Evaluation of the influence of alumina addition on metakaolin-based geopolymer.

Geopolímeros constituem uma classe de materiais que vem sendo estudada desde a década de 50, quando foram desenvolvidos sistemas álcali ativados contendo silicato de cálcio (CSH) e fases aluminossilicatos usados para construções na antiga União Soviética. Desde então os estudos a cerca desta classe de materiais tem aumentado de forma intensa, seja devido as excelentes propriedades exibidas por estes ou ate mesmo pelas possibilidades de novos usos e aplicações. Nesse sentido, este trabalho teve como objetivo avaliar a influencia da adição de alumina nas propriedades mecânicas e características microestruturais em geopolímeros a base de metacaulim, para isso foi escolhido um planejamento experimental. Os geopolimeros foram sintetizados a partir de misturas de metacaulim/alumina com uma solução de hidróxido de sódio por prensagem uniaxial e sob diferentes condições de síntese e cura, tais como: temperatura e tempo de cura, teor de umidade da massa de prensagem, teor e granulometria da alumina adicionada. Foi possível verificar que a temperatura e o tempo de cura tem um importante papel no desenvolvimento da resistência, sendo a temperatura um fator significante, ao nível de 95% de confiança, em todos os planejamentos. O aumento do teor de umidade aumentou significativamente a influencia do teor de alumina grossa adicionada. A incorporação de alumina ao sistema não provocou qualquer modificação sobre a perda de massa, temperatura de cristalização e porosidade. A alumina adicionada aos geopolímeros, sobretudo a alumina fina, favoreceu de forma a aumentar a resistência mecânica dos produtos obtidos agindo como reforço na matriz geopolimérica.Geopolymers constitute a class of materials that has been studied since the 50s decade, when activated alkali systems containing calcium silicate (CSH) and aluminosilicates used for constructions in the late Soviet Union were developed. Since then the studies as to this class of materials has increased intensively, either due to the excellent properties shown by them or even by the possibilities of new uses and applications. In this sense, this work aimed to evaluate the influence of the alumina addition on the mechanical properties and microstructural characteristics of the metakaolin based geopolymers. The geopolymers were synthesized from a mixture of metakaolin / alumina with a solution of sodium hydroxide by uniaxial pressing and under different conditions of synthesis and curing, such as: temperature and curing time, moisture content of the pressing mass, content and particle size of the added alumina. It was possible to verify that the curing temperature and time has an important role in the development of strength, the temperature being a significant factor, at 95%, in all conditions. The increase of the moisture content increased significantly the influence of the thick alumina content added. The incorporation of alumina to the system did not provoke any modification to the mass loss, crystallization temperature and porosity. The alumina added to the geopolymers, especially the fine alumina, favored so as to increase the mechanical strength of the obtained products acting as reinforcement in the geopolymer matrix