60CBC1509 CONCRETO CCA X SA.docx

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ANAIS DO 60º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC2018 – 60CBC2018 1 
ESTUDO COMPARATIVO DE CONCRETO COM SÍLICA DE CINZA DA 
CASCA DE ARROZ E SÍLICA ATIVA 
COMPARATIVE STUDY OF CONCRETE WITH SILICA FROM RICE HUSK ASH AND 
SILICA FUME 
 
Alcéurico Carvalho Santana (1); Henrique Ferreira Lima (1); 
Nelson Oliveira do Nascimento Filho (1); Sandro Mendes (2). 
 
(1) Graduandos de Engenharia Civil, Universicade Educacional Araucária – UNIFACEAR. 
(2) Professor MSc., Universidade Educacional Araucária – UNIFACEAR 
 
 
Resumo 
 
O emprego de materiais pozolânicos, como as sílicas, na indústria da construção civil, mais precisamente 
em substituição de parte do cimento na confecção de concretos é uma pratica que auxilia a sustentabilidade 
do meio ambiente colaborando para a redução de CO2 na atmosfera, pois esses materiais são resíduos de 
outras indústrias como a metalúrgica e seriam descartados na natureza, contaminando o ar, solo e rios. Por 
sua vez as sílicas oferecem vantagens, benefícios técnicos e econômicos, pois reduzem a quantidade de 
cimento utilizada na confecção de concretos, contribuindo para a preservação do meio ambiente 
duplamente, com a redução na extração do clínquer utilizado para a fabricação do concreto e na utilização 
desses materiais resíduos de outras indústrias. Entretanto o uso das sílicas não pode ocorrer de forma 
aleatória, faz-se necessário analisar a reação dessas adições no concreto, e até que proporção pode-se 
aplicar essas adições em substituição ao cimento sem perda de desempenho, resistência e durabilidade. 
Este estudo verificou, através de ensaios laboratoriais, a trabalhabilidade do concreto fresco e a resistência 
à compressão axial do produto final para os traços realizados com adição de sílica ativa e cinza da casca de 
arroz nas proporções de 5%, 10%, 15% e 20% em substituição a massa de cimento CP-V ARI nas idades 
de 3, 7 e 28 dias, em um traço bastante utilizado por uma concreteira da região de Curitiba, totalizando a 
confecção de 196 corpos-de-prova. A viabilidade econômica, custos e quantidade de aditivos também foram 
analisados levando em consideração os benefícios técnicos inerentes ao uso de ambas às adições. 
Palavras-chave: Sílica ativa, Cinza da casca de arroz, concreto. 
 
 
Abstract 
 
The use of pozzolanic materials, such as silica, in the construction industry, more precisely replacing part of 
the cement in concrete making is a practice that helps the sustainability of the environment by helping to 
reduce CO2 in the atmosphere, since these materials are waste from other industries such as metallurgy and 
would be disposed of in nature by contaminating air, soil, and rivers. In turn silicas offer advantages, 
technical and economic benefits, as they reduce the amount of cement used in concrete making, contributing 
to the preservation of the environment doubly, with the reduction in the extraction of the clinker used for the 
manufacture of the concrete and in the use materials from other industries. However the use of silicas can 
not occur in a random way, it is necessary to analyze the reaction of these additions in concrete, and to what 
extent these additions can be applied instead of cement without loss of performance, strength and durability. 
This study verified, through laboratory tests, the workability of the fresh concrete and the axial compressive 
strength of the final product for the traces made with addition of active silica and ash of the rice husk in the 
proportions of 5%, 10%, 15% and 20%, replacing the mass of CP-V ARI cement at the ages of 3, 7 and 28 
days, in a line widely used by a concrete from the Curitiba region, totaling 196 specimens. The economic 
feasibility, costs and quantity of additives were also analyzed taking into account the technical benefits 
inherent in the use of both additives. 
.Keywords: Active silica, Rice husk ash, concrete. 
 
