Production of a highly pozzolanic sugarcane bagasse ash via densimetric fractionation and ultrafine grinding

Authors

  • Guilherme Chagas Cordeiro Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro http://orcid.org/0000-0001-6844-8360
  • Beatriz Dias Fernades Linhares Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro
  • Mônica Nunes Lemos Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro

Keywords:

Cinza do bagaço da cana-de-açúcar, Pozolana, Fracionamento densimétrico, Moagem ultrafina, Atividade pozolânica

Abstract

Sugarcane bagasse ash is a by-product produced by the energy cogeneration from biomass burning. Different processes can be applied to this material to adapt its chemical and physical characteristics to its use as pozzolan. This work aims to evaluate the effectiveness of the densimetric fractionation process in production of sugarcane bagasse ash with high pozzolanicity. Initially, a quartz-rich ash was collected in an industrial boiler and subjected to densimetric fractionation to remove the quartz particles through decantation. Then, the potentially pozzolanic ash portion was subjected to ultrafine grinding. The results showed high amorphous content (94.8%) in the ash after fractionation. Electrical conductivity and performance index tests confirmed the adequate pozzolanicity of the processed ashes. In addition, cement-based pastes with 20% cement replacement by bagasse ash (in mass) showed a reduction in the heat of hydration. Thus, the densimetric fractionation was efficient in producing a material with high reactivity compared to the original ash due to the reduction of contaminants and, consequently, the increase in the amorphous silica concentration.

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Author Biographies

Guilherme Chagas Cordeiro, Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro

Cientista do Nosso Estado Faperj e Bolsista de Produtividade em Pesquisa (nível 1-D), Guilherme Chagas Cordeiro concluiu o doutorado em Engenharia Civil pelo Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa em Engenharia da Universidade Federal do Rio de Janeiro (COPPE/UFRJ) em 2006. Foi Pesquisador da COPPE, vinculado à Fundação Coppetec, entre 2006 e 2007. Desde 2007 é Professor Associado do Laboratório de Engenharia Civil da Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro e Professor Colaborador do Programa de Engenharia Civil da COPPE/UFRJ. Desenvolveu um estágio pós-doutoral (2015-2016) no Georgia Institute of Technology (School of Civil and Environmental Engineering) sob a supervisão da Profa. Kimberly Kurtis. Publica trabalhos em periódicos internacionais e nacionais, anais de eventos internacionais e nacionais, além de publicações técnicas. Atua na área de Engenharia Civil, com ênfase em estruturas e materiais de construção, principalmente na pesquisa dos seguintes temas: materiais pozolânicos, emprego de resíduos no concreto, concreto de alto desempenho, concreto autoadensável, concreto leve, concreto reforçado com fibras, pastas para cimentação de poços petrolíferos, agregados reciclados, moagem e técnicas analíticas utilizadas na caracterização de materiais cimentícios.

Beatriz Dias Fernades Linhares, Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro

Estudante de graduação e bolsista de Iniciação Científica (CNPq) da Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro.

Mônica Nunes Lemos, Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro

Estudante de graduação e bolsista de Iniciação Científica (CNPq) da Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro.

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Published

2022-09-12

How to Cite

CORDEIRO, G. C.; LINHARES, B. D. F.; LEMOS, M. N. Production of a highly pozzolanic sugarcane bagasse ash via densimetric fractionation and ultrafine grinding. Ambiente Construído, [S. l.], v. 22, n. 4, 2022. Disponível em: https://seer.ufrgs.br/index.php/ambienteconstruido/article/view/120057. Acesso em: 25 jun. 2025.

Issue

Section

Edição Especial sobre Aproveitamento de Resíduos na Construção