Cinza de termoeletrica no concreto autoadensavel

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Resumo – Grandes volumes de cinza leve e pesada resultam 
da queima de carvão mineral nas usinas termoelétricas. Embo-
ra parte considerável da porção de cinza leve seja empregada 
na produção de cimento Portland composto, a destinação atual 
da cinza pesada é muito restrita e agrega baixo valor ao mate-
rial, representando elevados custos de manipulação e destina-
ção às usinas produtoras de energia elétrica. Este trabalho 
relata parte dos resultados de uma pesquisa em andamento que 
visa a utilização de grandes volumes de cinza pesado e leve na 
produção de concreto autoadensável. Os resultados apresenta-
dos neste artigo concernem a investigação sobre a cinza pesada 
quanto à variabilidade do material na bacia de deposição, suas 
características químicas e físicas e o processamento para uso 
em concreto autoadensável. Os resultados do uso em pastas de 
cimento confirmam o potencial do uso da cinza em concreto e 
também apontam para a possível utilização da cinza moída 
como adição ativa na produção de cimento Portland composto, 
trazendo benefícios econômicos e ambientais de grande magni-
tude. 
 
Palavras-chave – concreto autoadensável, cinza pesada, cinza 
volante, resíduo 
I. INTRODUÇÃO 
 
O projeto ANEEL a que este artigo se refere tem como tí-
tulo “Utilização de cinzas volante e pesada na produção de 
concreto autoadensável de elevado desempenho para uso na 
construção e manutenção de obras civis”, sendo identificado 
pelo código PD-0403-0007/2008. O projeto está em execu-
ção e tem como entidade executora a Universidade Federal 
de Santa Catarina – UFSC e recebe suporte financeiro da 
empresa Tractebel Energia. 
Grandes volumes de cinza de carvão, volante ou pesada, 
resultam da produção de energia elétrica em usinas termoe-
létricas. Atualmente, as cinzas volantes têm na fabricação de 
cimento portland a sua destinação mais comum, apesar do 
consumo ser ainda insuficiente para a utilização de todo o 
 
