Abstract:
|
La generación excesiva de residuos industriales conlleva a una gran pérdida de recursos y de materias primas. Entre estos residuos industriales se encuentran aquellos
provenientes de la combustión del carbón, los cuales se generan en gran cantidad (más
de 60 millones de toneladas al año en la Unión Europea, de los cuales el 68 %
corresponden a cenizas volantes).
Igualmente, la industria de la construcción, concretamente la fabricación del clínker del
cemento, también genera un impacto considerable sobre el medio ambiente debido a
la generación de gases y partículas (la fabricación de una tonelada de cemento genera
aproximadamente 1 tonelada de CO2 a la atmósfera), al agotamiento de las materias
primas naturales que emplea y al alto consumo energético.
Por estas razones anteriormente mencionadas, se han venido efectuado numerosos estudios en los que se busca reducir el factor clínker en mezclas cementantes, al
adicionar residuos con propiedades puzolánicas como las cenizas volantes, que
permitan reemplazar parcial o totalmente al cemento Pórtland, y actualmente también
en mezclas binarias o ternarias, dando una valorización a estos residuos. En ausencia del cemento Pórtland se han estudiado varios mecanismos como la activación con álcalis a
altas temperaturas en mezclas cementantes para acelerar la reacción de las cenizas
volantes y obtener altas resistencias a edades tempranas.
En el presente trabajo se reemplaza totalmente el cemento Pórtland por la ceniza
volante en el sistema binario (Cemento Pórtland/Cemento de aluminato de calcio) y
ternario (Cemento Pórtland/Cemento de aluminato de calcio/ sulfato de calcio) y para ello se utiliza el agua y dos disoluciones (una de hidróxido de sodio(8 molar) y otra de 85 % de hidróxido de sodio (10 molar) y 15 % de silicato sódico), con el fin de determinar la influencia del líquido de amasado en la formación de fases y
desarrollo de resistencias a temperatura ambiente.
Los resultados de este trabajo indican que la activación alcalina de cenizas volantes bajo condiciones de curado (25 º C y humedad relativa 86 %) acelera la reacción de
hidratación de dicha puzolana y contribuye a la formación de especies zeolíticas, en
algunos casos con muy pocas horas de curado. Los mecanismos de hidratación alcanzados en un medio alcalino y un medio neutro difieren. En el medio alcalino la
velocidad de reacción de los aluminatos cálcicos (CA) es más rápida y por ello se forman mayor cantidad de C3AH6 y AH3. Además, con las disoluciones alcalinas no se forman los hidratos hexagonales metaestables que se forman en mezclas de CAC con agua, ni
la etringita en mezclas ternarias que contienen yeso.
Por último, las resistencias mecánicas a compresión obtenidas, indican que los mayores
valores se obtienen en aquellos sistemas de mezcla alcalinos en los que se utiliza
gran cantidad de ceniza volante, comparada con las resistencias alcanzadas cuando se emplean estas mismas composiciones con agua. Sin embargo, las composiciones que contienen un mayor contenido de CAC, presentan los más altos valores de resistencias cuando se utiliza agua como líquido de amasado. En general, en los sistemas ternarios, la adición de yeso favorece a un incremento en las resistencias. |