Desempenho a elevadas temperaturas de misturas ativadas alcalinamente

Abstract

A sustentabilidade é um problema atual e preocupa a população global em geral. A utilização do cimento Portland é um dos principais responsáveis pela emissão de gases de efeito de estufa associados à indústria da construção, obrigando à procura de materiais alternativos. Neste contexto, as misturas ativadas alcalinamente (MAA), dispensando o uso de cimento, são uma alternativa inovadora e promissora aos materiais cimentícios tradicionais. A ocorrência de incêndios em edifícios mostra que são necessárias estruturas com resistência térmica acrescida, melhor que a conseguida com materiais cimentícios. Assim, procurou-se desenvolver uma MAA otimizada, que permita uma solução viável ao fogo, com um desempenho superior ao dos materiais cimentícios comuns. O dimensionamento da MAA ótima resultou da aplicação da metodologia da superfície de resposta (MSR). Os principais fatores no dimensionamento deste tipo de composições foram as razões molares dos seus constituintes e a razão água/ligante (A/L). As razões molares foram fixas de acordo com os precursores e ativadores utilizados e A/L foi considerada com o valor 0,3. As MAA otimizadas obtiveram valores de resistência mecânica à compressão na ordem dos 45 MPa e um desempenho superior ao fogo, quando comparadas com as misturas de controlo, produzidas com cimento Portland. Com base no trabalho desenvolvido, de modo a obter construções mais eficientes sob ação de temperaturas elevadas, as MAA demonstraram grande potencial de utilização.

Sustainability is an issue nowadays and concerns the global population in general. The use of Portland cement is one of the main responsible for the emission of greenhouse gases associated with the construction industry, demanding in the search for alternative materials. In this context, alkaline activated mixtures (AAM), made without cement, are an innovative and promising alternative to cementitious traditional materials. The occurrence of fires in buildings shows that structures with enhanced thermal resistance are necessary, better than the one obtained with cementitious materials. Thus, it was developed an optimized MAA, which allows a viable solution to fire, with a performance superior to that of common cementitious materials. The design of the optimal AAM resulted from the application of the response surface methodology (RSM). The main factors in the design of this type of compositions were the molar ratios of their constituents and the water/binder ratio (W/B). The molar ratios were fixed according to the precursors and activators used and for W/B was adopted the value 0,3. The optimized AAM obtained mechanical compressive strength values in the range of 45 MPa and enhanced fire performance when compared to the control mixtures, made with Portland cement. Based on the work developed, in order to obtain more efficient constructions under the action of high temperatures, the use of AAM showed great potential.