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Tipo: Dissertação de Mestrado
Título: Obtenção de geopolímero a partir de metacaulim ativado
Autor(es): Erica Antunes de Souza Vassalo
Primeiro Orientador: Maria Teresa Paulino Aguilar
Primeiro Coorientador: Adriana Guerra Gumieri
Primeiro membro da banca : Adriana Guerra Gumieri
Segundo membro da banca: Cynara Fiedler Bremer
Terceiro membro da banca: Elaine Carballo Siqueira Corrêa
Resumo: O uso dos materiais cimentícios suplementares álcali ativados tem se mostrado uma alternativa economicamente viável que em muito contribui para a minimização do impacto ambiental. Dentre esses materiais destacam-se os geopolímeros, que são materiais que, quando em solução alcalina, endurecem devido à polimerização. A matéria prima (material precursor) para a produção de geopolímeros são materiais ricos em sílica e alumina. A eficiência da ativação depende da composição química e mineralógica da matéria prima, assim como da proporção das razões molares dos componentes e das condições de cura. Comumente são utilizados pozolanas naturais ou resíduos industriais, como cinzas volantes, metacaulim e outros. O metacaulim, uma das matérias primas abundantes para a fabricação dos geopolímeros, é um material potencialmente reativo que apresenta proporções de sílica e alumina que variam em função de sua origem. Nesta pesquisa estudou-se a obtenção de um geopolímero por meio da ativação do metacaulim com hidróxido de sódio, à temperatura ambiente e em estufa a 85±3°C. O metacaulim foi caracterizado por ensaios físico-químicos e mineralógicos, utilizando técnicas de difração e fluorescência de raio x. Os geopolímeros obtidos foram caracterizados por ensaios termográficos, espectroscopia do infravermelho, microscopia eletrônica por varredura. O desempenho mecânico dos geopolímeros obtidos foi analisado em ensaios de resistência à compressão. Os resultados permitiram conhecer as características físico-químicas e microestrutural dos geopolímeros, bem como seu processo de reação. A análise termogravimétrica indicou que as reações de polimerização ocorreram sem tempo de incubação e que todo o processo é exotérmico e ocorre com perda de massa constante. Na espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier foi possível identificar o potencial reativo das amostras. Os resultados de resistência à compressão indicaram ser necessário maximizar a resistência desses materiais.
Abstract: The use of supplementary cementitious materials alkali-activated has showed an economically viable alternative that greatly contributes to minimizing environmental impact. Among these materials geopolymers stand out as materials that, when in alkaline solution, harden due to polymerization. The raw material (precursory material) to produce geopolymers, are materials rich in silica and alumina. The efficiency of the activation depends on the chemical and mineralogical composition of the raw material, as well as the ratio of the molar ratios of components and curing conditions. Natural pozzolans, industrial waste, such as fly ash, metakaolin and others are commonly usea. The metakaolin, one of abundant raw materials for the manufacture of geopolymers, is a material which has potentially reactive silica and alumina ratios which vary depending on their origin. In this research a geopolymer through activation of sodium hydroxide with a metakaolin marketed in São Paulo, at room temperature and incubated at 85 ± 3°C was studied. The metakaolin was characterized by physico-chemical and mineralogical tests, using x-ray diffraction and x-ray fluorescence. The geopolymers obtained was characterized by testing thermography, infrared spectroscopy and scanning electron microscopy. The mechanical performance of geopolymers obtained was analyzed in compressive strength tests. The results allowed to know the physico-chemical and microstructural of geopolymers obtained, as well as its reaction process. Thermogravimetric analysis indicated that the polymerization reaction occurred without incubation time and that the whole process is exothermic and occurs with constant loss of mass. Through in Fourier transformed infrared spectroscopy it was possible to identify the reactive potential of the samples. The compressive strength results indicated that is necessary to maximize the resistance of these materials.
Assunto: Construção civil
Idioma: Português
Editor: Universidade Federal de Minas Gerais
Sigla da Instituição: UFMG
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://hdl.handle.net/1843/ISMS-9D2MYP
Data do documento: 23-Jul-2013
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