 
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1 Introdução 
 
Com o objetivo de tornar a indústria da construção civil sustentável, vários estudos foram 
desenvolvidos ao longo dos anos, buscando empregar materiais antes descartados no 
meio ambiente que causam a contaminação e degradação da natureza. Dentre estes, 
podemos destacar a sílica ativa proveniente de resíduos da indústria metalúrgica e já 
empregado na construção civil, mais especificamente para melhorar o desempenho na 
confecção de cimentos, concretos e argamassas. Recentemente um novo resíduo vem 
sendo utilizado também para incrementar o comportamento de argamassas e concretos, a 
cinza da casca de arroz (CCA), resíduo proveniente da indústria agrícola. (ISAIA e 
GASTALLDINI, 2003 apud COELHO, 2013). Todavia é mister analisar a reação dessas 
adições no concreto, e até em que proporções podem-se fazer essas adições em 
substituição ao cimento sem perder resistências e durabilidade. O comportamento deste 
novo produto é alvo deste estudo que têm por objetivo avaliar a influência das adições de 
sílica ativa (SA) e sílica de cinza da casca de arroz (CCA) na trabalhabilidade e na 
resistência à compressão axial do concreto convencional, comparando do ponto de vista 
técnico e econômico. 
 
2 Revisão Bibliográfica 
 
2.1 Sílica de Cinza de Casca de Arroz (CCA) 
 
Atualmente o Brasil produz cerca de 12,7 milhões de toneladas do arroz, ranqueado entre 
os 10 maiores produtores do mundo. Através desta produção a casca representa cerca de 
3% da massa da planta do arroz, gerando até 15% em massa de sílica, ou seja, cerca de 
57.000 toneladas de sílica poderiam estar disponíveis para o consumo pelo mercado, isto 
se aproveitasse as 381.000 toneladas de casca geradas anualmente no país. Este 
montante poderia dobrar a produção anual de sílica, balanceando o mercado brasileiro e 
diminuindo o volume de importações deste produto no país. (FERNANDES, 2014) 
Diante da grande quantia de produção do arroz no país, principalmente no estado do Rio 
Grande do Sul, o processo de queima para a produção final do arroz gera um passivo 
ambiental que é a casca do arroz. É necessário o uso de alternativas para consumir esse 
produto, uma das melhores formas de consumo é a queima da casca do arroz para 
obtenção de energia junto das beneficiadoras do cereal, a partir de sistemas com controle 
da temperatura que é utilizado no Brasil, torna-se um material pozolânico se for 
processado para este fim. (COELHO, 2013) 
Abaixo a foto da sílica de cinza da casca de arroz fotografada em microscopia eletrônica, 
podendo observar as características do material ao reagir com outras propriedades do 
concreto: 
 
 
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Foto 1 – Micrografia obtida por microscopia eletrônica - instituto de química da ufrn (2013). 
 
De acordo com POUEY¹ et al. (2006) apud COELHO et al. (2013), que avaliou vários 
tratamentos para produção de cinza da casca de arroz com baixo teor de carbono e uso 
de cimentos compostos ou pozolânicos, também indicou que o teor ótimo de substituição 
seria de 15% de cinza da casca de arroz para diversos tipos de cimentos Portland. 
A cinza da casca de arroz é considerada altamente prejudicial para a saúde humana, 
devido ao elevado teor de sílica que pode ocasionar, quando de grande exposição, uma 
afecção pulmonar (BEZERRA, 2011). 
Com relação a resistência à compressão axial, constata-se que nas idades menores todos 
os traços com microssílica de cinza da casca de arroz apresentaram valores de 
resistência inferiores em comparação ao traço referência moldado somente com cimento. 
Entretanto com o avanço da idade essa diferença tende a diminuir (FUHR e 
SOKOLOVICZ, 2014). 
 
2.2 Sílica ativa (SA) 
 
A sílica ativa é uma das adições minerais mais utilizadas em concretos, principalmente 
em concretos de alto desempenho, onde além de buscar altas resistências mecânicas,busca-se também diminuir a porosidade e a permeabilidade, melhorando e aumentando a 
durabilidade do material. Utilizada como adição mineral a sílica ativa pode agir de duas 
maneiras, sendo elas através da ação química com efeito pozolânico, e ação física pelo 
efeito fíler (HERMANN, et al., 2016). 
Suas partículas (SiO2) são esféricas, e em comparação com a granulometria do cimento 
pode ser 50 a 100 vezes menor (ACI 234R-96, et al., 2001, apud MENDES et al., 2002). 
Por ser tão fina, preenche todos os vazios existentes entre as partículas maiores de 
cimento, colaborando para a densificação tanto da pasta de cimento como da zona de 
transição, produzindo uma microestrutura mais densa, e com um menor índice de vazios 
no concreto (HERMANN, et al., 2016). 
 
