Em geral

Geopolímero é um termo cunhado por Joseph Davidovits na década de 1980 para designar polímeros sintéticos inorgânicos de aluminossilicatos provenientes da reação química conhecida como geopolimerização. No entanto, estes compostos já tinham sido desenvolvidos na década de 1950 na União Soviética sob o nome de cimentos de solo. Os geopolímeros também são conhecidos como aluminossilicatos inorgânicos.

Os geopolímeros apresentam alto potencial para serem utilizados em diversos campos, mas predomina seu uso como substitutos do cimento Portland, campo para o qual a maior parte das pesquisas tem sido direcionada. Os geopolímeros têm a vantagem de apresentar baixas emissões de CO na sua produção, grande resistência química e térmica e boas propriedades mecânicas, tanto à temperatura ambiente como a temperaturas extremas.

A reação de geopolimerização ocorre sob condições altamente alcalinas "Base (química)") entre um pó de aluminossilicato e uma solução ativadora (baseada em uma mistura molar de hidróxido de sódio e um silicato alcalino, por exemplo sódio ou potássio) em condições ambientes. Em nível laboratorial, o metacaulim é normalmente utilizado como matéria-prima para a síntese de geopolímeros, sendo este gerado pela ativação térmica da caulinita. Numerosos estudos foram realizados utilizando resíduos industriais (Metacaulim) e outros aluminossilicatos.

O processo de polimerização é realizado colocando o material pozolânico em contato com a solução ativadora alcalina, o que resulta na formação de cadeias poliméricas após a reorientação dos íons em solução. Estas cadeias poliméricas podem ser consideradas hipoteticamente como o resultado da policondensação de íons ortosialato. Dado que o mecanismo exacto da reacção ainda não foi completamente determinado, assume-se normalmente que a síntese é realizada por meio de oligómeros, que proporcionam as estruturas unitárias da rede macromolecular tridimensional.

Os geopolímeros baseados em aluminossilicatos são chamados de polissialatos. Este termo é uma abreviatura de poli-(silico-oxo-aluminato) ou (-Si-O-Al-O-), sendo n o grau de polimerização. A rede sialato consiste em tetraedros de SiO e AlO ligados por átomos de oxigênio compartilhados. Dentro das cavidades da rede, íons positivos (Na, K, Li, Ca, Ba, NH, HO) devem estar presentes para neutralizar as cargas negativas do Al para que o alumínio possa ser ligado a três oxigênios, como o silício. A fórmula empírica dos polissialatos é a seguinte:.