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A CONTRIBUTION TO THE STUDY OF LIGHTWEIGHT GEOPOLYMER CONCRETE WITH EXPANDED CLAY: EVALUATION OF ITS THERMAL PERFORMANCE

de Oliveira, Gabrielli Tápia ; Schimanowski, Eric Renã Zavitzki ; Pedrozo, Eder Claro

RGSA : Revista de Gestão Social e Ambiental, 2024-01, Vol.18 (4), p.1-22 [Periódico revisado por pares]

São Paulo: Centro Universitário da FEI, Revista RGSA

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  • Título:
    A CONTRIBUTION TO THE STUDY OF LIGHTWEIGHT GEOPOLYMER CONCRETE WITH EXPANDED CLAY: EVALUATION OF ITS THERMAL PERFORMANCE
  • Autor: de Oliveira, Gabrielli Tápia ; Schimanowski, Eric Renã Zavitzki ; Pedrozo, Eder Claro
  • Assuntos: Acoustic insulation ; Aluminosilicates ; Aluminum silicates ; Carbon dioxide ; Carbon dioxide emissions ; Caustic soda ; Cement ; Cement industry ; Clay ; Climate change ; Concrete ; Concrete slabs ; Construction ; Construction sites ; Crushed stone ; Curve fitting ; Emissions ; Energy conservation ; Energy consumption ; Environmental degradation ; Environmental impact ; Exposure ; Greenhouse gases ; Heat ; Hydroxides ; Insulating materials ; Insulation ; Lightweight ; Logarithms ; Materials conservation ; Parameters ; Precast concrete ; Precursors ; Reinforced concrete ; Silicates ; Slabs ; Sodium ; Sodium hydroxide ; Sodium silicates ; Stabilization ; Thermal conductivity ; Thermal insulation ; Weight reduction
  • É parte de: RGSA : Revista de Gestão Social e Ambiental, 2024-01, Vol.18 (4), p.1-22
  • Descrição: Objetivo: O objetivo deste trabalho foi avahar o desempenho de isolamento térmico de concretos geopoliméricos leves corn argila expandida, considerando suas implicaçôcs no consumo de energia em edificaçôes e eficiencia construtiva em canteiros de obras. Referencia! teórico: A necessidade urgente de práticas construtivas sustentáveis em meio a preocupaçoes globais com as mudanças climáticas e a degradaçâo ambiental tem sido cada vez mais discutida. Corn a industria do cimento sendo urna grande emissora de CO2, materials alternativos como os geopolímeros oferecem uma soluçâo promissora, urna vez que o consumo de concreto tende a aumentar. A produçào de concreto geopolimérico, conhecido por sua resistencia e baixo impacto ambiental, envolve a combinaçao de um precursor rico em aluminossilicatos com um ativador alcalino, geralmente hidróxido de sodio e silicato de sodio. Notavelmente, o cimento geopolimérico pode reduzir até 64% das emissoes de gases de efeito estufa. A argila expandida, um agregado leve, chama a atenęao por sua estrutura porosa e capacidade de proporcionar isolamento térmico e acústico ao concreto. Sua aplicaęao na construçâo de vedaçôes verticals, como paredes de concreto, aprimora o conforto termoacústico e auxilia na montagem e transporte nos canteiros de obras. O isolamento térmico eficaz, alcanęado por meio de materials com baixa condutividade térmica, desempenha um papel fundamental na criaçâo de ambientes térmicamente adequados, impactando a satisfaçao do usuario, produtividade e conservaçâo de energia. Método e materials: Os materials utilizados para a produçào de concreto, incluindo metacaulim, hidróxido de sodio, silicato de sodio, argila expandida, brita e arčia, foram inicialmentc caracterizados. Posteriormente, o cálculo da dosagcm para a produçào de corpos de prova foi realizado, envolvendo mini placas de concreto com dimensôes de 20x40x12 cm, compactadas cm mesa vibratoria. Os concretos foram produzidos corn substituiçôes em volume da brita por argila expandida cm 0% (GP), 30% (GP30%) e 70% (GP70%). Para o ensaio de isolamento térmico, as placas foram expostas a uma fonte de calor, e as temperaturas nas faces exposta e oposta foram medidas ao longo dc 12 horas, a cada 30 minutos. Após a obtençâo dos dados experimentáis, equaçôes logarítmicas com trés parámetros foram ajustadas para obter a temperatura de estabilizaçâo das superficies. Resultados e conclusâo: Apesar da expectativa de estabilizaçâo na temperatura após a exposiçâo a uma fonte de calor, essa questâo nâo foi observada nas faces das placas testadas. Assim, uma curva matemática foi derivada por meio de um processo de ajuste de curvas usando equaçôes logarítmicas com trés parámetros. Todos os ajustes de curva resultaram em valores de R2 iguais ou superiores a 0,95, indicando uma representatividade satisfatória e sugerindo viabilidade na análise do isolamento térmico das placas por meio das equaçôes ajustadas. Considerando os dados ajustados, os valores de isolamento térmico para GP, GP30% e GP70% foram de 31,82 °C, 35,30 °C e 40,24 °C, respectivamente. O efeito da argila expandida no aumento do isolamento térmico foi evidente, alinhando-se com referencias que indicam suas características isolantes. Além disso, a substituiçâo da brita por argila expandida levou a uma reduçâo significativa na massa específica, destacando a natureza leve das composiçôes. Ambas as misturas de 30% e 70% sao categorizadas como leves. Implicaçôes da pesquisa: Produzir um concreto mais ecológicamente correto usando cimento geopolimérico, combinado com argila expandida, visando à reduçâo de peso em estruturas de parede pré-moldadas e ao aprimoramento do isolamento térmico desses sistemas. Originalidade/valor: Avahar a viabilidade do uso de concretos geopoliméricos leves com materials produzidos localmente por meio de testes realizados em estudos brasileiros, com o objetivo de contribuir para a lacuna existente no conhecimento sobre o comportamento desse aglomerante alternativo.
  • Editor: São Paulo: Centro Universitário da FEI, Revista RGSA
  • Idioma: Inglês
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