Development of ceramic bodies using alkaline activation in the red ceramic residue

Autor: BEZERRA, Izabelle Marie Trindade.
Přispěvatelé: NEVES, Gelmires de Araújo., MENEZES, Romualdo Rodrigues., FERREIRA, Heber Carlos., SOUZA, Jozilene de., CARVALHO, João Batista Queiroz de., MACEDO, Reginaldo Severo de.
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2014
Zdroj: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG
Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)
instacron:UFCG
Popis: Submitted by Ruth Quaresma de Freitas (ruth_quaresma@hotmail.com) on 2019-09-20T18:35:41Z No. of bitstreams: 1 IZABELLE MARIE TRINDADE BEZERRA - TESE PPG-CEMat 2014.pdf: 2599130 bytes, checksum: b199a3b8071eae87d0c3e6c99920c1e1 (MD5) Made available in DSpace on 2019-09-20T18:35:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 IZABELLE MARIE TRINDADE BEZERRA - TESE PPG-CEMat 2014.pdf: 2599130 bytes, checksum: b199a3b8071eae87d0c3e6c99920c1e1 (MD5) Previous issue date: 2014-02-26 A ativação alcalina se baseia na utilização de precursores reativos contendo sílica e alumina em sua constituição, que após serem expostos a ambientes alcalinos e ao contato com cátions de compensação eletrostática, como os íons Na+ e K+, desenvolvem um material cimentício. O resíduo da cerâmica vermelha, por ser constituído de silício e alumínio, apresenta potencial para ser utilizado no desenvolvimento de novos materiais alcalino ativados. Assim, esta pesquisa teve por objetivo a reciclagem dos resíduos da produção de telhas e blocos cerâmicos, para produção de corpos cerâmicos através do processo de ativação alcalina. Inicialmente foi realizada a caracterização do material precursor através de análise química, DRX e análise térmica (TG/DTA). Posteriormente, foi realizada a otimização da granulometria e da quantidade de água usada nas formulações. Em seguida foi analisada a influência da relação Si/ativador no desempenho mecânico de misturas compostas por resíduo da cerâmica vermelha, hidróxido de sódio, hidróxido de potássio e silicato de sódio como ativadores alcalinos. Foi determinada a condição ótima de cura utilizando um planejamento experimental 22 do tipo estrela com ponto central, tendo como variáveis a temperatura e a concentração do ativador alcalino e resposta o módulo de ruptura à flexão; e avaliada a durabilidade e envelhecimento através da simulação de chuva dirigida, envelhecimento natural, exposição a meios ácidos (ácido clorídrico e sulfúrico) e névoa salina. Para isso, foram confeccionados corpos de prova cilíndricos nas dimensões de 2,5 x 5,0 cm (diâmetro x altura), com as proporções do Si:Al:Ativador de 3:1:1 e 2:1:1. Diante dos resultados observou-se que é necessário um tempo maior para que as reações geopoliméricas possam ocorrer melhorando as propriedades mecânicas dos produtos obtidos, no entanto, quando os produtos são submetidos a condições de exposição mais agressivas as propriedades mecânicas diminuem devido à ação da lixiviação. The alkaline activation is based on the use of reactive precursors containing silica and alumina in its constitution, which after being exposed to alkaline environments and contact with electrostatic compensation cations, such as Na+ and K+, they develop a cementitious material. The residue of red ceramic, being composed by silicon and aluminum, has the potential to be used in the development of new activated alkaline materials. Thus, this research aimed to recycle waste from the production of tiles and ceramic blocks for production of ceramic specimens by alkaline activation process. Initially characterization of the precursor material by chemical analysis, XRD and thermal analysis (TG/DTA) was performed. Subsequently, the optimization of the particle size and the amount of water used in the formulations was done. Next it was examined the influence of Si/activator ratio in mechanical performance of mixtures that contain red ceramic residue, sodium hydroxide, potassium hydroxide and sodium silicate as alkaline activators. The optimal condition of curing was determinate using an experimental planning 22 type star with center point, having as variables the temperature and concentration of alkaline activator and answer the mechanical strenght, and evaluated the durability and ageing by simulating driving rain, natural ageing, exposure to acidic media (hydrochloric and sulfuric acid) and salt spray . For this, cylindrical specimens were fabricated in the dimensions of 2.5 x 5.0 cm (diameter x height), with the proportions of Si:Al:Activator 3:1:1 and 2:1:1 . It was observed that a great time is required for the occurrence of geopolymeric reactions improving the mechanical properties of the products obtained. However, when products are subjected to more aggressive conditions of exposure, mechanical properties decrease due to leaching.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: