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Devido ao crescimento populacional, a demanda pelo cimento Portland ordinário está aumentando de forma insustentável. No entanto, a produção de cimento contribui significativamente para a mudança climática e o esgotamento dos recursos naturais devido a emissão de altos níveis de gases de efeito estufa e poluentes ao meio ambiente. Os geopolímeros são compostos inorgânicos, mundialmente considerados como melhor alternativa a substituição do cimento por serem menos poluentes, fácil preparo, abundância da matéria-prima e melhor performance que o cimento.

Este estudo visa analisar as propriedades mecânicas e microestruturais de mono-componente geopolímerico produzido com cinzas de carvão substituído por várias quantidades ​​de metacaulim activados pelos sólidos activadores (hidróxido de sódio e silicato de sódio), respectivamente; e curados em altas temperaturas para garantir a máxima eficácia. Acerca de 36 diferentes composições foram analizadas e os resultados revelam que os precursores compostos por 50% cinzas de carvão e 50% metacaulim, apresentaram melhores propriedades includindo o incremento da resistência á compressão para 56.61 MPa. Devido ao efeito combinado das condições de cura e dos sólidos activadores que permitiram a dissolução significativa e transformação das principais fases cristalinas dos precursores em novas fases cristalinas.

Em adição, as análises microestruturais revelam a formação da composição elementar N(C)-A-S-H gel e as propriedades mostraram mais homogeneidade, compacidade e fases cristalinas significativas. Por outro lado, a distribuição do tamanho dos poros melhorou em mais de 60% em comparação com as contrapartes e a análise térmica mostrou que a amostra sem teor de metacaulim teve a maior perda de massa do que a amostra com teor de metacaulim. Ademais, a hidratação simultânea da água absorvida e a transformação dos precursores em novos compósitos resultaram em uma excelente estabilidade térmica.

Contudo, conclui-se que a tecnologia mono-componente geopolímerico pode efetivamente contribuir para garantir a sustentabilidade dos resíduos sólidos na indústria da construção.

Palavras Chaves: Cinzas de carvão; Metacaulim; Sólidos activadores; Monocomponente geopolímero; Propriedades.