Adição de grafeno a argamassas geopoliméricas desenvolvidas a partir de resíduo de mineração do potássio
Data
2020-02-17
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Editor
Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais
Resumo
As organizações contemporâneas demonstram um interesse crescente na reutilização de resíduos sólidos oriundos de processos industriais com a intenção de reduzir impactos ambientais e minimizar gastos. Em paralelo, os materiais geopoliméricos produzidos a partir de rejeitos vêm ganhando destaque em estudos que o colocam como possível substituto de materiais de construção convencionais. Este trabalho teve por finalidade avaliar a potencialidade do uso de resíduo da mineração de feldspato potássico como matéria-prima para a síntese de materiais geopoliméricos com possível aplicação como estruturas auxiliares de pavimentação. Ademais, alinhando-se com as tendências tecnológicas mais recentes, avaliouse a adição de grafeno como um reforço nanoestruturado para o geopolímero. Inicialmente foram estudados três tipos diferentes de resíduos da extração do feldspato: resíduo cinza, resíduo amarelo e resíduo misto. Os mesmos foram caracterizados por Difração de Raios X (DRX), Fluorescência de Raios X (EDX), análise do tamanho de partículas por granulometria a laser, e Espectroscopia por dispersão de energia (EDS). A partir desses ensaios preliminares, o resíduo cinza se mostrou mais promissor para a geopolimerização e foi utilizado para a confecção de corpos de prova geopoliméricos. O grafeno empregado foi caracterizado com o objetivo de averiguar sua qualidade e seu potencial como reforço estrutural para o geopolímero, utilizando as técnicas: análise termogravimétrica (TGA), Difração de Raios X (DRX), espectroscopia RAMAN e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). Posteriormente, corpos de prova foram confeccionados com quatro proporções de grafeno e caracterizados por Resistência à Compressão, Difração de Raios X (DRX) e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). Foram utilizadas as seguintes proporções em massa: amostra referência (0G), amostra com 0,1% de grafeno (0.1G); 0,3% de grafeno (0.3G) e 0,5% de grafeno (0.5G). O DRX comprovou a ocorrência de geopolimerização do resíduo por meio do surgimento de uma fase pseudo-zeolítica nos corpos de prova e também pela queda da intensidade do pico principal, que mostra a formação da fase gel. A adição de grafeno no material promoveu elevações em sua resistência à compressão. A concentração de 0,5% proporcionou 65% de aumento em relação à amostra referência. Conclui-se, portanto, que com os valores de resistência mecânica alcançados, o resíduo estudado pode ser aplicado como argamassa em estruturas auxiliares de pavimentação por meio da técnica de geopolimerização e que o grafeno pode ser utilizado para promover elevações na resistência mecânica do material produzido.
Descrição
Palavras-chave
Reaproveitamento (Sobras, refugos, etc.), Resíduos industriais, Grafeno