Estudo da aplicação das cinzas provenientes da queima da casca do coco em concretos

Marcos Vinícius do Prado Silva

Instituto Federal de Alagoas (IFAL) Brasil

Sheyla Karolina Justino Marques

ORCID iD Instituto Federal de Alagoas (IFAL) Brasil

Áurea Luiza Quixabeira Rosa e Silva Rapôso

ORCID iD Instituto Federal de Alagoas (IFAL) Brasil

Resumo

O Brasil se destaca na produção mundial de coco. Contudo, aproximadamente 80% do peso bruto do coco é considerado resíduo, o que, por sua difícil degradação, grande volume e descarte inadequado, gera problemas ao meio ambiente. O presente trabalho tem por objetivo analisar as características das cinzas geradas pela queima da casca do coco, produzidas no litoral sul de Alagoas, visando à aplicação como adição mineral em concretos. As cinzas foram caracterizadas através dos ensaios de Análise Granulométrica, Fluorescência de Raios X (FRX), Difração de Raios X (DRX), Análise Termogravimétrica (TG – Thermogravimetric Analysis) e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). Nos resultados obtidos por DRX, quanto à composição química, os principais compostos identificados foram KCl, SiO2 e Ca2(SiO4). Para os ensaios tecnológicos no concreto, os percentuais adotados de substituição de cimento por cinzas foram de 3%, 5% e 7%. A consistência do concreto tende a aumentar quanto maior o percentual das cinzas incorporadas no concreto. A absorção de água foi maior quanto maior o percentual de cinzas incorporadas, variando de 5,85% a 7,56%. Quanto à resistência à compressão, houve aumento de 12,19% de resistência em MPa na formulação com substituição de 3% de cimento por cinzas. Conforme os resultados obtidos, pode-se concluir que existe viabilidade de utilização das cinzas produzidas como adição mineral no concreto nos percentuais abaixo de 5%.

Palavras-chave


adição em concreto; adições minerais; cinzas do coco; subproduto do coco


Texto completo:

Referências


ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 5738: Concreto – Procedimento para moldagem e cura de corpos de prova. Rio de Janeiro: ABNT, 2015.

ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 5739: Concreto – Ensaio de compressão de corpos de prova cilíndricos. Rio de Janeiro: ABNT, 2018.

ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 9778: Argamassa e concreto endurecidos – Determinação da absorção de água, índice de vazios e massa específica. Rio de Janeiro: ABNT, 2005.

ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 11172: Aglomerantes de origem mineral – Terminologia. Rio de Janeiro: ABNT, 1990.

ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 12653: Materiais pozolânicos – Requisitos. Rio de Janeiro: ABNT, 2014.

ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 16605: Cimento Portland e outros materiais em pó – Determinação da massa específica. Rio de Janeiro: ABNT, 2017.

ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 16889: Concreto – Determinação da consistência pelo abatimento do tronco de cone. Rio de Janeiro: ABNT, 2020.

AGUNSOYE, J. O.; ISAAC, T. S.; SAMUEL, S. O. Study of mechanical behaviour of coconut shell reinforced polymer matrix composite. Journal of Minerals and Materials Characterization and Engineering, v. 11, n. 8, p. 774-779, 2012. DOI: http://dx.doi.org/10.4236/jmmce.2012.118065.

ALMEIDA, R. R. P.; SILVA, M. A.; SILVA, A. C. G.; FORMIGA, W. A.; CRISPIM, D. L.; MEDEIROS, A. P.; CAJÁ, D. F.; PAIVA, A. C. C.; SILVA, F. T. Identificação e análise dos impactos ambientais gerados na indústria da construção civil. Informativo Técnico do Semiárido (INTESA), v. 9, n. 1, p. 39-46, jan.-jun. 2015. Disponível em: https://www.gvaa.com.br/revista/index.php/INTESA/article/view/3215. Acesso em: 4 jun. 2022.

