Adição de grafeno a argamassas geopoliméricas desenvolvidas a partir de resíduo de mineração do potássio

Página do item simplificado
dc.contributor.advisorPádula, Flávio Renato de Góes
dc.contributor.advisor-coSilva, Sidney Nicodemos da
dc.contributor.advisor-coLatteshttp://lattes.cnpq.br/7979338384555091
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/4801461064304302
dc.contributor.authorMendonça, Vinícius Meirelles
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/6992718520327609
dc.contributor.refereePinheiro, Ivete Peixoto
dc.contributor.refereeSales, Fernando Augusto
dc.date.accessioned2025-04-08T15:01:58Z
dc.date.available2025-04-08T15:01:58Z
dc.date.issued2020-02-17
dc.description.abstractAs 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.
dc.description.abstractotherContemporary organizations are showing a growing interest in reusing solid waste from industrial processes to reduce environmental impacts and minimize costs. In parallel, geopolymeric materials produced from tailings have been gaining prominence in studies that place it as a possible substitute for conventional building materials. This study aimed to evaluate the potential use of k-feldspar mining waste as a raw material for the synthesis of geopolymeric materials with possible applications in paving. In addition, in line with the latest technological trends, the addition of graphene as a nanostructured reinforcement for the geopolymer was evaluated. Initially, the following three different types of k-feldspar extraction residues were studied: gray residue, yellow residue and mixed residue. They were characterized by X-ray Diffraction (XRD), X-ray Fluorescence (EDX), laser particle size analysis, and Energy Dispersive Spectroscopy (EDS). The most promising residue for geopolymerization, the gray residue, was used to make geopolymeric specimens. The graphene used was characterized in order to ascertain its quality and potential as a structural reinforcement for the geopolymer, using the techniques: thermogravimetric analysis (TGA), X-ray diffraction (DRX), RAMAN spectroscopy and Scanning Electron Microscopy (SEM). Subsequently, specimens were made with four proportions of graphene and characterized by Compression Resistance, X-Ray Diffraction (XRD) and Scanning Electron Microscopy (SEM). The following mass proportions were used: reference sample (0G), sample with 0.1% graphene (0.1G); 0.3% graphene (0.3G) and 0.5% graphene (0.5G). The DRX confirmed the occurrence of geopolymerization of the residue through the appearance of a pseudo-zeolitic phase in the specimens and also by the drop in the intensity of the main peak, which shows the formation of the gel phase. The addition of graphene to the material increased its compressive strength. The 0.5% concentration provided a 65% increase over the reference sample. It is concluded, therefore, that with the achieved mechanical resistance values, the studied residue can be applied as mortar in auxiliary paving structures using the geopolymerization technique and that graphene can be used to promote increases in the mechanical resistance of the material produced.
dc.identifier.urihttps://repositorio.cefetmg.br//handle/123456789/1141
dc.language.isopt
dc.publisherCentro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais
dc.publisher.countryBrasil
dc.publisher.initialsCEFET-MG
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais
dc.subjectReaproveitamento (Sobras, refugos, etc.)
dc.subjectResíduos industriais
dc.subjectGrafeno
dc.titleAdição de grafeno a argamassas geopoliméricas desenvolvidas a partir de resíduo de mineração do potássio
dc.typeDissertação

Arquivos

Pacote Original
Agora exibindo 1 - 1 de 1
Imagem de Miniatura
Nome:
Adição de grafeno a argamassas geopoliméricas desenvolvidas a partir de resíduo de mineração do potássio.pdf
Tamanho:
3.09 MB
Formato:
Adobe Portable Document Format
Baixar
Licença do Pacote
Agora exibindo 1 - 1 de 1
Nenhuma Miniatura disponível
Nome:
license.txt
Tamanho:
1.39 KB
Formato:
Item-specific license agreed to upon submission
Descrição:
Baixar

Coleções

Mestrado em Engenharia de Materiais