Este trabalho foi desenvolvido no âmbito do Programa de Pesquisa e 
Desenvolvimento Tecnológico do Setor de Energia Elétrica regulado pela 
ANEEL e consta dos Anais do VI Congresso de Inovação Tecnológica em 
Energia Elétrica (VI CITENEL), realizado em Fortaleza/CE, no período de 
17 a 19 de agosto de 2011. 
Este trabalho foi apoiado pela Tractebel Energia através do Programa de 
P&D da Agência Nacional de Energia Elétrica – ANEEL. 
W. L Repette, L. V. M. Siqueira, L..Onguero e A.G. F. Cruz trabalham 
no Departamanto de Engenharia Civil da Universidade Federal de Santa 
Catarina – Campus Florianópolis (e-mail:wellington.repette@gmail.com). 
J. A. Dalmoro e M. G. Palombo trabalham na Tractebel Energia (e-mail: 
dalmoro@tractebelenergia.com.br). 
volume de cinza produzido [1]. Por outro lado, o uso da cin-
za pesada, que corresponde a quase 25% da massa de cinza 
residual produzida, é incipiente e pouco disseminado. Nesse 
contexto, o desenvolvimento de materiais que possam in-
corporar maiores volumes de cinza de carvão justifica-se por 
permitir a destinação apropriada desse resíduo, agregando 
valor ao mesmo e, principalmente, beneficiando o meio am-
biente. 
Hoje em dia, em decorrência dos avanços na área de ma-
teriais de construção, o concreto, o material mais empregado 
na construção civil, passou a ter características especiais, 
adequando-se às necessidades de aplicação e trazendo van-
tagens aos usuários. Dentre os tipos de concreto mais impor-
tantes e de maior repercussão desenvolvidos na última déca-
da está o concreto autoadensável [2]. Trata-se de um materi-
al com grande capacidade de escoar e que dispensa o aden-
samento para a sua utilização. Essas características especiais 
fazem do concreto autoadensável um material de grande 
interesse por promover a redução dos custos de aplicação e 
por resultar em estruturas e componentes de grande qualida-
de. Sua aplicação pode se dar na construção de novas estru-
turas, nas indústrias de pré-moldados e pré-fabricados, e nos 
reparos e reforços necessários à manutenção e recuperação 
das construções em concreto armado e protendido. Em ter-
mos de composição, o concreto autoadensável é produzido 
basicamente com os mesmos materiais utilizados para a 
produção de concreto convencional, com as distinções de 
serem necessárias as utilizações de um aditivo superplastifi-
cante de grande eficiência (normalmente de base policarbo-
xilato de sódio) e de um maior volume de partículas finas 
complementares ao cimento, em teores que, geralmente, 
estão entre 150 e 250 kg/m3 de concreto. O aditivo superflu-
idificante e o elevado teor de partículas finas conferem as 
propriedades reológicas ideais ao concreto autoadensável – 
baixa tensão de escoamento e viscosidade plástica suficiente 
para não permitir as segregações estática e dinâmica das 
partículas. 
O interesse pelo tema que é foco dessa pesquisa recai no 
fato de que certamente a cinza volante e, potencialmente, a 
cinza pesada, são insumos que podem ser empregados como 
materiais à parcela de finos, portanto, em grande volume, na 
produção de concreto autoadensável, independentemente do 
caráter pozolânico que estes resíduos possam eventualmente 
apresentar. Em adição ao concreto, as cinzas encontrariam 
uma utilização nobre na produção de um concreto inovador, 
de uso potencialmente abrangente, e que tem interesse cres-
cente no setor da Construção Civil. Além disso, a destinação 
de grandes volumes de resíduos gerados pelas usinas termo-
elétricas para a fabricação de outro material representará 
Uso de cinza pesada na produção de concreto 
autoadensável 
Wellington L Repette, Lígia V. M. Siqueira, Lucas Onguero, André G. F. Cruz, Agostinho J. Dalmoro, 
Mário G. Palombo 
justificativa da pesquisa 
problema da pesquisa 1
problema da pesquisa 2
contribuição do estudo das cinzas pesadas para o uso como adição ao cimento portland
benefícios ambientais e redução do impacto da atividade de 
produção de energia elétrica ao meio ambiente. 
Uma análise da viabilidade econômica do projeto ratifica 
a sua importância para a empresa. Dados dos custos de ope-
ração do Complexo Jorge Lacerda indicam que a produção 
mensal de cinza pesada está em torno de 16 mil toneladas. 
Os custos com transporte da área de recuperação dessa cinza 
até as bacias de destinação chegam próximos a R$10,00 por 
tonelada (valores de 2009). Dessa forma, somente no trans-
porte existe o potencial da pesquisa resultar em economia de 
aproximadamente R$160.000,00 por mês. Não obstante, 
outras vantagens com reflexos econômicos advêem da redu-
ção ou eliminação das áreas de destinação (bacias), redução 
ou eliminação de custos com esvaziamento das bacias, mai-
or facilidade de obtenção de licenciamento para ampliação 
de produção ou instalação de novas unidades produtoras e 
redução dos custos ambientais de emissão de CO2. 
Em resumo, a pesquisa em desenvolvimento investiga 
uma alternativa inovadora para o uso de volumes considerá-
veis de cinza volante e pesada na obtenção de um material 
inovador de grande interesse para o setor da Construção 
Civil, que é o concreto autoadensável. 
Neste artigo, serão apresentados os resultados parciais da 
pesquisa com foco na caracterização, processamento e utili-
zação de cinza pesada na produção de pastas e argamassas 
autoadensáveis com vistas à utilização deste resíduo, em 
grandes volumes, na produção de concretos autoadensáveis. 
II. DESENVOLVIMENTO DA PESQUISA 
Este trabalho relata os resultados parciais obtidos quanto 
ao uso de cinza pesada moída na produção de pastas autoa-
densáveis de cimento Portland. Primeiramente são apresen-
tados os resultados da avaliação da variabilidade das carac-
terísticas da cinza pesada na bacia de deposição. Em seguida 
são relatados os resultados da produção e caracterização de 
cinzas pesadas moídas para emprego na produção dos con-
cretos autoadensáveis. Os resultados dos ensaios realizados 
para verificação da influência da incorporação de elevadosteores de cinza pesada moída em pastas autoadensáveis são 
apresentados. 
 