 
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Foto 2 – Micrografia da sílica ativa obtida por microscopia eletrônica – almeida (2006). 
 
A sílica ativa pode ser utilizada em teores que variam de 5% a 15% sobre a massa de 
cimento, nesta proporção a sílica ativa pode contribuir para melhorar a trabalhabilidade da 
mistura em estado fresco, pois suas partículas ocupam os vazios entre as partículas de 
cimento, entretanto quando adicionada com teores superiores a 15%, a sílica ativa 
aumenta o consumo de água e pode ocorrer o chamado efeito de afastamento, onde as 
partículas maiores são afastadas pelas menores, colaborando para o aumento do volume 
de vazios e necessitando de aumento no consumo da água (HERMANN, et al., 2016). 
 
3 Programa Experimental 
 
O programa experimental foi desenvolvido com o intuito de atender ao objetivo geral e 
específicos do trabalho, citados a seguir: 
▪ Reproduzir o traço referência utilizado com frequência por uma concreteira da 
região metropolitana, fixando o slump em 80±10mm; 
▪ Realizar a dosagem de concreto com adições de sílica ativa e sílica da cinza da 
casca de arroz nas proporções de 0%, 5%, 10%, 15% e 20% mantendo o 
abatimento de 80±10mm através da adição de aditivo plastificante, conforme NBR 
5739/2007; 
▪ Comparar os resultados dos ensaios de resistência à compressão axial dos corpos-
de-prova dos concretos que utilizaram adições nas idades de 3, 7 e 28 dias; 
▪ Levantar os custos para a produção de concreto com a adição que apresentar 
melhor desempenho conforme o tipo de adição utilizada. 
Os materiais utilizados neste experimento foram fornecidos por uma concreteira da região 
metropolitana de Curitiba/PR. 
 
O desenvolvimento do programa experimental foi elaborado em três etapas: 
▪ 1° etapa: coleta dos materiais, e produção dos concretos no laboratório da 
UNIFACEAR, onde os agregados foram colocados em processo de secagem ao 
tempo. As sílicas foram adquiridas em comércio especializado local; 
Foram realizadas as moldagens dos corpos-de-prova, com o traço denominado 
referência (sem adições minerais e aditivos), e os demais traços com adições 
 
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minerais (sílica ativa e cinza da casca de arroz) respectivamente em substituição a 
massa inicial do cimento nas proporções de 5%, 10%, 15% e 20% com a adição de 
aditivos até chegar ao abatimento estabelecido; 
▪ 2° etapa: realizou-se uma repetição de todos os traços, inclusive o traço referência 
para a avaliação do comportamento dos materiais utilizados em uma data 
subsequente à primeira; 
Realizou-se o ensaio de resistência à compressão axial dos corpos de prova dos 
concretos no laboratório da concreteira, sendo rompidos nas idades de 3, 7 e 28 
dias; 
▪ 3° etapa: para o aumento da confiabilidade dos resultados, executou-se todos os 
traços novamente na concreteira. 
 
Os materiais constituintes do concreto utilizados na pesquisa foram: 
• O cimento utilizado nos experimentos em laboratório foi o CP-V ARI, da CAUÊ, 
estrutura granel, fornecido do silo da concreteira, coletados em sacos plásticos de 
30kg e acondicionado em um tambor grande com tampa, evitando variações de 
umidade, ensaios de caracterização do cimento empregado, fornecidos pelo 
fabricante atendem a NBR-5733. 
• A sílica ativa (SA) utilizada no experimento foi fornecida pela TECNOSIL, trata-se 
de um pó fino pulverizado que vem do processo de fabricação do silício metálico ou 
ferro silício, sendo assim um produto de origem metalúrgica, onde a composição 
química e física fica mais estabilizada (Catálogo Sílica Ativa – TECNOSIL, 2017). 
• A sílica de cinza da casca de arroz (CCA) empregada no experimento foi do 
fornecedor SILCCA NOBRE, proveniente da queima controlada da casca de arroz 
em sistema de combustão via leito fluidizado. Sua denominação técnica é Silcca 
Nobre SBI, composta por sílica amorfa, óxido de ferro, cálcio, magnésio sódio, 
potássio e carbono (Catálogo SILCCA NOBRE - 2017). 
• A areia utilizada no experimento foi a areia fina, proveniente da mineração AVP, 
coletada e ensaiada no dia 08/11/2017, com as seguintes características: 
DM:4,8mm; MF: 2,62; ME: 2,62g/cm³. 
• A brita utilizada foi a brita zero, proveniente da pedreira VOTORAN, coletada e 
ensaiada no dia 26/04/2017, com DM: 9,5mm; MF: 5,61; ME: 2,76g/cm³. 
• A água utilizada para a realização dos experimentos, como moldagem e cura dos 
corpos-de-prova do laboratório da UNIFACEAR e da concreteira, é proveniente da 
empresa responsável pelo abastecimento público do estado, sendo ela 
denominada SANEPAR (Companhia de Saneamento do Paraná). 
• O aditivo utilizado neste estudo é um plastificante polifuncional da marca BASF, 
utilizado pela concreteira e comercialmente identificado como Master Polyheed 38. 
Seu pH é de 8,00 a 10,00 conforme a NBR 10908 e massa específica 1.150 a 
1.190 g/cm³. 
 
