Title

ANÁLISE COMPARATIVA DE GEOPOLÍMEROS ATIVADOS COM HIDRÓXIDO DE SÓDIO E DE POTÁSSIO: PROPRIEDADES FÍSICO-QUÍMICAS E MECÂNICAS

COMPARATIVE ANALYSIS OF GEOPOLYMERS ACTIVATED WITH SODIUM AND POTASSIUM HYDROXIDE: PHYSICOCHEMICAL AND MECHANICAL PROPERTIES

Authorship

JÚNIOR, DAVI VAZ ANDRÉ; BARRAZA, MADELEING TABORDA; CRUZ, LUCAS REIS; SILVA, SHEILA MARA SANTOS DA; VIEIRA, CARLOS MAURÍCIO FONTES; MONTEIRO, SÉRGIO NEVES; MARVILA, MARKSSUEL TEIXEIRA; AZEVEDO, AFONSO RANGEL GARCEZ DE

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MONTEIRO, SÉRGIO NEVES

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MARVILA, MARKSSUEL TEIXEIRA

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DOI

10.5151/2594-5327-41859

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Abstract

No mundo da ativação alcalina para formação de materiais cimentícios, o hidróxido de sódio tem se posicionado como um ativador comercial conveniente pelo seu efeito técnico e econômico. Entretanto, não é o único existente na área, o hidróxido de potássio é considerado um ativador comercial alternativo sempre que seja demonstrado sua efetividade técnica, com a restrição de que a quantidade empregada seja menor, devido aos custos diretos do produto. Neste estudo, foi utilizado metacaulim como precursor e dois ativadores alcalinos: hidróxido de sódio (NaOH) e hidróxido de potássio (KOH), ambos misturados ao silicato de sódio. Observou-se que o aumento da massa dos ativadores reduziu a trabalhabilidade das misturas devido ao aumento da viscosidade e à aceleração das reações, mas proporcionou maior resistência à compressão, com formação de uma matriz mais densa. Entre os ativadores, o KOH apresentou melhor desempenho, com misturas mais fáceis de manusear e maior resistência final, indicando uma cinética de reação mais eficiente. Conclui-se que o tipo e a concentração do ativador influenciam diretamente as propriedades dos geopolímeros, sendo o KOH mais promissor para resistência à compressão e com o benefício de ser utilizado em quantidades menores de um ativador tradicional.

IN THE CONTEXT OF ALKALI ACTIVATION FOR THE PRODUCTION OF CEMENTITIOUS MATERIALS, SODIUM HYDROXIDE HAS ESTABLISHED ITSELF AS A CONVENIENT COMMERCIAL ACTIVATOR DUE TO ITS TECHNICAL EFFECTIVENESS AND COST-EFFICIENCY. HOWEVER, IT IS NOT THE ONLY AVAILABLE OPTION; POTASSIUM HYDROXIDE IS REGARDED AS A VIABLE COMMERCIAL ALTERNATIVE, PROVIDED THAT ITS TECHNICAL PERFORMANCE IS DEMONSTRATED, WITH THE CONSTRAINT THAT SMALLER QUANTITIES MUST BE USED DUE TO ITS HIGHER DIRECT COST. IN THIS STUDY, METAKAOLIN WAS USED AS THE PRECURSOR ALONG WITH TWO ALKALINE ACTIVATORS: SODIUM HYDROXIDE (NAOH) AND POTASSIUM HYDROXIDE (KOH), BOTH MIXED WITH SODIUM SILICATE. THE INCREASE IN ACTIVATOR DOSAGE LED TO REDUCED WORKABILITY DUE TO INCREASED VISCOSITY AND ACCELERATED REACTION RATES, BUT RESULTED IN HIGHER COMPRESSIVE STRENGTH AND A DENSER MATRIX. AMONG THE ACTIVATORS, KOH DEMONSTRATED SUPERIOR PERFORMANCE, YIELDING MIXTURES THAT WERE EASIER TO HANDLE AND EXHIBITED GREATER FINAL STRENGTH, INDICATING MORE EFFICIENT REACTION KINETICS. IT IS CONCLUDED THAT THE TYPE AND CONCENTRATION OF THE ALKALINE ACTIVATOR DIRECTLY AFFECT THE PROPERTIES OF GEOPOLYMERS, WITH KOH SHOWING GREATER POTENTIAL FOR COMPRESSIVE STRENGTH, ALONG WITH THE ADVANTAGE OF REQUIRING LOWER QUANTITIES COMPARED TO CONVENTIONAL ACTIVATORS.

Keywords

Geopolímero, Ativador, Hidróxido de sódio, Hidróxido de potássio.