“Concreto com Sílica Ativa da Casca de Arroz”

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Métodos de processamento moderno do concreto aumentam seu desempenho, no entanto, sabe-se que a adição da sílica amorfa contribui em sua melhoria, principalmente na formulação de concreto de alto desempenho, CAD. Em eventos científicos têm sido divulgados valores para a resistência mecânica à compressão simples de até 1000mpa, ainda que estes valores não sejam comumente obtidos. Atualmente no Brasil se utilizam concreto com resistência máxima na ordem de 110mpa, sendo que os mais utilizados ainda sejam os de 18mpa. Com menos vazios, o concreto está menos sujeito à ação de agentes agressivos, principalmente a umidade, o que faz aumentar a sua durabilidade. A resistência do concreto composto com sílica é da ordem de 600 a 1.200 quilos por centímetro quadrado, enquanto a média brasileira é de 200 a 250 quilos. Dessa forma, um edifício pode ter pilares com dimensões 30% menores, com a mesma resistência. Isto acarreta em um aumento da área útil e em uma redução dos custos da obra, gerando uma economia de cerca de 60% se comparados aos custos atuais. Esta redução se daria devido ao alívio das estruturas, a diminuição no tempo de serviço e mão-de-obra e a diminuição dos gastos com material.

 

A tecnologia foi consolidada e aperfeiçoada no projeto temático Concretos de Alto Desempenho com Sílica de Arroz, coordenado pelo professor Jefferson Libório, do Laboratório de Engenharia Civil do Departamento de Arquitetura e Urbanismo da Escola de Engenharia de São Carlos, e financiado pela FAPESP. Libório trabalha lado a lado com outro grupo de pesquisadores de São Carlos, coordenado pelo professor Milton de Souza, do Instituto de Física e Ciência dos Materiais. Eles sistematizaram o novo método de extração da sílica. Com isso, o professor Libório viabilizou o uso desse aditivo para a produção de concretos estruturais com características variáveis, destinados ao uso em vários setores da construção civil. “Nosso processo é original e não existe nenhum tão bom”, resultou uma das primeiras patentes processadas no Núcleo de Patenteamento e Licenciamento de Tecnologia (Nuplitec) da FAPESP.

Além do aumento da resistência mecânica à compressão, o CAD (Concreto de Alto Desempenho) se caracteriza por possuir uma menor porosidade, diminuindo tanto a deterioração do concreto quanto da armadura. Em muitos casos esta última característica toma-se mais relevante. A qualidade da sílica para esse fim é de grande importância pois precisa ter baixa granulometria para que possa ocupar os pequenos vazios e se distribuir uniformemente no concreto, alta área específica e ser amorfa para que se tenha pozolanicidade (reação com o hidróxido de cálcio). A sílica contida na casca de arroz, quando devidamente extraída, pode ter características até superiores às desejadas para esse fim. Com o domínio dessa tecnologia o grupo de pesquisadores já iniciou um trabalho de desenvolvimento de produtos propriamente constituídos, como blocos que não precisam de reboco e pintura e que podem ser montados como um brinquedo de encaixe.

A vantagem do novo método é que a fonte agrícola é farta. Dos 10 milhões de toneladas de arroz que o país produz por ano, sobram 2 milhões de toneladas de casca – que rendem cerca de 400 mil toneladas de sílica, o suficiente para suprir o mercado de concretos estruturais e outros. Outra característica desta tecnologia é a preocupação com o meio ambiente. O Brasil produz, atualmente, 12 milhões de toneladas de arroz por ano. A casca corresponde a 20% deste peso do arroz (2,4 milhões de toneladas), que são rejeitadas todo ano criando um grave problema ambiental e de saúde principalmente nas regiões onde o cultivo do arroz se faz em larga escala. A sílica obtida com a queima tem grande teor de carbono e outros materiais nocivos à saúde. Se todo esse rejeito fosse convertido em sílica, seriam obtidas aproximadamente 300.000 toneladas/ano. Como o máximo de substituição de cimento Portland por sílica no CAD, na maioria das aplicações, gira em torno de 10%, resultaria em quantidades superiores a 7.500.000 de toneladas de concreto. Desta forma, uma vez que esta tecnologia seja aplicada, o problema ambiental poderia ser resolvido gerando uma fonte adicional de renda para os produtores de arroz e possibilitaria o desenvolvimento e emprego do CAD em nosso País.

Esse cimento permite elaborar concretos mais compactos e com poucos vazios interconectados porque é extremamente fino e reage com uma parte frágil derivada da hidratação do produto. Para se ter uma ideia, se for espalhada em um plano a quantidade de um quilo do cimento comum, as partículas – que são microesferas – vão cobrir uma superfície em torno de 400 metros quadrados. Com o novo material, essa área chega a 300 mil metros quadrados. As partículas fecham os canalículos existentes no concreto, promovendo a desconexão entre poros e quebrando o caminho que poderia ser percorrido por agentes agressivos, além de inibir o ataque de outros. Quanto à resistência mecânica, Libório explica que em edifícios residenciais (conforme prática corrente no Brasil) ela é da ordem de 200 a 250 quilos por centímetro quadrado. Se usado o produto desenvolvido, com os materiais de construção convencionais, esses números podem atingir facilmente 600 quilos por centímetro quadrado, chegando até a 1.200.

 

 

Fonte:

http://www.fapesp.br/tecnolog588.htm

http://www.unilivre.org.br/centro/experiencias/experiencias/421.html

http://www.usp.br/jorusp/arquivo/2001/jusp571/caderno/pesquisa02.html

http://watson.fapesp.br/Tematico/Eng/engciv1.htm

 

Acesso em agosto de 2002

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