Resistência à Flexão de Vigas de Materiais Ativados Alcalinamente

Abstract

Na produção de betão, que engloba uma grande percentagem de todo o processo da construção civil, o ligante mais utilizado é o cimento Portland Normal. Este ligante tem um comportamento bem conhecido no meio, mas tem como grande problema o seu processo de fabrico, isto porque este envolve muita energia no trabalho nas pedreiras, bem como nas elevadas temperaturas de cozedura. Assim, sendo o cimento Portland Normal uma solução pouco sustentável, é necessário procurar novos produtos que funcionem e tenham a mesma, ou melhor, eficácia no funcionamento mas que envolvam processos de fabrico menos dispendiosos em termos energéticos, sabendo que a sustentabilidade deve ser um ponto importante em todas as atividades e que a construção civil detém uma percentagem da poluição mundial considerável. Com base no conhecimento de exemplos de estruturas, construídas na antiguidade, em que não havia o recurso às rochas naturais nem aos betões como os de hoje, sendo a sua construção baseada em grandes blocos resistentes de argamassa, surge o conceito de materiais ativados alcalinamente. Esta dissertação baseia-se assim num estudo de cariz laboratorial e experimental em que o objetivo consiste em analisar e estudar a resistência de vigas sujeitas a flexão produzidas com geopolímero, em que o ligante utilizado na produção das mesmas é o metacaulino castanho ativado alcalinamente. Para isso foram elaboradas 14 vigas, e ensaiadas como vigas simplesmente apoiadas, envolvendo duas cargas pontuais equidistantes do centro da viga. A análise e resultados foram comparados posteriormente com resultados teóricos e com trabalhos realizados com vigas construídas à base de argamassa e metacaulino branco, respetivamente.

In the production of concrete, which includes a large percentage of the whole process of construction, the most used binder is the Portland cement. This binder has a well-known behaviour, but it has a great disadvantage related to its manufacturing process because the raw material requires a large amount of energy to be extracted from the quarries and also to be calcined at high temperatures. The sustainability of the Portland cement is not high and, therefore it becomes necessary to search for new products that work similarly with the same or better efficiency in the binding action, but that involves less expensive manufacturing processes in energy terms. In fact, the construction industry is responsible by a considerable percentage of global pollution, and therefore, it is necessary to consider sustainability as the main concern. Based on with the knowledge of ancient times alkali-activated materials have been re-discovered and could play a great role on the concretes of the future. . This work aims at evaluating the resistance of beams subjected to bending. The beams were constructed with alkali-activated brown metakaolin, as an alternative material to cement based concrete. 14 beams were prepared with this binder and they were loaded by means of two symmetrical point loads from the centre of the beam. The beams were simply supported and a zone of pure bending was created by this set up. The analyses of the results were performed and comparisons with theoretical predictions were carried out.