Resistência de vigas construídas com geopolímeros

Abstract

Numa época, como a atual, em que são tão debatidas as questões relacionadas com a sustentabilidade, torna-se imperativo reduzir os impactos ambientais gerados pela indústria da construção civil, que se estimam ser da ordem de 7 a 8%, em termos de poluição. Ainda neste contexto, não se pode ignorar a energia consumida atualmente na fase de construção, se for tido em conta todo o processo, desde a extração do calcário nas pedreiras, para produção de cimento, até aos acabamentos finais. Sabe-se também que importantes monumentos antigos, nomeadamente as pirâmides egípcias e o coliseu de Roma, se apresentam em bom estado de preservação a nível estético e mecânico, resistindo aos milhões de visitas e às intempéries. É também sabido que estas estruturas não foram construídas com rochas naturais e muito menos com os betões usados atualmente. É na sequência dos factos referidos nos parágrafos anteriores que surge o conceito de ativação alcalina. Na presente dissertação pretende-se estudar a viabilidade de utilização de um ligante ativado alcalinamente na substituição integral do tradicional ligante hidráulico, que é o cimento. O trabalho, de cariz laboratorial, incide na avaliação da resistência, em flexão simples de vigas simplesmente apoiadas, sujeitas a um carregamento constituído por duas cargas pontuais, simetricamente colocadas a um terço de cada apoio das vigas. Para o efeito construíram-se e ensaiaram-se 10 vigas, das quais metade foram construídas utilizando metacaulino e a outra metade utilizando cinzas volantes como ligante. Para além destas, construíram-se também 5 vigas de argamassa tradicional para comparação do comportamento. As vigas foram ensaiadas com vista à caracterização dos parâmetros mecânicos, quer ao nível dos seus pontos característicos, fissuração, cedência e carga máxima, quer ao nível da rigidez elástica e da fase de desenvolvimento da fissuração

Nowadays subjects related to sustainability are becoming very important issues. It is crucial to minimize the environmental impacts due to construction industry that are estimated to be around 7 to 8% regarding to pollution. Still in this context, the total amount of energy consumption during construction cannot be discarded if the all process is considered since the extraction of limestone, in order to produce cement, to the final finishing. It is also known that very important old monuments, namely the Egyptian pyramids and the Rome Coliseum, present good preservation conditions esthetically and mechanically, resisting to millions of tourists and bad climate conditions. It is also known that these buildings were not constructed with natural stones neither with the concrete used nowadays. As a consequence of the referred considerations, the concept of alkaline activation appears. In this thesis it is intended to study the feasibility of using an alkaline activated binder in order to totally replace the traditional hydraulic binder, the cement. The laboratory work carried out relays on the mechanical resistance evaluation on the simple bending of simply supported beams submitted to two loads symmetrically placed at the one third of each support. For the study, 10 beams were built and tested: half of them were built by using metakaoulin as binder and the other half by using fly-ash. Moreover, 5 traditional beams were also built as the control group. The beams were tested in order to make the mechanical characterization by considering some important points, namely cracking, yield and maximum load, at its elastic stiffness and at its cracking developing phase