A. Avaliação da variabilidade da cinza pesada 
O conhecimento da variabilidade das características físi-
cas e químicas da cinza pesada na bacia de deposição é fun-
damental para a avaliação do potencial de uso na confecção 
de concretos. Ao todo, foram coletadas dezenove amostras 
com aproximadamente 10 kg cada, obtidas em nove locais 
distintos da bacia de deposição do Complexo Termelétrico 
Jorge Lacerda, localizado na cidade de Capivari de Baixo, 
Santa Catarina (SC). As profundidades de coleta variaram 
entre a superfície, identificadas a como amostras A, e 1,5m, 
identificadas como amostras B. A figura 1 mostra uma das 
amostras de cinza pesada coletadas e ensaiadas. 
 
 
Figura 1. Amostra de cinza pesada coletada. 
 
Para a análise das amostras de cinza pesada foram reali-
zados os seguintes ensaios em no máximo nove das amos-
tras coletadas: 
− Análise química através de Espectrometria de Fluores-
cência de Raios-X - (FRX) (Philips Analytical model 
PW 2400) para verificar os 10 principais óxidos (SiO2, 
Al2O3, Fe2O3, CaO, K2O, Na2O, MgO, MnO, P2O5, 
TiO2). 
− Análise por Difratometria de Raios-X (DRX Identificação 
de fases minerais (Método do Pó)), com Theta variando 
de 5o a 90o (Philips Analytical model PW 1830). 
− Distribuição granulométrica por granulometria por difra-
ção de laser, método a seco (CILAS 1064 Laser Granu-
lometer) para os grãos com dimensões entre 0,425mm e 
0,001mm e por peneiramento a seco para grãos com di-
mensões entre 9,5mm e 0,15mm (nove amostras). 
Os resultados da composição química das cinzas pesadas 
estão apresentados na figura 2. Observa-se que os principais 
compostos da cinza pesada são a sílica e a alumina, além de 
conter baixo teor de óxido de cálcio. O teor de carbono or-
gânico é pequeno, estado por perda ao fogo como menor do 
que 3%, e não deve causar problemas no uso com o cimento, 
dentre os quais se destacariam a maior demanda por água 
nas misturas e a incompatibilidade com aditivos superplasti-
ficantes. Se utilizada a classificação empregada para cinza 
volante descrita na ASTM C 618, a cinza pesada analisada 
enquadra-se na categoria F, que tem teor de óxido de cálcio 
menor do que 10% [3]. Nesse particular, seu potencial é 
elevado para que atue como pozolana se adicionada ao ci-
mento Portland. A variabilidade das cinzas, no que se refere 
à composição química, é baixa, seja no que diz respeito à 
profundidade de coleta como à posição na bacia de armaze-
namento. A análise mineralogical indica principamente a 
presença de quartzo (SiO2), mulita (3Al2O3.2SiO2) e hemati-
ta (Fe2O3). 
 
 
0
10
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SiO2 Al2O3 Fe2O3 K2O CO2* CaO TiO2 MgO
Te
o
r 
(%
, m
a
ss
a
)
Cinza 3A
Cinza 3B
Cinza 7A
Cinza 7B
Cinza 9A
Cinza 9B
 
Figura 2. Teores dos elementos químicos constituintes da cinza pesada. 
 
