Desenvolvimento de geopolímero a partir do uso de metacaulim e cinza de casca de arroz

Abstract

Um dos grandes desafios na indústria da construção civil, a fim de diminuir os impactos gerados pela produção do cimento Porland, é a busca por materiais alternativos que possam reduzir o seu consumo ou até mesmo substituí-lo. Os materiais geopoliméricos vêm ganhando espaço em pesquisas e aplicações práticas, pois apresentam características similares aos materiais à base de cimento. Os geopolímeros são constituídos a partir da polimerização de matérias primas ricas em aluminossilicatos na forma amorfa ou semi cristalina, ativadas quimicamente por uma solução alcalina. Nesta pesquisa, foi utilizado como fonte de aluminossilicato o metacaulim, enquanto, para a solução ativadora, foi usado o hidróxido de sódio (NaOH). Para a produção das pastas geopoliméricas, foram mantidas constantes a concentração do ativador em 10 M e a relação sólido/solução em 1,2, substituindo o metacaulim por cinza de casca de arroz nas proporções de 0, 15, 30 e 45%. As amostras foram avaliadas no estado fresco (reologia em 0 minutos) e no estado endurecido (propriedades físicas, resistência à compressão, microscopia eletrônica e EDS para 28 dias). Nos resultados do ensaio de reologia observou-se influência da quantidade de água usada nas pastas, além da alta viscosidade do material e dificuldade de manuseio. Os resultados de resistência à compressão foram mais elevados nas amostras que não houve substituição de CCA.

One of the great challenges in the construction industry, in order to reduce the impacts generated by Portland cement production, is the seeking for alternative materials that could reduce its consumption or even replace it. The geopolymeric materials have been gaining ground in researches and practical applications, because they have similar characteristics to materials cement based. The geopolymers are constituted from the polymerization of raw material with high ratio of aluminosilicate in amorphous or semi-crystalline form, chemically activated by alkaline solution. In this research, the metakaolin was used as source of aluminosilicate, while sodium hydroxide (NaOH) was used as activator solution. For the geopolymeric paste productions, the activator concentration 10 M and the relation solid/solution in 1,2 were kept constant, replacing the metakaolin for rice husk ash in the proportions of 0, 15, 30 and 45%. The samples were evaluated in fresh state (rheology at 0 minutes) and in hardened state (physical properties, compressive strength, SEM and EDS in 28-days). In the rheology result tests, it was observed the influence of the quantity of water used on the pastes, besides the high viscosity of the material and the difficulty of handling. The results of compressive strength were higher in the samples that did not have rice husk ash replacement.