Influencia de cloruros y metales traza presentes en las MSWI FA sobre el desarrollo de fases cementantes durante la clinkerización de CSA

Abstract

La incineración de residuos sólidos urbanos (MSW) es una práctica habitual y cada vez más adoptada al momento de gestionar la disposición de MSW en todo el mundo. Derivado del proceso de incineración se generan algunos subproductos como cenizas volantes (MSWI FA) y cenizas de fondo (MSWI BA). Contribuyendo con la economía circular, sostenibilidad y el desarrollo de nuevos materiales, las MSWI FA han cobrado un gran interés en el sector de la construcción al poderse incorporar como material de relleno en mezclas de mortero y concreto, e incluso como materia prima en la producción de diferentes tipos de cementos. Los cementos base sulfoaluminato de cálcico (CSA) han demostrado ser una alternativa al cemento portland ordinario (OPC) debido principalmente a sus bajas emisiones de CO₂, menores consumos energéticos para su producción, y sobresalientes desempeños mecánicos y de durabilidad. La posibilidad de usar las MSWI FA como materia prima para producir cemento CSA ha sido demostrada, sin embargo, los estudios realizados hasta el momento en torno al tema exponen una gran oportunidad de profundizar temas que aún no han sido abordados, tal como el rol del cloro y metales traza en el sistema CaO–SiO₂–Al₂O₃–SO₃ durante la elaboración de cementos CSA. La presente investigación pretende evaluar la influencia de los cloruros y metales traza presentes en las MSWI FA sobre el desarrollo de fases cementantes durante la clinkerización de CSA mediante la formulación de módulos de cloruros y de metales traza que permitan proponer una solución general al problema de investigación. (Tomado de la fuente)

The incineration of municipal solid waste (MSW) is a common and increasingly adopted practice for MSW disposal worldwide. As a result of the incineration process, by-products such as fly ash (MSWI FA) and bottom ash (MSWI BA) are generated. Contributing to the circular economy, sustainability, and the development of new materials, MSWI FA has gained significant interest in the construction sector due to its potential use as a filler material in mortar and concrete mixtures, and even as a raw material in the production of different types of cement. Calcium sulfoaluminate (CSA) cements have proven to be a viable alternative to ordinary Portland cement (OPC), mainly due to their lower CO₂ emissions, reduced energy consumption during production, and outstanding mechanical performance and durability. The possibility of using MSWI FA as a raw material for producing CSA cement has been demonstrated; however, studies conducted to date reveal a major opportunity to delve into aspects that remain unexplored, such as the role of chlorine and trace metals in the CaO-SiO₂-Al₂O₃-SO₃ system during the production of CSA cement. This research aims to evaluate the influence of chlorides and trace metals present in MSWI FA on the development of cementitious phases during CSA clinkering, by formulating chloride and trace metal modules that could lead to a general solution to the research problem.