Imagem: Jornal Terras de Sicó
LIGANTE POZOLÂNICO EM PAVIMENTO DE SAIBRO
O clínquer tradicional é produzido através do aquecimento de calcário, argila e outros materiais a altas temperaturas, o que liberta uma quantidade significativa de dióxido de carbono para a atmosfera.
Quando o calcário se transforma em cal, reage com a argila dentro do forno para formar uma substância conhecida como “clínquer”, com libertação de CO2 (60% do processo total), que é então misturada com pequenas quantidades de gesso e moída em um pó chamado “cimento portland comum”, o padrão da indústria.
As pozolanas são usadas na produção de argamassas para uso na construção e com comprovada eficiência. Com o passar do tempo as argamassas pozolânicas adquirem maior resistência.
As cinzas volantes, escória granulada de alto-forno moída, sílica ativa e pozolanas naturais, como xisto calcinado, argila calcinada ou metacaulino, são materiais que pulverizados produzem ligantes de alto poder de agregação com evidentes diferenças do cimento comum: melhor resistência ao sulfato, melhor resistência à reação da mistura com agregados alcalinos, menor calor na hidratação e maior resistência a longo prazo. As vantagens ambientais são significativas.
“Os materiais pozolânicos, quando utilizados como suplemento nos concretos permeáveis, auxiliam no melhoramento de algumas características como aumento da resistência mecânica, maior durabilidade e resistência às condições agressivas, como ocorrências de congelamento e descongelamento, substâncias químicas em contato com o concreto, solos com altos teores de sulfato e água salgada”
(FERGUSON, 2005).
Na construção de pavimentos pozolânicos em saibro e pó de pedra duma forma mais ecológica sem o recurso massivo aos químicos e polímeros do clinker comum, pode usar um ligante pozolânico de alto poder reactivo que produz uma superfície natural de elevada resistência, para passeios, praças, logradouros e jardins.
CARACTERÍSTICAS DA POZOLANA
Factores que afetam a actividade pozolânica
1) SiO2 + Al 2 O3 + Fe2O3 content. 2) O grau amorfo de sua estrutura. Para reação química as pozolanas devem ser amorfas. 3) Finura de suas partículas.
A atividade pozolânica aumenta à medida que a finura das particulas aumenta. As cinzas vulcânicas, cinzas de casca de arroz a sílica ativa são obtidas em forma finamente dividida. Os tufo vulcânicos, a escória granulada de alto forno necessitam de processamento pois a argila queimada deve ser moída.
Dos óxidos ativos, a sílica é normalmente considerada a mais importante e normalmente não deve cair abaixo de 30% do total. Utilizando o fixador Stabilfix com altos valores de materiais pozolânicos garante que vai produzir uma ligação forte com o material que pretende agregar. O carbono é um constituinte comum na pozzolana e seu conteúdo deve ser o mais baixo possível, normalmente abaixo de 12% é recomendado. As cinzas das plantas costumam ter um maior teor de carbono, a menos que o fluxo de ar na combustão seja cuidadosamente controlado. Teores de carbono mais altos podem ser tolerados, mas resultam em ligantes de menor resistência.
Escolher um ligante com forte actividade pozolânica.
TIPOS DE POZOLANA
ARGILAS CALCINADAS
As argilas calcinadas foram as primeiras pozolanas usadas, na forma de tijolos de barro rejeitados, telhas ou cerâmica para produzir argamassas. Acualmente, esse processo ainda é usado em muitos países e é conhecido como surkhi na Índia, homra no Egito e sémen merah na Indonésia.
Em geral, as melhores argilas para pozolanas serão as argilas plásticas do tipo normalmente usado na fabricação de cerâmica e ladrilhos de argila. A temperatura ideal de calcinação é normalmente considerada entre 700 e 800 ° C, embora para ser maior ou menor em alguns tipos de argila.
CINZA VULCÂNICA
É provável que depósitos de cinzas vulcânicas ou tufos sejam encontrados sempre que houver vulcões ativos ou recentemente ativos, por exemplo, no Mediterrâneo, na região do Pacífico e na África Central e Oriental. O estado natural desses depósitos varia consideravelmente, assim como a sua reatividade pozolânica.
As cinzas vulcânicas normalmente não requerem aquecimento para aumentar a reatividade pozolânica e, se já estiverem em pó, podem precisar de pouca ou nenhuma retificação. As pozolanas de cinzas vulcânicas são comercialmente exploradas em muitos países, por exemplo, na Alemanha, Itália, Quênia, Ruanda, Vanuatu e Indonésia. Outros materiais vulcânicos, como pedra-pomes, também podem ser pozolânicos.