As curvas de distribuição dos tamanhos das partículas es-
tão apresentadas nas figuras 3 e 4. Os resultados mostram 
que as distribuições granulométricas são distintas para as 
cinzas coletadas na bacia de deposição, sendo que a fração 
de partículas finas tem variação em função da profundidade 
e da posição da área de coleta. Os teores de finos, admitidos 
nessa análise como a fração de partículas com dimensões 
menores do que 0,15mm, variam de 57% a 15% da massa 
total, de forma que se utilizada in natura, a cinza pesada 
produziria variabilidade significativa no concreto. 
 
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0.0000.0010.0100.100
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u
la
d
a
 (
%
)
Diâmetro médio dos grãos (mm)
Cinza 3A
Cinza 3B
Cinza 7A
Cinza 7B
Cinza 9A
Cinza 9B
 
Figura 3. Distribuição granulométrica das cinzas pesadas – partículas 
com dimensões entre 0,425mm e 0,001mm (determinação por granulome-
tria à laser). 
 
0
10
20
30
40
50
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90
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0.1110
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u
m
u
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d
a
 (
%
)
Diâmetro médio dos grãos (mm)
Cinza 3A
Cinza 3B
Cinza 7A
Cinza 7B
Cinza 9A
Cinza 9B
Cinza 2A
Cinza 2B
Cinza 5A
 
Figura 4. Distribuição granulométrica das cinzas pesadas – partículas 
com dimensões entre 9,5mm e 0,15mm (determinação por peneiramento a 
seco). 
 
A variabilidade das cinzas, no que se refere à composição 
dos elementos químicos, é baixa, seja no que diz respeito à 
profundidade de coleta como à posição na bacia de deposi-
ção. 
Os resultados de distribuição granulométrica indicam que 
a cinza pesada apresenta variação de distribuição de tama-
nho de partículas tanto na extensão quanto na profundidade 
da bacia de deposição. Essa variação é mais expressiva para 
a faixa de partículas com dimensões acima de 0,425mm. A 
quantidade de partículas finas tende a ser maior na porção 
superficial (amostras A) do que na porção com profundidade 
de aproximadamente 1,5m (amostras B). Os resultados indi-
cam que a cinza pesada terá que sofrer classificação por 
peneiramento ou moagem para que seja utilizada como par-
tículas finas em concreto autoadensável. 
 
B. Ensaios em pasta para avaliação da potencialidade do 
uso da cinza pesada 
Os ensaios em pasta objetivaram a avaliação da potencia-
lidade do uso da cinza pesada em concreto autoadensável, 
tanto no aspecto reológico (fluidez, estabilidade da mistura) 
quanto no aspecto de efeito na resistência. Nesta fase dos 
estudos, empregaram-se cinzas moídas em moinho de bolas 
de pequeno porte e sob diferentes energias de moagem. O 
objetivo foi produzir cinzas pesadas moídas com diferentes 
distribuições granulométricas, de forma a ser possível aferir 
o efeito do grau de moagem no comportamento das pastas. 
Para a produção das pastas empregou-se cimento Portland 
de alta resistência inicial CP V ARI-RS, com características 
que atenderam os requisitos das normas NBR 5733/1992 e 
NBR 5737/1993. Para se obter a autoadensabilidade das 
pastas, mantendo-se a relação água/cimento (em massa), 
utilizou-se o aditivo superplastificante GLENIUM 51 
(BASF), de base policarboxilato de sódio. 
Empregando-se diferentes energias de moagem, produzi-
ram-se 3 cinzas em moinho de bolas. A moagem deu-se 
após a secagem da cinza pesada bruta em estufa a 110°C por 
pelo menos 24 horas. As distribuições de tamanho de partí-
culas foram determinadas por granulometria a laser e estão 
apresentadas na figura 5. Os resultados indicaram que as 
cinzas 1 e 2 apresentaram, para efeitos práticos, mesma dis-
tribuição granulométrica, sendo, então, consideradas como 
mesma cinza e identificada como cinza 1 quando da produ-
ção das pastas de cimento. A cinza 1 corresponde ã cinza 
mais fina, e a 3 é a mais grossa. O material resultante mais 
fino foi denominado cinza 1 e, o mais grosso, cinza 3. A 
cinza 1 apresentou massa específica de 2,40 g/cm³ e a cinza 
3 de 2,14 g/cm³. 
 