4 Produção e execução dos concretos 
 
 
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4.1 Traços 
 
O traço referência utilizado nos experimentos para a confecção dos corpos-de-prova foi 
estabelecido a partir de um concreto convencional utilizado por uma concreteira local, 
mantendo o mesmo teor de argamassa, slump, proporcionamento dos materiais, sem 
utilização de aditivo plastificante, conforme a tabela 1. 
 
Tabela 1- Traço referência utilizado no programa experimental. 
Aglomerante Ag. miúdo Ag. graúdo Água/ Agl. 
% Teor de 
argamassa 
Abatimento 
1 2,12 2,88 0,625 52% 80±10mm 
 Fonte: Autores (2017). 
 
Após a definição do traço referência, em substituição a massa inicial do cimento, foi 
adicionada a sílica ativa (SA) e cinza da casca de arroz (CCA) em proporções de 5%, 
10%, 15% e 20% conforme as tabelas 2 e 3. 
 
Tabela 2 - Tabela de traços da sa 
Material Traço referência 5% 10% 15% 20% 
Cimento CPV-ARI (kg) 8 7,6 7,2 6,8 6,4 
SA (kg) 0 0,4 0,8 1,2 1,6 
Areia fina (kg) 16,96 16,94 16,96 16,57 16,44 
Brita 0 (kg) 23,04 23,04 23,04 23,04 23,04 
Aditivo plast. (ml) 0 20 24 43 67 
Aditivo plast. (%) 0 0,25 0,30 0,53 0,83 
Água (L) 5 5 5 5 5 
 Fonte: autores (2017). 
 
Tabela 3 - Tabela de traços da cca 
Material Traço referência 5% 10% 15% 20% 
Cimento CPV-ARI (kg) 8 7,6 7,2 6,8 6,4 
CCA (kg) 0 0,4 0,8 1,2 1,6 
Areia fina (kg) 16,96 16,92 16,90 16,54 16,41 
Brita 0 (kg) 23,04 23,04 23,04 23,04 23,04 
Aditivo plast. (ml) 0 8 13 0 23 
Aditivo plast. (%) 0 0,1 0,16 0 0,28 
Água (L) 5 5 5 5 5 
 Fonte: Autores (2017). 
 
4.2 Produção e preparo dos corpos-de-prova 
 
 
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Foi feita a imprimação da betoneira no traço 1:5. Logo após realizou-se a pesagem e 
separação dos materiais totalmente secos, atendendo a quantidade necessária 
recomendada para os diferentes tipos traços, conforme foto 3. 
 
Foto 3 – Separação dos materiais 
 
Após pesagem e separação dos materiais,a mistura dos traços de concreto 
desenvolvidos na pesquisa foi realizada em uma betoneira de eixo inclinado, com 
capacidade nominal de 120 litros. 
Após o término de toda a mistura, além de se observar visualmente a homogeneidade e 
coesão de cada traço, foram realizados os ensaios de consistência pelo abatimento de 
tronco de cone (NBR-NM-67), conforme foto 4. 
Para cada betonada foram moldados, conforme a norma NBR-5738, 7 corpos-de-prova 
cilíndricos em formas metálicas, com dimensões nominais de 100mm x 200mm para 
resistência à compressão axial aos 3, 7 e 28 dias, conforme a foto 5. 
 
 
 Foto 4 – Slump test Foto 5 – Cp´s moldados e identificados 
 
Após as 24 horas, os corpos-de-prova foram desmoldados, identificados e transportados 
do laboratório da faculdade até a concreteira e colocados em um tanque de cura com 
temperatura entre 23 ± 2°C até a data de suas respectivas rupturas, conforme as fotos 6 e 
7. 
 
