Design, preparação e caracterização química, física e estrutural de geopolímeros com resíduos de vidro de garrafas não retornáveis long neck

Abstract

Os avanços da tecnologia e da ciência devido ao aumento da densidade populacional, a migração da população da área rural para urbana e o crescimento industrial resultam em um volume significativo de geração resíduos, exaustão de matérias-primas e níveis preocupantes da emissão de gases do efeito estufa, fenômenos estes que demonstram uma necessidade de mudança imprescindível. Garrafas de vidro long neck não retornam para reutilização pela indústria vidreira, devido à sua baixa resistência mecânica. Assim, é importante desenvolver tecnologias para aproveitar este resíduo e minimizar os custos com destinação em aterros. Uma opção é aproveitar este resíduo na produção de geopolímeros, já que as garrafas long neck podem funcionar como fonte de sílica complementar. Os geopolímeros são polímeros inorgânicos que têm sido usados como materiais aglomerantes em substituição ao cimento Portland. Este trabalho avaliou a viscosidade plástica, as características microestruturais e mecânicas de geopolímeros de metacaulim com base na incorporação de resíduos de garrafas long neck da substituição de 0, 10, 20 e 30% de metacaulim por resíduos de garrafas long neck azul, verde e âmbar. Os resultados indicam menor viscosidade plástica dos geopolímeros com resíduo, de acordo com o aumento do teor de resíduo no sistema. As análises de FTIR e DRX sugerem que foi possível produzir geopolímeros usando resíduo de garrafa long neck, a temperatura ambiente (25°C) e aquecida (40°C). A resistência à compressão, aos 90 dias, dos geopolímeros com 10% de substituição foi superior ao valor da amostra de referência em 4,1%, 29,1% e 21,0% para os resíduos long neck azul, verde e âmbar, respectivamente. A cura aquecida afetou negativamente a resistência à compressão dos geopolímeros. Os geopolímeros com resíduo âmbar apresentaram um aumento na resistência à compressão de 20,9%, 4,7% e 23,0% para as amostras com 10%, 20% e 30% de substituição, respectivamente, em relação à amostra de referência. A microestrutura das amostras com resíduos de vidros com 20 e 30 % de substituição foi composta por géis de NASH e CASH e o teor de 10 % foi considerado ótimo devido a maior densificação da matriz.