argamassas com traço 1:3 (aglomerante: areia), na qual o aglomerante foi composto por 0%, 10%, 20% e 30% de CBCA como substituição da massa de cimento. O fator água/aglomerante foi de 0,5 e dois tipos de curas foram realizadas: cura submersa em solução saturada em hidróxido de cálcio e cura em autoclave. As amostras foram analisadas quanto à microestrutura, porosidade, absorção de água e resistência à compressão. A cura submersa resultou em maior resistência mecânica, devido à menor porosidade. As amostras com CBCA apresentaram cerca de 20% de resistência à compressão menor em relação à referência, sem variação significativa entre os diferentes teores de CBCA. Em autoclave, apenas o teor de 30% evitou a formação da fase α-C2SH, permitindo o desenvolvimento de tobermorita e xonotlita. No entanto, a maior porosidade resultou em menor resistência. Conclui-se que a cura submersa proporcionou melhor desempenho que a cura em autoclave.
local.identifier.orcidhttp://orcid.org/0000-0002-4583-0046
local.publisher.countryBrasil
local.publisher.departmentENG - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MATERIAIS E DA CONSTRUÇÃO CIVIL
local.publisher.initialsUFMG
local.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Construção Civil
local.subject.cnpqENGENHARIAS

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