USO DE RESÍDUO CAULINS DA AMAZÔNIA PARA A PRODUÇÃO DE PRECURSORES GEOPOLIMÉRICOS UTILIZADOS NA INDUSTRIA DA CONSTRUÇÃO CIVIL
Geopolímero; Cinética de conversão; Cimento; Resíduo Industrial, Placas geopoliméricas.
A região do rio Capim (Nordeste do Estado do Pará), por suas grandes reservas de caulim para a cobertura de papel, destaca-se nacionalmente. A extração do minério ocorre em média a 20 metros de profundidade, recoberto por sedimentos argilo- arenosos da formação barreiras e de um nível de caulim duro, também conhecido como caulim Flint ou semi-Flint(Ferruginoso), considerado resíduo em função do teor elevado de ferro o que inviabiliza sua aplicação para cobertura. A pesquisa tem como objetivo principal abordar o desenvolvimento dos geopolimeros sintetizados a temperatura ambiente partir de resíduos de extração de beneficiamento de caulins e cinza volante, bem como avaliar suas propriedades e aplicações em placas geopoliméricas de alto relevo. Os Geopolímeros são álcalis amorfos, tridimensionais sintetizado por meio de um precursor(aluminossilicato) em meio alcalino. Essa síntese pode ser derivada de, argilas calcinadas, caulins calcinados, resíduos industriais, cinza volante e outros aluminosilicatos. A cinza volante gerada nas caldeiras do processo Bayer em condições de 900 °C e 120KPa foi também utilizada como fonte de aluminossilicato na reação de geopolimerização. Para aumentar a reatividade da reação foi avaliado o uso de caulim Soft e caulim Flint e semi-flint(ferruginoso) calcinados em diferentes temperaturas (450, 550, 650 700 e 800 °C).E, também em diferentes tempos de calcinação(15,30,60,90 e 120 minutos) . O Hidróxido de sódio (NaOH, 5-40 M) e silicato de sódio (Na2SiO3, SiO2/Na2O = 3,2) como meio alcalino da reação. Os resíduos foram caracterizados por métodos de análise de fluorescência de raios X (FRX), difração de raios X (DRX), espectrometria no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), análise termogravimétrica (TGA) e a análise térmica diferencial (DTA). E, também foram realizados ensaios de resistência à compressão nas amostras geopoliméricas para avaliar o grau de polimerização, uma vez que quanto mais polimerizada estiver a estrutura, maior será a resistência. Para o geopolímero a base de (caulim soft e cinza volante), o melhor resultado foi obtido para a razão SiO2/Al2O3 de 2,65 a 3,04. Para o geopolimero a base de (caulim Flint e cinza volante) o melhor resultado foi para a razão SiO2/Al2O3 de 2,95 e 3,57. O melhor resultado em relação a composição da mistura e desempenho mecânico a compressão foi para o geopolimero a base de (metacaulim ferruginoso e cinza volante) obtidos com razão de SiO2/Al2O3 em uma proporção de 2,88 e 3,54.A placa cerâmica geopolimérica obtida se mostrou com desempenho satisfatório em relação a resistência mecânica a compressão e, também foi sintetizada com matéria prima que contamina o meio ambiente, pois é considerado resíduo de caulim pelo teor de ferro elevado. Além disso, contribui com o meio ambiente, pois são sintetizados com resíduos ambientais gerados pela cadeia produtiva do alumínio. Ademais, essa placa cerâmica sintetizada de resíduos de caulins contribui com o fator economicosocioambiental, pois possui resíduos industriais no processo de obtenção e, também contribui com o meio ambiente, posto que são reaproveitados em novos materiais usados na construção civil. E de certa forma contribui com as famílias que moram nas proximidades das minas, uma vez que essas famílias são as mais prejudicadas por terem mais contato com os resíduos que muitas das vezes são lixiviados por rios e lagos. A síntese de cimento geopolimerico a partir de resíduos, se mostrou como uma alternativa ao uso do cimento Portland, devido o cimento geopolimerico ter apresentado maior resistência a compressão e ser menos poluente em sua obtenção.