Propiedades mecánicas y productos de reacción de cementos base pumita-cal activados con sulfato de sodio (2015)

Autores/as

  • Léster Javier Espinoza Pérez Universidad Nacional de Ingeniería. Facultad de Ingeniería Química, Departamento de Química
  • Carlos Ariel Mercado Siles Universidad Nacional de Ingeniería. Facultad de Ingeniería Química
  • Eliezer Moisés Arias García Universidad Nacional de Ingeniería. Facultad de Ingeniería Química

DOI:

https://doi.org/10.5377/elhigo.v10i2.10541

Palabras clave:

pumita, cal, activación alcalina, cemento alternativo

Resumen

Se evaluaron las propiedades mecánicas y se identificaron los productos de reacción de diversas pastas y morteros elaborados a base de pumita (P) y cal apagada (C) en presencia de sulfato de sodio (SS) como activador, expuestos a distintos niveles de temperatura durante diferentes intervalos de tiempo. Se evaluaron factores tales como la relación pumita/cal apagada (P/C), determinándose que a medida que la cantidad de cal aumentaba la resistencia mecánica a la compresión (RMC) de los morteros también aumentaba; el contenido de SS, determinándose que la RMC de los morteros disminuía al incrementar el contenido de SS de un 6% a un 8%; y los tiempos de exposición a diversas temperaturas de exposición, determinándose que al incrementar los tiempos de exposición a altas temperaturas (90 ºC) la RMC de los morteros decrecía debido a las pérdidas de agua en la matriz cementante. Las condiciones óptimas que permiten alcanzar la máxima RMC a 28 días de curado son: una relación másica P/C de 60/40, un contenido en peso de 6% de SS para la mezcla cementante y curado de 1 hora de exposición a 40 °C. Además, se identificó la presencia de productos de reacción tales como Silicato de Calcio Hidratado (CSH), ettringita, portlandita y carbonato de calcio al analizar la pasta de la mezcla de mejor desempeño mecánico a través de espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FTIR). Las bandas a 3640 y 460 cm-1, correspondientes a las vibraciones provenientes del Ca(OH)2 y SiO2, respectivamente, se presentaron desde 1 hasta 28 días de curado de la mezcla óptima, lo cual sugiere que aún después de los 28 días de curado es posible que las RMC incrementen, pues aún existe material por reaccionar.

Descargas

Los datos de descargas todavía no están disponibles.
Resumen
434
PDF 443

Biografía del autor/a

Léster Javier Espinoza Pérez, Universidad Nacional de Ingeniería. Facultad de Ingeniería Química, Departamento de Química

Es Ingeniero Químico por la UNI de Nicaragua, Maestro-en Ciencias y Doctor-en Ciencias por el Cinvestav de México. Realizó su tesis de Ingeniería y Maestría en el área de cementos alternativos, publicando sus resultados en revistas científicas nacionales e internacionales tales como Nexo-UNI y Construction & Building Materials (I.F: 4.419, Q1). Su trabajo doctoral se centró en el desarrollo de recubrimientos cerámicos de circona mediante deposición química en fase vapor para su uso como barreras ambientales en reactores nucleares de sales fundidas, investigación llevada a cabo dentro del proyecto SAMOFAR, financiado por la Unión Europea bajo el contexto Horizonte 2020, publicando sus resultados en la revista Ceramics International (I.F: 3.830, Q1) en colaboración con el Oak Ridge National Laboratory de Estados Unidos y la Universidad Nacional Autónoma de México. Actualmente es Profesor Titular de la UNI, además se ha desempeñado como jefe del Departamento de Química de junio 2014-agosto 2016. También fue investigador del proyecto TAISHIN, financiado por la cooperación japonesa en Nicaragua.

Citas

Ali, M. B., Saidur, R., & Hossain, M. S. (2011). A review on emission analysis in cement industries. In Renewable and Sustainable Energy Reviews. https://doi.org/10.1016/j.rser.2011.02.014

Allahverdi, A., Mehrpour, K., & Najafikani, E. (2008). Investigating the possibility of utilizing pumice-type natural pozzonal in production of geopolymer cement. Ceramics - Silikaty.

Almalkawi, A. T., Hamadna, S., & Soroushian, P. (2017). One-part alkali activated cement based volcanic pumice. Construction and Building Materials. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2017.06.139

Escalante-Garcia, J. I., Espinoza-Perez, L. J., Gorokhovsky, A., & Gomez-Zamorano, L. Y. (2009). Coarse blast furnace slag as a cementitious material, comparative study as a partial replacement of Portland cement and as an alkali activated cement. Construction and Building Materials. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2009.02.002

Escalante-Garcia, J. I., Méndez-Nonell, J., Gorokhovsky, A., Fraire-Luna, P. E., Mancha-Molinar, H., & Mendoza-Suarez, G. (2002). Reactividad y propiedades mecánicas de escoria de alto horno activada por álcalis. Boletin de La Sociedad Espanola de Ceramica y Vidrio. https://doi.org/10.3989/cyv.2002.v41.i5.664

Escalante García, J. Ivan, Campos-Venegas, K., Gorokhovsky, A., & Fernández, A. (2006). Cementitious composites of pulverised fuel ash and blast furnace slag activated by sodium silicate: Effect of Na2O concentration and modulus. Advances in Applied Ceramics. https://doi.org/10.1179/174367606X120151

Escalante García, José Iván. (2002). Materiales alternativos al cemento Pórtland. Avance y Perspectiva.
Pour-Ghaz, M. (2013). Sustainable infrastructure materials: Challenges and opportunities. International Journal of Applied Ceramic Technology. https://doi.org/10.1111/ijac.12083

Shi, C., Krivenko, P. V, & Roy, D. (2006). Alkali-Activated Cements and Concretes. In Alkali-Activated Cements and Concretes. https://doi.org/10.4324/9780203390672
Turner, L. K., & Collins, F. G. (2013). Carbon dioxide equivalent (CO2-e) emissions: A comparison between geopolymer and OPC cement concrete. Construction and Building Materials. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2013.01.023

Vázquez Moreno, T. (1976). Contribución al estudio de los reacciones de hidratación del cemento portland por espectroscopia infrarroja. Materiales de Construcción. https://doi.org/10.3989/mc.1976.v26.i163.1225

Descargas

Publicado

2020-12-11

Cómo citar

Espinoza Pérez, L. J., Mercado Siles, C. A., & Arias García, E. M. (2020). Propiedades mecánicas y productos de reacción de cementos base pumita-cal activados con sulfato de sodio (2015). Revista Ciencia Y Tecnología El Higo, 10(2), 13–25. https://doi.org/10.5377/elhigo.v10i2.10541

Número

Sección

Artículos Científicos