Análise experimental do desempenho mecânico e de durabilidade de concreto estrutural com resíduos de polipropileno e cinza de casca de arroz sem controle de queima exposto a elevadas temperaturas

Abstract

Na construção civil, a reciclagem e reaproveitamento de diversos materiais antes vistos somente como resíduos tem encontrado aplicação recorrente para o desenvolvimento de concretos com função estrutural, agregando ao desempenho a viabilidade econômica e desenvolvimento sustentável. Na área de segurança contra incêndio, o não comprometimento acentuado desse material estrutural é um importante objetivo. Entretanto, a literatura sobre o impacto das altas temperaturas nas características mecânicas e de durabilidade em concretos com adições de resíduos sem tratamento e controle prévio ainda é incipiente. Tendo isso em vista, este trabalho apresenta os resultados obtidos experimentalmente em situação de elevação de temperatura em termos de desempenho mecânico, avaliado com ensaios de resistência à compressão, resistência à tração por compressão diametral e de módulo de elasticidade, e também de durabilidade por meio de ensaios de absorção e índice de vazios. O procedimento experimental avaliou concreto convencional, concreto com flocos de polipropileno, concreto com cinza de casca de arroz e concreto com as duas adições. Os traços destes concretos estruturais foram concebidos com adição de materiais sustentáveis, sendo estes resíduos de polipropileno pós-consumo na condição de floco e cinza de casca de arroz sem o controle da temperatura da queima. Os quatro traços de concreto apresentaram decréscimo de desempenho mecânico tanto em termos de resistências, quanto em termos de módulo de elasticidade com a elevação das temperaturas. A adição de flocos de polipropileno, em substituição parcial em volume à areia, gerou perdas de desempenho mecânico importantes. Divergindo desse comportamento, a adição de cinza de casca de arroz sem controle de queima e moída por duas horas não diminuiu o desempenho mecânico do concreto significativamente. Resultados percentuais de absorção e índice de vazios aumentaram progressivamente com a temperatura, indicando deteriorações da estrutura do compósito, ocasionando efeitos negativos no que diz respeito à durabilidade. A adição de cinza não alterou de maneira relevante a absorção ou índice de vazios, exceto quando em combinação com os flocos de polipropileno, demonstrando uma tendência à formação de poros no interior da matriz cimentícia quando da adição do polímero. Por fim, a importância do estudo de concretos com rejeitos menos tratados industrialmente, como a cinza sem controle de queima, por exemplo, pode originar uma maior utilização de materiais muitas vezes descartados incorretamente no meio ambiente.