Metassilicato de sódio sólido sintetizado a partir de resíduo cervejeiro para ativação de materiais álcali-ativados one-part

Autores

DOI:

https://doi.org/10.46421/enarc.v9i1.7383

Palavras-chave:

Metassilicato de sódio, Ativação alcalina, Materiais álcali-ativados, Resíduo

Resumo

A ativação alcalina de precursores ricos em sílica e alumínio vem sendo amplamente estudada como alternativa sustentável ao cimento Portland. Este estudo investigou o uso de um metassilicato de sódio sintetizado a partir de resíduos (MSSR) como ativador sólido para a produção de materiais álcali-ativados (MAA) one-part. O MSSR foi obtido a partir de um resíduo industrial rico em sílica e aplicado na formulação de MAA, utilizando metacaulim e escória granulada de alto-forno como precursores. Os ensaios mecânicos demonstraram resistência à compressão próxima a 90 MPa aos 28 dias, com evidências de microestrutura densa favorável ao desenvolvimento de produtos de reação típicos de sistemas álcali-ativados. Comparado aos ativadores comerciais líquidos, o MSSR apresenta vantagens técnicas, como maior estabilidade no armazenamento, facilidade de aplicação e redução da pegada de carbono. Os resultados indicam que o MSSR pode substituir ativadores convencionais, viabilizando soluções mais sustentáveis para a construção civil.

Biografia do Autor

Fernando Gabriel da Silva Araujo, Universidade Federal de Ouro Preto

Professor Associado da Universidade Federal de Ouro Preto - UFOP e Diretor do Departamento de Pesquisa em Engenharia e Educação Continuada - DEPEC da Fundação Gorceix. Graduado em Física pela Universidade Federal de Minas Gerais - UFMG (1987), Mestre em Engenharia Metalúrgica e de Minas pela UFMG (1990) e Doutor em Engenharia Metalúrgica e de Minas pela UFMG (1994), com Estágio Doutoral de 2 anos na Universidade da Flórida. Realizou Pós-Doutorado em Síntese Hidrotérmica, no CETEC (1994) e em Reciclagem de Materiais, na Universidade de São Paulo - USP (2003). Tem experiência na área de Engenharia de Materiais e Metalúrgica, com ênfase em Cerâmicos, Geometalurgia e Metalurgia Física, atuando principalmente nos seguintes temas: titanato de bário, síntese hidrotérmica, reciclagem, indução eletromagnética, geometalurgia e análise de materiais.

Augusto Cesar da Silva Bezerra, Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais

Possui graduação em Engenharia de Produção Civil pelo Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais (2004), mestrado em Construção Civil pela Universidade Federal de Minas Gerais (2007) e doutorado em Engenharia Metalúrgica e de Minas pela Universidade Federal de Minas Gerais (2012). Atualmente é professor efetivo do Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais e coordenador de programas profissionais da área de conhecimento Engenharias I da CAPES. Tem experiência na área de Engenharia Civil, com ênfase em Materiais e Componentes de Construção, atuando principalmente nos seguintes temas: sustentabilidade, aproveitamento de resíduos, aglomerantes de baixo carbono, materiais álcalis-ativados, cimento Portland, compósitos cimentícios, concreto e infraestrutura resiliente.

Referências

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7215: Cimento Portland – Determinação da resistência à compressão. Rio de Janeiro, 2019.

DAVIDOVITS, J. Geopolymer Chemistry and Applications. 4th ed. Institut Geopolymere, 2015.

GARCIA-LODEIRO, I.; PALOMO, A.; FERNÁNDEZ-JIMÉNEZ, A. An overview of the chemistry of alkali-activated cement-based binders. Handbook of Alkali-Activated Cements, Mortars and Concretes. [S.l.]: Elsevier Inc., 2014. p. 19–47. 9781782422884.

IPCC. Climate Change 2018: Summary for Policymakers. Intergovernmental Panel on Climate Change, 2018.

KE, Xinyuan et al. One-Part Geopolymers Based on Thermally Treated Red Mud/{NaOH} Blends. Journal of the American Ceramic Society v. 98, n. 1, p. 5–11, 2014.

MILLER, Sabbie A. et al. Achieving net zero greenhouse gas emissions in the cement industry via value chain mitigation strategies. One Earth v. 4, n. 10, p. 1398–1411, 22 out. 2021.

NADÓLSKI, R. A. The environmental impact of cement production. Environmental Science and Technology, v. 32, n. 4, p. 423-428, 1998.

PROVIS, J. L. Alkali-activated materials. Cement and Concrete Research, v. 114, p. 40-48, 2018.

PROVIS, J. L.; VAN DEVENTER, J. S. J. Alkali Activated Materials: State-of-the-Art Report. RILEM TC 224-AAM, Springer, 2014.

UMER, Muhammad; AHMAD, Junaid; MUKHTAR, Hina. Innovative valorization of biomass waste-derived sodium silicate for geopolymer concrete synthesis: Sustainability assessment and circular economy potential. Journal of Cleaner Production v. 452, p. 142181, 1 maio 2024.

VANDEKERKHOVE, L.; YANG, K.; PROVIS, J. L. Advances in one-part alkali-activated materials. Journal of Sustainable Cement-Based Materials, v. 9, n. 3, p. 129-143, 2020.

YAO, Xiao et al. Geopolymerization process of alkali-metakaolinite characterized by isothermal calorimetry. Thermochimica Acta v. 493, n. 1–2, p. 49–54 , 2009.

Publicado

11/08/2025

Como Citar

Martins, M. L. F., Araujo, F. . G. da S., & Bezerra, A. C. da S. (2025). Metassilicato de sódio sólido sintetizado a partir de resíduo cervejeiro para ativação de materiais álcali-ativados one-part. ENCONTRO NACIONAL DE APROVEITAMENTO DE RESÍDUOS NA CONSTRUÇÃO, 9(1), 1–5. https://doi.org/10.46421/enarc.v9i1.7383

Edição

v. 9 n. 1 (2025): IX ENCONTRO NACIONAL DE APROVEITAMENTO DE RESÍDUOS NA CONSTRUÇÃO

Seção

Aproveitamento de Resíduos