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Estudio de morteros de árido reciclado fino en matrices con cemento portland y en matrices de escoria de horno alto activada alcalinamente
Tovar Rodríguez, Gustavo Enrique
Universitat Politècnica de Catalunya. Departament d'Enginyeria de la Construcció; Vázquez Ramonich, Enric; Barra Bizinotto, Marilda; Aponte Hernández, Diego Fernando
Desde hace ya un tiempo, en España, resto de Europa y algunos países latinoamericanos como Brasil, se ha estado impulsando el reciclado de residuos de la construcción para ser utilizados nuevamente en diferentes aplicaciones, como en obras de tierra, carreteras o como materia prima para la fabricación de materiales para la construcción, en especial materiales cementantes como escoria de alto horno, humo de sílice, entre otros y de fabricación de árido reciclado; que será la aplicación, junto con las escorias de alto horno, en la cual nos centraremos en el presente estudio. En el proceso de producción del árido reciclado se producen dos (02) tipos principales de material, como lo son: el árido reciclado grueso y el árido reciclado fino. Con respecto al primero, han sido cuantiosos los estudios realizados y aplicaciones que se le han encontrado, ya que son los que mejores prestaciones nos proporcionan, en cambio con respecto al árido reciclado fino, no son tan cuantiosos los estudios realizados y las aplicaciones posibles de uso dentro de la construcción, limitándose casi en su totalidad a aplicaciones arquitectónicas, decorativas o donde no se requieran prestaciones importantes del árido reciclado. Existen una serie de limitantes y problemas a la hora de utilizar, tanto escorias de alto horno como áridos reciclados finos, como son: las elevadas retracciones al secado y la alta cantidad de sulfatos contenidos en los áridos. Por esto se ha elaborado el presente estudio el cual pretende contribuir al mejor conocimiento de las escorias de alto horno y los áridos reciclados finos, abordando aspectos relativos tanto a las propiedades mecánicas de éstos materiales, como la influencia de activadores alcalinos (Solución de NaOH + Na2SiO2 ) en escorias de alto horno con árido reciclado fino, y su posible inhibición a la formación de compuestos expansivos que perjudiquen la estabilidad de los morteros, generalmente aquellos productos de la reacción del Aluminato Tricálcico (C3A), como por ejemplo la Ettringita, que no es más que un producto de la reacción del C3A con el Yeso. Los trabajos realizados se pueden englobar en dos fases, una primera fase que consistió en un estudio preliminar de los materiales a utilizar (árido reciclado fino, cementos y escoria de alto horno), donde se estudiaron sus diferentes propiedades mecánicas y químicas. Para lograrlo se utilizó el árido proveniente de una planta productora de árido reciclado de Cataluña, donde posteriormente se realizó una campaña experimental de un total de treinta(30) diferentes tipos de morteros, de los cuales se encontraban veinte(20) de control, fabricados con árido reciclado fino, cemento Portland [diez(10) normal y diez(10) sulfo-resistentes] y agua destilada; además de los diez(10) morteros de estudio fabricados con árido reciclado fino, escoria de alto horno y una activador alcalino realizado con Hidróxido de Sodio (NaOH + H2O) y de Silicato Sódico (Na2SiO2). Una segunda fase que consistió en un estudio del desarrollo de los diferentes compuestos químicos que se producen en los morteros de control y de estudio a lo largo del tiempo, para así poder determinar si se presentan compuestos expansivos, como la Ettringita, que puedan poner en peligro la estabilidad tanto química como física de las diferentes muestras. Para ello se procedió a realizar una campaña experimental de un total de seis(06) diferentes tipos de pastas, de los cuales se encontraban 01 pasta realizada con cemento Portland normal y agua destilada, 01 pasta realizada con cemento Portland sulfo-resistente y agua destilada, y 01 pasta realizada con escoria de alto horno y el activador alcalino. Las siguiente 03 pastas fueron realizadas con la misma especificación que las anteriores pero con una adición de sulfatos (2,88% en peso) equivalente al contenido presente en los áridos reciclados. Posteriormente se analizó cada muestra a diferentes edades de hidratación mediante difracción de rayos X para observar los compuestos que se originaban. Los resultados obtenidos indican que las características a flexión, compresión, densidad y expansión de los morteros de árido reciclado fino y escoria de alto horno activado alcalinamente no difieren mucho a las obtenidas con los morteros de control, pudiéndose afirmar que presentan comportamientos similares entre sí; en cambio las características de absorción, porosidad y succión capilar de los morteros en estudio son mayores que las obtenidas en los morteros de control; obteniéndose resultados de un 9% y un 7% mayor para los ensayos de absorción y porosidad respectivamente, y resultados de succión capilar de un 119% más con relación a los morteros CPIR y un 98% más con respecto a los CPINS/R. Por otra parte no se observó en ninguno de los morteros, dentro de la edades comprendidas en el estudio, algún desarrollo de compuestos que puedan poner en peligro la estabilidad física y química de los morteros, quedando evidenciada que el uso de árido reciclado fino con escorias de alto horno activados alcalinamente con una solución de hidróxido de sodio y silicato sódico, es viable y una buena solución para futuras aplicaciones ya que no se observó la formación de productos expansivos capaces de disminuir la resistencia y la estabilidad de los morteros.
Àrees temàtiques de la UPC::Enginyeria civil
Àrees temàtiques de la UPC::Enginyeria civil::Materials i estructures
Building
Portland cement
Aggregates (Building materials)
Building materials--Recycling
Árido Reciclado
Escoria
Activación Alcalina
Propiedades
Compuestos
Hidratación
Expansión
Construcció
Ciment pòrtland
Àrids (Materials de construcció)
Materials de construcció -- Reciclatge
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Universitat Politècnica de Catalunya
         

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