Estudo do processo de calcinação do caulim para produção de geopolímeros
| dc.contributor.advisor1 | SILVA, Alisson Clay Rios da | |
| dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/7389345867032737 | pt_BR |
| dc.contributor.advisor1ORCID | https://orcid.org/0000-0001-9186-2287 | pt_BR |
| dc.creator | BOTELHO, Jhonata Albuquerque | |
| dc.date.accessioned | 2024-10-08T22:21:28Z | |
| dc.date.available | 2024-10-08T22:21:28Z | |
| dc.date.issued | 2024-09-26 | |
| dc.description.abstract | Portland cement is one of the most widely used materials in the world and is responsible for around 7.5% of annual greenhouse gas emissions. Engineers and scientists aiming to reduce further damage to the environment are researching and designing high-performance alternative cements using green technology to replace Portland cement. Among the class of alternative cements are geopolymers, inorganic polymers developed by French scientist Joseph Davidovits. Geopolymers are produced by combining a source of amorphous aluminosilicates with an alkaline solution, which through geopolymerization forms a highly durable, refractory and mechanically resistant material due to the Si-O-Al bonds. Metakaolin is one of the main precursor materials for aluminosilicates for the production of geopolymers due to its chemical composition and reactivity. In this study, the mechanical performance of geopolymers based on metakaolin from the Amazon region with partial addition of blast furnace slag was investigated, based on three calcination temperatures, 700°C, 800°C and 900°C, for 2h each. Initially, calcination was carried out to obtain metakaolin at the three temperatures, then the physical properties of loss on ignition and moisture content, and mineralogical properties were determined through X-ray diffractometry. Then, geopolymer paste specimens were produced from each metakaolin obtained, with 10% partial addition of blast furnace slag and a 10 Mol/L alkaline solution, to determine compressive strength. Then, the fractured geopolymer cements were analyzed by optical microscopy. The metakaolin obtained at the three temperatures presented physical properties consistent with the literature. The X-ray diffraction analysis showed an amorphous halo with a sharp silica peak, which resulted in a compressive strength of 44, 45, 38 MPa, from the temperature variations of metakaolin production 700, 800, and 900°C, respectively. Regarding the morphological analysis, the pastes produced with metakaolin obtained at 700° and 800° presented a dense and homogeneous surface, when compared to the geopolymer paste produced with metakaolin obtained at 900°C, due to the low pozzolanic activity when it compared with others thermic variations. | en |
| dc.description.resumo | O cimento Portland é um dos materiais mais utilizados no mundo, e é responsável por volta de 7,5% das emissões anuais de gases agravadores do efeito estufa. Engenheiros e cientistas visando diminuir danos maiores ao meio ambiente pesquisam e projetam cimentos alternativos de alto desempenho utilizando tecnologia verde, para substituir o cimento Portland. Dentre a classe de cimentos alternativos encontra-se os geopolímeros, polímeros inorgânicos desenvolvidos pelo cientista francês Joseph Davidovits. Os geopolímeros são produzidos por meio de uma fonte de aluminossilicatos amorfos junto a uma solução alcalina, que por meio da geopolimerização forma um material de alta durabilidade, refratariedade e resistência mecânica, devido as ligações Si-O-Al. O metacaulim é um dos principais materiais precursores fonte de aluminossilicatos para a produção de geopolímeros devido sua composição química e reatividade. No presente estudo foi investigado o desempenho mecânico de geopolímeros a base de metacaulim da região amazônica com adição parcial de escória de alto forno, baseado em três temperaturas de calcinação, 700°C, 800°C e 900°C, por 2h cada. Inicialmente foi realizado a calcinação para a obtenção do metacaulim nas três temperaturas, em seguida foram determinadas as propriedades físicas de perda ao fogo e teor de umidade, e mineralógicas, através de Difratometria de Raios-X. Em seguida, foram produzidos corpos-de-prova de pasta geopolimérica de cada metacaulim obtido, com 10% de adição parcial de escória de alto forno e uma solução alcalina de 10 molar, para determinação de resistência a compressão. Em seguida os cimentos geopoliméricos fraturados foram analisados por meio de microscopia óptica. O metacaulim obtido nas três temperaturas apresentaram propriedades físicas consistentes com a literatura apresentou propriedades físicas, a análise de Difratometria de Raios-X apresentaram um halo amorfo com um pico acentuado de sílica, o que resultou em uma resistência a compressão de 44, 45, 38 MPa, das variações de temperatura de obtenção do metacaulim 700, 800, e 900°C, respectivamente. Quanto a análise morfológica, as pastas produzidas com metacaulim obtido a 700° e 800° apresentaram uma superfície densa e homogênea, quando comparados a pasta geopolimérica produzida com o metacaulim obtido a 900°C, devido à baixa atividade pozolânica comparado as demais variações térmicas. | pt_BR |
| dc.identifier.citation | BOTELHO, Jhonata Albuquerque. Estudo do processo de calcinação do caulim para produção de geopolímeros. Orientador: Alisson Clay Rios da Silva. 2024. 61 f. Trabalho de Curso (Bacharelado em Engenharia de Materiais) – Campus Universitário de Ananindeua, Universidade Federal do Pará, Ananindeua, 2024. Disponível em: https://bdm.ufpa.br/jspui/handle/prefix/7327. Acesso em:. | pt_BR |
| dc.identifier.uri | https://bdm.ufpa.br/jspui/handle/prefix/7327 | |
| dc.rights | Acesso Aberto | pt_BR |
| dc.source | Disponível na internet via Sagitta | pt_BR |
| dc.subject | Geopolímeros | pt_BR |
| dc.subject | Calcinação | pt_BR |
| dc.subject | Resistência | pt_BR |
| dc.subject | Compressão | pt_BR |
| dc.subject | Geopolymers | en |
| dc.subject | Calcination | en |
| dc.subject | Strength | en |
| dc.subject | Compressive | en |
| dc.subject.cnpq | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA::MATERIAIS NAO METALICOS::POLIMEROS, APLICACOES | pt_BR |
| dc.title | Estudo do processo de calcinação do caulim para produção de geopolímeros | pt_BR |
| dc.type | Trabalho de Curso - Graduação - Monografia | pt_BR |