Influência do teor de ativador alcalino no desempenho de sistemas álcali-ativados binário e ternário contendo escória de altoforno, argila calcinada e calcário

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dc.contributor.advisorPaiva, Paulo Renato Perdigão de
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/1370339504435258
dc.contributor.authorVeiga, João Pedro de Araújo
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/7218189092107364
dc.contributor.refereePaiva, Paulo Renato Perdigão de
dc.contributor.refereePalhares, Luciana Boaventura
dc.contributor.refereeLopes, Rafael Vasconcelos Silva
dc.date.accessioned2026-08-31T20:12:27Z
dc.date.available2026-08-31T20:12:27Z
dc.date.issued2026-06-16
dc.description.abstractOs cimentos álcali-ativados destacam-se como uma alternativa promissora aos ligantes convencionais devido ao seu potencial de redução das emissões de dióxido de carbono associadas à produção de cimento Portland. O presente trabalho avaliou a influência do teor de ativador alcalino no desempenho de sistemas álcali-ativados binários e ternários contendo escória granulada de alto-forno, argila calcinada e calcário. Foram estudadas formulações binárias compostas por escória e argila calcinada e formulações ternárias contendo escória, argila calcinada e calcário, variando-se o teor de ativador alcalino entre 15% e 20% em massa. Como referência, utilizou-se um sistema composto exclusivamente por escória ativada. As matérias-primas foram caracterizadas por diferentes técnicas de análise física e química, incluindo fluorescência de raios X (FRX), perda ao fogo, picnometria a gás, granulometria por difração a laser, área superficial específica pelo método de Blaine, índice de finura e ensaio de solubilidade. Enquanto o comportamento das misturas foi avaliado por meio dos ensaios de mini-slump, calorimetria isotérmica e resistência à compressão aos 1, 3, 7 e 28 dias. Os resultados mostraram que a incorporação de argila calcinada reduziu a trabalhabilidade das misturas e alterou significativamente a cinética de reação, diminuindo o calor total liberado, enquanto a adição de calcário contribuiu para melhorar a fluidez do sistema e reduzir o fluxo de calor. A resistência à compressão apresentou forte dependência da alcalinidade do sistema. Nos sistemas binários, observou-se aumento contínuo da resistência com o incremento do teor de ativador, alcançando 60,1 MPa aos 28 dias e superando o desempenho da formulação de referência. Nos sistemas ternários, foi identificado um teor ótimo de ativação de 19,12%, associado a uma resistência máxima estimada de 58,26 MPa. Os resultados demonstram o potencial dos sistemas estudados para o desenvolvimento de ligantes cimentícios de baixo carbono, evidenciando a importância da dosagem do ativador alcalino no controle das propriedades reológicas, cinéticas e mecânicas desses materiais.
dc.description.abstractotherAlkali-activated cements have emerged as a promising alternative to conventional binders due to their potential to reduce carbon dioxide emissions associated with Portland cement production. This study evaluated the influence of alkali activator content on the performance of binary and ternary alkali-activated systems containing ground granulated blast furnace slag, calcined clay, and limestone. Binary formulations composed of slag and calcined clay and ternary formulations containing slag, calcined clay, and limestone were investigated by varying the alkali activator content from 15% to 20% by mass. A system composed exclusively of activated slag was used as the reference. The raw materials were characterized using different physical and chemical analysis techniques, including X-ray fluorescence (XRF), loss on ignition, gas pycnometry, laser diffraction particle size analysis, specific surface area by the Blaine method, fineness index, and solubility test. The behavior of the mixtures was evaluated by means of mini-slump, isothermal calorimetry, and compressive strength tests at 1, 3, 7, and 28 days. The results showed that the incorporation of calcined clay reduced the workability of the mixtures and significantly altered the reaction kinetics by decreasing the total heat released, whereas the addition of limestone contributed to improving the system flowability and reducing the heat flow. Compressive strength showed a strong dependence on the system alkalinity. In the binary systems, a continuous increase in compressive strength was observed with increasing activator content, reaching 60.1 MPa at 28 days and outperforming the reference formulation. In the ternary systems, an optimum activation content of 19.12% was identified, corresponding to an estimated maximum compressive strength of 58.26 MPa. The results demonstrate the potential of the investigated systems for the development of low-carbon cementitious binders, highlighting the importance of alkali activator dosage in controlling the rheological, kinetic, and mechanical properties of these materials.
dc.identifier.urihttps://repositorio.cefetmg.br//handle/123456789/2941
dc.language.isopt
dc.publisherCentro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais
dc.publisher.countryBrasil
dc.publisher.departmentDepartamento de Engenharia de Materiais
dc.publisher.initialsCEFET-MG
dc.subjectCimento - Propriedades físico-químicas
dc.subjectArgilas
dc.subjectEscória
dc.subjectCalorimetria
dc.titleInfluência do teor de ativador alcalino no desempenho de sistemas álcali-ativados binário e ternário contendo escória de altoforno, argila calcinada e calcário
dc.typeTrabalho de Conclusão de Curso da Graduação

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