Análise do comportamento mecânico e microestrutral de argamassas geopoliméricas à base de metacaulim e resíduos cerâmicos refratários submetidas à ciclos térmicos

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Dlugokencki, Ana Claudia
• Orientador(a): Sousa, Vânia Caldas de
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Geopolímeros; Argamassa; Comportamento mecânico; Microestrutura dos materiais; Altas temperaturas
• Palavras-chave em Inglês: Geopolymer; Alkaline activation; Mortar; High temperatures; Metakaolin
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/257539

Os geopolímeros representam uma classe de materiais em ascensão como possíveis substitutos de materiais aglomerantes à base de cimento Portland. São obtidos pelo processo de poli condensação no qual fontes ricas em óxidos de silício e alumínio são ativadas por um ambiente altamente alcalino, dando origem a um material ligante geopolimérico, com matriz tridimensional, que pode ser aplicado na produção de argamassas e concretos. Além de melhores propriedades como maior resistência inicial, estabilidade química e térmica, esses materiais também são ecológicos e sustentáveis, o que garante uma menor emissão de CO2 durante sua cadeia produtiva. Neste trabalho, foram desenvolvidas argamassas geopoliméricas produzidas a partir do uso de metacaulim como material precursor e fonte de aluminossilicato, e ativada alcalinamente com o silicato de potássio. Como material agregado optou-se por utilizar um resíduo refratário de louça sanitária, com relação em massa, entre o precursor e o agregado de 1:3. O foco da pesquisa foi avaliar o comportamento mecânico residual e a microestrutura das argamassas após uma exposição cíclica as temperaturas de 800º e 1000º. As principais análises e caracterizações realizadas no processo foram: difração de raios X (DRX), fluorescência de raio X (FRX), transformada de Fourier no espectro infravermelho (FTIR), microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia por dispersão de energia (EDS) e microtomografia. Para avaliação do desempenho mecânico foi utilizado o ensaio de resistência à compressão. De acordo com os resultados, os ciclos térmicos aplicados nas argamassas, em ambas as temperaturas, alteraram a porosidade, a densidade e a resistência mecânica. A resistência mecânica residual das argamassas variou de 16 - 25Mpa, e a porosidade de 30 - 33%. Quanto a microestrutura, foi possível observar que após aplicação da temperatura de 1000ºC houve um aumento da microfissuração e uma interconexão da rede de poros. No entanto, cabe ressaltar que apesar da alta temperatura causar uma maior degradação na estrutura interna das amostras, as argamassas mantiveram 85% de sua resistência mecânica inicial após os ciclos de 800ºC, e 75% após os ciclos de 1000ºC. Com base nos resultados obtidos nesta pesquisa, confirma-se o potencial de utilização das argamassas geopoliméricas à base de metacaulim e resíduos cerâmicos refratários para obter produtos que devem suportar elevadas temperaturas e ciclos térmicos, tais como placas refratárias e revestimento de fornos.