Ligantes álcali-ativados à base de metacaulim, cinza de casca de arroz e fíler calcário

O aumento populacional demanda, dia após dia, por maior infraestrutura nas cidades, com mais residências, edifícios, rodovias e obras de arte especiais duráveis, tornando o concreto um dos materiais mais consumidos no mundo. Com isso, a produção de cimento Portland gera elevadas emissões de dióxido de carbono na atmosfera. Diante da necessidade de reduzir essa pegada ambiental, os cimentos álcali-ativados vêm ganhando espaço em pesquisas e aplicações práticas, pois se baseiam em materiais naturais minimamente processados ou resíduos sólidos industriais, tendendo a propiciar reduções importantes nas emissões de carbono. O objetivo desta pesquisa é analisar as propriedades mecânicas e o surgimento de eflorescência em cimentos álcali-ativados produzidos a partir da utilização concomitante de metacaulim (MK), cinza de casca de arroz (CCA) e fíler calcário (FC). As matérias-primas foram devidamente processadas e caracterizadas por meio de ensaios químicos e físicos e as misturas foram avaliadas através de ensaios para verificação de desempenho mecânico: resistência a compressão axial; durabilidade: formação de eflorescências; ensaios de Termogravimetria (TG/DTG) e Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC); Espectroscopia no Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR) e Difração de Raios-X (DRX). Desenvolveram-se quatro misturas: 100% com precursor metacaulim, duas misturas binárias, uma com substituição de 20% por fíler calcário e outra de 20% por cinza de casca de arroz, uma mistura ternária com substituição de 10% por fíler calcário e 10% por cinza de casca de arroz, empregando-se como ativador químico solução de hidróxido de potássio (KOH). As misturas elaboradas não desenvolveram resistência à compressão axial elevada para utilização em concretos estruturais, sendo que as melhores médias foram da mistura binária de MK+CCA, seguida da mistura ternária com MK+CCA+FC. Em relação à formação de eflorescências os melhores resultados foram para a mistura binária de MK+FC e ternária de MK+CCA+FC, que não apresentaram degradação. Os ensaios e resultados de TG/DTG, DSC, FTIR e DRX confirmaram a formação de gel amorfo K-A-S-H, corroborando e auxiliando na análise e compreensão dos demais resultados e dados obtidos.