Obtención y caracterización de geopolímeros sintetizados a partir de la escoria granulada de alto horno como uso alternativo del cemento Portland

Abstract

Como parte del compromiso frente a la protección del medio ambiente y el interés en la aceptación y utilización de materiales conglomerantes alternativos al cemento Portland, que permitan el aprovechamiento de los residuos industriales y el avance en el conocimiento de la activación alcalina, se presenta el siguiente trabajo, que consiste en identificar el tipo de solución activante y la dosificación que arroje los mejores resultados de resistencia a compresión en morteros. Para ello, se utilizaron como activantes hidróxido de sodio (NaOH) y silicato de sodio (Na2SiO3) de origen industrial y la combinación de ambos. Como precursor la escoria granulada de alto horno (EGAH) de producción nacional. Una vez optimizado los materiales a usar se modificaron las condiciones de curado para identificar su influencia, de igual forma, las muestras se sumergieron en agua salada, sulfatada, destilada y la que suministra el acueducto con el fin de medir su deterioro frente a ciertos ambientes. Se midió el calor generado por las pastas activadas en un calorímetro semi-adiabático y se intentó correlacionar los resultados con la microscopia electrónica de barrido, la difracción de rayos x y la impedancia electroquímica. Lo anterior con el fin, de establecer los mecanismos de activación y así poder identificar en el tiempo los productos de reacción. Finalmente se elaboró un diseño de mezcla de concreto con la mejor dosificación y se midió la penetración del ion cloruro por el método RCPT. Los resultados asociados con la resistencia y durabilidad suministraron información que permitió caracterizar mejor este material.

Abstract: As part of the commitment to the protection of the environment and interest to accept and use the binder alternative materials to Portland cement, to allow the use of industrial residue and the progress in the knowledge of alkaline activation, it shows this work, which consists in identifying the type of activating solution and the concentration to get the best results of compression resistance in mortars. For this, we used sodium hydroxide (NaOH) and sodium silicate (Na2SiO3) of industrial origin and a combination of these two. As precursor the granulated furnace slag (EGAH) in national production. Once optimized the materials to use, the curing conditions were changed to identify their influence, also the samples were submerged in salted, sulfated, distilled water and the one supplied by the aqueduct in order to observe some deterioration. The heat generated by the activated pulps in the adiabatic calorimeter was measured and it tried to correlate the results with scanning electron microscopy, x-ray diffraction and electrochemical impedance. The above in order to establish the activation mechanisms and identify the products in time of reaction. Finally, a concrete mixing design was developed with the best dosage and the ion penetration was measured by the RCPT method. The results in relation with the resistance and durability gave information to characterize in a better way this material.