CINZAS DE COMBUSTÍVEL PULVERIZADAS (PFA)
As cinzas de combustível pulverizadas, muitas vezes referidas como cinzas volantes ou PFA, são provavelmente as pozolanas mais usadas hoje em dia.
O PFA é o resíduo da combustão de carvão pulverizado em centrais térmicas e é essencialmente um material residual. O PFA já está em pó fino e não requer processamento adicional para uso como pozolana, e isso, o torna ideal. A reatividade não é tão alta quanto outras pozzolanas comumente usadas.
CINZAS DE RESÍDUOS AGRÍCOLAS
Muitas cinzas de plantas têm um alto teor de sílica e, portanto, são adequadas como pozolana. Nos últimos anos, pesquisas consideráveis foram feitas para identificar resíduos de plantas cujas cinzas produzem boas pozolanas.
A casca de arroz é um produto residual da moagem de arroz que demonstrou ter o maior potencial. Quando queimado, produz uma grande quantidade de cinzas : cerca de uma tonelada para cada cinco toneladas de casca. As cinzas normalmente contêm aproximadamente 90% de sílica, são portanto uma excelente pozzolana, utilizam-se como ligante de saibro e pó de pedra para pavimento.
A desvantagem da casca de arroz é que, para que as suas cinzas sejam altamente pozolânicas, elas precisam ser queimadas sob condições controladas com temperaturas abaixo de 700 °C caso contrário, a sílica se torna cristalina e perde um grau de reatividade.
A cinza de casca de arroz tem sido utilizada como pozolana na produção de argamassas na Ásia, particularmente na Índia, e está sendo pesquisada em áreas de cultivo de arroz na África. Outros resíduos agrícolas que incluem palha de arroz e bagaço, foram identificados como tendo potencial como pozolana.
OUTRAS POZOLANAS COM MENOR ACTIVIDADE
Não servem para ligantes pelo baixo poder de aglutinante, mas valem a pena mencionar, incluem escória de xisto, diatomita, bauxita de alto-forno. O xisto requer tratamento semelhante ao da argila, assim como a bauxita, embora a temperatura de calcinação deste último seja mais baixa entre 250 e 300 °C.
Os diatomitos são geralmente altamente reativos, mas raramente são usados como pozzolanas, porque requerem uma grande quantidade de água para produzir uma mistura plástica, devido à sua natureza porosa. A escória de alto forno também possui uma baixa reatividade pozolânica.
COMPOSIÇÃO DA POZOLANA
Análise química de cinzas volantes , escória, sílica ativa, Argila Calcinada, Xisto Calcinado e Metakaolin . Material silicioso ou aluminoso, que possui pouco ou nenhum clinker, varia consideravelmente, mas os valores típicos são:
Sílica + Alumina + Óxido de Ferro – Não inferior a 70%
Outros óxidos: óxido de cálcio, óxido de magnésio, álcalis (valores menores)- Não superior a 15%
Perda por ignição – Não superior a 15%
Padrões ASTM
• TS 25 → Pozolanas Naturais
• TS 639 → Cinzas volantes
• ASTM C 618 → Para pozolanas naturais e cinzas volantes
As cinzas vulcânicas, tufos vulcânicos, cinzas volantes, silício e fumaça são todos amorfos por natureza.
Argilas → Não possuem propriedade pozolana, contêm alta quantidades de silica e alumínio mas tem uma estrutura cristalina. No entanto, por tratamento térmico ~ 700-900 °C a estrutura cristalina é destruída e um estrutura quase amorfa ou amorfa é obtida.
Argila queimada → já possui propriedade pozolana
Escória de alto-forno → contém elevadas quantidades de silica alumínio e calcario, a escória derretida e deixada esfriar ao ar ganha uma estrutura de cristal e não possuir propriedade pozolana. No entanto, se resfriado muito rapidamente por derramamento na água, torna-se um material granular e torna amorfa, adquirindo propriedades pozolânicas.
APLICAÇÃO DE LIGANTES POZOLÂNICOS
A pozolana tem inúmeras aplicações, na construção usadas para estabilizar pavimentos de saibro, resistente aos alcalis, sulfatos e salitres que aumenta a resistência com o tempo. Escolha um ligante com forte actividade pozolânica.
O ligante pozolânico em comparação com o clinker OPC : • Melhor manuseamento • Melhor retenção de água / sangramento reduzido • Melhor resistência ao sulfato • Melhor resistência à reação de agregados alcalinos • Menor calor de hidratação • Maior resistência a longo prazo.
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