ASASUTJARIT, C.; HIRUNLABH, J.; KHEDARI, J.; CHAROENVAI, S.; ZEGHMATI, B.; SHIN, U. C. Development of coconut coir-based lightweight cement board. Construction and Building Materials. v. 21, n. 2, p. 277-288, 2007. DOI: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2005.08.028.

BONATO, M. M. Desempenho mecânico e ambiental de concretos e argamassas de cimento Portland com substâncias minerais, orgânicas e fotocatalíticas. 2014. Tese (Doutorado em Engenharia e Ciência dos Materiais) – Universidade Federal do Paraná, Curitiba, 2014. Disponível em: https://acervodigital.ufpr.br/handle/1884/37243. Acesso em: 4 jun. 2022.

BRAINER, M. S. C. P.; XIMENES, L. F. Produção de coco: soerguimento das áreas tradicionais do Nordeste. Caderno Setorial ETENE, ano 5, n. 127, 2020. Disponível em: https://www.bnb.gov.br/s482-dspace/handle/123456789/387. Acesso em: 4 jun. 2022.

CABRAL, M. M. S.; ABUD, A. K. S.; ROCHA, M. S. R. S.; ALMEIDA, R. M. R. G.; GOMES, M. A. Composição da fibra da casca de coco verde in natura e após pré-tratamentos químicos. ENGEVISTA, v. 19, n. 1, p. 99-108, 2017. DOI: https://doi.org/10.22409/engevista.v19i1.802.

CASTRO, A. L.; PANDOLFELLI, V. C. Revisão: conceitos de dispersão e empacotamento de partículas para a produção de concretos especiais aplicados na construção civil. Cerâmica, São Carlos, v. 55, p. 18-32, 2009. DOI: https://doi.org/10.1590/S0366-69132009000100003.

CAVALCANTE, L. V. A modernização da produção brasileira de coco e a racionalidade do capital. Ateliê Geográfico, Goiânia, v. 11, n. 3, p. 235-254, dez. 2017. DOI: https://doi.org/10.5216/ag.v11i3.41071.

CENTURIONE, S. L. A mineralização do clínquer Portland e seus benefícios tecnológicos. 1999. Tese (Doutorado em Mineralogia e Petrologia) – Instituto de Geociências, Universidade de São Paulo, São Paulo, 1999. DOI: https://dx.doi.org/10.11606/T.44.1999.tde-19112015-085440.

CORRADINI, E.; ROSA, M. F.; MACEDO, B. P.; PALADIN, P. D.; MATTOSO, L. H. C. Composição química, propriedades mecânicas e térmicas da fibra de frutos de cultivares de coco verde. Revista Brasileira de Fruticultura, Jaboticabal, v. 31, n. 3, p. 837-846, 2009. DOI: https://doi.org/10.1590/S0100-29452009000300030.

DAL MOLIN, D. C. C. Adições minerais para concreto estrutural. In: ISAIA, G. C. (ed.). Concreto: ensino, pesquisa e realizações. v. 1. São Paulo: IBRACON, 2005. Cap. 12, p. 345-379.

DAS, G.; BISWAS, S. Effect of fiber parameters on physical, mechanical and water absorption behaviour of coir fiber-epoxy composites. Journal of Reinforced Plastics and Composites, v. 35, n. 8, p. 1-10, 2016. DOI: https://doi.org/10.1177%2F0731684415626594.

ELLEN MACARTHUR FOUNDATION. Rumo à economia circular: o racional de negócio para acelerar a transição. 2015. Disponível em: https://archive.ellenmacarthurfoundation.org/assets/downloads/Rumo-à-economia-circular_SumarioExecutivo.pdf. Acesso em: 4 jun. 2022.

ELLEN MACARTHUR FOUNDATION. Uma economia circular no Brasil: uma abordagem exploratória inicial. 2017. Disponível em: https://archive.ellenmacarthurfoundation.org/assets/downloads/languages/Uma-Economia-Circular-no-Brasil_Uma-Exploracao-Inicial.pdf. Acesso em: 4 jun. 2022.

