Influência da quantidade de água na formação de eflorescência em geopolímeros a base de metacaulim

Influence of water amount in efflorescence formation of the Geopolymers based on metacaulim

RESUMO

Os geopolímeros são suscetíveis à formação de eflorescência, a qual é uma manifestação patológica que afeta as propriedades mecânicas e a durabilidade dos geopolímeros. O objetivo do trabalho foi avaliar a influência da quantidade de água sobre a resistência à compressão e sobre a formação de eflorescência no estado fresco de um geopolímero a base de metacaulim. Hidróxido de sódio e silicato de sódio foram utilizados como ativadores e um tipo de metacaulim foi utilizado como precursor. Os materiais geopoliméricos foram desenvolvidos variando a razão molar total de H₂O/Na₂O com valores de 15,0, 15,5, 16,0, 16,5 e 17,0. Os resultados mostraram que a quantidade de água tem influência significativa sobre a formação de eflorescência na superfície dos geopolímeros, isto é, quanto maior for a razão molar H₂O/Na₂O, maior foi a área de eflorescência. A maior taxa de crescimento da eflorescência ocorreu aproximadamente entre 500 e 1000 minutos, após esse tempo o crescimento teve uma tendência de estabilização. Os resultados de resistência à compressão mostraram que a quantidade de água e o tempo de cura influenciaram significativamente, sendo que quanto maior a razão molar de H₂O/Na₂O menor foi a resistência à compressão média.

Palavras-chave
Geopolímero; Eflorescência; Metacaulim; Resistência à compressão

ABSTRACT

Geopolymers are susceptible to efflorescence formation, which is a pathological manifestation that affects the mechanical properties and durability of geopolymers. The aim of work was to evaluate the influence of the water amount on compressive strength and efflorescence formation in the fresh state of a metakaolin-based geo-polymer. Sodium hydroxide and sodium silicate were used as activators and a type of metakaolin was used as a precursor. Geopolymer materials were developed varying the total molar ratio of H₂O/Na₂O with values of 15.0, 15.5, 16.0, 16.5 and 17.0. The results showed that the water amount has a significant influence on the formation of efflorescence on the surface of geopolymers in the fresh state, i.e., the greater the molar ratio H₂O/Na₂O, the greater the area of efflorescence. Highest rate of efflorescence growth occurred approximately between 500 and 1000 minutes, after which time growth tended to stabilize. Compressive strength results showed that the water amount and the curing time significantly influenced, and the higher the molar ratio of H₂O/Na₂O, the lower the average compressive strength.

Keywords
Geopolymer; Efflorescence; Metakaolin; Compressive Strength

1. INTRODUÇÃO

O geopolímero é um material que pode ser fabricado a partir de diversas matérias primas, podendo aproveitar e utilizar desde diferentes resíduos industriais ou subprodutos destes. Os materiais geopoliméricos são basicamente formados por um material que contém elevado teor de sílica e alumina (aluminossilicatos), chamado precursor, o qual pode ser facilmente dissolvido em uma solução de elevada alcalinidade, um ativador [¹]. Os ativadores são essenciais para a formação e estabilização de uma nova estrutura, são fundamentais para dissolver certas quantias de sílica e alumina (SiO₂ e Al₂O₃). Normalmente são utilizados dois tipos de ativadores alcalinos: soluções de hidróxido alcalino ou uma mistura de soluções de silicato alcalino e de hidróxido alcalino. Os ativadores mais utilizados são uma mistura de hidróxido de sódio ou hidróxido de potássio com silicatos de sódio [², ³].

Quando comparados com os materiais desenvolvidos com cimento Portland, os geopolímeros se destacam por apresentarem vantagens à resistência ao calor, e baixa condutividade térmica [⁴] e na resistência à ataques químicos [⁵], na resistência ao ataque de ácidos, os materiais álcali ativados tiveram menor perda de massa quando comparadas ao Cimento Portland [⁶, ⁷]. Também, os geopolímeros podem diminuir as taxas de emissão de CO₂, pois não utilizam do processo de clinquerização, reduzindo ainda o consumo de energia [⁴]. Segundo a pesquisa realizada por BORGES et al. [⁸], o emprego de concretos geopoliméricos ao invés do concreto de cimento Portland pode possibilitar a redução de cerca de 72,4% da emissão de CO₂, além de diminuir a quantidade de energia necessária na fabricação do concreto em 45,8%.

