Síntese e caracterização de geopolímeros à base de metacaulim e micropartículas de vidro soda-cal
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2018 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFMG |
Texto Completo: | http://hdl.handle.net/1843/BUOS-AWULXM |
Resumo: | Materiais alternativos, cujo processo de produção cause menor impacto ambiental em relação ao cimento tradicional, são alvo de pesquisas em todo mundo. Dentre esses materiais destacam-se os compostos álcali ativados com baixo teor de cálcio, comumente denominados de geopolímeros. Estes ligantes são obtidos pela ativação alcalina de materiais ricos em sílica e alumina, com destaque para os metacaulins e resíduos industriais. Devido às suas propriedades diferenciadas, os aluminossilicatos ativados podem ser utilizados em diversas aplicações. Muitos estudos indicam ser necessário a adição, ao metacaulim, de sílica na forma de silicatos de sódio ou potássio de modo a aumentar o teor de sílica. Considerando que os resíduos de vidro, na condição de micropartículas, constituem um passivo ambiental e são altamente reativos e ricos em sílica, considera-se viável sua utilização como fonte de sílica na obtenção de geopolímeros. Contudo, ainda existem lacunas a serem esclarecidas, tanto no que se refere à síntese como à caracterização. Nesse sentido, este trabalho avalia a eficiência da ativação alcalina, com vista à reação de geopolimerização, do metacaulim com uso de silicato de potássio, com e sem substituição parcial do precursor por 12,5% em peso de micropartículas de vidro soda-cal de cor âmbar. Foram avaliados os precursores e os materiais ativados quanto à composição química, superfície específica, pozolanicidade, arranjo atômico e coordenação do 27Al e 29Si. Os materiais sintetizados também foram avaliados quanto a massa específica e resistência à compressão. Os resultados indicam que é possível a geopolimerização com uso de micropartículas de vidro soda cal âmbar em substituição a 12,5% em peso de metacaulim. Essa substituição também favorece o desempenho mecânico dos compostos aos 28 dias, com um aumento de 37% para cura em estufa e 44% na cura em temperatura ambiente |
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Maria Teresa Paulino AguilarAugusta Cerceau Isaac NetaSidney Nicodemos da SilvaGuilherme Jorge Brigolini SilvaCristiane do Bom Conselho Sales Alvarenga2019-08-13T14:58:56Z2019-08-13T14:58:56Z2018-01-31http://hdl.handle.net/1843/BUOS-AWULXMMateriais alternativos, cujo processo de produção cause menor impacto ambiental em relação ao cimento tradicional, são alvo de pesquisas em todo mundo. Dentre esses materiais destacam-se os compostos álcali ativados com baixo teor de cálcio, comumente denominados de geopolímeros. Estes ligantes são obtidos pela ativação alcalina de materiais ricos em sílica e alumina, com destaque para os metacaulins e resíduos industriais. Devido às suas propriedades diferenciadas, os aluminossilicatos ativados podem ser utilizados em diversas aplicações. Muitos estudos indicam ser necessário a adição, ao metacaulim, de sílica na forma de silicatos de sódio ou potássio de modo a aumentar o teor de sílica. Considerando que os resíduos de vidro, na condição de micropartículas, constituem um passivo ambiental e são altamente reativos e ricos em sílica, considera-se viável sua utilização como fonte de sílica na obtenção de geopolímeros. Contudo, ainda existem lacunas a serem esclarecidas, tanto no que se refere à síntese como à caracterização. Nesse sentido, este trabalho avalia a eficiência da ativação alcalina, com vista à reação de geopolimerização, do metacaulim com uso de silicato de potássio, com e sem substituição parcial do precursor por 12,5% em peso de micropartículas de vidro soda-cal de cor âmbar. Foram avaliados os precursores e os materiais ativados quanto à composição química, superfície específica, pozolanicidade, arranjo atômico e coordenação do 27Al e 29Si. Os materiais sintetizados também foram avaliados quanto a massa específica e resistência à compressão. Os resultados indicam que é possível a geopolimerização com uso de micropartículas de vidro soda cal âmbar em substituição a 12,5% em peso de metacaulim. Essa substituição também favorece o desempenho mecânico dos compostos aos 28 dias, com um aumento de 37% para cura em estufa e 44% na cura em temperatura ambienteAlternative materials, whose production process causes less environmental impact compared to traditional concrete, are the target of research throughout the world. Among these materials include alkali activated compounds with low calcium content, commonly called geopolymers. These binders are obtained by the alkaline activation of materials rich in silica and alumina, with emphasis on the metakaolin and industrial waste. Due to their differentiated properties, aluminosilicates, activated can be used in several applications. Many studies indicate be necessary in addition to metakaolin, silica in the form of sodium or potassium silicates in order to increase the silica content. Whereas the glass waste, on condition of microparticles constitute an environmental liability and are highly reactive and high in silica, your use shall be deemed viable as a source of silica in geopolymers. However, there are still gaps to be clarified, both as regards how to synthesis and characterization. In this sense, this paper evaluates the efficiency of alkaline activation with a focus on the geopolymerization reaction, of metakaolin using potassium silicate, with and without partial replacement of precursor by 12.5% by weight from soda lime microparticles glass amber coloured. The precursors and activated materials were evaluated as to the chemical composition, specific surface, pozolanicity, atomic arrangement and 27Al and 29Si coordinations. The synthesized materials were also evaluated for specific mass and compressive strength. The results indicate that geopolymerization with the use of glass amber soda lime microparticles in place of 12.5% by weight metakaolin is possible. This substitution also favors the mechanical performance of the compounds at 28 days, with an increase of 37% to cure at 40º C and 44% in curing at ambient temperatureUniversidade Federal de Minas GeraisUFMGMateriais de construçãoMetacaulimGeopolímerosConstrução civilTipo de curaAtivação alcalinaMetacaulimGeopolimerizaçãoGeopolímerosMicropartículas de vidro soda calSíntese e caracterização de geopolímeros à base de metacaulim e micropartículas de vidro soda-calinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFMGinstname:Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)instacron:UFMGORIGINAL2018_03_06_mestradocristianealvarenga.pdfapplication/pdf7510538https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/BUOS-AWULXM/1/2018_03_06_mestradocristianealvarenga.pdfadb49c2ec02d7064437c4e9a8a458419MD51TEXT2018_03_06_mestradocristianealvarenga.pdf.txt2018_03_06_mestradocristianealvarenga.pdf.txtExtracted texttext/plain135275https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/BUOS-AWULXM/2/2018_03_06_mestradocristianealvarenga.pdf.txtfd55813f920677d6ea7fb663ebd842e8MD521843/BUOS-AWULXM2019-11-14 13:28:25.209oai:repositorio.ufmg.br:1843/BUOS-AWULXMRepositório de PublicaçõesPUBhttps://repositorio.ufmg.br/oaiopendoar:2019-11-14T16:28:25Repositório Institucional da UFMG - Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)false |
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