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Congresso Anual da ABM


ISSN 2594-5327

Título

Influência da substituição do silicato de sódio por sílica ativa nas propriedades reológicas de geopolímeros à base de metacaulim

Influence of sodium silicate replacement by silica fume on the rheological properties of metakaolin-based geopolymers

Autoria

DOI

10.5151/2594-5327-43077

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Resumo

Os geopolímeros à base de metacaulim apresentam elevado potencial como alternativa sustentável ao cimento Portland devido à redução das emissões de CO₂ associadas à sua produção. Entretanto, o silicato de sódio, amplamente utilizado como fonte de sílica reativa, possui elevado impacto ambiental e energético. Nesse contexto, este trabalho avaliou a influência da substituição do silicato de sódio por sílica ativa nas propriedades reológicas de geopolímeros à base de metacaulim. Foram produzidas quatro formulações, sendo uma mistura de referência contendo silicato de sódio e três misturas com substituição por sílica ativa em proporções de 25%, 50% e 75% em relação a massa do hidróxido de sódio, mantendo constantes os teores de água, metacaulim e hidróxido de sódio. As propriedades no estado fresco foram avaliadas por meio dos ensaios de índice de consistência, densidade de massa, viscosidade e dropping ball. Os resultados mostraram que o aumento do teor de sílica ativa reduziu a trabalhabilidade e a fluidez das misturas, além de promover aumento da viscosidade, da densidade de massa e da rigidez inicial da pasta geopolimérica. Conclui-se, portanto, que a sílica ativa apresenta potencial para substituir parcialmente o silicato de sódio em sistemas geopoliméricos, influenciando significativamente o comportamento reológico das misturas.

 

Metakaolin-based geopolymers have significant potential as a sustainable alternative to Portland cement due to the reduction in CO₂ emissions associated with their production. However, sodium silicate, widely used as a source of reactive silica, presents high environmental and energy impacts. In this context, this study evaluated the influence of replacing sodium silicate with silica fume on the rheological properties of metakaolin-based geopolymers. Four formulations were produced, consisting of one reference mixture containing sodium silicate and three mixtures in which sodium silicate was replaced by silica fume at proportions of 25%, 50%, and 75% relative to the mass of sodium hydroxide, while maintaining constant contents of water, metakaolin, and sodium hydroxide. Fresh-state properties were evaluated through consistency index, bulk density, viscosity, and dropping ball tests. The results showed that increasing the silica fume content reduced the workability and flowability of the mixtures, while promoting increases in viscosity, bulk density, and the initial stiffness of the geopolymeric paste. Therefore, silica fume demonstrated potential as a partial replacement for sodium silicate in geopolymeric systems, significantly influencing the rheological behavior of the mixtures.

Palavras-chave

Geopolímero, Metacaulim, Sílica ativa, Silicato de sódio, Reologia

Geopolymer, Metakaolin, Silica fume, Sodium silicate, Rheology

Como citar

Júnior, Davi Vaz André; Barraza, Madeleing Taborda; Pereira, Rita de Kassia Gonçalves; Silva, Sheila Mara Santos da; França, Maria Eduarda Fernandes; Monteiro, Sérgio Neves; Vieira, Carlos Maurício Fontes; Azevedo, Afonso Rangel Garcez de. Influência da substituição do silicato de sódio por sílica ativa nas propriedades reológicas de geopolímeros à base de metacaulim, p. 253-261. In: 79º Congresso Anual da ABM - Internacional, São Paulo, SP - Brasil, 2026.
ISSN: 2594-5327, DOI 10.5151/2594-5327-43077