Apesar destas características importantes, os geopolímeros possuem em sua composição final, um pouco de água, restante da solução que tende a evaporar gradualmente para o ambiente externo através de poros internos. Isso também ocorre com a grande quantidade de sais livres, ou seja, substâncias que não reagiram na sintetização geopolimérica. Os álcalis lixiviados reagem com o CO₂ presente no ar formando depósitos de sais na superfície do geopolímero, fenômeno este, conhecido como eflorescência [⁹, ¹⁰].

A formação de eflorescências depende dos teores de ativação, já que estes são os responsáveis pela estrutura porosa do geopolímero e a estabilidade de álcalis na estrutura. A formação de eflorescência pode ser considerada como uma manifestação patológica, gerando efeitos negativos na resistência e/ou na durabilidade do material. O fenômeno de eflorescência em geopolímeros é muito complexo e existem muitas lacunas ainda não foram preenchidas [¹¹].

Diversos autores [¹²,¹³,¹⁴,¹⁵,¹⁶,¹⁷] avaliaram o efeito da água na síntese de geopolímeros. Um estudo analisou o efeito de um teor de água adicional à pasta geopolimérica a base de cinza volante, ativada com NaOH e Silicato de sódio, a água adicional aumenta a trabalhabilidade da pasta, porém, diminui a resistência a tração e a resistência a compressão do material resultante [¹⁵]. A resistência a compressão também pode estar associada a densidade do material, quanto mais denso o material for, maior será a resistência, isto está diretamente ligado a quantidade de água, já que quanto menor for o teor de água, mais compacta será a estrutura [¹⁸, ¹⁹].

O objetivo deste estudo foi avaliar a influência da quantidade de água utilizada na sintetização do geopolímero, sob a formação de eflorescência na superfície da pasta geopolimérica no estado fresco. Também, a influência da quantidade de água sobre a resistência à compressão foi avaliada para diferentes tempos de cura.

2. MATERIAIS E MÉTODOS

Neste trabalho foram desenvolvidos geopolímeros com diferentes quantidades de água para a sintetização. A execução do trabalho foi subdividida em uma etapa preliminar, que compreende a seleção, preparação e caracterização dos materiais utilizados, e posteriormente a etapa de sintetização dos corpos de prova. Para melhor compreensão das etapas desenvolvidas no trabalho, foi produzido o infográfico apresentado Figura 1.

Figura 1:
Resumo gráfico – Metodologia.

2.2. Materiais

2.2.1. Precursor

Como precursor foi utilizado o metacaulim comercial HP Ultra – MB, o qual possui as propriedades químicas apresentadas na Tabela 1. O metacaulim é constituído principalmente de sílica (SiO₂) e de alumina (Al₂O₃), tendo respectivamente 54,6% e 34,84% de massa. Essa quantidade de sílica e de alumina estão de acordo com as quantidades necessárias para utilização em geopolímeros. Alterar a relação SiO₂/Al₂O₃ em geopolímeros permite assim a síntese de materiais com diferentes estruturas através de um mecanismo que envolve a dissolução, seguida de policondensação do gel [²⁰]. No entanto, a maioria dos autores concorda que o mecanismo envolve a dissolução, seguida de policondensação de gel. A porcentagem de 0,15% de LOI corresponde a matéria que foi perdida com o fogo. A composição química foi determinada a partir do ensaio de fluorescência de raio X. A análise foi realizada pelo Laboratório de Caracterização Microestrutural- LACAMI de Criciúma/SC através do equipamento de modelo EDX 7000 da marca Shimadzu. Inicialmente foi realizado o teste de perda ao fogo a fim de eliminar os materiais orgânicos e água presentes no metacaulim e, sequencialmente foi determinada a composição química pelo método semiquantitativo óxido para amostras sólidas (metálicas, inorgânicas) ou em pó.

