Resumo

Os geopolímeros são uma alternativa sustentável ao cimento Portland comum (CPC), mas a falta de normativas para sua caracterização tem dificultado sua inserção no mercado. Em concretos tradicionais, há dois parâmetros fundamentais de caracterização: resistência à compressão e trabalhabilidade (obtida através do ensaio de abatimento padronizado pela NBR NM 67). O teste de mini-slump é uma adaptação em escala reduzida do abatimento (slump test), que avalia a trabalhabilidade de pastas cimentícias. A presente pesquisa objetiva avaliar a aplicabilidade do mini-slump na caracterização de pastas geopoliméricas, utilizando duas técnicas diferentes de medição do espalhamento, e identificar a influência das condições de ativação na reologia da pasta. Avaliou-se seis sistemas geopoliméricos, produzidos pela ativação alcalina de um metacaulim comercial com uma solução de ativação, a base de hidróxido de sódio (NaOH) e uma solução de silicato de sódio (Na2SiO3·H2O). Foram fixadas duas concentrações de álcalis (expressas como 15% Na2O e 20% Na2O), um único teor de silicato solúvel ajustado pela relação SiO2/Na2O = 1,0 e três relações água/ligante (0,70; 0,75; 0,80). Ao final de cada ensaio obteve-se o diâmetro de abertura da pasta e com auxílio do software (ImageJ), identificou-se o espalhamento ao longo do tempo. Como resultado, o teste de mini-slump se mostrou aplicável para as pastas geopoliméricas avaliadas. Os diâmetros variaram de 63 á 105 mm, com diferenças de até 7,8 mm entre a medição realizada pelo operador e obtida no software, comprovando a alta confiabilidade da análise de imagem aplicada. Sistemas de mesma relação água/ligante tiveram um aumento de até 51% do diâmetro de espalhamento e um decréscimo de até 87% na tensão de escoamento da concentração de 15% para 20% Na2O, o que comprova que o comportamento reológico dos geopolímeros é governado pela solução de ativação, sendo esta responsável pelas variações mais significativas nos parâmetros avaliados.

Geopolymers are a sustainable alternative to ordinary Portland cement, however, the lack of technical standards for their characterization has been difficulting their commercialization. In traditional concretes, there are two fundamental characterization parameters: compressive strength and workability (obtained through “slump test”, standardized by the Brazilian normative NBR NM 67). The mini-slump test is an adaptation in reduced scale of the slump test, which assesses the workability of cementitious pastes. The current research aims to evaluate the applicability of the mini-slump test in the characterization of geopolymeric pastes, using two different techniques for the spread measurement, and to identify the influence of the activation conditions on the paste rheology. Six geopolymeric systems were evaluated, produced by the alkali activation of a commercial metakaolin (MK) with an activator solution, based on sodium hydroxide (NaOH) and sodium silicate solution (Na2SiO3·H2O). It has been fixed two alkali concentrations (expressed as 15% Na2O and 20% Na2O), an unique soluble silicate content adjusted by the SiO2/Na2O ratio of 1.0 and three water/binder ratios (0.70; 0.75 e 0.80). At the end of each test, the final diameter of the paste was measured and, with the software (ImageJ) assistance, the spreading over time was identified. As result, the mini-slump proved to be a feasible test for the evaluated geopolymeric pastes. The diameters varied from 63 to 105 mm, with differences of up to 7,8 mm between the operator’s and the software’s measurement, proving the high reliability of the applied image analysis. Systems with same water/binder ratio had an increase of up to 51% in the spread diameter and a decrease of up to 87% in the yield stress from 15% to 20% Na2O concentration, proving that the rheological behavior of geopolymers it’s governed by the activation solution, which is responsible for the most significant variations in the evaluated parameters.