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 Foto 6 – Cura em câmera submersa Foto 7 – Rompimento dos cp´s 
 
5 Resultados obtidos 
 
Foram confeccionados um total de 196 corpos-de-prova, sendo 2 cp’s para idade de 3 e 7 
dias e 3 cp’s para rompimento aos 28 dias de idade, realizados em 3 etapas. As duas 
primeiras etapas (E1 e E2) realizadas no laboratório da UNIFACEAR, campus Sítio 
Cercado e a última etapa (E3) no laboratório da concreteira. 
Nos gráficos 1 a 4 abaixo, cada coluna representa os valores das médias das resistências 
à compressão axial dos concretos: referência; com adição de 5%,10%,15% e 20% para 
sílica ativa e sílica de cinza da casca de arroz, nas idades de 3, 7 e 28 dias. 
 
 Gráfico 1 – Teor 5% Gráfico 2 – Teor 10% 
 
 
 Gráfico 3 – Teor 15% Gráfico 4 – Teor 20% 
 
25,5 26,0 27,0
33,5 32,6 33,8
40,4 39,2 40,2
0,0
10,0
20,0
30,0
40,0
50,0
REFERÊNCIA 5 % S.A. 5 % C.C.A.
R
e
s
is
tê
n
c
ia
 (
M
P
a
)
Teores das adições (%)
Comparativo por idades (SA x CCA) - Teor de 5%
Resistência (MPa) 3 d Resistência (MPa) 7 d Resistência (MPa) 28 d
25,5 26,0 25,1
33,5 33,3 31,8
40,4 41,8 41,5
0,0
10,0
20,0
30,0
40,0
50,0
REFERÊNCIA 10 % S.A. 10 % C.C.A.
R
e
s
is
tê
n
c
ia
 (
M
P
a
)
Teores das adições (%)
Comparativo por idades (SA x CCA) - Teor de 
10%
Resistência (MPa) 3 d Resistência (MPa) 7 d Resistência (MPa) 28 d
25,5 24,3 23,1
33,5 32,6 30,5
40,4
43,9
38,4
0,0
10,0
20,0
30,0
40,0
50,0
REFERÊNCIA 15 % S.A. 15 % C.C.A.
R
es
is
tê
n
ci
a 
(M
P
a)
Teores das adições (%)
Comparativo por idades (S.A x C.C.A) - Teor de 15%
Resistência (MPa) 3 d Resistência (MPa) 7 d Resistência (MPa) 28 d
25,5
22,1 20,4
33,5 31,7 29,5
40,4
45,3
39,6
0,0
10,0
20,0
30,0
40,0
50,0
REFERÊNCIA 20 % S.A. 20 % C.C.A.
R
es
is
tê
n
ci
a 
(M
P
a)
Teores das adições (%)
Comparativo por idades (S.A x C.C.A) - Teor de 20%
Resistência (Mpa) 3 d Resistência (Mpa) 7 d Resistência (Mpa) 28 d
 
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5.1 Análise dos resultados 
 
No gráfico 5 a seguir, apresentam-se todos os resultados obtidos através do ensaio de 
rompimento à compressão axial dos corpos-de-prova dos concretos realizados com as 
adições de sílica ativa e de cinza da casca de arroz nas proporções de 5%, 10%, 15% e 
20% para as idades de 3, 7 e 28 dias. 
 