GUIMARÃES, C. C.; MATOS, S. R. C. Utilização da cinza da casca do coco verde como substituição parcial do cimento Portland em argamassas. REEC – Revista Eletrônica de Engenharia Civil, v. 13, n. 1, p. 251-269, 2017. DOI: https://doi.org/10.5216/reec.v13i1.41675.

IBGE – INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATÍSTICA. Coruripe: Produção agrícola - 2017. Rio de Janeiro: IBGE, 2017. Disponível em: http://cod.ibge.gov.br/1JIN2. Acesso em: 04 jun. 2022.

KANNING, R. C. Utilização da cinza de folha de bananeira como adição em argamassas de cimento Portland. 2013. Tese (Doutorado em Engenharia e Ciência dos Materiais) – Universidade Federal do Paraná, Curitiba, 2013. Disponível em: https://acervodigital.ufpr.br/handle/1884/30448. Acesso: 13 jun. 2022.

LERTWATTANARUK, P.; SUNTIJITTO, A. Properties of natural fiber cement materials containing coconut coir and oil palm fibers for residential building applications. Construction and Building Materials, v. 94, p. 664-669, 2015. DOI: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2015.07.154.

LUZ, B. (org.). Economia circular Holanda-Brasil: da teoria à prática. 1. ed. Rio de Janeiro: Exchange 4 Change Brasil, 2017. Disponível em: https://e4cb.com.br/wp-content/uploads/2021/06/Livro-EC-Holanda-Brasil_E4CB_May-2017.pdf. Acesso em: 4 jun. 2022.

MEHTA, P. K.; MONTEIRO, P. J. M. Concreto: estrutura, propriedades e materiais. 2. ed. São Paulo: Pini, 2014.

MOURA, A. S. Estudo comparativo das propriedades mecânicas e térmicas entre compósitos de PHB reforçados com casca de arroz ou fibra de coco. 2014. Dissertação (Mestrado em Integridade de Materiais) – Faculdade UnB Gama/Faculdade de Tecnologia, Universidade de Brasília, Brasília, 2014. Disponível em: https://repositorio.unb.br/handle/10482/16139. Acesso em: 16 jun. 2022.

MUNARO, M. R.; TAVARES, S. F. Analysis of Brazilian public policies related to the implementation of circular economy in civil construction. Ambiente Construído, v. 22, n. 2, p. 129-142, 2022. DOI: https://doi.org/10.1590/s1678-86212022000200597.

NUNES, L. A. Diagnóstico do desperdício, possibilidades de aplicação e demanda futura das cascas do coco verde, com avaliação da incerteza das informações. 2021. Tese (Doutorado em Engenharia Industrial) – Escola Politécnica, Universidade Federal da Bahia, Salvador, 2021. Disponível em: http://repositorio.ufba.br/ri/handle/ri/34380. Acesso em: 4 jun. 2022.

OLIVEIRA, E. A. Confiabilidade metrológica na determinação de espécies químicas em materiais siderúrgicos por espectrometria de fluorescência de raios-X. 2011. Dissertação (Mestrado em Metrologia) – Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2011. DOI: https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.18799.

OLIVEIRA, F. R.; FRANÇA, S. L. B.; RANGEL, L. A. D. Princípios de economia circular para o desenvolvimento de produtos em arranjos produtivos locais. Interações, Campo Grande, v. 20, n. 4, p. 1179-1193, 2019. DOI: https://doi.org/10.20435/inter.v20i4.1921.

PADILLA, E. R. D. Aproveitamento de resíduos agroindustriais: caracterização físico-química e produção de carvão para energia. 2018. Dissertação (Mestrado em Ciência dos Materiais) – Universidade Federal de São Carlos, Sorocaba, 2018. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/9535. Acesso em: 4 jun. 2022.

