O metacaulim é um material pozolânico que vem sendo pesquisado e adotado em vários países. O metacaulim é constituído basicamente de sílica (SiO) e alumina (Al2O3) na fase amorfa, capaz de reagir com o hidróxido de cálcio Ca(OH) gerado durante a hidratação do cimento Portland, formando produtos hidratados similares aos decorrentes da hidratação direta do clinquer Portland. Esta pozolana acelera o processo de hidratação do cimento, formando silicato de cálcio hidratado (C-S-H) adicional. O conhecimento das características do metacaulim que influenciam a interação com a cal, se faz necessário para subsidiar medidas preventivas com relação ao consumo de portlandita. O presente trabalho visa determinar as características físico-químicas relevantes para o entendimento da atividade pozolânica, avaliando as reações propiciadas pelo metacaulim em sistemas binários. Para este propósito, realizaram-se estudos experimentais em pasta e concreto, usando as técnicas de difratometria de raios X e de termogravimetria. As etapas experimentais consistiram: na caracterização do metacaulim, com ênfase na determinação do teor da fase amorfa; a avaliação da cinética da reação em sistema metacaulim/hidróxido de cálcio e análise da evolução da hidratação de cimento com alto teor de metacaulim. Nos sistemas cimenticios de concretos com diferentes teores de substituição de metacaulim com e sem cal hidratada, foi avaliado o comportamento da resistência à compressão. No metacaulim estudado, o teor da fase amorfa foi de 74,60% e o restante (25,40%) atua como material inerte, e o consumo máximo por atividade pozolânica, foi de 1,34 gr de Ca(OH)/grama de fase amorfa de metacaulim. Na evolução das reações, por atividade pozolânica o C-S-H foi formando gradativamente. A adição de 15% de metacaulim e 5% de cal hidratada em concretos proporcionou um ganho de resistência de 17% a mais em função do concreto de referência. / The metakaolin is a pozzolanic material that has been investigated and adopted in several countries. The metakaolin consists primarily of silica (SiO) and alumina (Al2O3) in the amorphous phase, and can react with calcium hydroxide Ca (OH) generated during hydration of Portland cement to form products similar to those obtained during Portland clinker basic hydration. This pozzolana could accelerate the hydration of cement, forming calcium silicate hydrate (C-S-H) additional. The knowledge of the characteristics of metakaolin that influence the interaction with lime provides the necessary subsidize to prevent excessive consumption of portlandite. This paper aims to determine the physical and chemical relevant characteristics in order to understand the pozzolanic activity, evaluating the responses provided by the metakaolin in binary systems. For this purpose, experimental studies were conducted in paste and concrete, using the techniques of X-ray diffraction and thermogravimetry. The experimental steps consisted of: the characterization of metakaolin, with emphasis on determining the amorphous phase content, this evaluation of the kinetics of the reaction system metakaolin and calcium hydroxide; The analysis of the evolution of the cement hydration with high content of metakaolin. In cementitious systems of concrete with different metakaolin replacement levels with and without hydrated lime, was rated the behavior of the compressive strength. The content of amorphous phase In the studied metakaolim was 74.60% and the remainder (25.40%) acts as an inert material, and the máximum consumption by pozzolanic activity was 1.34 g of Ca (OH)/g amorphous phase of metakaolin. During the evolution of pozzolanic reactions, the C-S-H was gradually formed. The addition of 15% metakaolin and 5% hydrated lime in concrete has a strength gain of 17% more depending on the reference concrete.

[pt] Nos últimos anos, a crescente preocupação com meio ambiente e a empatia da sociedade com produtos sustentáveis têm fomentado o uso da celulose. A celulose é um biopolímero extensamente estudado pela humanidade em virtude de ser renovável, numerosa e em função de suas propriedades químico/físicas compatíveis com diversas finalidades. Neste trabalho, foi feito um estudo das fibras de celulose antes e após serem tratadas por diferentes concentrações de hidróxido de magnésio contidas em solução de PVA. O óxido de magnésio também se fez presente em sua forma calcinada. Métodos distintos foram realizados com a finalidade de aperfeiçoar o processo. Foi feita uma avaliação termodinâmica a fim de estudar os processos reacionais decorrentes da metodologia de síntese. Os materiais foram caracterizados por técnicas de MEV e DRX. Os resultados dos tratamentos e as propriedades das fibras foram avaliados por termogravimetria e análise cinética. O tipo de processo e a concentração do MgO e Mg(OH)2 usados no tratamento tiveram influência sobre o resultado no que tange ao comportamento térmico das amostras. Para a celulose pura o valor da energia de ativação foi de 53,702 kJ/mol e no caso da amostra VI o valor obtido foi de 43,64 kJ/mol. A amostra VI apresentou um valor inferior de Ea quando comparada à celulose pura, isso representa um menor consumo de energia para ocorrer a degradação térmica da fibra em atmosfera inerte, o que sugere um efeito catalítico dos íons de magnésio adsorvidos na celulose. Todas as amostras tratadas apresentaram características e propriedades diferentes da fibra inicial. Estudos mais detalhados se fazem necessários a fim de otimizar o processo e inferirem uma possível aplicação industrial das fibras tratadas. / [en] Over