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A cinza volante é um pó fino que é um subproduto da queima de carvão pulverizado em usinas de geração de energia elétrica. A cinza volante é uma pozolana, substância que contém material aluminoso e silicioso que forma cimento na presença de água. Quando misturado com cal e água, as cinzas volantes formam um composto semelhante ao cimento Portland. Isso torna a cinza volante adequada como matéria-prima em cimento misturado, ladrilhos de mosaico e blocos ocos, entre outros materiais de construção. Quando usado em misturas de concreto, as cinzas volantes melhoram a resistência e a segregação do concreto e o torna mais fácil de bombear.
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As cinzas volantes podem ser usadas como matéria-prima em muitos produtos à base de cimento, como concreto vazado, bloco de concreto e tijolo. Um dos usos mais comuns de cinzas volantes é em pavimento de concreto de cimento Portland ou pavimento de PCC. Projetos de construção de estradas usando PCC podem usar uma grande quantidade de concreto, e a substituição de cinzas volantes oferece benefícios econômicos significativos. As cinzas volantes também têm sido usadas como aterro e aterro de minas, e cada vez mais são aceitas pela Federal Highway Administration.
A taxa de substituição - de cinzas volantes por cimento Portland - normalmente especificada é de 1 a 1 1/2 libras de cinzas volantes por 1 libra de cimento. Consequentemente, a quantidade de agregado fino na mistura de concreto deve ser reduzida para acomodar o volume adicional das cinzas volantes.
Os Diferentes Tipos
Existem dois tipos comuns de cinzas volantes: Classe F e Classe C. As cinzas volantes Classe F contêm partículas cobertas por um tipo de vidro derretido. Isso reduz muito o risco de expansão devido ao ataque de sulfato, que pode ocorrer em solos fertilizados ou perto de áreas costeiras. A classe F é geralmente de baixo teor de cálcio e tem um conteúdo de carbono inferior a 5%, mas às vezes chega a 10%.
As cinzas volantes da classe C também são resistentes à expansão por ataque químico. Possui uma porcentagem maior de óxido de cálcio do que a Classe F e é mais comumente usado para concreto estrutural. As cinzas volantes Classe C são normalmente compostas de cinzas volantes com alto teor de cálcio e um teor de carbono inferior a 2 por cento.
Atualmente, mais de 50 por cento do concreto colocado nos EUA contém cinzas volantes. As taxas de dosagem variam dependendo do tipo de cinza volante e seu nível de reatividade. Normalmente, as cinzas volantes da Classe F são usadas em dosagens de 15 a 25 por cento em massa de material cimentício, enquanto as cinzas volantes da Classe C são usadas em dosagens de 15 a 40 por cento.
Benefícios
As cinzas volantes podem ser um substituto econômico para o cimento Portland em muitos mercados. As cinzas volantes também são reconhecidas como um material ecológico porque é um subproduto e tem baixo energia incorporada, a medida de quanta energia é consumida na produção e transporte de um material de construção. Em contraste, o cimento Portland tem uma energia incorporada muito alta porque sua produção requer uma grande quantidade de calor. As cinzas volantes requerem menos água do que o cimento Portland e são mais fáceis de usar em climas frios. Outros benefícios incluem:
- Produz vários tempos definidos
- Resistência ao frio
- Ganhos de alta resistência, dependendo do uso
- Pode ser usado como uma mistura
- Considerado um material que não encolhe
- Produz concreto denso com uma superfície lisa e detalhes nítidos
- Ótima trabalhabilidade
- Reduz problemas de rachaduras, permeabilidade e sangramento
- Reduz o calor de hidratação
- Permite uma proporção mais baixa de água-cimento para quedas semelhantes, em comparação com as misturas de cinzas não volantes
- Reduz as emissões de CO2
Desvantagens
Construtores menores e empreiteiros de habitação podem não estar familiarizados com produtos de cinzas volantes, que podem ter propriedades diferentes dependendo de onde e como foram obtidas. Além disso, as aplicações de cinzas volantes podem enfrentar resistência de construtores tradicionais devido à sua tendência a eflorescer junto com preocupações sobre o desempenho de congelamento / descongelamento. Outras preocupações sobre o uso de cinzas volantes em concreto incluem:
- Ganho de força mais lento
- Limitação sazonal
- Maior necessidade de aditivos incorporadores de ar
- Aumento da incrustação de sal produzida por maiores proporções de cinzas volantes
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Administração Rodoviária Federal do Departamento de Transporte dos EUA. "Fly Ash Facts for Highway Engineers." Acessado em 1 de março de 2021.
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Tank Transporter Trader. "O concreto geralmente depende de cinzas volantes." Acessado em 1 de março de 2021.
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Departamento de Engenharia Civil - Universidade de Memphis. "Fly Ash, Slag, Silica Fume, and Natural Pozzolans," Pages 58-59. Acessado em 1 de março de 2021.
