60CBC1509 - ARTIGO COMPARATIVO DE CONCRETO COM SÍLICA DE CINZA DA CASCA DE ARROZ E SÍLICA ATIVA

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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 fume, 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, 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 cannot 
occur in a random way, it is necessary to analyze the reaction of these additions in concrete, and the adequate 
percentage of cement replacement without loss of performance, strength and durability. This study verified, 
through laboratory tests, the workability of the fresh concrete and the compressive strength of hard concrete 
mixtures made with addition of silica fume and silica from rice husk ash at 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 concrete mixture widely 
used by a concrete batch plant from 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 products. 
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). As características da cinza da casca de arroz não são constantes e 
se diferenciam de acordo com a forma de obtenção do produto e beneficiamento, essas 
características físicas e químicas influenciam no resultado final da mistura com o concreto. 
O produto industrializado utilizado nessa pesquisa como um material mais homogêneo e 
comercial. 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 POUEY 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 sílica 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. 
 
 
 
 
 
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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 
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 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, 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, 
granel, fornecido do silo da concreteira, coletados em sacos plásticos de 30kg e 
acondicionado em um tambor grande com tampa, evitando variações de umidade. 
Os 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 a 10 conforme NBR 10908 e massa específica 1.150 a 1.190g/cm³. 
 
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4 Produção e execução dos concretos 
 
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). 
 
 
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4.2 Produção e preparo dos corpos-de-prova 
 
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 pesquisafoi 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 
 
 
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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 fotos 6 e 7. 
 
 
 
 Foto 6 – Cura submersa em tanque de água 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% 
 
 
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
 
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 Gráfico 3 – Teor 15% Gráfico 4 – Teor 20% 
 
 
 
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. 
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
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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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. 
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.). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Gráfico 6 – Comparativo SA x CCA x REF 
 
 
 
Para a sílica ativa observa-se que no teor de 5% houve uma diferença 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%. 
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% uma diferença de -4%. 
Verifica-se, portanto, que para todos os teores dasadições, 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). 
 
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)
 
ANAIS DO 60º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC2018 – 60CBC2018 12 
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. 
 
 
 
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. 
 
 
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.
 
ANAIS DO 60º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC2018 – 60CBC2018 13 
Gráfico 8 – Consumo de aditivo 
 
Fonte: Autores (2017). 
 
 
 
Na tabela 6 é apresentado o custo do m3 e custo/benefício (R$/MPa) dos concretos 
produzidos. 
 
 
 
Tabela 6 – Custo R$/MPa 
Resistências aos 28 dias X valor do concreto por M³ 
Tipo de Sílicas 5% 10% 15% 20% 
S.A. R$ 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). 
 
 
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, com uma diferença de 3% em comparação com a sílica da casca de arroz no teor de 
20%, conforme gráfico 9 a seguir. 
 
 
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
 (
%
)
 
ANAIS DO 60º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC2018 – 60CBC2018 14 
Gráfico 9 - Custo R$/MPa 
 
 Fonte: Autores (2017). 
 
 
 
 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. 
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.
 
ANAIS DO 60º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC2018 – 60CBC2018 15 
 
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. 
 
 
7 Referências 
 
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______NBR 5738 – Modelagem e cura de corpos de prova cilíndricos. Rio de Janeiro, 2015. 
 
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______NBR 7215 - Cimento Portland - Determinação da resistência à compressão. Rio de Janeiro, 1996. 
 
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______NBR NM 67/98 - Concreto - Determinação da consistência pelo abatimento do tronco de cone. 
 
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http://www.agriambi.com.br/
	Resumo
	Abstract
	2.1 Sílica de Cinza de Casca de Arroz (CCA)
	2.2 Sílica ativa (SA)
	4.1 Traços
	4.2 Produção e preparo dos corpos-de-prova
	5.1 Análise dos resultados
	5.2 Análise quanto aos custos dos concretos