Table 1:
Teor de óxidos do metacaulim HP Ultra – MB, obtido pela análise de fluorescência de raio-X.

AMOSTRA	ELEMENTOS
	SiO2	Al2O3	TiO2	Fe2O3	MnO	MgO	SO3	ZrO2	K2O	P2O5	LOI	Total
MB	54,60	34,84	1,98	4,45	0,05	0,48	0,12	0,12	3,18	0,03	0,15	100,0

• LOI – perda ao fogo; MB - Metacaulim HP Ultra

Os principais óxidos utilizados na formulação dos geopolímeros são SiO₂, Al₂O₃ e o Fe₂O₃, os quais fazer parte das equações para encontrar o módulo de sílica e o percentual de álcalis [²¹]. Já o TiO₂, em tamanho nanométrico, pode promover a formação do geopolímero [²²] e o K₂O pode governar a resistência mecânica do geopolímero quando Na₂O for e inexistente ou muito pequena na mistura [²³].

A distribuição de tamanhos das partículas do metacaulim foi obtida através do ensaio de granulometria por difração de laser. Para esse ensaio foi utilizado um equipamento Bettersizer S2- WD (marca AcilWeber) e a metodologia utilizada foi via úmida, pelo método de Fraunhofer. Uma faixa de tamanho de 0,02 µm a 2000 µm de diâmetro. Os diâmetros das partículas do metacaulim foram definidos pelo tamanho das partículas retidas em 10% (D10), 50% (D50) e 90% (D90) de massa do material. O tamanho médio das partículas foi de 27,22 µm. Na Figura 2 pode ser observada a curva de distribuição do tamanho das partículas do metacaulim utilizado.

Figura 2:
Distribuição do tamanho das partículas para o metacaulim HP Ultra.

A existência de fases cristalinas foi determinada por difração de raios X (DRX) para o metacaulim HP Ultra. O ensaio de DRX foi realizado com um difratômetro (X’pert PRO Multifuncional, PanAlytical) usando radiação CuKα (λ = 1,5418 Å) a 40 kV e 30 mA e irradiações variando de 0 a 90° (2θ), com intervalo de 0,05° para cada 1 s. Na Figura 3 pode ser visualizado o difratograma de raios-X para o metacaulim HP Ultra.

Figura 3:
Difração de raio-X para o metacaulim HP Ultra.

As quantidades de fases cristalinas e amorfas foram determinadas pelo método de Rietveld [²⁴, ²⁵]. As fases cristalinas observadas foram moscovita [KAl₂(Si₃Al)O₁₀(OH,F)₂], caulinita [Al₂Si₂O₅(OH)₄], quartzo (SiO₂), ilita {(K,H₃O)(Al,Mg,Fe)₂(Si,Al)₄O₁₀[(OH)₂,H₂O]} e fengita [K(Al,Mg)₂(OH)₂(Si,Al)₄O₁₀]. Os picos característicos de quartzo e caulinita indicam a presença de impurezas e calcinação incompleta. Além disso, um halo amorfo na faixa de 2θ entre 17 e 35° foi observado. Este halo está diretamente relacionado com a fração amorfa de meta-caulim (73,18%), a qual é benéfica para as reações de geopolimerização, pois aumenta a resistência mecânica da matriz geopolimérica [²⁶, ²⁷]. Segundo LONGHI [²⁸], quanto maior for o amorfismo do metacaulim, maior a reatividade, isto é, a maior quantidade de sílica ativa é formada para dissolver em um meio alcalino [²⁹].

2.2.2. Ativadores

Os ativadores são materiais com alto nível de corrosividade, mas suas propriedades importantes são a viscosidade e seu calor de dissolução. Como ativadores alcalinos, foi utilizado silicato de sódio alcalino C112, (Na₂SiO₃), com uma concentração de 53% de H₂O, 15% de Na₂O e 32% de SiO₂, com uma razão SiO₂/Na₂O de 2,14 e hidróxido de sódio em escama (NaOH), com 98% de pureza, da marca Sodabel.

