D ATA COLLECTION PROCEDURES

O método a ser utilizado no desenvolvimento da pesquisa é de caráter fundamentalmente experimental e será desenvolvido em três etapas. A etapa 1 consistirá na análise técnica: caracterização das cinzas volantes e das cinzas pesadas, provenientes da Termelétrica do Pecém. Esta etapa será feita em conjunto com o trabalho “Utilização de cinzas de termelétrica na confecção de blocos de concreto para alvenaria”, idealizado por Francisca Lilian Cruz Brasileiro, mestranda do Departamento de Engenharia Estrutural e Construção Civil, da Universidade Federal do Ceará.

A etapa 2 consistirá de uma ampla revisão bibliográfica, onde serão selecionados trabalhos de diversos autores, relacionados com usos de cinzas em diversas áreas da construção civil. Com a seleção destes trabalhos, será confeccionada uma planilha compilando os dados característicos de cada tipo de cinza estudada. Em seguida, na etapa 3, será feito um estudo comparativo entre as características das cinzas da Termelétrica do Pecém e das cinzas compiladas na planilha.

Figura 3 - Etapas Metodológicas

3.1 Caracterização das cinzas da Termelétrica do Pecém

3.1.1 Massa Específica

A realização deste ensaio é muito importante, visto que a massa específica é uma propriedade essencial para a escolha de materiais. Isso se deve à circunstância de que, para um melhor efeito de comparação, o volume de cada material a ser utilizado na confecção dos traços deve ser o mesmo, e não a massa. Assim, cada traço será desenvolvido em massa, porém, com compensação da massa específica, promovendo, então, uma substituição em volume. Para a cinza volante em estudo, segue-se o método proposto pela NBR NM 23:2001, já para a fração miúda da cinza pesada utiliza-se o recomendado na NBR NM 52:2009, enquanto que para a fração graúda da cinza pesada acompanha-se o fixado pela NBR NM 53:2009.

3.1.2 Distribuição Granulométrica

Como a pesquisa se trata de substituições, a análise comparativa da granulometria dos materiais comumente utilizados e dos resíduos em estudo é de suma importância. Caso a distribuição granulométrica destes seja muito distinta, o estudo da substituição é um tanto comprometido. No caso da cinza volante em estudo, este ensaio se dá pela granulometria a laser, que foi realizada pela equipe da Companhia de Cimentos Apodi, em Quixeré – CE, enquanto que para a cinza pesada cumpre-se o indicado pela NBR NM 248:2003.

3.1.3 Requisitos Químicos e Físicos da NBR 12653:2014

A norma de requisitos para classificação de um material como pozolânico (NBR 12653:2015) apresenta requisitos físicos e químicos para sua certificação. Alguns dos ensaios exigidos são: soma dos teores dos óxidos de silício, alumínio e ferro (NBR NM 22:2012); teor de óxido sulfúrico (NBR NM 16:2012); material retido na peneira 45 µm (NBR 15894-3:2010); índice de desempenho com cimento Portland aos 28 dias, em relação ao controle (NBR 5752:2014); atividade pozolânica com cal aos sete dias (NBR 5751:2015). Em alguns casos, os

métodos de ensaios devem ser adaptados, substituindo-se o cimento Portland ou o metacaulim pelo material pozolânico estudado, neste caso, as cinzas volante e pesada.

3.1.4 Fluorescência de Raios-X

A relevância deste ensaio se dá pela informação dos elementos químicos e de suas concentrações na composição dos resíduos estudados. Com isso é possível entender a influência que as substituições entre materiais e as cinzas provenientes da termelétrica possam vir a causar nas propriedades dos materiais modificados. Este ensaio será realizado pela equipe do Laboratório de Raios-X da Universidade Federal do Ceará.

3.1.5 Material pulverulento

Este ensaio é regido pela NBM NM 46:2003 e determina o material fino que passa através da peneira de 75 mm, por lavagem. Será realizado na cinza pesada em estudo. No caso dos blocos de vedação, onde há pouco consumo de cimento, a presença de material pulverulento não é tão deletéria ao bloco, podendo até ajudar na compacidade da mistura. Entretanto, no caso dos blocos estruturais, este material fino em grandes quantidades acaba prejudicando a ação do cimento e comprometendo a resistência final do bloco. Por isso, a realização deste ensaio também é importante.

3.2 Revisão Bibliográfica

Nesta etapa realizou-se uma ampla pesquisa que teve como intuito selecionar trabalhos, tanto nacionais quanto internacionais, com relação e utilizando tanto cinzas volantes, ou leves, como cinzas pesadas, ou de fundo. O critério para esta seleção foi a relevância destes trabalhos para o cenário da construção civil, área onde a pesquisa está focada. Foram selecionados 30 artigos ao todo, sendo 15 focados em cinzas leves e 15 com foco em cinzas pesadas.

Foram analisadas as características das cinzas, tanto volantes quanto pesadas, dos trabalhos selecionados e, com isso, foram confeccionadas tabelas, compilando essas propriedades características para, em seguida comparar as cinzas selecionadas com as cinzas provenientes do Pecém.

3.3 Estudo Comparativo

Após caracterizar as cinzas provenientes da termelétrica do Pecém e selecionar artigos focados tanto em cinzas leves quanto em cinzas pesadas, comparou-se estes dois grupos de dados.

A margem de erro foi fixada em ± 10%. Isso quer dizer que foi considerado como aceitável as características das cinzas dos artigos selecionados dentro desta margem. Porém, além disso, foi feita uma análise individual de cada caso comparativo. O motivo disto é o fato de existirem características mais relevantes do que outras em cada estudo. Em alguns estudos, por exemplo, não teria sentido descartar uma cinza com dados de massa específica e composição química aceitáveis por quê sua área específica ficou fora da margem de erro.

Quadro 4 - Critério para Análise Comparativa

Critério de Avaliação Variação Percentual

Margem de Erro ± 10%

Fonte: Autoria Própria (2017)

A comparação granulométrica foi realizada de maneira visual, através de gráficos contendo as curvas granulométricas tanto das cinzas do Pecém como das cinzas dos artigos selecionados.

Por fim, Rotaru e Boboc (2010) afirmaram que, em geral, as cinzas provenientes da queima de carvão mineral têm sua composição química dividida em três grupos. O primeiro possui pouca reatividade com água mas tem carga elétrica de superfície, e é formado por _{� ,} �� e _� . Para este estudo, este grupo será chamado de “Grupo I”. O segundo é formado por metais absorvidos pelas superfícies dos óxidos. Por representarem apenas uma pequena

parcela da composição das cinzas, este grupo será desconsiderado neste estudo. E, por fim, o terceiro é formado por componentes com alta reação com a água, como compostos com Cálcio ou Potássio, que podem fazer com que a cinza apresente características cimentícias. Neste estudo, este grupo será chamado de “Grupo II”. Portanto, para a comparação das composições químicas das cinzas, foi calculada a variação percentual dos “Grupos I e II” de componentes químicos, com os valores das cinzas provenientes do Pecém como referência.