Influências da substituição parcial do cimento Portland por cinzas da Pistia stratiotes na resistência à compressão do concreto convencional

Abstract

A fitorremediação é o processo que utiliza plantas e organismos a elas associados para a remoção, ou redução, dos poluentes do meio ao qual está inserida. Uma espécie de planta utilizada neste processo é a Pistia stratiotes, que possui alta capacidade de absorção de alguns elementos como metais pesados. Porém, destacam-se algumas desvantagens como a rápida proliferação que pode prejudicar o ambiente, caso não seja aplicado o manejo adequado. Portanto, há a preocupação de descarte sustentável, encerrando o ciclo da fitorremediação. Uma possível alternativa de utilização deste resíduo é no concreto. O concreto é uma mistura simples de areira, brita, cimento e água. É um material indispensável em uma obra de construção civil e, que permite a utilização de adições minerais e substituições parciais de alguns elementos, como por exemplo, cinzas de biomassa. Desta forma, este trabalho teve como objetivo substituir o cimento Portland parcialmente pelas cinzas de macrófitas aquáticas da espécie Pistia stratiotes no concreto convencional e observar as respectivas influências na resistência à compressão. Para a produção das cinzas, seguiu-se o manual de solos plantas e fertilizantes da EMBRAPA (2009). As plantas foram coletadas, lavadas, secadas, trituradas, calcinadas, homogeneizadas e, por fim, levadas para análise de sua composição pela técnica de FRX. Para os agregados, seguiu-se a NM 248 e NBR 7211 e, foram feitos os ensaios de composição granulométrica da areia e brita. Foi dosado o concreto a partir do traço 1:2:3, e estabeleceu-se os teores de substituição 5, 10 e 15%. A partir disso, calculou-se a quantidade de material, confeccionou-se o concreto e moldou-se os corpos de prova, conforme NBR 5738. Após moldagem, os corpos de prova foram imersos em água e submetidos ao processo de cura por 7 dias e, posteriormente, retirados, retificados e rompidos, seguindo a NBR 5739, determinando-se, assim, a resistência à compressão de cada composição. A partir dos resultados obtidos pode-se constatar que as cinzas da Pistia stratiotes são compostas, principalmente, por Ca (29,195%), K (23,817%), Cl (23,703%) e Si (9,946%). Para a areia, o diâmetro máximo característico foi de 1,18 mm e o módulo de finura foi 2,83. Para a brita, determinou-se sua dimensão como entre 4,75 mm e 9,5 mm. Os corpos de prova obtidos com o traço A (referência) obtiveram uma resistência máxima média de 14,06 MPa. Já, para os traços B, C e D referentes à 5%, 10% e 15% de substituição parcial do cimento Portland pelas cinzas da planta foram obtidos os valores de 13,935 MPa, 13,336 MPa e 11,11 MPa, respectivamente. Portanto, conclui-se que as cinzas das plantas coletadas em ambiente natural não proporcionaram a atividade pozolânica no concreto, os corpos de prova com composições B e C (5% e 10% de substituição parcial), tornam viável a utilização das cinzas de Pistia stratiotes no concreto como substituição parcial do cimento Portland devido os valores de resistência obtidos estarem muito próximos do traço referência, como forma de utilização da biomassa gerada, contribuindo para a resolução da problemática ambiental do descarte da planta após aplicação da técnica de fitorremediação.