Desenvolvimento de concreto geopolimérico leve estrutural utilizando argila caulinítica calcinada e agregado de argila expandida

• Autor(a) principal: Rodrigues, Adalberto Viana
• Data de Publicação: 2024
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/277287
• topic: Concreto leve; Geopolímeros; Argila; Geopolymer cement; Lightweight geopolymer concrete; Expanded clay aggregate; Mechanical strength

A cada dia, a sociedade moderna se depara com novos desafios no desenvolvimento técnico científico. Um desses desafios é a dependência do cimento Portland na produção de concreto e o impacto ambiental gerado. Este trabalho teve como objetivo a caracterização e avaliação de uma argila caulinítica (AP) adquirida de uma jazida em Pantano-RS e sua aplicação como precursor metacaulinítico na produção de cimento geopolimérico, utilizando hidróxido de sódio e silicato de sódio como ativadores nos estudos de formulação. A argila caulinítica foi queimada a 750 °C e testada em quatro concentrações molares de ativador. Ao mesmo tempo, três formulações diferentes de ativadores foram utilizadas para a produção de pasta (PST), argamassa (AG) e concreto geopolimérico leve com propriedades estruturais (CGL). Para a produção do CGL foi utilizado o agregado de argila expandida (AAE) do único fabricante do país. O CGL com agregado de argila expandida foi comparado com outro CGL, formulado também com agregado de argila expandida extremamente leve, queimado a 1300 °C (AAE-RS-1300) e desenvolvido em laboratório. Posteriormente, foi realizada outra comparação com um concreto geopolimérico normal (CGN) de agregado de brita granítica. A comparação entre os três concretos se deu com um volume de 30% de agregados. Mediante os resultados obtidos, foi possível comprovar a viabilidade do uso da AP, como precursor geopolimérico (metacaulinita), a qual apresentou alta reatividade após queima a 750 °C. A melhor metodologia de dosagem ocorreu quando o hidróxido de sódio foi dissolvido diretamente no silicato de sódio na concentração de 8 mol. A resistência à compressão (RM) máxima da pasta foi de 43,18 MPa e a da AG foi de 34,71 MPa. O CGL com 20% AAE atingiu 30,38 MPa com massa específica de 1,95 kg/dm³ após a cura a 50 °C e com 7 dias de idade, de modo que pode ser classificado como concreto leve estrutural. Os principais fatores que influenciaram a RM do CGL foram a sua estequiometria, a temperatura de cura, a idade e a utilização dos diferentes tipos de agregados, destacando-se o teor de água como fator fundamental na otimização da RM.