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Type: TCC
Title: Avaliação do uso de ativador sustentável na produção de ligantes álcali-ativados
Authors: Sousa, Nayra Rocha de
Advisor: Costa, Heloina Nogueira da
Keywords in Brazilian Portuguese : materiais álcali-ativados;silicato de sódio alternativo;resíduo de vidro
Keywords in English : alkali-activated materials;alternative sodium silicate;waste glass
Knowledge Areas - CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL
Issue Date: 2026
Citation: SOUSA, Nayra Rocha de. Avaliação do uso de ativador sustentável na produção de ligantes álcali-ativados. 2026.Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Civil) - Campus de Crateús, Universidade Federal do Ceará, Crateús, 2026. Disponível em: Acesso em:
Abstract in Brazilian Portuguese: Este trabalho avalia o desempenho de pastas álcali-ativadas produzidas a partir de precursores sustentáveis e de um ativador alcalino alternativo, visando a redução do impacto ambiental associado ao uso do cimento Portland e de ativadores convencionais. Foram utilizados como precursores a escória panela, proveniente da indústria siderúrgica, e o resíduo de cerâmica vermelha, oriundo da indústria cerâmica regional, ambos processados até a granulometria de 150 μm. Como ativador alcalino alternativo, desenvolveu-se um silicato de sódio a partir de resíduos de vidro, cujo desempenho foi comparado ao do silicato de sódio comercial. As pastas foram produzidas com diferentes proporções entre os precursores (70/30, 50/50 e 30/70) e distintas relações entre hidróxido de sódio e silicato de sódio (40/60 e 60/40), mantendo-se constante a relação ativador/precursor de 0,45. A metodologia experimental contemplou a avaliação das propriedades no estado fresco, por meio dos ensaios de mini abatimento (mini-slump de Kantro), massa específica aparente e tempos de início e fim de pega, bem como das propriedades no estado endurecido, por meio do ensaio de resistência à compressão axial aos 7 e 28 dias. Os resultados indicaram que as pastas ativadas com silicato de sódio comercial apresentaram maior fluidez e resistências à compressão variando entre aproximadamente 11,87 e 19,36 MPa aos 7 dias e 19,80 a 29,03 MPa aos 28 dias. Já as pastas produzidas com silicato de sódio alternativo sintetizado a 60 °C apresentaram resistências inferiores, variando entre 1,08 e 2,93 MPa aos 7 dias e entre 1,54 e 4,46 MPa aos 28 dias. Entretanto, o aumento da temperatura de síntese do ativador alternativo para 80 °C resultou em ganhos significativos de resistência, alcançando valores próximos a 6,73 MPa aos 7 dias e 9,48 MPa aos 28 dias, evidenciando a influência da temperatura na dissolução da sílica proveniente do resíduo de vidro. A análise estatística por ANOVA e teste de Tukey confirmou a existência de diferenças significativas entre algumas das formulações produzidas com silicato de sódio alternativo, não sendo observadas diferenças estatisticamente significativas entre as pastas ativadas com silicato de sódio comercial. De modo geral, os resultados demonstram o potencial do uso de resíduos industriais como precursores e ativadores alcalinos alternativos no desenvolvimento de materiais álcali-ativados mais sustentáveis para a construção civil, embora a produção do ativador alternativo ainda demande ajustes para otimização de seu desempenho.
Abstract: This work evaluates the performance of alkali-activated pastes produced from sustainable precursors and an alternative alkaline activator, aiming to reduce the environmental impact associated with the use of Portland cement and conventional activators. Ladle furnace slag, from the steel industry, and red ceramic waste, from the regional ceramic industry, both processed to a particle size of 150 μm, were used as precursors. As an alternative alkaline activator, a sodium silicate was developed from waste glass, and its performance was compared to that of commercial sodium silicate. The pastes were produced with different proportions between the precursors (70/30, 50/50, and 30/70) and distinct ratios between sodium hydroxide and sodium silicate (40/60 and 60/40), keeping the activator/precursor ratio constant at 0.45. The experimental methodology included the evaluation of fresh state properties, through mini-slump tests (Kantro mini-slump), apparent bulk density, and initial and final setting times, as well as hardened state properties, through the axial compressive strength tests at 7 and 28 days. The results indicated that the pastes activated with commercial sodium silicate presented greater fluidity and compressive strengths varying between approximately 11.87 and 19.36 MPa at 7 days and 19.80 to 29.03 MPa at 28 days. The pastes produced with alternative sodium silicate synthesized at 60 °C presented lower strengths, varying between 1.08 and 2.93 MPa at 7 days and between 1.54 and 4.46 MPa at 28 days. However, increasing the synthesis temperature of the alternative activator to 80 °C resulted in significant strength gains, reaching values close to 6.73 MPa at 7 days and 9.48 MPa at 28 days, evidencing the influence of temperature on the dissolution of silica from the waste glass. Statistical analysis by ANOVA and Tukey’s test confirmed the existence of significant differences between some of the formulations produced with alternative sodium silicate, with no statistically significant differences observed between the pastes activated with commercial sodium silicate. In general, the results demonstrate the potential of using industrial wastes as precursors and alternative alkaline activators in the development of more sustainable alkali-activated materials for civil construction, although the production of the alternative activator still requires adjustments to optimize its performance.
URI: http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/84631
Author's ORCID: https://orcid.org/0009-0004-8209-2240
Author's Lattes: http://lattes.cnpq.br/7968574045047404
Access Rights: Acesso Embargado
Appears in Collections:ENGENHARIA CIVIL - CRATEÚS - Monografias

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