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10
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0.0000.0010.0100.100
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u
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a
 (
%
)
Diâmetro médio dos grãos (mm)
Cinza 1
Cinza 2
Cinza 3
 
Figura 5. Distribuição granulométrica das cinzas pesadas moídas – par-
tículas com dimensões entre 0,425mm e 0,001mm (determinação por gra-
nulometria à laser). 
 
Após peneiramento a seco, as porções das cinzas pesadas 
moídas passantes na peneira foram analisadas por Fluores-
cência de Raios-X - (FRX). Os resultados estão apresenta-
dos na figura 6 e indicam haver uniformidade na composi-
ção química entre as amostras. 
 
 
0
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SiO2 Al2O3 Fe2O3 K2O CO2* CaO TiO2 MgO
Te
o
r 
(%
, m
a
ss
a
)
Cinza 1
Cinza 2
Cinza 3
 
Figura 6. Teores dos componentes químicos constituintes das cinzas pe-
sadas moídas. 
 
Imagens das duas cinzas moídas foram obtidas por mi-
croscopia eletrônica de varredura (Philips XL30) a 10kV e 
estão apresentadas nas figuras 7 e 8, mostrando que a Cinza 
3 é mais grossa mas apresenta partículas mais arredondadas, 
enquanto que a Cinza 1 é mais fina mas possui partículas 
com forma mais irregular. Ambas apresentam elevada poro-
sidade.Figure 7. Microfotografia da Cinza 1 obtida ao MEV. Aumento de 100x 
(acima) e 750x (abaixo). 
 
 
 
 
 
Figure 8. Microfotografia da Cinza 3 obtida ao MEV. Aumento de 100x 
(acima) e 750x (abaixo). 
 
Estudos em pastas auto-adensáveis 
As pastas avaliadas nessa fase apresentavam relação em 
massa de 1 : 0,42 de cimento e água, sendo que as cinzas 
pesadas moídas foram acrescentadas nas proporções de 
10%, 25% e 40% em relação à massa de cimento. Antes do 
preparo das pastas, os materiais componentes foram deixa-
dos em sala climatizada por pelo menos 12 horas, sob 25°C. 
As pastas foram misturadas em argamassadeira, com os ma-
teriais à temperatura de 23±2 oC. Para a avaliação das pastas 
foram determinados os tempos de escoamento em Funil de 
Marsh e o diâmetro de espalhamento no ensaio de mini-
Slump (figura 9). Os teores de superplastificante variaram 
para que o espalhamento (mini-slump) das pastas resultasse 
em 150mm±50mm, sem que houvesse segregação. Na tabela 
I apresentam-se as composições das pastas utilizadas neste 
programa experimental. 
 
 
 
Figura 9. Funil de Marsh (esquerda) e tronco de cone do ensaio de mini-
slump (direita). 
 
 
 
 
 
Tabela I. Composições das pastas (em massa) 
 
Mistura 
Cimento 
CPV (kg) 
Água 
(kg) 
Cinza 
Pesada 
(kg) 
Superplas-
tificante (g) 
CP (Referência) 1 0,42 0,00 1,5 
10% cinza 1 1 0,42 0,11 2,2 
25% cinza 1 1 0,42 0,33 4,0 
40% cinza 1 1 0,42 0,67 10,8 
10% cinza 3 1 0,42 0,11 2,8 
25% cinza 3 1 0,42 0,33 5,3 
40% cinza 3 1 0,42 0,67 13,3 
 
Os ajustes dos teores de aditivo superplastificante de base 
policarboxilato foram realizados para cada pasta objetivando 
a produção de misturas auto-adensáveis [4, 5]. Os referidos 
tempos de escoamento e diâmetro de espalhamento estão 
apresentados, respectivamente, nas figuras 10 e 11. Não 
houve segregação dos materiais durante e após os ensaios de 
fluidez e espalhamento. 
 