2.3. Preparação dos geopolímeros

Inicialmente foi feita a separação e pesagem dos materiais a serem utilizados na mistura. Sequencialmente, o hidróxido de sódio foi diluído em água formando uma solução líquida, a qual, foi deixada descansar por 24 horas devido ao aquecimento gerado pelo efeito exotérmico da reação química. O silicato de sódio foi adicionado na solução de hidróxido de sódio, misturando até a solução ficar homogenia. A solução resultante e o precursor (metacaulim) foram misturados por uma argamassadeira com velocidade de 240 r.p.m. durante 5 min.

A pasta foi adicionada em uma forma de silicone com moldes de dimensões 20 × 20 × 20 mm e em moldes de PVC cilíndricos com 40 mm de diâmetro e 10 cm de altura. A escolha das dimensões para os corpos de prova (CPs) foi de acordo com diferentes trabalhos encontrados na literatura [¹⁷, ³⁰,³¹,³²]. Os CPs cúbicos foram isolados com plástico filme e mantido a temperatura ambiente (25 °C) até o total endurecimento, o qual ocorreu aproximadamente após dois dias de cura. Os CPs cilíndricos foram imediatamente alocados no aparato para filmar a formação de eflorescência. Na Figura 4a pode ser observada a pasta de geopolímero nos moldes e na Figura 4b observa-se os CPs retirados da forma, que, sequencialmente, foram retificados com lixa de grão P400.

Figura 4:
(a) pasta geopolimérica na forma de silicone e (b) CPs retirados das formas após endurecimento completo.

2.4. Caracterização dos geopolímeros

2.4.1. FTIR

Espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier foi utilizada para avaliar a possível interação química no processo de geopolimerização. Para esse ensaio foi utilizado um espectrômetro Perkin Elmer FTIR-ATR com modo de absorção de 4000 a 400 cm⁻¹.

2.4.2. Eflorescência

A nucleação e crescimento da eflorescência foi avaliada durante as primeiras 24 horas de cura. Lupas de aumento de modelo Digital Usb, câmera de 2Mp XTRAD foram fixadas em um aparato com aberturas para posicionamento das amostras, conforme pode ser visualizado na Figura 5a. As imagens e vídeo foram obtidos a partir do software OBS Studio, o qual registrou imagens com uma taxa de 0,03 frames/s. Para a determinação do crescimento da eflorescência foi utilizado o software ImageJ, isto é, foram medidas as áreas superficiais de eflorescência para imagem geradas a cada 30 min. Na Figura 5b pode ser observada a sequência de análise realizada no ImageJ, isto é, a imagem original é transformada em uma imagem de 8 bits e sequencialmente é feito um ajuste de limites (adjustment threshold) determinando o percentual de eflorescência (região branca) na superfície da amostra.

Figura 5:
(a) Aparato para fixação dos microscópios e corpos de prova. (b) Sequência de tratamento das imagens geradas.

2.4.3. Resistência à compressão

O ensaio de resistência à compressão foi realizado para 3, 7, 14 e 28 dias de cura dos CPs. Para esse ensaio foi utilizada uma prensa EMIC, modelo PC 200C, com capacidade de 2000 kN. A velocidade de ruptura foi de 0,7 mm/min e precisão de aproximadamente 1% da carga aplicada.

2.5. Projeto experimental

Inicialmente foi definido o traço das pastas geopoliméricas de acordo com DAVIDOVITS [²¹], que propôs razões molares ideais considerando os intervalos de valores descritos na Tabela 2.

Tabela 2:
Intervalo de razões molares propostas por DAVIDOVITS [²¹].

