Estudio de morteros de árido reciclado fino en matrices con cemento portland y en matrices de escoria de horno alto activada alcalinamente
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hdl:2099.1/12119
Tipus de documentProjecte Final de Màster Oficial
Data2011-01-21
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Reconeixement-NoComercial-SenseObraDerivada 3.0 Espanya
Abstract
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.
MatèriesBuilding, Portland cement, Aggregates (Building materials), Building materials--Recycling, Construcció, Ciment pòrtland, Àrids (Materials de construcció), Materials de construcció -- Reciclatge
TitulacióMÀSTER UNIVERSITARI EN ENGINYERIA ESTRUCTURAL I DE LA CONSTRUCCIÓ (Pla 2009)
Fitxers | Descripció | Mida | Format | Visualitza |
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TFM-Completa.pdf | Tesis Completa | 3,813Mb | Visualitza/Obre |