SÍNTESE E CARACTERIZAÇÃO DE GEOPOLÍMEROS A PARTIR DE MATERIAIS NATURAIS E RESÍDUOS INDUSTRIAIS PARA MATERIAIS CIMENTÍCIOS SUPLEMENTARES
Geopolímeros; Cimentícios; Amorfização; Resistência; Resíduos; (CO2); (Geo.4); (Geo.Res.Cau); (Geo.Perlita)
O crescimento da produção de materiais cimentícios na construção civil tem contribuído significativamente no aumento das emissões de dióxido de carbono CO2 na atmosfera. Entre esses materiais, destaca-se o cimento Portland, cujo processo de produção envolve elevadas temperaturas e maior gasto energético. Nesse contexto, os geopolímeros surgem como uma alternativa promissora aos materiais cimentícios convencionais devido à redução de CO2 durante a sua produção. Além disso, apresentam propriedades relevantes, como elevada resistência a compressão, isolamento térmico e a possibilidade de serem sintetizados utilizando materiais naturais ou resíduos ricos em aluminossilicato. Neste trabalho, foram sintetizados os geopolímeros a partir de diferentes resíduos e materiais naturais, tais como, caulim de cobertura, caulim branco, caulim amarelo, resíduo de caulim, metacaulim Brasil, pó de vidro, cinzas de carvão, perlita expandida, diatomita e silicato de alumínio visando sua aplicação em materiais cimentícios. Os materiais foram caracterizados por diferentes técnicas a fim de determinar suas propriedades estruturais, texturais e morfológicas. O DRX permitiu identificar a existência de fases cristalinas para algumas amostras e comprovar que os geopolímeros Geo. Res. Cau, Geo.3, Geo.4; Geo.Cober.3 e Geo.Perlita apresentaram amorfização na rede. A partir dos espectros de FITR, comprovou-se a existência de ligações Si-O-Si, grupos hidroxilas (O-H) e observando que alguns materiais tiveram baixa formação de carbonato de sódio (NaCO3) associados a eflorescência, em destaque do Geo.Res.Cau e Geo. Perlita. As micrografias de MEV permitiram visualizar a natureza amorfa dos geopolímeros, em destaque Geo. Res. Cau, Geo.3, Geo.4; Geo.Cober.3 e Geo. Perlita, A partir da área superficial específica determinada pelo método de (BET) concluindo-se que o Geo. 3, Geo.4, Geo.Res.Cau, Geo. Cober.3, apresentaram menor área e a influência do resíduo de partida contribuiu com menor porosidade e resultando em maior densidade. Além disso, a microestrutura MET permitiu analisar a estrutura interna para algumas amostras e confirmando a presença de amorfirzação e porosidade dos geopolímeros. A partir dos resultados de RMN determinou-se a coordenação do alumínio na rede por meio da deconvolução dos espectros, identificando as ligações tetraédricas e octaédricas. Para os geopolímeros Geo. 4, Geo. Res.Cau, Geo. Perlita destaca-se a predominância de ligações tetraédricas, atribuindo a melhor homogeneização da rede. Sendo assim, os cálculos foram realizados para quantificar a proporção relativa dos diferentes ambientes estruturais do alumínio, destaca-se com coordenações tetraédricas e maior grau de polimerização na estrutura os Geo. 4, Geo.Res.Cau e Geo.Perlita, Portanto, os geopolímeros favoráveis para aplicações em materiais cimentícios suplementares foram Geo.4, Geo.Perlita e Geo. Res. Cau, comprovando-se maior homogeneização, sem presença de fases secundárias e sendo promissoras por seus materiais de partida com amorfização e reatividade, podendo serem aplicados em materiais cimentícios resistentes a construção civil.