Solid sodium metasilicate synthesized from brewery waste for the activation of one-part alkali-activated material

Authors

DOI:

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

Keywords:

Sodium metasilicate, Alkali activation, Alkali-activated materials, Waste

Abstract

The alkali activation of silica- and alumina-rich precursors has been extensively studied as a sustainable alternative to Portland cement. This study investigates the use of a Solid Sodium Metasilicate Synthesized from Residues (MSSR) as a solid activator for producing one-part alkali-activated materials (AAMs). The MSSR was obtained from an industrial silica-rich waste and applied in AAM formulations using metakaolin and ground granulated blast furnace slag as precursors. Mechanical tests showed compressive strength close to 90 MPa at 28 days, with evidence of a dense microstructure favorable to the development of typical reaction products of alkali-activated systems. Compared to commercial liquid activators, MSSR offers technical advantages such as improved storage stability, easier handling, and a lower carbon footprint. The results indicate that MSSR can replace conventional activators, promoting more sustainable solutions for the construction industry.

Author Biographies

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.

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Published

2025-08-11

How to Cite

Martins, M. L. F., Araujo, F. . G. da S., & Bezerra, A. C. da S. (2025). Solid sodium metasilicate synthesized from brewery waste for the activation of one-part alkali-activated material . ENCONTRO NACIONAL DE APROVEITAMENTO DE RESÍDUOS NA CONSTRUÇÃO, 9(1), 1–5. https://doi.org/10.46421/enarc.v9i1.7383

Issue

Vol. 9 No. 1 (2025): IX ENCONTRO NACIONAL DE APROVEITAMENTO DE RESÍDUOS NA CONSTRUÇÃO

Section

Aproveitamento de Resíduos