 Gráfico 5 – Resistência x teor de adição 
 
 
Observa-se que na idade de 3 dias adicionando teores de 5% e 10% das adições 
minerais, a diferença entre elas é insignificante. A partir do teor de 15% e 20% verifica-se 
um aumento na diferença de 4,5% e 8% respectivamente, na idade de 7 dias, porém a 
partir das adições nos teores de 15% e 20% tem-se diferenças de 5% e 9% 
simultaneamente. 
Por último, aos 28 dias nota-se que para a adições nos teores de 5% a diferença é 
desprezível, já para as próximas adições com 10%, 15% e 20%, percebe-se um aumento 
na diferença, em comparação as idades anteriores, de 3%, 9% e 14% respectivamente, 
obtendo-se uma variação de aproximadamente 4% entre os teores. 
Conforme o aumento nos teores das adições, percebe-se um acréscimo nas diferenças 
dos valores podendo variar em relação ao traço referência. Nas adições sequentes o 
ganho de resistência do concreto com sílica ativa é gradual tendendo sempre a ser 
positivo, contribuindo para um aumento de desempenho e durabilidade. Já a sílica da 
cinza de casca de arroz quanto maiores as adições, menores são os valores de 
resistência à compressão, diminuindo seu desempenho e consequentemente a sua 
durabilidade. 
y = -1,364x + 29,376
R² = 0,8809
y = -2,1819x + 31,515
R² = 0,9914
y = -0,3558x + 33,787
R² = 0,4702
y = -1,4212x + 36,35
R² = 0,9792
y = 2,0481x + 35,394
R² = 0,9837
y = -0,4984x + 41,656
R² = 0,2514
0,0
5,0
10,0
15,0
20,0
25,0
30,0
35,0
40,0
45,0
50,0
55,0
60,0
REFERÊNCIA 5% 10% 15% 20%
R
e
s
is
tê
n
c
ia
 (
M
P
a
)
Teores das adições (%)
Comparativo de resistência à compressão axial - S.A. x 
C.C.A nas idades 3,7 e 28 dias
3 Dias S.A 3 Dias C.C.A 7 Dias S.A 7 Dias C.C.A 28 Dias S.A 28 Dias C.C.A
 
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As linhas de tendência apresentam uma similaridade dos concretos com adição de 5% 
para os dois tipos de sílica, entretanto, o ganho de resistência do concreto com adição de 
sílica se dá devido a um maior refinamento da estrutura de poros e ao efeito pozolânico, 
conforme observado no experimento de HOFFMANN (2001). 
Comparando com MATHIAS e ASSIS (2008), os resultados obtidos nos teores de CCA, 
para o desempenho das sílicas estão próximo um do outro em menores teores de adição 
e idades, porém ao adicionar 20%, a sílica ativa tem um acréscimo considerável nas 
resistências. Esta diferença é devido ao teor de SiO2, que na CCA (moída) atinge-se até 
70% e na sílica ativa cerca de 95%, já no experimento atual a CCA (industrializada) atinge 
90,6%, e a sílica ativa 95,2%, obtendo-se ainda um distanciamento nos resultados. 
A cinza da casca de arroz utilizada por MATHIAS e ASSIS (2008), passou por processo 
de moagem durante o experimento, diferentemente da CCA utilizada neste estudo, 
apresentando resultados aproximados quanto a resistência à compressão atingindo um 
distanciamento de 17,5% da CCA moída e 13% da CCA industrializada, ambas em 
comparação com a sílica ativa para o teor de 20%. Em relação a trabalhabilidade, a CCA 
empregada por MATHIAS e ASSIS (2008) para teores acima de 10%, pede-se mais 
aditivo para atingir o slump desejado. Comparando-se a CCA industrializada utilizada 
neste experimento, com a usada pelos pesquisadores acima, verifica-se um concreto com 
boa trabalhabilidade, não exigindo maior quantidade de aditivo, demostrando uma 
evolução da indústria na obtenção do produto final da cinza da casca de arroz. 
No gráfico 6, é apresentada a diferença de resistência aos 28 dias dos concretos com 
adições em comparação ao concreto referência (28 dias REF.). 
 
 Gráfico 6 – Comparativo SA x CCA em relação ao concreto referência 
 
 
Para a sílica ativa observa-se que no teor de 5% houve umadiferença insignificante; para 
o teor de 10% a diferença foi de +3%; para teor de 15% a diferença chega a +7,5% e para 
teor de 20% a diferença obtida é de +12%. 
y = 2,0481x + 35,394
R² = 0,9837
y = -0,4984x + 41,656
R² = 0,2514
0,0
10,0
20,0
30,0
40,0
50,0
60,0
70,0
80,0
REFERÊNCIA 5% 10% 15% 20%
R
e
s
is
tê
n
c
ia
 (
M
P
a
)
Teores das adições (%)
Comparativo de resistência à compressão axial (SA x 
CCA) em relação ao referência
28 Dias REF. 28 Dias S.A
28 Dias C.C.A Linear (28 Dias S.A)
Linear (28 Dias C.C.A)
 
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A CCA por sua vez, nos teores de 5% e 10%, percebe-se uma diferença irrelevante; para 
teor de 15% a diferença foi de -3%; e por fim, no teor de 20% atinge-se uma diferença de 
-4%. 
Verifica-se, portanto, que para todos os teores das adições, a CCA demonstra 
similaridade ao concreto referência, diferentemente da SA que por sua vez, quanto maior 
o teor de adição, maior a sua resistência. 
 