RAZÕES MOLARES
SiO2/Al2O3	3,5–4,5
Na2O/SiO2	0,20–0,48
Na2O/Al2O3	0,80–1,6
H2O/Na2O	10–25

Os fatores mantidos constantes foram as razões molares de SiO₂/Al₂O₃, Na₂O/Al₂O₃ e Na₂O/SiO₂, com valores de 4,0, 0,96 e 0,24, respectivamente. Para o fator razão molar H₂O/Na₂O foram escolhidos 5 níveis (15,0, 15,5, 16,0, 16,5 e 17,0), nos quais foi alterado apenas a quantidade de água de cada traço [³³]. Esses valores foram escolhidos de acordo com os pontos centrais dos intervalos da Tabela 2. Na Tabela 3 podem ser observada a matriz experimental com as quantidades de materiais utilizadas nos experimentos.

Tabela 3:
Matriz experimental.

ORDEM	MK	SS(g)	NaOH (g)	H2O (g)	ATIVADOR		RAZÃO MOLAR TOTAL
					MS	% álcali	SiO2/Al2O3	Na2O/Al2O3	H2O/Na2O	Na2O/SiO2
CP1	200	205,60	16,44	77,18	1,43	43,58	4	0,96	15,0	0,24
CP2	200	205,60	16,44	83,51	1,43	43,58	4	0,96	15,5	0,24
CP3	200	205,60	16,44	89,84	1,43	43,58	4	0,96	16,0	0,24
CP4	200	205,60	16,44	96,17	1,43	43,58	4	0,96	16,5	0,24
CP5	200	205,60	16,44	102,50	1,43	43,58	4	0,96	17,0	0,24

• MK – metacaulim HP Ultra; SS – Silicato de sódio; MS – módulo de sílica

Para cada ordem da matriz experimental foram produzidos 32 CPs cúbicos com arestas de 20 mm e 5 corpos de prova cilíndricos de 40 mm de diâmetro e 10 mm de altura. Os CPs cúbicos foram submetidos ao ensaio de resistência à compressão com idades de 3, 7, 14 e 28 dias (8 CPs para cada idade). Os CPs cilíndricos foram submetidos ao ensaio de eflorescência da pasta geopolimérica no estado fresco.

3. RESULTADOS E DISCUSSÕES

3.1. FTIR – Formação de geopolímero

A Figura 6 mostra os espectros de FTIR para geopolímeros preparados com diferentes razões H₂O/Na₂O. Pode ser identificado que o processo de geopolimerização ocorreu através da formação de um gel, confirmada pela banda entre 991 e 974 cm⁻¹ porque o grau de geopolimerização através desta banda característica é atribuído à assimetria do alongamento do Si-O-Si e Si-O-Al. A banda entre 3800 e 3450 cm⁻¹ foi devida às vibrações O-H e a banda entre 1650 e 1630 cm⁻¹ foi devida às vibrações H-O-H. Essas bandas indicam a presença de ligações fracas de moléculas de H₂O, que foram absorvidas nas superfícies ou presas nas cavidades da estrutura geopolimérica. O surgimento de picos entre 600 e 800 cm⁻¹ indica a dissolução de espécies para a formação dos laços próprios da estrutura do geopolímero. Os resultados obtidos estão de acordo com a literatura [²⁷, ³⁴, ³⁵].

Figura 6:
FTIR dos geopolímeros desenvolvidos com diferentes quantidades de água.

3.2. Eflorescência

Nas Figuras 7, 8, 9, 10 e 11 podem ser observadas as macrografias em diferentes instantes para os CPs 1, 2, 3, 4 e 5, respectivamente. As misturas de geopolímeros com maiores razões molares de H₂O/Na₂O apresentam maior formação de eflorescência durante as 24 horas iniciais de cura. Esse fenômeno pode ser explicado devido a maior quantidade de água liberada durante a reação química de formação dos geopolímeros, isto é, a água presente nos poros é expelida da matriz geopolimérica conduzindo uma quantidade de óxido de sódio, que, em contato com o CO₂ presente no ar, reagem e formam um depósito de eflorescência [¹⁵] Um vídeo mostrando o crescimento de eflorescência para as diferentes quantidades de água pode ser visto pelo seguinte link: https://youtu.be/UTb4k3fvc6A.

