TECNOLOGÍAS: Tecnología de materiales

Influencia de la temperatura en las propiedades puzolánicas de ciertos materiales

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La obtención de materiales puzolánicos (poseen propiedades cementantes) desde la reutilización de los materiales de desechos industriales ha sido un objetivo del grupo de trabajo constituido por la UAM, el CSIC (Instituto Eduardo Torroja) y la Fundación Labein. En anteriores ocasiones este objetivo ya se ha logrado empleando subproductos de la industria y evitando así el derroche de materiales: la prioridad de política ambiental ha sido insistentemente aplicada.

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UAM | 16 marzo 2009 11:51

<p>Hidrotalcita laminar y geles (izda.) y aluminato laminar y geles (dcha.).</p>

Hidrotalcita laminar y geles (izda.) y aluminato laminar y geles (dcha.).

En esta ocasión, es el efecto de activación lo que se considera como condiciónate en la cinética de reacción en un sistema donde el material puzolánico, es decir, el que se añade al cemento, es un mineral de la arcilla. Este material, en función de la temperatura, experimenta una mayor o menor facilidad de reacción, cuando se pone en contacto con hidróxido de calcio procedente de la cal.

Cuando un mineral de la arcilla se calienta pierde grupos hidroxilo formando un material diferente con propiedades puzolánicas. Estas puzolanas mezcladas con el cemento Pórtland le confieren propiedades de gran valor. En el presente trabajo, publicado en Journal of the American Ceramic Society (Journal of the American Ceramic Society (2008), 91(12), 4044-4051) por Rosario García, investigadora del Departamento de Geología y Geoquímica de la UAM, en colaboración con Moisés Frías del Instituto Eduardo Torroja (CSIC) e Íñigo Vegas de la Fundación Labein, se expone que, la presencia de caolinita como mineral de la arcilla en el producto reutilizado, lodo de papel, hace que con la calcinación este mineral se transforme en metacaolinita amorfa pero muy activa.

Los métodos de análisis han sido varios, desde métodos termoanalíticos, pasando por Difracción de Rayos X, así como microscopía electrónica con EDX acoplado. Con estas técnicas se confirma que las condiciones de activación en el rango de temperatura entre 700º y 800ºC con una permanencia de entre 2 y 5 horas en un horno, tienen un efecto directo sobre la formación y evolución de fases hidratadas.

A bajas edades de tratamiento, como a las 24 horas se reconocen zeolitas como la chabazita y la thompsonita que desaparecen con el tiempo. Sin embargo, cuando el tiempo de tratamiento es mayor, veintiocho días, se identifica stratlingita (C2ASH8). Mediante análisis térmicos se detectan con gran precisión la presencia de geles CSH.

Las temperaturas más bajas favorecen la formación de geles CSH, mientras que a temperaturas elevadas son los aluminatos (C4AH13) y el silicoaluminato tetrahidrato (C4ASH8, hidrotalcita) los predominantes, todos con propiedades hidráulicas. Las hidrotalcitas aparecen a los siete días de la reacción.

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Zona geográfica: Comunidad de Madrid
Fuente: Universidad Autónoma de Madrid (UCCUAM)

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