 
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20
40
60
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Cinza 1 Cinza 3
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c
o
a
m
e
n
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 (
s
)
Cinza Pesada
CP
10%
25%
40%
 
Figura 10. Tempo de escoamento no ensaio de funil de Marsh. 
 
 
0
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100
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200
250
Cinza 1 Cinza 3
A
b
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n
o
 m
in
i-
s
lu
m
p
 (
c
m
)
Cinza Pesada
CP
10%
25%
40%
 
Figura 11. Abertura (espalhamento) final no ensaio de mini-slump. 
 
 
Caracterização reológica (viscosímetro rotacional de cilin-
dros concêntricos) 
O ensaio de reologia das pastas teve início 5 minutos após 
a produção das amostras e foi realizado em um viscosímetro 
rotacional de cilindros concêntricos de marca Thermo Haake 
DC 10, modelo VT 500. O controle da temperatura dos en-
saios (23,0±0,5°C) foi feito através de um banho termostáti-
co acoplado ao equipamento. As análises reológicas foram 
obtidas com variação da taxa de deformação de 0 a 150 s-1 
(curva ascendente) e de 150 a 0 s-1 (curva descendente), com 
um tempo de 90 segundos para cada curva. Determinações 
subseqüentes foram realizadas aos 30 minutos e 60 minutos 
para avaliação das alterações das propriedades reológicas 
em função do tempo após o preparo das misturas. Na figura 
12 estão apresentados os resultados dos ensaios realizados 
após 5 minutos de preparo das pastas. 
A determinação dos parâmetros reológicos deu-se por re-
gressão linear das curvas tensão–taxa através do uso da 
equação 1, denominada equação de Herschel-Bulkley (HB) . 
[6]: 
•
γ+τ=τ
n
0 k (1) 
onde τ = tensão de cisalhamento (Pa), τ0 = tensão de es-
coamento (Pa), , 
•
γ = taxa de cisalhamento (s-1), k = índice 
de consistência, n = índice de comportamento do fluido. 
Para n < 1, o fluido é pseudoplástico; n = 1, newtoniano; e n 
> 1, dilatante. 
A viscosidade plástica (µ’) foi calculada empregando-se a 
equação 2 desenvolvida por De Larrard, Ferraris e Sedran 
[7]: 
1n
max2n
k.3
'
−•
γ
+
=µ
 (2) 
onde max
•
γ
é a taxa máxima de cisalhamento alcançada no 
ensaio. 
Os valores de tensão de escoamento e da viscosidade 
plástica para todas as pastas estudadas estão apresentadas, 
respectivamente, nas figuras 13 e 14. 
Os resultados indicam ser satisfatória a incorporação de 
cinza moída nos teores de 10% e 25% em relação à massa 
de cimento para a produção de pastas auto-adensáveis. Hou-
ve, inclusive, diminuição da demanda por aditivo superplas-
tificante, o que representa maior economia na produção das 
pastas. Para as finuras de cinza estudadas, o teor de adição 
de 40% parece ser inadequado para a produção das pastas 
auto-adensáveis. 
 
 
 
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0 20 40 60 80 100 120 140 160
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sã
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a
lh
a
m
e
n
to
 (P
a
)
Taxa de cisalhamento (1/s)
CP- 0% Cinza
Cinza 1 - 10%
Cinza 3 - 10%
Cinza 1 - 25%
Cinza 3 - 25%
Cinza 1 - 40%
Cinza 3 - 40%
 
Figura 12. Curvas reológicas obtidas após 5 minutos do preparo das pastas. 
 
