Sustainable civil construction in the future, besides having low energy consumption and greenhouse gas emissions, must also adopt the principle of reusing wastes generated in the production chain that impact the environment. The aluminum production chain includes refining using the Bayer process. One of the main wastes produced by the Bayer process that has an impact on the environment is fly ash. Geopolymers are cementitious materials with a three-dimensional structure formed by the chemical activation of aluminosilicates. According to studies, some are proving to be appropriate sources of Al and Si in the geopolymerization reaction. The research reported here sought to assess the possibility of reusing fly ash characteristic of the operational temperature and pressure conditions of Bayer process boilers in geopolymer synthesis. Geopolymerization reaction was conducted at an ambient temperature of 30°C, and the activator used was sodium hydroxide (NaOH) 15 molar and sodium silicate (Na2SiO3) alkaline 10 molar. Fly ash and metakaolin were used as sources of Al and Si. XRD, XRF, and SEM Techniques were used for characterizing the raw materials and geopolymers. As a study parameter, the mole ratios utilized followed data from the literature described by Davidovits (year), so that the best results of the geopolymer samples were obtained in the 2.5 to 3.23 range. Resistance to mechanical compression reached 25 MPa in 24 hours of curing and 44 MPa after 28 days of curing at ambient temperature.

RESUMO A construção sustentável do futuro, além de ter baixo consumo de energia e emissões de gases de efeito estufa também deve adotar o princípio do reaproveitamento de resíduos impactantes ao meio ambiente gerado pela cadeia produtiva. A cadeia produtiva do alumínio tem como um dos principais resíduos impactante ao meio ambiente a geração de cinza volante. Os geopolímeros são materiais cimentícios com estrutura tridimensional formados por ativação química de aluminossilicatos. De acordo com estudos algumas cinzas vêm se mostrando adequadas como fonte de Al e Si na reação de geopolimerização. Um dos aspectos mais importantes para a comercialização desses produtos é o comportamento deles em estado plástico. A trabalhabilidade da pasta de geopolímero fresco pode ser medida com vários testes comuns usados para concreto de cimento Portland, como fluxo e queda. No entanto, uma caracterização mais aprofundada de sua reologia é essencial para entender seus mecanismos básicos de configuração. O trabalho de pesquisa tem como objetivo avaliar o comportamento reológico da pasta de geopolimero com razão de Davidovits (SiO2/Al2O3) de 2,65; 3,04 e 4,11. Foi avaliado também a resistência mecânica a compressão com 24 horas, 7 dias e 28 dias de cura de geopolímero. A reação de geopolimerização foi conduzida a temperatura ambiente de 28°C e como ativador utilizou-se hidróxido de sódio (NaOH) 15 Molar e silicato de sódio (Na2SiO3) alcalino 10 Molar. Como fonte de Al e Si utilizou-se cinza volante e metacaulim. Técnicas de DRX, FRX, MEV foram utilizadas na caracterização das matérias primas e dos geopolímeros. O geopolímero com menor razão de Davidovits 2,65 apresentou melhor trabalhabilidade no seu estado fresco e maior resistência mecânica a compressão de 40,80 MPa com 28 dias de cura a temperatura ambiente. O modelo reológico Herchel Bulkley foi o que melhor se ajustou aos geopolímeros.

No abstract

RESUMO A lama vermelha, resíduo do processo Bayer, vem se mostrando adequada na reação de geopolimerização. A concentração do ativador influencia no desempenho mecânico dos geopolímeros. A pesquisa tem como objetivo avaliar o desempenho mecânico dos geopolímeros com razão de Davidovits (SiO2/Al2O3) de 2,09, 1,66 e 2,03 sintetizados com diferentes concentrações molares de NaOH (5, 10, 15, 30 e 40 Molar) no ativador. O ensaio de resistência mecânica à compressão foi realizada com 24 horas, 7 e 28 dias de cura dos geopolímeros. A reação de geopolimerização foi conduzida à temperatura ambiente de 28°C. Como ativador utilizou-se hidróxido de sódio (NaOH) e silicato de sódio (Na2SiO3) alcalino 10 Molar. O geopolímero à base de metacaulim de razão de 2,09 apresentou melhor resistência mecânica, seguido do material com 10% lama vermelha e 90% metacaulim, 50% metacaulim e 50% lama vermelha com razão de SiO2/Al2O3 2,03 e 1,66 respectivamente. Em seguida os materiais passaram por caracterizações de FRX, DRX, análise granulométrica a laser, microscopia eletrônica de varredura (MEV) e EDS tanto da matéria prima quanto dos fragmentos geopoliméricos. Portanto, a geopolimerização da lama vermelha apresentou grande potencial para a produção de materiais geopoliméricos

RESUMO A realidade negativa dos impactos ambientais tem feito com que a sociedade busque por alternativas menos agressivas ao meio ambiente. As cadeias produtivas das grandes empresas, infelizmente, são geradoras de resíduos ou rejeitos que contribuem para essa realidade que com mais frequência tem se tornado foco de discussão. Essa questão ambiental passa a ser de extrema importância para a sociedade do estado do Pará, uma vez que possui grande potencial de mineração voltado para produção de alumínio por exemplo, e que naturalmente pelo seu processo, produz resíduos e rejeitos que são depositados em forma de grandes lagoas. Vislumbrando uma contribuição positiva para sociedade e meio ambiente, optou-se por utilizar o rejeito da lavagem da bauxita como fonte de aluminossilicatos para produção de geopolímeros que são materiais cimentícios com estrutura tridimensional formados por ativação alcalina. Portanto, esta pesquisa tem como objetivo verificar a possibilidade de transformar o rejeito da bauxita em um ligante geopolimérico de resistência mecânica equiparada ao cimento do tipo Portland. Com razão de Davidovits (SiO2/Al2O3) de 0,81 e 0,82 para as respectivas temperaturas de calcinação à 600°C e 700°C, testes à compressão foram avaliados por 3 e 10 dias de cura. A reação de geopolimerização foi conduzida a temperatura ambiente de 28°C utilizando como ativadores hidróxido de sódio 15 molar e silicato de sódio alcalino 10 molar. Utilizou-se técnicas de DRX, FRX, MEV, Análise granulométrica, TG e ATD para caracterização das matérias-primas e dos geopolímeros. O melhor geopolímero ficou com matéria-prima calcinada à 700°C, de maior razão Davidovits 0,82, apresentando trabalhabilidade no seu estado fresco e maior resistência mecânica à compressão acima de 10,0MPa para 3 dias, quando comparado às normas para o cimento do tipo CP II E 32.