Cinzas volantes e pozolanas para pavimento de saibro

  Novembro 9, 2022

Bioparque Urbano da Charneca – Pombal. Saibro Stabilfix. Foto: Jornal Terras de Sicó

Ligante pozolânico para 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 o “clínquer”, com libertação de CO₂ (60% do processo total), que é então misturado com pequenas quantidades de gesso e moído num pó chamado cimento Portland comum.

As pozolanas são usadas na produção de argamassas para construção, com comprovada eficiência. Com o tempo, as argamassas pozolânicas adquirem maior resistência.

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. Estes apresentam diferenças importantes face ao cimento comum: melhor resistência ao sulfato, melhor resistência à reação com agregados alcalinos, menor calor de 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, solos com altos teores de sulfato e água salgada.” (Ferguson, 2005)

Na construção de pavimentos pozolânicos em saibro e pó de pedra, de forma mais ecológica e sem recurso massivo a químicos e polímeros do clínquer comum, pode usar-se um ligante pozolânico de alto poder reativo que produz uma superfície natural de elevada resistência para passeios, praças, logradouros e jardins.

Características da pozolana

Fatores que afetam a atividade pozolânica:

1) Teor de SiO₂ + Al₂O₃ + Fe₂O₃. 2) Grau amorfo da estrutura (pozolanas devem ser amorfas). 3) Finura das partículas.

A atividade pozolânica aumenta com a finura das partículas. Cinzas vulcânicas, cinzas de casca de arroz e sílica ativa são naturalmente finas. Tufos vulcânicos e escória granulada de alto-forno necessitam de moagem.

A sílica é o óxido ativo mais importante e não deve ser inferior a 30% do total. O ligante Stabilfix, com altos valores de materiais pozolânicos, garante uma ligação forte ao material agregado.

O teor de carbono deve ser o mais baixo possível (idealmente abaixo de 12%). Cinzas vegetais tendem a ter mais carbono, a menos que a combustão seja cuidadosamente controlada. Teores mais altos reduzem a resistência do ligante.

Ligante pozolânico para pavimento de saibro

Tipos de pozolana

Argilas calcinadas

As argilas calcinadas foram as primeiras pozolanas usadas, na forma de tijolos rejeitados, telhas ou cerâmica. Este processo ainda é usado em muitos países (surkhi na Índia, homra no Egito, sémen merah na Indonésia).

As melhores argilas são as plásticas usadas em cerâmica. A temperatura ideal de calcinação situa-se entre 700 e 800 °C.

Cinza vulcânica

Depósitos de cinzas vulcânicas são comuns em regiões com vulcanismo ativo. A reatividade varia conforme o depósito.

Normalmente não requerem aquecimento adicional e, se já estiverem em pó, necessitam de pouca moagem. São exploradas comercialmente em vários países.

Cinzas de combustível pulverizadas (PFA)

As cinzas volantes (PFA) são hoje as pozolanas mais usadas. São resíduos da combustão de carvão em centrais térmicas.

Já se encontram em pó fino e não requerem processamento adicional, embora tenham menor reatividade que outras pozolanas.

Cinzas de resíduos agrícolas

Muitas cinzas vegetais têm alto teor de sílica e são adequadas como pozolanas. A casca de arroz é a mais promissora, produzindo cinzas com cerca de 90% de sílica.

Para elevada reatividade, devem ser queimadas abaixo de 700 °C; acima disso, a sílica torna-se cristalina e perde reatividade.

Outros resíduos com potencial incluem palha de arroz e bagaço.

Outras pozolanas com menor atividade

Incluem escória de xisto, diatomita e bauxita de alto-forno. Possuem baixo poder aglutinante.

Diatomita é altamente reativa, mas exige muita água devido à sua porosidade. Escória de alto-forno tem baixa reatividade pozolânica.

Composição da pozolana

Valores típicos:

• Sílica + alumina + óxido de ferro: ≥ 70% • Outros óxidos (CaO, MgO, álcalis): ≤ 15% • Perda por ignição: ≤ 15%

Padrões:

• TS 25 – Pozolanas naturais • TS 639 – Cinzas volantes • ASTM C618 – Pozolanas naturais e cinzas volantes

Cinzas vulcânicas, tufos, cinzas volantes, sílica e fumaça são amorfos por natureza.

Argilas não são pozolânicas devido à estrutura cristalina, mas tornam-se amorfas após tratamento térmico (700–900 °C). Argila queimada já possui propriedades pozolânicas.

Escória de alto-forno torna-se amorfa quando resfriada rapidamente em água, adquirindo propriedades pozolânicas.

Aplicação de ligantes pozolânicos

A pozolana é amplamente usada para estabilizar pavimentos de saibro, sendo resistente a álcalis, sulfatos e salitres, aumentando a resistência com o tempo. Escolha um ligante com forte atividade pozolânica.

Comparação com o clínquer OPC:

• Melhor manuseamento • Melhor retenção de água / menor sangramento • Melhor resistência ao sulfato • Melhor resistência à reação com agregados alcalinos • Menor calor de hidratação • Maior resistência a longo prazo

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