Year: 2016
Type: dissertation
Abstract: A produção de cimento Portland normal (CPN) o mais importante constituinte do betão requer uma elevada produção de energia com a consequente libertação para a atmosfera de dióxido de carbono e outros gases responsáveis por efeito de estufa (GEE). As preocupações ambientais relacionadas com as elevadas emissões de CO2 geradas durante a produção do CPN motivaram investigações para o desenvolvimento de novos materiais ligantes eco-eficientes. Os geopolímeros são ligantes alternativos ao CPN obtidos a partir de aluminosilicatos e activadores alcalinos. A geopolímerização é um processo quimico complexo que envolve a dissolução dos aluminosilicatos, o seu transporte, orientação e policondensação de produtos de reação. Contudo são reconhecidas algumas limitações aos geopolímeros correntes, bicomponentes (contendo soluções alcalinas e silicatos solúveis). A utilização de soluções alcalinas agressivas dificulta a aplicação dos geopolímeros. A utilização de silicato de sódio é responsável por uma elevada pegada carbónica dos geopolímeros. A durabilidade destes materiais é ainda tema controverso. Por exemplo os geopolímeros correntes (bicomponentes) estão associados à formação substancial de eflorescências pelo facto das soluções alcalinas e silicatos solúveis não reagirem totalmente durante o processo de geopolimerização. Este fenómeno é responsável por um aumento da permeabilidade dos geopolímeros e por uma redução da sua durabilidade. Consequentemente é necessário estudar novas e melhores misturas geopoliméricas. A descoberta dos geopolímeros monofásicos é considerada um importante acontecimento em termos de geopolímeros de baixas emissões de carbono aos quais basta juntar água, exactamente como sucede com o CPN. Contudo até ao presente momento estes novos ligantes tem estado associados a baixos valores de resistência à compressão. Alguns autores até referem uma perda de resistência ao longo do tempo em geopolímeros monofásicos à base de lamas vermelhas calcinadas e hidróxido de sódio. A presente tese pretende desenvolver novas misturas de geopolímeros monofásicos com um desempenho suficiente para poderem ser utilizadas pela indústria da construção. Na mesma foram estudadas as propriedades mecânicas e a durabilidade das novas misturas. Analisou-se a aplicabilidade de um modelo numérico para a previsão da resistência à compressão das novas misturas. Efetuou-se a caracterização dos produtos de reação através da análise da microestrutura e da espectroscopia de infravermelhos. Estudou-se a possibilidade da utilização dos geopolímeros monofásicos na produção de argamassas porosas leves com condutibilidade térmica melhorada. O seu desempenho foi comparado com o desempenho de argamassas porosas leves obtidas de geopolímeros correntes (bicomponentes) em termos de propriedades, custo e potencial de aquecimento global.
Author: Z. Abdollahnejad
Language: English
Subfield: Civil and Structural Engineering
Field: Engineering
Domain: Physical Sciences
Open Access status: green
OpenAlex ID: W2551661800