ESTUDO PRELIMINAR DO USO DOS FINOS DO RESÍDUO DA AREIA VERDE DE FUNDIÇÃO NO DESENVOLVIMENTO DE PASTAS GEOPOLIMÉRICAS
DOI:
https://doi.org/10.46421/entac.v18i.1039Palavras-chave:
Resíduo de Areia verde de fundição, Geopolímeros, Resistência à compressãoResumo
No processo de fundição de peças metálicas, os moldes são produzidos com uma mistura de areia natural e bentonita, entretanto, após o aquecimento, a bentonita ativada perde suas propriedades aglomerantes, fazendo com que parte da areia de fundição tenha que ser descartada do processo. Visando então a reutilização do resíduo de areia verde de fundição (RAVF) que é descartada no processo de fundição de metais, o presente trabalho teve como principal objetivo avaliar a possibilidade de substituir o metacaulim pelos finos do RAVF no desenvolvimento de um material geopolimérico. Cinco níveis de substituição foram estudados (0%, 25%, 50%, 75% e 100%). Os geopolímeros foram sintetizados utilizando a porcentagem de álcalis de 20%, módulo de sílica de 0,5 e a relação água/sólido de 0,45. Os corpos de prova foram submetidos ao ensaio de resistência à compressão para três diferentes tempos de cura (7,14 e 28 dias). Os resultados mostraram que ao substituir o metacaulim por RAVF a resistência à compressão diminuiu significativamente, porém ajustes no processo de cura e nas composições dos ativadores podem melhorar os resultados possibilitando o uso do RAVF no desenvolvimento de geopolímeros.
Referências
ABIFA, anuário 2019. 18 p. Disponível em: <http://www.abifa.org.br/revista20/#p=1>. Acesso em 11 maio 2020.
AIN, N.; SANI, M.; MAN, Z.; SHAMSUDDIN, R.M.; AZIZLI, K.A.; SHAARIA, K.Z.K. Determination of Excess Sodium Hydroxide in Geopolymer by Volumetric Analysis. Procedia Engineering, ScienceDirect, Perak, v. 148, p. 298–301, 2016.
ANDRADE, L. B.; CARNIN, R. L. P.; PINTO, R. C. A. Areia descartada de fundição para uso em concreto de cimento Portland: análise do agregado. Revista Matéria. Scielo, Florianópolis, v.23, n.03, 2018.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7215:1996 – Cimento Portland: determinação da resistência à compressão. Rio de Janeiro, 1996.
BELL, Jonathan L.; DRIEMEYER, Patrick E.; KRIVEN, Waltraud M.. Formation of Ceramics from Metakaolin-Based Geopolymers. Part II: k-based geopolymer. Journal Of The American Ceramic Society, [s.l.], v. 92, n. 3, p. 607-615, mar. 2009. Wiley. Disponível em:< http://dx.doi.org/10.1111/j.1551-2916.2008.02922.x>.
CASSEL, L. D. Manifestação patológica em sistemas geopoliméricos produzidos com metacaulim: avaliação da susceptibilidade no desenvolvimento de eflorescências. Porto Alegre, 2018, Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Civil), Universidade Federal do Rio Grande do Sul – UFRGS, Porto Alegre, 2018.
DAVIDOVITS, Joseph. Geopolymers: inorganic polymeric new materials. Journal of Thermal Analysis and calorimetry, v. 37, n. 8, p. 1633-1656, 1991.
DAVIDOVITS, J. Geopolymers: Ceramic-Like Inorganic Polymers. Journal of Ceramic Science and Technology. Google Acadêmico, Saint-Quentin, v.8, n.3, Ago. 2017.
DOğAN-SAğLAMTIMUR, Neslihan. Waste Foundry Sand Usage for Building Material Production: a first geopolymer record in material reuse. Advances In Civil Engineering, [s.l.], v. 2018, p. 1-10, 2018. http://dx.doi.org/10.1155/2018/1927135.
ELAKYAH, D.; KALAIVANI, M.; EASWARAN, P. Effect of curing and molarity on Geopolymer concrete with foundry sand. International Journal of Scientific Research and Review, v. 7, n. 3, 2019.
HU, Z.; WYRZYKOMSKI, M.; LURA, P. Estimation of reaction kinetics of geopolymers at early ages. Cement and Concrete Research, ScienceDirect, Zurich, v. 129, Jan. 2020.
KLINSKY, Luis Miguel Gutiérrez. Proposta de Reaproveitamento de Areia Fundição em Subbases e Bases de Pavimentos Flexíveis Através da sua Incorporação a Solos Argilosos. 185 f.
Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil: Transportes) – Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos, 2008.
LONGHI, M.A.; RODRÍGUES, E.D.; WALKLEY, B.; ZHANG, Z.; KIRCHHEIM, A.P. Metakaolin-based geopolymers: Relation between formulation, physicochemical properties and efflorescence formation. Composites Part B: Engineering, Porto Alegre, v. 182, 2020.
LONGHI, M.A.; RODRÍGUEZ, E. D.; BERNAL, S. A.; PROVIS, J. L.; KIRCHHEIM, A. P. Valorisation of a kaolin mining waste for the production of geopolymers. Journal of Cleaner Production, Porto Alegre, v. 115, p. 265-272, 2016.ENTAC2020 – Porto Alegre, Brasil, 4 a 6 de novembro de 2020LONGHI, M.A.; ZHANG, Z.; RODRÍGUES, E.D.; KIRCHHEIM, A.P.; WANG, H. Efflorescence of alkali-activated cements (geopolymers) and the impacts on material structures: A critical analysis. Frontiers in Materials, Porto Alegre, v. 6, p. 89, 30 Abr. 2019.
STURM, P.; GLUTH, G. J. G.; BROUWERS, H. J. H,; KÜHNE, H. C. Synthesizing one-part geopolymers from rice husk ash. Construction and Building Materials, ScienceDirect, Berlin, v.124, P. 961-966, Ago. 2016.
WAN, Q.; ZHANG, Y.; ZHANG, R. Using mechanical activation of quartz to enhance the compressive strength of metakaolin based geopolymers. Cement and Concrete Composites.
ScienceDirect, Wuhan, V.111, Abr. 2020.
ZHANG, Z.; PROVIS, J.L.; REID, A.; WANG, H. Fly ash-based geopolymers: the relationship between composition, pore structure and efflorescence. Cement and concrete research, ScienceDirect, Toowoomba, v. 64, p. 30-41, 30 Jan. 2014.