 
 
0.00
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
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60 5 30 
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n
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 e
s
c
o
a
m
e
n
to
 (
P
a
)
Tempo (min)
CP
Cinza 1
Cinza 3
 
Figura 13. Variação da tensão de escoamento em função do teor e finura da cinza pesada e do tempo decorrido após o preparo das pastas. 
 
0.00
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
5 30 
10%
60 5 30 
25%
60 5 30 
40%
60
V
is
c
o
s
id
a
d
e
 p
lá
s
ti
c
a
 (
P
a
.s
)
Tempo (min)
CP
Cinza 1
Cinza 3
 
Figura 14. Variação da viscosidade plástica em função do teor e finura da cinza pesada e do tempo decorrido após o preparo das pastas. 
 
 
Resistência à compressão 
Para cada pasta foram moldados cinco corpos de prova ci-
líndricos de 5cmx10cm, tendo sido desmoldados após 48 
horas e submetidos a cura por imersão até as datas de ruptu-
ra. O ensaio de resistência à compressão foi realizado con-
forme a NBR 7215/1996. Os topos dos corpos de prova fo-
ram fresados com 24 de antecedência da ruptura, que ocor-
reu aos 7 dias e 28 dias, com os corpos de prova ainda satu-
rados. A figura 15 ilustra os corpos de prova e as formas 
típicas de ruptura à compressão obtidas. Os resultados de 
resistência das pastas aos 7 dias e aos 28 dias estão apresen-
tados, respectivamente, nas figuras 12 e 13. 
 
 
 
 
Figura 15. Corpos de prova (acima) e formas de ruptura típicas (abaixo) 
nos ensaios de resistência à compressão das pastas com cinza pesada moí-
da. 
 
0.0
10.0
20.0
30.0
40.0
50.0
60.0
Cinza 1 Cinza 3R
e
si
st
ê
n
ci
a
 à
 c
o
m
p
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ss
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o
 (
M
P
a
)
Cinza Pesada
fc (7d)
CP (ref)
10%
25%
40%
 
Figura 16. Resistências à compressão aos 7 dias. 
 
0.0
10.0
20.0
30.0
40.0
50.0
60.0
70.0
80.0
90.0
Cinza 1 Cinza 3R
e
si
st
ê
n
ci
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 à
 c
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m
p
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ss
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o
 (
M
P
a
)
Cinza Pesada
fc (28d)
CP (ref)
10%
25%
40%
 
Figura 17. Resistências à compressão aos 28 dias. 
 