5.2 Análise quanto aos custos dos concretos 
 
Para a análise dos custos dos concretos foram levantados, no mês de outubro de 2017, 
junto aos fornecedores de materiais de construção local, os valores dos insumos já com 
impostos e custos de transporte incluídos. 
Os valores apresentados na tabela 4 são para o concreto referência sem as adições de 
aditivos e sílicas. 
 
TABELA 4 - Traço referência de consumo por m³. 
Insumos Massa/m³ Custo 
Cimento CPV – ARI 355,9 kg R$ 153,06 
Areia Fina 754,6 kg R$ 36,97 
Brita 0 1025,1 kg R$ 50,23 
Água 222,4 L R$ 1,68 
Total do Valor por m³ R$ 241,94 
FONTE: Autores (2017). 
 
A seguir na tabela 5, os valores apresentados compreendem as adições minerais em 
percentagem aos materiais aglomerantes, nas proporções de 5%, 10%, 15% e 20% e 
aditivo para ambos os traços, onde os valores encontrados no mercado foi de R$ 2,18 
para o kg de sílica ativa (SA), R$ 1,74 o kg para a sílica da cinza de casca de arroz (CCA) 
e R$ 2,61 o litro do aditivo plastificante. 
Analisando o custo unitário entre as sílicas, observa-se que a cinza da casca de arroz é 
79,8% do preço da sílica ativa, ou seja, 20,2% mais barato. 
 
Tabela 5 - Tabela de custos com adições de sílicas. 
Tipos de Sílica 5% 10% 15% 20% 
S.A. R$ 273,29 R$ 305,50 R$ 349,03 R$ 385,59 
C.C.A. R$ 266,16 R$ 289,37 R$ 324,65 R$ 347,37 
 Fonte: autores (2017). 
 
Considerando o custo por m³, a cinza da casca de arroz é mais viável economicamente 
em comparação a sílica ativa em todos os teores. Porém percebe-se que nas duas 
adições, comparando com o valor do traço referência, elevam-se os custos conforme o 
aumento dos teores, chegando até 10% de diferença na proporção de 20%, conforme o 
gráfico 7. 
 
 
 
 
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Gráfico 7 – Comparativo de custos 
 
 Fonte: Autores (2017). 
 
No gráfico 8, evidencia-se a tendência de aumento na quantidade do uso de aditivo para 
maiores teores de adições minerais para se obter a mesma trabalhabilidade do concreto 
referência, elevando-se o seu custo/benefício. Verifica-se, portanto, que quanto maior a 
proporção nos teores das adições minerais, a tendência do aumento da necessidade de 
aditivo da SA é significativamente superior ao da CCA. 
 
Gráfico 8 – Consumo de aditivo 
 
Fonte: Autores (2017). 
 
 
 
 
 
R$0
R$100
R$200
R$300
R$400
R$500
5% 10% 15% 20%
C
u
s
to
 (
R
$
)
Teores das adições (%)
Comparativo de custos dos concretos
REF. S.A. C.C.A.
y = 0,02x2 + 0,074x - 0,06
R² = 0,9727
y = 0,01x2 - 0,014x + 0,04
R² = 0,4052
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
TRAÇO REF. 5% 10% 15% 20%
Média de Aditivo S A (%) Média de Aditivo CCA (%)
Linear (Média de Aditivo S A (%)) Linear (Média de Aditivo CCA (%))
Comparativo do consumo de aditivo
T
e
o
r
d
e
 a
d
it
iv
o
 (
%
)
 
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Tabela 6 - Preço por 1 mpa de resistência. 
Resistências aos 28 dias X valor do concreto por M³ 
Tipo de Sílicas 5% 10% 15% 20% 
S.A. R$ 273,29 
MPa 
39,2 
R$ 305,50 
MPa 
41,8 
R$ 349,03 
MPa 
43,9 
R$ 385,50 
MPa 
45,3 
C.C.A. R$ 266,16 
MPa 
40,2 
R$ 289,30 
MPa 
41,5 
R$ 324,65 
MPa 
38,4 
R$ 347,30 
MPa 
39,6 
Valor por MPa S. A R$ 6,97 R$ 7,30 R$ 7,95 R$ 8,50 
Valor por MPa C.C.A. R$ 6,62 R$ 6,97 R$ 8,45 R$ 8,77 
 Fonte: Autores (2017). 
 