Figura 7:
Macrografia da superfície dos corpos de prova CP 1 em diferentes instantes.

Figura 8:
Macrografia da superfície dos corpos de prova CP 2 em diferentes instantes.

Figura 9:
Macrografia da superfície dos corpos de prova CP 3 em diferentes instantes.

Figura 10:
Macrografia da superfície dos corpos de prova CP 4 em diferentes instantes.

Figura 11:
Macrografia da superfície dos corpos de prova CP 5 em diferentes instantes.

LONGHI [¹¹] já destacou em seus estudos que os principais fatores que controlam a taxa de eflorescência e no comportamento mecânico, é a presença de silicatos solúveis e teor de água utilizada no ativador [¹⁸, ¹⁹]. Na Figura 12 pode ser observado um gráfico das áreas superficiais de formação de eflorescência em função do tempo para diferentes quantidades de água. Observa-se que as amostras com maior quantidade de água no ativador tiveram maior área de superfície preenchidas por eflorescências. As amostras com razões molares H₂O/Na₂O de 16,5 e 17,0 (maior quantidade de água no ativador) apresentaram o início da formação de eflorescência no instante em torno de 500 min, já as demais amostras deram início a formação de eflorescência no instante de aproximadamente 1100 min. Observa-se também um crescimento não linear de eflorescência após sua nucleação e sequencialmente, após aproximadamente 500 min, o crescimento tende à estabilização.

Figura 12:
Gráfico da área de eflorescência em função do tempo.

Os comportamentos observados são devido à presença de diferentes quantidades de água, a qual enfraquece a ligação de sódio nos polímeros aluminossilicatos, pois a ligação entre íons de sódio (Na⁺) e a estrutura de alumínio é fraca e isso explica o comportamento de lixiviação [³⁶]. Também, a eflorescências de sódio são mais elevadas em ligantes álcali-ativados com base em matérias-primas à base de aluminossilicatos calcinados a temperaturas abaixo da temperatura de desidroxilação com a adição de carbonato de sódio como uma fonte de cátions de sódio [³⁷].

3.3. Resistência à compressão

Na Figura 13 podem ser observados os resultados de resistência à compressão para os corpos de prova em função da razão molar H₂O/Na₂O e diferentes idades de cura (3, 7, 14 e 28 dias). Não foi possível a obtenção de resultados no primeiro dia (1 dia), pois as amostras não estavam no estado endurecido. Este fato pode estar atribuído a elevada concentração de OH⁻, ou seja, alta alcalinidade. As concentrações de OH⁻, são as que satisfazem as necessidades mínimas para que ocorra a geopolimerização. O excesso dessas concentrações pode acarretar a precoce precipitação do gel aluminossilicato, o que pode evitar a reação entre o precursor e a solução ativadora alcalina, afetando no processo de geopolimerização. Portanto, maiores quantidades de solução de silicato de sódio, podem inibir o processo de geopolimerização, reduzindo as propriedades mecânicas [³⁸]. Quando a quantidade de solução de silicato aumenta, aumentando a razão SiO₂/Al₂O₃, a desidratação da água desacelera e a reação de geopolimerização também, consequentemente o tempo de configuração aumenta [³⁹].

Figura 13:
Gráfico da resistência à compressão em função da razão molar total de H₂O/Na₂O para diferentes tempos de cura.

Na Tabela 4 é possível observar a análise de variância para a resistência à compressão. Observa-se que os dois fatores (razão molar total de H₂O/Na₂O e tempo de cura) tiveram influência significativa com 95% ou mais de confiabilidade, pois o valor de P é menor que 0,05. Também, pode-se afirmar que o tempo de cura é o fator que mais influenciou na resistência à compressão, pois possui maior valor de F.

Tabela 4:
ANOVA para resistência à compressão.

