Nuevos concretos

Nuevos Concretos para el Aprovechamiento de un Sub-Producto Industrial

Congreso Iberoamericano de Metalurgia y Materiales, Habana, Cuba, Octubre 8 de 2006

Os
NUEVOS CONCRETOS PARA EL APROVECHAMIENTO DE UN SUB-PRODUCTO INDUSTRIAL R. Mejía de Gutiérrez1, S. Bernal2, E. Rodríguez2. Profesor Titular, Ph.D, Universidad del Valle, Cali, Colombia, rudeguti@yahoo.com 2 Ingeniero de Materiales,Universidad del Valle, Cali, Colombia. Grupo de Materiales Compuestos, Escuela de Ingeniería de Materiales. (Recibido 8 de Oct.2006) ______________________________________________________________________________________
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RESUMEN Las tendencias mundiales en la industria de la construcción y grupos de investigación se encaminan hacia el uso de materiales alternativos que favorezcan el desarrollosostenible con una baja emisión de CO2 y correcto aprovechamiento de los recursos naturales, acompañado de ventajas técnicas para su versatilidad en diferentes campos de aplicación. El presente artículo, evalúa el desempeño de concretos a base de polímeros inorgánicos (Geoconcretos) obtenidos a partir de la activación alcalina de una escoria siderúrgica de alto horno colombiana, que posee uncoeficiente de basicidad de 1.01 (Mb = CaO + MgO / SiO2 + Al2O3). Como activadores alcalinos para la producción de los geoconcretos se empleó Hidróxido de Sodio (NaOH) y waterglass (Na2SiO3.nH2O+NaOH). Se determinó la resistencia mecánica a diferentes edades de curado, junto con algunas propiedades de durabilidad. Los resultados fueron comparados con mezclas de referencia de concreto de CementoPórtland, con cantidad de cementante (340Kg/m3) y relaciones agua/cementante equivalentes a los concretos activados alcalinamente. Se obtuvieron resistencias a la compresión a 28 días de curado de 35, 20 y 26 MPa para los concretos activados con waterglass, NaOH y el de referencia respectivamente. Los valores de porosidad y permeabilidad de los concretos activados resaltan su potencial durabilidad, lo cualpudo evidenciarse en presencia de agentes agresivos, tales como cloruros y sulfatos. Palabras claves: geopolímeros, activación alcalina, escoria siderúrgica de alto horno, nuevos materiales cementicios, ______________________________________________________________________________________

1. Introducción El cemento Pórtland ordinario (OPC), es uno de los materiales para la construcción másempleados en la producción de concreto, debido fundamentalmente, a las excelentes propiedades mecánicas que presenta en estado endurecido, a su relativo bajo costo y versatilidad. En la actualidad se estima que a nivel mundial se manufacturan anualmente alrededor de 1.8x109 toneladas de cemento, cifra que se incrementa como consecuencia del crecimiento poblacional y con ello el desarrollo económico ysocial. Sin embargo, la producción del OPC es una de las practicas más contaminantes ya que cerca del 5% de la contaminación atmosférica es atribuida a esta industria, debido a la emisión de grandes volúmenes de contaminantes en el proceso de obtención del clínker, donde la producción de una tonelada de cemento libera cerca de una tonelada de CO2 y gases de NOx y SOx, asociados a ladescarbonatación de la caliza en el horno de clinkerización, así como a la quema de combustibles fósiles1. La industria del cemento y el concreto, junto con grupos de investigación a nivel mundial, busca soluciones para la conservación y protección de los recursos no renovables mediante el desarrollo de materias primas y combustibles alternativos para el mejoramiento de los procesos de producción y calidad delos productos, enmarcado en las políticas de sostenibilidad de los diferentes acuerdos internacionales. En este sentido, la sustitución parcial o total de cemento por diferentes tipos de minerales naturales, desechos y subproductos industriales (tales como caolines, arcillas calcinadas, cenizas volantes, escorias de diferentes industrias metalúrgicas, desechos vítreos, lodos, entre otros) en...