 
Gráfico 9 - Custo por Mpa. 
 
 Fonte: Autores (2017). 
 
Pode-se observar que nos teores de 5% e 10%, a CCA fica mais favorável quanto ao seu 
custo/benefício por MPa em comparação a sílica ativa. Porém nos teores de 15% e 20%, 
verifica-se que a S.A apresentou um melhor custo/benefício, obtendo-se menor custo por 
MPa, onde nota-se uma diferença de (+3%) de econômica em comparação com a sílica 
da casca de arroz no teor de 20%, conforme tabela 6 e gráfico 9. 
 
 
 
 
 
 
 
 
6,97 7,3
7,95
8,5
6,62
6,97
8,45 8,77
0,0
2,0
4,0
6,0
8,0
10,0
5% 10% 15% 20%
C
u
s
to
 (
R
$
)
Teores das adições (%)
Custo/MPa
 Valor por MPa S. A Valor por MPa C.C.A.
 
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 6 Conclusões 
 
Considerando os resultados obtidos pelas resistências à compressão axial dos concretos 
através dos gráficos e linhas de tendências, analisou-se os resultados das proporções de 
cinza da casca de arroz com sílica ativa, onde verificou-se resultados muito próximos aos 
28 dias nos teores de 5% e 10%, diferentemente de outros experimentos já realizados em 
outras pesquisas, isto se dá pela diferença no processo de fabricação da CCA. Porém a 
partir do teor de 15% observa-se que a CCA apresenta perda de resistência, 
diferentemente da sílica ativa que melhora a sua resistência mesmo com maiores 
proporções, apresentando um melhor desempenho e consequentemente, uma maior 
durabilidade. 
 
Em relação a trabalhabilidade, avaliou-se que as sílicas apresentaram resultados 
semelhantes, porém aumentando-se a proporção de S.A. houve maior concentração de 
aditivo que a CCA para atingir o slump estabelecido, porém comparado a experimentos 
anteriores, obteve-se na CCA uma melhora na trabalhabilidade do concreto. 
 
Quanto ao custo, ambas as sílicas superam o concreto referência, contudo observa-se 
que para teores até 10% a CCA apresentou um resultado positivo de economia em 
relação a sílica ativa. Para teores de 15% e 20%, verifica-se que a sílica ativa apresentou 
um melhor resultado em comparação a CCA, pois o seu custo por resistência (MPa) é 
menor, permitindo ajustes em seu traço para otimização de seu preço. 
 
Atingiu-se na sílica da cinza de casca de arroz um melhor desempenho em relação ao 
histórico apurado na bibliografia corrente, seus resultados têm se apresentado muito 
próximos aos da sílica ativa em baixos teores de adição, porém ampliando-se as 
proporções das adições é notório o ganho de resistência da sílica ativa. 
 
Uma das melhores formas de consumo de cinza da casca de arroz é a obtenção de 
energia junto das beneficiadoras através de sua queima, enquanto a sílica ativa contribui 
para a redução de energia e emissão de CO2, pelo simples fato de reduzir o consumo de 
aglomerante. As duas sílicas além de serem sustentáveis, se forem descartadas de forma 
clandestina ocasiona-se a poluição ao meio ambiente. 
 
Embora no estudo não foram avaliadas propriedades referentes a estes requisitos,sabe-
se que a incorporação de SA e CCA melhoram a microestrutura, diminuem a 
permeabilidade e porosidade, aumentando assim a durabilidade do concreto e pela 
redução de cimento e reaproveitamento destes resíduos (SA e CCA) se está contribuindo 
para a sustentabilidade. Portanto não deve ser levado em conta apenas o m³, mas os 
benefícios técnicos e ecológicos inerentes ao uso das adições. 
 
 
 
 
 
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7 Referências 
 
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2006. 
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NEVILLE, A. M. Propriedades do Concreto. 5° Edição. Porto Alegre. Bookman 2016. 
 
 
8 Agradecimentos 
 
Agradecemos primeiramente a Deus pelo dom da vida, a nossos familiares pelo apoio, a 
UNIFACEAR pela disponibilização do espaço para desenvolvimento da pesquisa, ao 
professor Sandro Mendes pelo empenho, dedicação e motivação durante todo o processo 
deste estudo.