Enrijecimento de geopolímeros a base de betacaulim: relações entre propriedades reológicas e parâmetros de síntese
Resumo
Os geopolímeros são uma alternativa sustentável ao cimento Portland tradicional
(CP). Esta classe de ligantes de menor impacto ambiental é produzida a partir da
ativação alcalina de uma fonte de aluminossilicatos amorfos, dando origem a um
material que, a depender das condições de síntese, apresenta desempenho superior
ao CP. Contudo, ainda existem barreiras para sua utilização em larga escala, dentre
as quais está a necessidade de uma compreensão mais profunda do seu
comportamento no estado fresco, envolvendo o controle dos tempos de pega e
alternativas para ajuste e otimização da trabalhabilidade. Frente a elevada
alcalinidade do meio, há incompatibilidade dos geopolímeros com os aditivos
empregados convencionalmente em sistemas de CP. Assim, a única alternativa para
controlar o comportamento do ligante em estado fresco é através da modificação da
proporção entre seus componentes, definida em função das condições de
síntese/ativação. Desta forma, foram avaliados sistemas no estado fresco, de modo a
compreender os efeitos causados pela variação das condições de síntese em
geopolímeros produzidos com metacaulim, variando a relação água/ligante (a/l: 0,70;
0,75 e 0,80), o teor de álcalis (15% e 20% de M2O) e o tipo de ativador empregado
(sendo M sódio ou potássio). A análise se baseou no acompanhamento do
enrijecimento das pastas, pela quantificação dos módulos de armazenamento (G’) e
de perda (G”), com emprego de técnica de reometria oscilatória de varredura de
tempo. Além disso, os resultados de reometria oscilatória foram correlacionados com
a cinética das reações, observada através de calorimetria isotérmica. De forma
complementar, também foram determinados os tempos de pega dos sistemas
avaliados. Em suma, foi possível constatar que o tipo de cátion alcalino tem os efeitos
mais significativos no comportamento dos ligantes geopoliméricos no estado fresco.
Uma vez que sistemas ativados com emprego de potássio tiveram enrijecimento
menos pronunciado no período de medição, permanecendo com condições de serem
trabalhados por um período maior que os sistemas ativados com sódio. Além disso, o
aumento na concentração de ativação (% M2O) também se mostrou efetivo para
estender o período em que as pastas podem ser manipuladas. Enquanto a variação
da relação a/l, não se mostrou efetiva para causar mudanças nos parâmetros
reológicos avaliados, sobretudo nos sistemas com maior concentração de ativação.
Coleções
- TCC Engenharia Civil [249]