Behavior of the self-compacting mortar with sugarcane bagasse ash in the fresh and hardened state

Abstract

Abstract Self-compacting concrete (SCC) is a material with high workability and moderate viscosity when compared to conventional concrete. Due to its advantages, the SCC has been investigated in the last decades and the research studies the use of new components in its structure and the search for the improvement of its performance, both in the fluid and in the hardened state. The goal of this study was to evaluate the behavior of self-compacting mortars with limestone filler and with the addition of sugarcane bagasse ash (SBA) partially replacing the small aggregate. To reach this goal, initially, a rate of replacement of natural sand by SBA was set. Afterwards, slump-flow and funnel-V tests were carried out in order to check the behavior of the mortars in the fresh state. After checking the behavior of the mortars in their fresh state, the different mix proportions that achieved the best aspects of fluidity and viscosity was selected, and, for self-compacting mortars, specimens were molded to determine tensile strength at 28 days, and compressive strength at 7 and 28 days. The experimental analyses demonstrated an increase in viscosity and reduction in fluidity with increasing content of limestone filler, facilitating the obtaining of self-compacting mortars. Regarding the performance of the material in the hardened state, the mortars showed a slight increase in tensile and compressive strength due to the filler effect of fines. It was possible to replace 40% of the small aggregate with SBA.Resumo O concreto autoadensável (CAA) é um material que apresenta alta trabalhabilidade e moderada viscosidade quando comparado ao concreto convencional. Em função de suas vantagens, nas últimas décadas, o CAA vem sendo investigado e as pesquisas abordam a utilização de novos componentes em sua estrutura e a busca pela melhoria de seu desempenho, tanto no estado fluido quanto no endurecido. Este estudo teve como objetivo avaliar o comportamento de argamassas autoadensáveis com fíler calcário e com a adição de cinza do bagaço de cana-de-açúcar (CBCA) em substituição parcial ao agregado miúdo. Para atingir este objetivo, inicialmente, uma taxa de substituição de areia natural por CBCA foi definida. Na sequência, foram realizados ensaios de espalhamento e funil-V com o intuito de verificar o comportamento das argamassas no estado fresco. Após a verificação do comportamento das argamassas em seu estado fresco, a série de traços que obteve os melhores aspectos de fluidez e viscosidade foi selecionada, e, para as argamassas autoadensáveis foram moldados corpos-de-prova para determinação da resistência à tração aos 28 dias, e resistência à compressão aos 7 e 28 dias. As análises experimentais demonstraram um aumento de viscosidade e redução da fluidez à medida em que se aumentava o teor de fíler calcário, facilitando a obtenção de argamassas autoadensáveis. Com relação ao desempenho do material no estado endurecido, as argamassas apresentaram leve incremento de resistência à tração e à compressão, devido ao efeito fíler dos finos. Foi possível substituir 40% do agregado miúdo por CBCA.