Concreto com cinza de carvão: otimização do traço pelo delineamento Box-Behnken e avaliação eletroquímica frente a Íons Cloret
Abstract
A demanda por cimento Portland na construção civil impõe sérios impactos
ambientais, impulsionando a busca por alternativas sustentáveis. Neste contexto, esta
pesquisa avaliou a viabilidade da incorporação de cinza volante (CV) proveniente da
queima de carvão mineral de Usinas Termelétricas da região da Campanha (RS) como
material cimentício suplementar. O objetivo principal foi otimizar o traço de concreto
com CV por meio do delineamento Box-Behnken, buscando maximizar o desempenho
mecânico e eletroquímico frente à ação de íons cloreto. Inicialmente, duas amostras
de CV foram caracterizadas quanto à composição físico-química, grau de
amorficidade e potencial pozolânico, sendo a CV-I, com maior área específica e
amorfismo, selecionada para os ensaios posteriores. Em seguida, moldaram-se
corpos de prova com diferentes teores de substituição (5%, 10% e 15%) e submetidos
a ensaios de compressão. O método Box-Behnken identificou a combinação ótima
entre teor de CV, fator água/cimento e tempo de cura. O traço otimizado foi definido
como: 9,52% de substituição por CV-I, relação água/cimento de 0,53 e 38 dias de
cura, resultando no melhor desempenho mecânico e ajuste do modelo (R² = 0,925).
Por fim, o traço ótimo foi submetido a ensaios de corrosão acelerada em íons cloreto.
Os resultados indicaram baixos valores de icorr, alta resistência à transferência de
carga, barreiras difusivas e microestrutura mais densa, reduzindo a permeabilidade
do concreto. Assim, comprovou-se a viabilidade técnica e ambiental do uso da CV-I,
especialmente com abordagem de otimização estatística, melhorando a durabilidade
e sustentabilidade do concreto frente à ação de íons cloreto.