Uso da vinhaça como substituto da água de amassamento do concreto não estrutural

Abstract

Resumo : Historicamente o concreto já é utilizado pela humanidade em sua concepção primária a cerca de 10 mil anos, passando a ser composto com cimento Portland só a partir do século XIX, se expandindo por todo o planeta até ser considerado nos dias atuais como o mais essencial dos materiais de construção, principalmente na edificação de bases estruturais. Buscando alcançar-se novos patamares de qualidade e resistência, alguns estudos têm procurado encontrar aditivos capazes de melhorar algumas características intrínsecas do concreto, que atuem por exemplo, trazendo aumento do tempo de pega e melhorando a trabalhabilidade e consistência da massa. Um aditivo promissor para o alcance dos objetivos elencados é a sucralose, que no Brasil pode ser encontrada abundantemente nos reservatórios de vinhaça das usinas de açúcar e álcool, uma vez que o país é o maior produtor e exportador desses itens no mundo, trazendo com isso a responsabilidade do descarte ambientalmente adequado desse resíduo. O presente trabalho foi concebido no intuito de analisar a influência da substituição total e parcial da água de amassamento no concreto por vinhaça, procurando examinar a consistência da mistura através de Slump Test e a resistência à compressão do concreto já endurecido por meio da confecção de 4 corpos de prova para cada um dos 4 tempos de cura e para cada um dos 6 graus de substituição por vinhaça, utilizando o traço 1:2,5:4,0, através do método de cálculo empírico para quantificação dos materiais. Foi executado em laboratório o rompimento com prensa hidráulica equipada com sistema de leitura de resistência à compressão, realizando as leituras de cada um dos lotes ao final dos períodos de 7, 14, 21 e 28 dias de cura. Diante dos resultados encontrados, foi possível mensurar que o percentual de substituição mais satisfatório é o de 60% que registrou ganho de quase 20%, em se tratando da resistência, quando comparado ao lote de referência, onde não fora feita nenhuma substituição, e já no quesito consistência analisada através do Slump Test, o melhor resultado foi com 100% de vinhaça na composição, onde registrou-se redução no valor de medida. Os valores coletados proporcionaram a confecção de gráficos e tabelas analíticas que demonstraram o panorama do comportamento do concreto mediante cada um dos percentuais substituídos, e em cada um dos períodos de cura resguardados, e olhando do ponto de vista do comportamento ascendente da curva que era já esperado dentro da literatura quanto à resistência e idade do concreto, os valores que demonstraram melhor comportamento se deram com 20% de vinhaça. Infelizmente por falta de equipamentos não foram possíveis coletas de dados referentes as granulometrias dos agregados, e de quantificação de sólidos presentes na vinhaça, logo deixando a cargo de estudos futuros, novos experimentos que possam discriminar de forma precisa cada uma das características dos elementos envolvidos, possibilitando o uso de diferentes traços. Contudo esse estudo traz informações que corroboram para a compreensão do comportamento do concreto quando confeccionados com certo grau de substituição da água de amassamento por vinhaça, podendo afirmar que tal prática é plenamente viável tanto do ponto de vista econômico, como ambiental, sem trazer prejuízos à resistência das obras dessa forma edificadas

Abstract : Historically, concrete has been used by mankind in its primary conception for about 10 thousand years, starting to be composed with Portland cement only from the 19th century, expanding throughout the planet until it is considered today as the most essential of concrete. construction materials, mainly in the construction of structural foundations. Seeking to reach new levels of quality and resistance, some studies have sought to find additives capable of improving some intrinsic characteristics of concrete, which act, for example, by increasing the setting time and improving the workability and consistency of the mass. A promising additive for achieving the listed objectives is sucralose, which in Brazil can be found abundantly in the vinasse reservoirs of sugar and alcohol plants, since the country is the largest producer and exporter of these items in the world, bringing with it the responsibility for the environmentally sound disposal of this waste. The present work was conceived with the intention of analyzing the influence of the total and partial substitution of mixing water in the concrete by vinasse, trying to examine the consistency of the mixture through Slump Test, and the resistance to compression of the already hardened concrete through the confection of 4 specimens for each of the 4 curing times and for each of the 6 degrees of vinasse replacement, using the 1:2.5:4.0 ratio, through the empirical calculation method for quantifying the materials. Breaking was carried out in the laboratory with a hydraulic press equipped with a compressive strength reading system, carrying out the readings of each of the batches at the end of the periods of 7, 14, 21 and 28 days of curing. In view of the results found, it was possible to measure that the most satisfactory replacement percentage is that of 60%, which registered a gain of almost 20%, in terms of resistance, when compared to the reference lot, where no replacement had been made, and already in terms of consistency analyzed through the Slump Test, the best result was with 100% vinasse in the composition, where a decrease in the measurement value was recorded. The collected values provided the creation of graphs and analytical tables that showed the panorama of the behavior of the concrete through each of the replaced percentages, and in each of the protected curing periods, and looking from the point of view of the ascending behavior of the curve that was already expected within the literature regarding the strength and age of the concrete, the values that showed the best behavior were given with 20% vinasse. Unfortunately, due to lack of equipment, it was not possible to collect data regarding the granulometry of the aggregates, and the quantification of solids present in the stillage, thus leaving it to future studies, new experiments that can accurately discriminate each of the characteristics of the elements involved, enabling the use of different traits. However, this study brings information that corroborates the understanding of the behavior of concrete when made with a certain degree of replacement of mixing water by vinasse, and can state that this practice is fully viable both from an economic and environmental point of view, without causing damage to the environment. resistance of works built in this way