Concreto geopolimérico leve: análise do isolamento térmico e da resistência frente a altas temperaturas

Abstract

Pesquisas acerca de novos materiais para uso no setor da construção civil visando à sustentabilidade têm crescido com o passar dos anos, principalmente no que tange a produção de cimentos alternativos. Isso se dá devido às elevadas emissões de gases poluentes provenientes do processo de fabricação do cimento Portland, aglomerante mais utilizado atualmente. Nesse cenário surge o geopolímero, um ligante obtido através da ativação alcalina de um precursor em pó rico em sílica e alumina que apresenta propriedades cimentícias e reduzido impacto ambiental. Entretanto, por ser um material recente, descoberto e patenteado apenas por volta dos anos 1990, ainda são necessários diversos estudos a fim de comprovar sua viabilidade de uso em larga escala. A partir disso, ao analisar as lacunas existentes acerca do tema, verificou-se uma carência de pesquisas e dados quanto ao isolamento térmico, resistência frente a altas temperaturas e absorção por capilaridade de elementos produzidos com o geopolímero como aglomerante, bem como quanto à utilização de agregados alternativos para a produção do concreto geopolimérico que confiram leveza à mistura como, por exemplo, a argila expandida. Nesse sentido, o presente trabalho busca obter dados que permitam a análise e um melhor entendimento do comportamento desse material de forma a estreitar a lacuna mencionada, bem como verificar a possibilidade de uso do mesmo para a fabricação de elementos pré-moldados e pré-fabricados como, por exemplo, painéis para vedação vertical, visando conferir agilidade ao sistema de produção e menos impacto ambiental. Portanto, inicialmente foi realizado um amplo estudo para estabelecimento dos traços de concreto a serem estudados, bem como o meio de implantação da argila expandida às misturas. Uma vez executado o cálculo da dosagem e estabelecidas as substituições parciais, em volume, de 30% e 70% do agregado graúdo pela argila expandida, fez-se a moldagem de placas de concreto e corpos de prova cilíndricos para execução dos ensaios. Os traços avaliados foram denominados CP, CP30% e CP70% quando utilizado cimento Portland, sendo os espécimes produzidos encaminhados à cura em câmara úmida, e GP, GP30% e GP70% quando utilizado cimento geopolimérico, sendo os espécimes produzidos encaminhados à cura térmica à 50°C ao longo de 24 horas e após, até a realização dos ensaios, a temperatura ambiente. Quanto ao isolamento térmico, foi possível concluir que o traço GP70% forneceu os melhores dados, atingindo isolamento de aproximadamente 40°C ao ser submetido a uma fonte de calor de 90°C. Já quanto ao ensaio de resistência frente à altas temperaturas verificou-se um melhor comportamento dos concretos geopoliméricos em comparação aos concretos convencionais, que obtiveram quedas de resistência inferiores. Além disso, quanto ao ensaio de absorção por capilaridade, verificouse a presença de alta porosidade e ocorrência de eflorescências nos concretos geopoliméricos ensaiados. Finalmente, a partir dos resultados obtidos, constata-se que a argila expandida é capaz de conferir leveza aos concretos, bem como aprimorar o isolamento térmico dos mesmos. Quanto aos geopolímeros, entende-se que seu uso para fabricação de painéis de concreto com adequado isolamento térmico e eficiente comportamento frente à altas temperaturas é possível, porém pesquisas mais profundadas acerca do tema ainda devem ser executadas. Palavras-chave: Ativação Alcalina. Aglomerante alternativo. Elementos pré-moldados.