Utilização de geopolímeros para protecção de betão : resistência a altas temperaturas

Abstract

O cimento Portland continua a ser o produto mais utilizado no mundo da construção. Contudo, este apresenta a grande desvantagem de produzir enormes quantidades de gases poluentes que afectam de certo modo a nossa atmosfera, contribuindo para o grande problema do nosso planeta, o aquecimento global. Deste modo, surge cada vez mais a necessidade de encontrar alternativas credíveis para o cimento Portland e é neste campo que surgem os materiais obtidos por activação alcalina, designados de “geopolímeros”. Os geopolímeros apresentam características bastantes tentadoras e vantajosas em relação ao cimento Portland, tais como: elevada durabilidade e resistência a temperaturas elevadas. Assim, esta dissertação surge no âmbito de tentar encontrar um geopolímero que apresenta características de resistência idênticas ou melhores que o cimento Portland e principalmente elevada resistência a altas temperaturas. Foram analisadas seis composições geopoliméricas, variando o ligante (cinzas volantes e cal hidratada) até 25% de cal hidratada e uma composição de cimento Portland para fazer a devida comparação. Os resultados obtidos após a realização dos vários ensaios das diversas composições mostram que relativamente à consistência das misturas geopoliméricas, estas apresentam uma menor trabalhabilidade entre os valores de 15% e 25% de cal hidratada. Em relação aos resultados da resistência à flexão conclui-se que para geopolímeros submetidos a altas temperaturas, estes apresentam uma maior resistência à flexão para 0% de cal hidratada. Em termos de resistência à compressão os resultados são variados, ou seja, os geopolímeros apresentam maiores valores de resistência à compressão para a maior percentagem de cal utilizada (25%). Contudo, para uma percentagem de cal de 0% obtêm-se valores de resistência muito idênticos à anterior, o que leva a concluir que a utilização de cal hidratada não é relevante em termos de resistência à compressão para altas temperaturas.

Portland cement remains the most used product in constructions’ world. However, it has the major disadvantage of producing huge quantities of greenhouse gases that affect our atmosphere, contributing to the big problem of our planet, global warming. Thus, there is increasingly a need to find credible alternatives to Portland cement and is in this field that arises materials obtained by alkaline activation, termed "geopolymers". The geopolymers have many tempting and advantageous characteristics when compared to the Portland cement, such as high durability and strength at elevated temperatures. So, this project aims to find one geopolymer that has resistance characteristics similar or better to Portland cement and mainly higher strength at high temperatures. Seven compositions of geopolymers were analyzed by varying the binder (fly ash and hydrated lime) from 0% to 25% of hydrated lime and one composition of Portland cement to make a comparison. The results obtained after performing the various assays show that these various compositions on the consistency of the mixtures geopolymers, they exhibit a decreased workability values between 15% and 25% hydrated lime. Regarding the results of the flexural strength was concluded that geopolymers subjected to high temperatures have a higher flexural strength for 0% hydrated lime. In terms of resistance to compression the results are reversed, ie, the geopolymers have higher values of resistance to compression for the largest percentage of lime used (25%). However, for a lime percentage of 0% is obtained resistance values very similar to the previous one, which leads to the conclusion that the use of hydrated lime is not important in terms of resistance to compression at high temperatures.