Dissertação de mestrado apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais – PPGCEM da Universidade do Extremo Sul Catarinense – UNESC, como requisito à obtenção do título de Mestre em Ciência e Engenharia de Materiais. / A crescente demanda por soluções econômicas e sustentáveis para a diminuição do impacto ambiental devido ao consumo dos recursos naturais e a produção de resíduos, resulta na procura por alternativas econômicas, principalmente pela fabricação de novos materiais utilizando esses rejeitos. Com base nesse cenário, este estudo objetivou a valorização dos resíduos cinza de casca de arroz (CCA) e lodo de anodização de alumínio, para a obtenção de geopolímeros. As variáveis estudadas foram os percentuais mássicos de CCA, lodo e da solução de silicato de sódio (SS) e hidróxido de sódio. Os resíduos foram caracterizados por determinação de umidade, análise química e mineralógica, espectrometria ao infravermelho e distribuição de tamanho de partícula. Além disso as CCA’s coletadas foram analisadas termicamente. Após caracterizados, os resíduos foram preparados por secagem, moagem/desagregação e peneiramento. A produção dos geopolímeros se deu pela mistura física dos componentes segundo um planejamento estatístico de misturas e logo após, os mesmos foram levados para estufa a 40°C por 28 dias. Após este período, as quatro composições geopoliméricas foram caracterizadas. Os resultados para densidade aparente, resistência mecânica à tração por compressão diametral e deformação na ruptura, foram semelhantes aos encontrados em outras bibliografias. A análise estatística dos resultados demonstrou que o lodo é o fator que mais contribui para densidade aparente, retração diametral, resistência à tração e deformação na ruptura. A solução SS+NaOH demonstrou que quanto maior seu percentual, menor densidade aparente, retração e deformação. Na análise de FTIR, foram identificadas as bandas Si-O-T, ligações características de geopolímeros. Após a análise dos resultados, comprovou-se que é possível a utilização de CCA e lodo de anodização para a fabricação de geopolímeros.

Dissertação de mestrado apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, da Universidade do Extremo Sul Catarinense UNESC, como requisito à obtenção do título de Mestre em Ciência e Engenharia de Materiais com área de concentração em Tecnologia de Materiais. / Com o aumento populacional nos últimos anos, novos materiais devem ser produzidos ou criados para satisfazer as necessidades do ser humano. Com o aumento da produção desses, também há uma maior produção de resíduos industriais. Sendo assim, tecnologias alternativas para a valorização desses resíduos têm sido muito atrativas. A partir desse contexto, esta pesquisa objetivou a valorização de resíduos industriais (lodo de anodização e vidro plano) para a obtenção de geopolímeros. As variáveis de estudo foram a quantidade em massa de lodo de anodização, vidro plano, solução de hidróxido de sódio e silicato de sódio. Os resíduos utilizados no estudo foram caracterizados por análise mineralógica e química, espectroscopia ao infravermelho, distribuição do tamanho de partícula, análise térmica e determinação de área superficial. Após a caracterização, os resíduos foram preparados (secagem, moagem e peneiramento) para a geopolimerização, que consistiu na mistura física entre os componentes da síntese. Em seguida, os geopolímeros foram acondicionados e sintetizados em estufa (45°C) por 7, 28 e 90 dias de cura. Posteriormente à cura, foi realizada a caracterização das composições obtidas. A análise mineralógica mostrou a formação de um material com baixa cristalinidade, que aumentou com o tempo de cura. Nos espectros de FTIR, de todas as composições em todos os tempos de cura, foram identificadas as ligações Si-O-T, ligação química característica da formação geopolimérica. A análise micro estrutural por imagem (MEV) evidenciou uma boa formação geopolimérica, com pouca porosidade ou fissuras internas. Comparou-se a resistência mecânica das composições geopoliméricas com a do cimento Portland CP-I. Os resultados para o tempo inicial de cura (7 dias) mostram valores inferiores de resistência, mas, com 28 dias a resistência de algumas composições equiparou-se, e, com 90 dias, algumas composições apresentam valores superiores ao cimento. Os resultados de densidade aparente e real das composições geopoliméricas foram superiores ao encontrado para o cimento, o que mostra uma boa compactação da estrutura. Em relação à porosidade dos materiais, o cimento apresentou porosidade superior a das composições geopoliméricas. Após a análise dos resultados, constatou-se que é possível utilizar e valorizar resíduos industriais de vidro plano e de anodização de alumínio para a obtenção de geopolímeros.