Geopolímeros: contributos para a redução das eflorescências

Abstract

O cimento Portland constitui, desde há várias décadas, um dos principais materiais utilizados em estruturas de betão (sector da construção). Embora produzindo resultados interessantes, nomeadamente ao nível da resistência mecânica, possui grandes desvantagens a nível ambiental. A principal desvantagem é a libertação de dióxido de carbono por via da calcinação dos materiais calcários utilizados no seu fabrico. Tal deve-se aos custos associados à extração da matéria-prima necessária mas também ao grande consumo energético que se verifica no seu fabrico. Tornou-se portanto imperioso arranjar materiais alternativos a este tipo de material. Surgem então os ligantes geopoliméricos, também designados por ligantes obtidos por ativação alcalina, que constituem a solução da comunidade científica na busca por materiais ligantes alternativos ao cimento Portland, os quais sejam mais duráveis e que possuam um melhor desempenho ambiental. No entanto, estes ligantes não estão totalmente isentos de desvantagens, estando por vezes associados à formação de eflorescências. Com o objetivo de reduzir ou até mesmo extinguir eflorescências nos geopolímeros, procedeu-se à cura das diversas argamassas a várias temperaturas durante 24 horas após a desmoldagem e, por outro lado, aumentou-se a percentagem de alumina na argamassa através da adição de cimento aluminoso. Os resultados mostram que o uso de cura com elevação de temperatura reduz as eflorescências. Além disso aumenta a resistência à compressão. Tendo-se registado o valor da resistência mais elevado para uma temperatura de 60ºC durante 24 horas. E, ao contrário do que se esperava, a adição de teores de cimento aluminoso não contribuem para a redução de eflorescências, mas sim o contrário.

In the last decades Portland cement was and still is the most used binder for the execution of concrete structures. Being associated with a high mechanical resistance it is however responsible for a significant environmental impact which includes extraction of nonrenewable resources and high energy consumption. Its main environmental disadvantage relates to the emission of carbon dioxide when limestone is subject to calcination. Therefore, investigation on alternative greener binders is needed. Geopolymers also known as alkali-activated binders represent alternative binders for Portland cement replacement having a high durability and a low environmental impact. However, they are not without some drawbacks one being efflorescences. The present Dissertation try to investigate two different ways to reduce efflorescences in geopolymeric binders based on fly ash. For one hand the use of thermal treatment and for another the use of a mixture of fly ash and cement with high aluminum content. The results show that the use of a thermal treatment can reduce the efflorescences. The thermal treatment also increases the compressive strength. The best mechanical results occurred at a curing temperature of 60 ºC during 24h. However, the geopolymers based on a mixture of fly ash and cement with high aluminum content didn´t show a reduction on efflorescences.