Caolin

Revista Latinoamericana de Metalurgia y Materiales 2011; 31 (1): 35-43

ANÁLISIS COMPARATIVO DE CAOLINES DE DIFERENTES FUENTES PARA LA PRODUCCION DE METACAOLÍN Janneth Torres 1*, Ruby M. de Gutiérrez 2, Ricardo Castelló 3, Carmina Vizcayno 3
1: Facultad de Ingeniería y Administración, Universidad Nacional de Colombia Sede Palmira, Colombia 2: Escuela de Ingeniería de Materiales, Universidaddel Valle, Colombia 3: Centro de Ciencias Medioambientales, CSIC, Madrid, España. * E-mail: E-mail: jtorresa@unal.edu.co
Recibido: 06-May-2010; Revisado: 02-Jun-2010; Aceptado: 04-Jun-2010 Publicado On-Line el 15-Nov-2010 Disponible en: www.rlmm.org

Resumen Se presenta un estudio comparativo de cinco Caolines procedentes de diferentes regiones de Colombia y disponibles a nivel comercial, con lafinalidad de producir Metacaolín (MK), una puzolana de alto desempeño para ser utilizada en el sector de la construcción. La caracterización química y microestructural de los Caolines se llevó a cabo por medio de la aplicación de las técnicas de Fluorescencia de Rayos X (FRX), Análisis Térmico Diferencial (ATD), Difracción de Rayos X (DRX), Infrarrojo (FTIR) y Microscopía Electrónica de Barrido.Los caolines de partida fueron sometidos a un tratamiento térmico a condiciones controladas para obtener MK, proceso que fue evaluado mediante la técnica de DRX. El índice de actividad puzolánica de los productos obtenidos se determinó por métodos mecánicos en mezclas de mortero con cemento portland, mediante la aplicación de la técnica ASTM C311. Del estudio se concluye, que aunque la calidad delmetacaolín es función de las características iniciales del material de partida, es factible obtener MK con características puzolánicas óptimas con caolines del orden del 50% de pureza en caolinita. Palabras Claves: Caolín, Metacaolín, tratamiento térmico, actividad puzolánica, morteros. Abstract The present work is a comparative study between five different Kaolins from various regions ofColombia. The main purpose of this study was to produce Metakaolin (MK), a high performance pozzolan to be used in the construction sector. The Kaolins were characterized by X-Ray Fluorescence (XRF), Differential Thermal Analysis (DTA), X-Ray Diffraction (XRD), Fourier Transform Infrared (FTIR) and Scanning Electronic Microscopy (SEM). After the characterization, a thermal treatment was carried out to theKaolins with the aim of transform them into MK. An evaluation of the MK was done by using XRD and it was found that the conversion to MK is a function of the mineralogy of the raw material. Furthermore, the pozzolanic activity was evaluated for the thermally treated materials through the compressive strength. It can be concluded from this study that the reactivity of the materials is function ofthe amount of Kaolinite present in the original sample. Keywords: Kaolin, Metakaolin, thermal treatment, pozzolanic activity, mortars.

1. INTRODUCCION Los Caolines son rocas formadas fundamentalmente por minerales del grupo del Caolín como son la caolinita, dickita, nacrita y halloysita, acompañados por impurezas de cuarzo, mica, anatasa, rutilo, ilmenita y pequeñas cantidades de turmalina,zircón y otros minerales pesados. Para su utilización en algunas de sus aplicaciones, deben ser refinados y procesados, para aumentar su blancura, pureza u otras características comerciales importantes. La Caolinita [Al4Si4O10(OH)8], corresponde estructuralmente a un mineral de la arcilla del tipo
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1:1, es decir, formado por una capa detetraedros de silicio combinada con otra capa de octaedros de alúmina a través de grupos hidroxilo que están compartidos entre las dos láminas. Esta estructura en ocasiones es altamente compleja como resultado de un gran número de defectos de empaquetamiento que pueden ocurrir durante su periodo de formación y crecimiento. Para su estudio se han empleado las técnicas de difracción de rayos X (DRX) y...