Um estudo conduzido por pesquisadores equatorianos e publicado no periódico *Construction and Building Materials* avaliou o desempenho do concreto ao utilizar cinza de casca de arroz (RHA), PET triturado e borracha de pneus usados como substitutos parciais do agregado miúdo. A equipe testou sistematicamente concretos com substituições de 2,5%, 5% e 10% do agregado miúdo em proporção de peso, comparando-os ao concreto tradicional. Os indicadores avaliados incluíram abatimento, densidade, teor de ar, resistência à compressão, resistência à tração por compressão diametral e módulo de elasticidade.

Os resultados mostraram que a cinza de casca de arroz apresentou o melhor desempenho geral. Com uma taxa de substituição de 2,5%, a resistência à compressão aos 28 dias reduziu-se apenas 1,6%. A análise por microscopia eletrônica de varredura (MEV) confirmou uma melhoria na aderência da zona de transição interfacial (ITZ) entre o agregado e a pasta de cimento. O desempenho superior da cinza de casca de arroz é atribuído ao seu alto teor de sílica e atividade pozolânica, embora sua alta absorção de água exija ajuste na relação água-cimento para manter a trabalhabilidade. O estudo considera a taxa de substituição de 5% tecnicamente viável.

Com 2,5% de substituição por PET, a resistência à compressão diminuiu cerca de 10% e a resistência à tração, aproximadamente 18%. Devido à sua hidrofobicidade e natureza não reativa, o PET não forma ligações químicas com a matriz de cimento, mas mantém boa trabalhabilidade sem necessidade de ajuste na relação água-cimento. A perda mecânica com a taxa de substituição de 5% foi considerada aceitável para aplicações não estruturais ou de baixa exigência.

A borracha de pneus usados apresentou a queda mais significativa nas propriedades mecânicas. A MEV revelou uma interface menos contínua entre a borracha e a pasta de cimento, mas a perda de desempenho permaneceu controlável para taxas de substituição de até 5%.

A análise estatística (ANOVA e teste de Tukey) confirmou que tanto o tipo de material quanto o nível de substituição têm efeitos significativos nas propriedades mecânicas. Com taxas de substituição abaixo de 5%, as reduções na resistência à compressão e à tração foram geralmente inferiores a 25%. Com 10% de substituição, as propriedades mecânicas diminuíram de forma mais acentuada, com redução de até 34% no módulo de elasticidade. Do ponto de vista técnico, o nível de substituição de 5% representa um ponto de equilíbrio entre sustentabilidade e desempenho estrutural.

A análise termogravimétrica (TGA) indicou que a cinza de casca de arroz possui propriedades térmicas mais estáveis, enquanto o PET e a borracha apresentaram maior perda de massa devido às suas características poliméricas em taxas de substituição moderadas. A qualidade da zona de transição interfacial é um fator chave na determinação do desempenho.

O contexto da pesquisa destaca que, em 2023, foram geradas aproximadamente 2,3 bilhões de toneladas de resíduos sólidos urbanos globalmente, com projeção de 3,8 bilhões de toneladas para 2050. Desse total, 35% do PET é incinerado, gerando cerca de 534 milhões de toneladas de CO₂ equivalente por ano. O setor da construção civil é responsável por 40% a 50% das emissões globais de CO₂, consome cerca de 40% da energia mundial e 60% das matérias-primas, com uma demanda anual de areia de até 50 bilhões de toneladas.

Mais informações: Autores: Valeria Franco-Quiñonez et al., Título: "Concreto sustentável utilizando cinza de casca de arroz, PET e borracha de pneus como substitutos do agregado miúdo", Publicado em: Construction and Building Materials (2025).