Fabricación de hormigones pigmentados con azul ultramar

Abstract

Resumen: el presente proyecto de investigación, plantea la fabricación de hormigones pigmentados con Azul Ultramar, a partir de reemplazos de pigmentos por cemento blanco. El pigmento Azul Ultramar es un alumino silicato polisulfurado de sodio que al entrar en contacto con la cal libre, producto de hidratación del cemento, genera un intercambio iónico que transforma el pigmento Azul Ultramar, posiblemente, en un Ultramar de calcio que es de color blanco. Sin embargo, al reaccionar con la cal libre, y dada la alta composición de SiO2 y Al2O3 del Azul Ultramar que le permite mostrar características y propiedades puzolánicas importantes, presenta un importante aumento en las propiedades mecánicas del hormigón al formarse complejos adicionales de sílice y alúmina, a los formados en las reacciones normales de hidratación del cemento. Adicionalmente, por la naturaleza del pigmento se forma una gran cantidad de estructuras de tipo etringita, en edades iniciales de endurecimiento y fraguado, las cuales son estructuras cristalinas en forma de agujas que se entrecruzan para formar un entramado que contribuye con el aumento de las resistencias mecánicas a compresión. Para conservar el color del pigmento e inhibir su reacción con la cal libre, se desarrolló un recubrimiento con sílice a cada partícula del pigmento, que conserva en mayor grado el color y disminuye el aumento de las resistencias mecánicas sobre la muestra de control, hasta el punto de adquirir las mismas resistencias a 90 días de edad de fallado.

Abstract: the present research project suggests the manufacture of concrete to be pigmented with Ultramarine Blue through the replacement of white cement by blue pigment. Ultramarine Blue pigment is a sodium polysuphide aluminum silicate. At contact with free lime, as a result of cement rehydration, it generates an ionic exchange which probably transforms Ultramarine Blue pigment into a white Calcium Ultramarine. However, at reacting with free lime, given the high SiO2 and Al2O3 Blue Ultramarine composition which allows it to show important puzolanic features and properties, pigment presents an important increase in the concrete mechanical properties by forming additional silica and aluminum complexes compounds higher than the ones obtained at normal cement rehydration reactions. Besides, due to the nature of the pigment, a high amount structures of etringite is produced at initial ages of hardening and curing which are needle shaped cristaline structures that make up a net which contributes to the increase of mechanical resistance to compression. In order to maintain the pigment color and inhibit its reaction to free lime, a coating enveloping every silica particle was developed. It preserves the color to a higher degree and diminishes the increase of mechanical resistance over the control sample, up to the point of acquiring the same resistance by 90 days of failure age.