FATOR	SOMA DOS QUADRADOS	GRAU DE LIBERDADE	MÉDIA DOS QUADRADOS	VALOR DE F	VALOR DE P	SIGNIFICANTE
Razão H2O/Na2O (RM)	342,39	4	85,598	36,964	0,0000	Sim
Tempo de cura (TC)	2689,79	3	896,595	387,182	0,0000	Sim
RM*TC	78,93	12	6,578	2,840	0,0065	Sim
Erro	92,63	140	2,316

• ^*
  Interação entre fatores

Como esperado e de acordo com teste estatístico de Tukey (Tabela 5), pode-se afirmar que existe diferença significativa entre as médias de resistência à compressão em relação aos tempos de cura. O valor médio máximo de resistência à compressão obtido foi de 27,1 MPa, um valor de resistência baixo em relação ao esperado para esse tipo de material, que geralmente apresentam valores de resistência à compressão acime 40 MPa. Os baixos valores de resistência à compressão encontrados podem ser explicados pela reatividade do precursor, isto é, o metacaulim utilizado apresenta baixo amorfismo (73,18%) que implica em menor partículas amorfas utilizadas na geopolimerização. A elevada cristalinidade do metacaulim deve-se possivelmente pela falta de temperatura e/ou tempo de sinterização do caulim [²⁷,⁴⁰].

Tabela 5:
Teste estatístico de Tukey para a resistência à compressão.

RAZÃO MOLAR (H2O/Na2O)	NÚMERO DE AMOSTRAS	MÉDIA	AGRUPAMENTO
15,0	32	14,3342	A
15,5	32	12,3967	A
16,0	32	10,1558		B
16,5	32	8,8483		B	C
17,0	32	7,7467			C
TEMPO DE CURA (DIAS)	NÚMERO DE AMOSTRAS	MÉDIA	AGRUPAMENTO
28	40	21,0747	A
14	40	11,7247		B
7	40	6,6507			C
3	40	3,3353				D

Para as razões molares H₂O/Na₂O de 15,0 - 15,5 não houve diferença entre as médias de resistência à compressão, assim como para razões molares de 16,0 - 16,5 e 16,5 - 17,0. Porém observa-se diferença entre as médias de resistência à compressão com o aumento das razões molares de 15,0 a 17,0, podendo afirmar que aumentando a quantidade água na pasta geopolimérica a resistência à compressão diminui, ou seja, a resistência à compressão apresenta comportamento inversamente proporcional à quantidade de água adicionada, semelhante ao comportamento água/cimento em concretos. Embora a quantidade de água não participe da reação na sintetização dos geopolímeros, ela desempenha papel vital apenas na melhoria da trabalhabilidade reduzindo a natureza viscosa da mistura, mas mostra efeito na resistência. Outro aspecto é que a água sai durante o processo de polimerização podendo formar poros e consequentemente diminuir a resistência à compressão. Portanto, a quantidade de água deve ser mantida o mais baixo possível [³³–³⁵].

4. CONCLUSÕES

O presente trabalho teve como principal objetivo avaliar a influência da quantidade de água na formação de eflorescência durante sintetização geopolimérica. Ao analisar os resultados, as seguintes conclusões podem ser obtidas:

• A formação de eflorescência está relacionada com a quantidade de água utilizada na diluição do ativador, isto é, quando maior for a razão molar H₂O/Na₂O, maior será a área superficial de eflorescência no material;

• A formação de eflorescência na superfície dos geopolímeros não apresentou um comportamento linear, isto é, um comportamento exponencial foi observado entre 500 e 1000 min para os CPs 4 e 5.

• A quantidade de água também teve influência significativa sobre a resistência à compressão, porém o tempo de cura foi mais influente (ANOVA - menor valor de P);

5. AGRADECIMENTOS

Os autores deste artigo agradecem o apoio da ATITUS Educação e Fundação Meridional, pela disponibilização dos laboratórios usados para realização dos ensaios.

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Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  17 Out 2022
• Data do Fascículo
  2022

Histórico

• Recebido
  21 Maio 2022
• Aceito
  19 Set 2022