PADILLA, E. R. D.; BELINI, G. B.; NAKASHIMA, G. T.; WALDMAN, W. R.; YAMAJI, F. M. Potencial energético da casca de coco (Cocos nucifera L.) para uso na produção de carvão vegetal por pirólise. Revista Virtual de Química, v. 10, n. 2, p. 334-345, 2018. DOI: http://dx.doi.org/10.21577/1984-6835.20180026.

PAULA, M. O.; TINÔCO, I. F. F.; RODRIGUES, C. S.; SILVA, E. N.; SOUZA, C. F. Potencial da cinza do bagaço da 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.

PEREIRA, A. M.; SILVA, C. A. R.; QUEIROZ, D. C. A.; MORAES, M. J. B.; MELGES, J. L. P.; TASHIMA, M. M.; AKASAKI, J. L. Estudo das propriedades mecânicas do concreto com adição de cinza de casca de arroz. Matéria, Rio de Janeiro, v. 20, n. 1, p. 227-238, 2015. DOI: https://doi.org/10.1590/S1517-707620150001.0023.

PRUSTY, J. K.; PATRO, S. K. Properties of fresh and hardened concrete using agro-waste as partial replacement of coarse aggregate: a review. Construction and Building Materials, v. 82, p. 101-113, 2015. DOI: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2015.02.063.

RODRIGUES, P. P. M. Parâmetros da dosagem racional do concreto. In: REUNIÃO DE TÉCNICOS DA INDÚSTRIA DO CIMENTO, 34., 1998, São Paulo. Anais [...]. São Paulo: ABCP, 1998. Disponível em: https://abcp.org.br/wp-content/uploads/2016/01/Parametros-dosagem_34aRTIC1983.pdf. Acesso em: 4 jun. 2022.

ROYER, B.; ASSUNÇÃO, R. M. N.; RODRIGUES FILHO, G.; MOTTA, L. A. C. Efeito da aplicação do poliestireno sulfonado (PSSNa) como aditivo em argamassas e concretos de cimento Portland CPV32. Polímeros: Ciência e Tecnologia, v. 15, n. 1, p. 63-67, 2005. DOI: https://doi.org/10.1590/S0104-14282005000100014.

SCHWAAB, S. Efeito da adição de aditivo plastificante retardador de pega nas propriedades de concretos usinados de cimento Portland usando planejamento fatorial. 2015. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais) – Centro de Ciências Tecnológicas, Universidade do Estado de Santa Catarina, Joinville, 2015.

SNIC – SINDICATO NACIONAL DA INDÚSTRIA DO CIMENTO. Relatório anual 2019. São Paulo: SNIC, 2019. Disponível em: http://snic.org.br/assets/pdf/relatorio_anual/rel_anual_2019.pdf. Acesso em: 4 jun. 2022.

SOUZA, M. E. S.; SILVA, J. R. A.; SANTOS, C. C. L.; SILVA, H. C.; LIMA, P. S. E. Obtenção de celulose a partir do aproveitamento de resíduos de coco (Cocos nucifera Linnaeus, 1753) para a produção de papel. Revista Principia, João Pessoa, v. 60, n. 1, p. 1-20, 2023. DOI: http://dx.doi.org/10.18265/1517-0306a2021id5876.


DOI: http://dx.doi.org/10.18265/1517-0306a2021id6543

O arquivo PDF selecionado deve ser carregado no navegador caso tenha instalado um plugin de leitura de arquivos PDF (por exemplo, uma versão atual do Adobe Acrobat Reader).

Como alternativa, pode-se baixar o arquivo PDF para o computador, de onde poderá abrí-lo com o leitor PDF de sua preferência. Para baixar o PDF, clique no link abaixo.

Caso deseje mais informações sobre como imprimir, salvar e trabalhar com PDFs, a Highwire Press oferece uma página de Perguntas Frequentes sobre PDFs bastante útil.

Visitas a este artigo: 1090

Total de downloads do artigo: 730