Estudos Sobre a Composição de Argamassas Obtidas Através da Activação Alcalina de Lamas Residuais de Minas Fernando Pacheco Torgal - Instituto Politécnico de Castelo Branco João Paulo de Castro Gomes - Universidade da Beira Interior Said Jalali Universidade do Minho
Estado da Arte Parâmetros de composição que influenciam a resistência em ligantes activados alcalinamente? a) Tipo de activador b) Concentração do activador c) Razão atómica H2O/ Na2O d) Módulo de sílica (razão mássica SiO2/ Na2O) e) Percentagem de hidróxido de cálcio
Lago de lamas residuais 1 milhão de toneladas
Composição quimica e sup. especifica de Blaine Constituintes ( %) Lamas 53,48 SiO 2 Al 2 O 3 16,66 Fe 2 O 3 12,33 K 2 O Na 2 O Mg O 1,27 S O 4 3,10 Ti O 2 1,39 As Outros óxidos Sup. especifica (m 2 /kg) 7,65 0,62 1,28 2,22 357
Tratamento térmico
Ligante obtido por activação alcalina de lamas Residuais de minas (AALRM) Razão mássica entre agregados, lamas e activador alcalino - 1,5:1:1 Razão mássica entre silicato de sódio e hidróxido de sódio - 2,5:1 Hidróxido de cálcio 10% Concentração do hidróxido 24 M
Ligante AALRM em estado fresco
Teor de Ca(OH)2 (22,5%) Teor de Ca(OH)2 (10%) 16M (13,9) 14M (14,6) 12M (15,3) 10M (16,3) 8M (17,5) 6M (19,1) Concentração de hidróxido de sódio (razão atómica H2O/ Na2O) 16M (13,4) 14M (14,1) 12M (14,8) 10M (15,7) 8M (16,7) 6M (18,2) Concentração de hidróxido de sódio (razãoatómica H2O/ Na2O) 35 35 30 30 25 25 20 20 15 15 10 10 5 5 0 0 20 40 60 80 100 Dias de cura 0 0 20 40 60 80 100 Dias de cura
Perda de resistência com o tempo de cura Hipótese 1 A reacção CSH e a reacção geopolimérica competem entre si por silicatos solúveis, resultando numa fase ligante composta em duas fases agora da mesma dimensão e mais porosas o que origina redução da resistência Hipótese 2 - Possibilidade de ocorrência de fissuração por retracção junto aos agregados Hipótese 3 Formação de gel, à semelhança do que ocorre na reacção álcali-silica, de betões com cimento portland, sendo que o aumento do volume desse gel contribuiria para explicar a perda de resistência
Teor de Ca(OH)2 (10%) Teor de Ca(OH)2 (15%) 1 7 14 28 56 90 Dias de cura 1 7 14 28 56 90 Dias de cura 30 30 Resistência à compressão (MPa) 25 20 15 10 Resistência à compressão (MPa) 25 20 15 10 5 5 0 13 14 15 16 17 18 19 0 13 14 15 16 17 18 19 Razão atómica H2O/Na2O Razão atómica H2O/Na2O
Teor de Ca(OH)2 (10%) Teor de Ca(OH)2 (25%) 80 8M (14,3) 14M (12,6) 24M (10,3) Concentração de hidróxido de sódio (razãoatómica H2O/ Na2O) 80 8M (15,0) 14M (13,1) 24M (10,7) Concentração de hidróxido de sódio (razãoatómica H2O/ Na2O) 70 70 Resistência à compressão (MPa) 60 50 40 30 20 Resistência à compressão (MPa) 60 50 40 30 20 10 10 0 0 20 40 60 Dias de cura 0 0 20 40 60 Dias de cura
CONCLUSÕES Para percentagens de hidróxido de cálcio superiores a 10% é notória uma perda significativa de resistência a partir dos 14 dias Os resultados permitem prever que a utilização de menores razões molar água/sódio, permitirão obter resistências mais elevadas. A utilização da concentração de hidróxido de sódio de 24 M, contribui para um elevado crescimento da resistência à compressão quer para idades iniciais com resistências superiores a 30 MPa ao fim de apenas 1 dia, atingindo valores de quase 70 MPa ao fim de 28 dias de cura.