Considerações acerca da pré-fabricação com betões á base de ligantes geopoliméricos

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1 Considerações acerca da pré-fabricação com betões á base de ligantes geopoliméricos Fernando Pacheco Torgal Instituto Politécnico de Castelo Branco Said Jalali Universidade do Minho

2 Cimento portland O passado e o presente Objectivo da investigação? Desenvolvimento de novo ligante durável e amigo do ambiente

3 Cimento portland: elevado nível de emissões de carbono químico por calcinação de calcário 3CaCO3 + SiO2 Ca3SiO5 + 3CO2

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5 Durabilidade do betão Elevada quantidade de cal susceptível de ataque químico e lixiviação Permeabilidade relativamente elevada que permite o ingresso de água, gases e substancias agressivas, que provocam fenómenos de carbonatação e de corrosão das armaduras.

6 VITRUVIUS (De Architectura) Relato acerca das argamassas romanas á base de cal e pozolanas Hidraulicidade por formação de CSH compostos geopoliméricos???

7 Glukhovsky (1959), é o primeiro investigador a analisar os ligantes utilizados em construções históricas, concluindo serem compostos por aluminosilicatos cálcicos hidratados, à semelhança dos que ocorrem no cimento portland e fases cristalinas do tipo analcite, Joseph Davidovits desenvolve e patenteia ligantes obtidos por activação alcalina de caulino e metacaulino, tendo criado em 1978 o termo geopolimero.

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9 Hidratação do cimento portland Hidratação C3S + C3A Formação de CSH e portlandite

10 3 - Formação de produtos de reacção 1- Fase de dissolução 2 - Fase de indução

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13 Comissão do RILEM Alkali activated materials ( ) Benefit the general public by enabling utilisation and beneficiation of large-volume waste streams that are currently discarded or landfilled, and also via the reductions in CO2 emission that are achievable by the uptake of alkali activation technology. The superior performance of these materials in various scenarios, in particular those requiring resistance to freeze-thaw cycling or salt scaling, will also provide highly significant economic benefits due to the lengthening of maintenance and replacement cycles for structures such as bridges and road surfaces as well as buildings. The commercialisation of alkali activation technology for applications such as these in the developed world has been greatly hindered by the absence of an established set of Standards for material specification, a situation which will be addressed directly by the work of this Committee.

14 Investigação em Portugal Activação de resíduos de minas Fase de calcinação

15 Calcinação Difracção de raios-x

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18 Betão C.P 32,5 Betão C.P 42,5 G.P Resistência à compressão (MPa) Dias de cura

19 Absorção de água 5-9 vezes menor que em betões correntes

20 Resistência ao desgaste no ensaio de Los Angeles AALRM C 30/37 C20/25

21 Imersão em ácido nítrico 24 horas AALRM C 30/37

22 Ensaio de lixiviação Substância Zinco (Zn) Arsénio (As) Chumbo (Pb) Cobre (Cu ) Manganésio (Mn) Ferro (Fe) Potássio (K) Sódio (Na) Magnésio (Mg) Sulfatos (SO 4 ) Quantidade detectada (mg/l) 0,011 < 0,002 0,197 0,062 0,019 0, , ,5 0,163 < 0,003 Valores limites (DIN S4) Max. 2 0,1 0, Min. 5 0,5 1,