 
Observou-se que não houve comprometimento da resis-
tência à compressão, nem mesmo para o teor de adição de 
cinza pesada moída no valor de 40% em adição em relação à 
massa de cimento. São resultados animadores e que sugerem 
a ocorrência de atividade pozolânica das cinzas pesadas mo-
ídas. 
III. CONCLUSÕES 
As caracterizações químicas e de granulometria e os re-
sultados de reologia e de resistência à compressão obtidos 
para as pastas de cimento indicam ser grande o potencial do 
uso de teores elevados de cinza pesada na produção de con-
cretos autoadensáveis. 
A variabilidade da distribuição granulométrica identifica-
da na bacia de deposição aponta para a necessidade de se 
proceder a classificação e a moagem da cinza para a obten-
ção de partículas com finura elevada a ponto de serem utili-
zadas como a fração fina de concretos autoadensáveis. Por 
outro lado, verificou-se que existe uniformidade das caracte-
rísticas químicas das amostras coletadas nos diferentes pon-
tos da bacia, fato que torna a captação da cinza uma opera-
ção mais simples e de menor custo. 
Os resultados de reologia das pastas produzidas com cin-
zas moídas indicam ser preferível o uso de cinzas comme-
nor tamanho de partículas, ou seja, mais finas. Teores de 
40% de adição conduziram a resultados insatisfatórios quan-
to à reologia das pastas frescas. Quando utilizadas nos teores 
de 10% e 25%, as cinzas não comprometeram as proprieda-
des reológicas das pastas autoadensáveis. 
Pelos ensaios de resistência à compressão há indícios de 
que a cinza pesada moída atue como uma pozolana. O fato 
de não ter havido comprometimento da resistência é um 
fator primordial para o uso da cinza em concretos estruturais 
e potencializa a sua utilização como adição ativa na compo-
sição de cimentos Portland. Este aspecto em particular susci-
ta o desenvolvimento de pesquisa no sentido de permitir o 
emprego da cinza pesada processada como componente de 
cimentos Portland pozolânicos. Comprovada esta possibili-
dade e viabilizado o seu uso, a aplicação da cinza pesada 
processada como material complementar ao cimento Por-
tland impactaria positivamente e significativamente a ativi-
dade de produção de energia elétrica nas termoelétricas a 
carvão mineral. Além de agregar valor ao resíduo, haveria a 
diminuição significativa dos custos de manipulação e dispo-
sição, redução significativa ou mesmo a eliminação da ne-
cessidade de disposição e redução considerável na emissão 
de CO2 no meio ambiente, uma vez que a necessidade de 
consumo de clinquer Portland diminui na mesma proporção, 
em massa, do teor de cinza adicionada ao cimento. Para ca-
da tonelada de clinquer produzido pela indústria de cimento, 
produz-se igual quantidade de CO2. 
A pesquisa no uso de cinzas em concreto autoadensável 
prossegue com a produção e análise de desempenho dos 
concretos autoadensáveis produzidos com elevados teores 
de cinza leve e de cinza pesada moída (processada), particu-
larmente quanto ao desempenho no estado endurecido - 
comportamento mecânico, desempenho à retração, resistêni-
ca à penetração de cloretos e à carbonatação. Os resultados 
parciais desta pesquisa, apresentados neste artigo, permitem 
concluir que o uso de cinza pesada em grande volumes é 
uma possibilidade concreta na produção de concretos autoa-
densáveis. Também, como resultado da investigação em 
curso, observou-se o efeito pozolânico da cinza pesada moí-
da. Este aspecto, por si só, conduz à necessidade de serem 
realizadas pesquisas complementares, cujos resultados po-
dem impactar grandemente os setores de produção de ener-
gia e da construção civil. 
 
IV. AGRADECIMENTOS 
Os autores agradecem o financiamento a esta pesquisa 
proporcionado pela Tractebel Energia no âmbito do progra-
ma de P&D da Agência Nacional de Energia Elétrica – 
ANEEL. 
V. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
[1] V. M. MALHOTRA, P. K. MEHTA. High-performance, high-volume 
fly ash concrete - Materials, mixture proportioning, properties, con-
struction practice, and case histories. Ottawa, 2002. 
[2] W. L. REPETTE. Concretos de última geração: Presente e futuro. In: 
Geraldo Cechella Isaia (Ed). Concreto: Ensino, Pesquisa e Realiza-
ções. São Paulo: IBRACON 2005. 2 v. p1509-1550. 
[3] American Concrete Institute. Use of Fly Ash in Concrete. Manual of 
Concrete Practice - ACI 232.2R-03, p. 4, 2003. 
[4] S. GRÜNEWALD, J.C. WALRAVEN. “Characteristics and influence 
of paste on the behavior of self-compacting concrete in the fresh 
state”. 5th International RILEM Symposium on Self-Compacting Con-
crete. Ghent, RILEM, 2007. 
[5] R. Le ROY, N. ROUSSEL. “The Marsh Cone as a viscometer: theo-
retical analysis and Limit”. Constructions et Matériaux, Laboratoire 
Central des Ponts et Chaussées, vol. 37, Paris, 2004. 
[6] American Concrete Institute. Report on Measurements of Workability 
and Rheology of Fresh Concrete. Manual of Concrete Practice - ACI 
238.1R-08, p.70, 2008. 
[7] F, de Larrard, C, F, Ferraris, T, Sedran T. “Fresh Concrete: A Her-
schel-Bulkley Material”, Materials & Structures., vol. 31, pp. 494-
498.