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metadata.dc.type: Dissertação
Issue Date: 2-Feb-2018
metadata.dc.creator: BRITO, Woshington da Silva
metadata.dc.description.affiliation: UFPA - Universidade Federal do Pará
metadata.dc.contributor.advisor1: SOUZA, José Antônio da Silva
Title: Ativação alcalina para a produção de geopolímeros a partir de resíduo industrial
Other Titles: Alkaline activation for the production of geopolymers from industrial waste
Citation: BRITO, Woshington da Silva. Ativação alcalina para a produção de geopolímeros a partir de resíduos industriais. Orientador: José Antônio da Silva Souza. 2018. 99 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Instituto de Tecnologia, Universidade Federal do Pará, Belém, 2018. Disponível em: http://repositorio.ufpa.br:8080/jspui/handle/2011/15010. Acesso em:.
metadata.dc.description.resumo: A construção sustentável do futuro, além de ter baixo consumo de energia e emissões de gases de efeito estufa também deve adotar o princípio do reaproveitamento de resíduos impactantes ao meio ambiente gerado pela cadeia produtiva. A cadeia produtiva do alumínio tem como um dos principais resíduos impactante ao meio ambiente a geração de cinza volante. Por esse motivo, a pesquisa concentrou-se em um material com propriedades cimentícias que reutilize esse resíduo impactante. Trata-se de um polímero inorgânico, formado pela ativação de aluminossilicatos (Al2O3. SiO2) amorfos, que reagem em um meio fortemente alcalino, chamado geopolímero. Como matéria-prima foram utilizadas cinzas volantes que é um resíduo mineral proveniente da combustão das caldeiras da empresa do município de Barcarena-PA, como fonte de aluminossilicato foi usado o caulim que passou por processo de queima a 800 ºC, e transformou-se em metacaulim. O silicato de sódio (Na2SiO3) e hidróxido de sódio (NaOH), foram utilizados como ativadores. As cinzas volantes cristalizam-se parcialmente durante a queima e perdem parte do seu estado amorfo, por isso suas propriedades reativas para combinar quimicamente durante a reação de geopolimerização são reduzidas. Para aumentar as propriedades reativas da cinza volante foi adicionado metacaulim. As amostras geopoliméricas e o resíduo sólido passaram por caracterização e, as principais análises envolvidas no processo, foram: difração de raios X (DRX), fluorescência de raio X (FRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e EDS. Também foram realizados ensaios de resistência a compressão dos traços no estado endurecido e foi feito o ensaio reológico do geopolímero no início da reação no estado fresco. Para razões de Davidovits na faixa 2,5 a 3,23 se obteve os melhores geopolímeros com resistência a compressão chegando a 25 MPa em 24 horas de cura. Para 60 dias de cura a temperatura ambiente os geopolímeros chegaram a atingir resistência de 45,36 MPa. A pesquisa realizada através das análises de caracterização das amostras e os ensaios mecânicos e reológicos se apresentaram de maneira satisfatória e demonstraram que os resíduos de cinza volante e metacaulim, quando ativados com silicato de sódio e hidróxido de sódio, são uma alternativa para possível aplicação de materiais geopoliméricos na construção civil.
Abstract: The sustainable construction of the future, and has low energy consumption and greenhouse gas emissions must also adopt the principle of reuse of wastes impacting the environment generated by the productive chain. The aluminum production chain has as one of the leading waste impact on the environment the gray generation. The present study focused on the research and development of a cement-based material. Refers to an inorganic polymer, formed by the activation of amorphous aluminosilicates (Al2O3. SiO2), which react in a strongly alkaline medium, called geopolymer. As a raw material furnace fly ash, mineral residue from the combustion of the boilers of the company of the municipality of Barcarena-PA; As a source of aluminosilicate, and the kaolin that underwent the process of burning at 800 ºC that became metakaolin; And the alkaline medium of sodium silicate (Na2SiO3) and sodium hydroxide (NaOH), used as activators. As fly ash partially crystallizes during burning and loses some of its amorphous state, so are its reactive properties to chemically combine during the geopolymerization reaction are reduced. To increase reactive properties of fly ash and added metakaolin. As the main analyzes, no X-ray diffraction (XRD), X-ray fluorescence (FRX), scanning electron microscopy (SEM) and EDS. Tests of resistance to compression of the traces in the hardened state were also carried out and the rheological test of the geopolymer was carried out at the start of the reaction in the fresh state. For Davidovits ratios in the range of 2.5 to 3.23, the best geopolymers with compressive strength were obtained reaching 25 MPa in 24 hours of cure. For 60 days of cure at room temperature the geopolymers reached a resistance of 45, 36 MPa. The research carried out through the characterization analysis of the samples and the mechanical and rheological tests were presented in a satisfactory way and demonstrated that the residues of fly ash and metakaolin, when activated with sodium silicate and sodium hydroxide, are an alternative for the possible application of Geopolymer materials in construction.
Keywords: Cinzas volantes
Metacaulim
Ativação alcalina
Reologia
Geopolímero
Fly ash
Metakaolin
Alkaline activation
Rheology
Geopolymer
metadata.dc.subject.areadeconcentracao: DESENVOLVIMENTO DE PROCESSOS
metadata.dc.subject.linhadepesquisa: ENGENHARIA DE PROCESSOS INORGÂNICOS
metadata.dc.subject.cnpq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::PROCESSOS INDUSTRIAIS DE ENGENHARIA QUIMICA
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal do Pará
metadata.dc.publisher.initials: UFPA
metadata.dc.publisher.department: Instituto de Tecnologia
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil
metadata.dc.source: 1 CD-ROM
Appears in Collections:Dissertações em Engenharia Química (Mestrado) - PPGEQ/ITEC

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