the last few years, the growing concern about the environment and society s empathy towards sustainable products has instigated the use of cellulose. Cellulose is a biopolymer extensively studied by mankind given it s of renewable quality, it s numerous and because of its chemical and physical qualities that are compatible with a variety of means. For this project, a study of cellulose fibers was held before and after they were submitted to various concentrations of magnesium hydroxide, in its physical state and in solvents of PVA. Magnesium oxide was also present in its calcinated (powdered) form. Contrasting methodologies were applied in order to perfect the process. A thermodynamic evaluation was made to study the reaction processes resulting from the synthesis methodology. The materials were characterized by MEV and DRX. The results of the treatments and the properties of the fibers were evaluated by thermogravimetry and kinetic analysis. The type of process and the concentration of MgO and Mg(OH)2 used in the treatment were influential in the result when it comes to thermal behavior. For the pure cellulose the value of the activation energy was 53,70 kJ/mol and in the case of sample VI the obtained value was 43.64 kJ/mol. The sample VI presented a lower value of Ea when compared to the pure cellulose, this represents a lower energy consumption to occur the thermal degradation of the fiber under inert atmosphere, which suggests a catalytic effect of the magnesium ions adsorbed on the cellulose. All of the samples showed substances and characteristics that differed from them original fiber. More detailed studies became necessary to optimize the process and interfere in a possible industrial application of the treated fibers.

O metacaulim é um material pozolânico que vem sendo pesquisado e adotado em vários países. O metacaulim é constituído basicamente de sílica (SiO) e alumina (Al2O3) na fase amorfa, capaz de reagir com o hidróxido de cálcio Ca(OH) gerado durante a hidratação do cimento Portland, formando produtos hidratados similares aos decorrentes da hidratação direta do clinquer Portland. Esta pozolana acelera o processo de hidratação do cimento, formando silicato de cálcio hidratado (C-S-H) adicional. O conhecimento das características do metacaulim que influenciam a interação com a cal, se faz necessário para subsidiar medidas preventivas com relação ao consumo de portlandita. O presente trabalho visa determinar as características físico-químicas relevantes para o entendimento da atividade pozolânica, avaliando as reações propiciadas pelo metacaulim em sistemas binários. Para este propósito, realizaram-se estudos experimentais em pasta e concreto, usando as técnicas de difratometria de raios X e de termogravimetria. As etapas experimentais consistiram: na caracterização do metacaulim, com ênfase na determinação do teor da fase amorfa; a avaliação da cinética da reação em sistema metacaulim/hidróxido de cálcio e análise da evolução da hidratação de cimento com alto teor de metacaulim. Nos sistemas cimenticios de concretos com diferentes teores de substituição de metacaulim com e sem cal hidratada, foi avaliado o comportamento da resistência à compressão. No metacaulim estudado, o teor da fase amorfa foi de 74,60% e o restante (25,40%) atua como material inerte, e o consumo máximo por atividade pozolânica, foi de 1,34 gr de Ca(OH)/grama de fase amorfa de metacaulim. Na evolução das reações, por atividade pozolânica o C-S-H foi formando gradativamente. A adição de 15% de metacaulim e 5% de cal hidratada em concretos proporcionou um ganho de resistência de 17% a mais em função do concreto de referência. / The metakaolin is a pozzolanic material that has been investigated and adopted in several countries. The metakaolin consists primarily of silica (SiO) and alumina (Al2O3) in the amorphous phase, and can react with calcium hydroxide Ca (OH) generated during hydration of Portland cement to form products similar to those obtained during Portland clinker basic hydration. This pozzolana could accelerate the hydration of cement, forming calcium silicate hydrate (C-S-H) additional. The knowledge of the characteristics of metakaolin that influence the interaction with lime provides the necessary subsidize to prevent excessive consumption of portlandite. This paper aims to determine the physical and chemical relevant characteristics in order to understand the pozzolanic activity, evaluating the responses provided by the metakaolin in binary systems. For this purpose, experimental studies were conducted in paste and concrete, using the techniques of X-ray diffraction and thermogravimetry. The experimental steps consisted of: the characterization of metakaolin, with emphasis on determining the amorphous phase content, this evaluation of the kinetics of the reaction system metakaolin and calcium hydroxide; The analysis of the evolution of the cement hydration with high content of metakaolin. In cementitious systems of concrete with different metakaolin replacement levels with and without hydrated lime, was rated the behavior of the compressive strength. The content of amorphous phase In the studied metakaolim was 74.60% and the remainder (25.40%) acts as an inert material, and the máximum consumption by pozzolanic activity was 1.34 g of Ca (OH)/g amorphous phase of metakaolin. During the evolution of pozzolanic reactions, the C-S-H was gradually formed. The addition of 15% metakaolin and 5% hydrated lime in concrete has a strength gain of 17% more depending on the reference concrete.