Caracterización física de un hormigón geopolimérico curado por CO2.

70 páginasEn los últimos años la industria de la construcción busca innovar con la creación de nuevos materiales de construcción más amigables con el ambiente y económicos a su vez, de esta búsqueda constante por innovar han resultado los hormigones geopoliméricos. Según el químico Joseph Davidovits (1994), estos hormigones cumplen con la expectativa de innovación debido a que son materialmente amigables con el ambiente y logran mejores resultados comparado con el concreto convencional (Davidovits, 1994). Por lo anterior, realizar investigaciones sobre los hormigones geopolimérico se ha convertido en una tendencia creciente. En este trabajo de grado se describe y analiza la variación de algunas propiedades físicas y mecánicas de un hormigón geopolimérico elaborado con ceniza volante activada alcalinamente con una solución de hidróxido de sodio 14M y adicionando silicato de sodio líquido como fuente complementaria de sílice. Se menciona, en primera instancia, la problemática a tratar desde su concepción hasta sus posibles soluciones, lo que implica el desarrollo de una metodología definida de estudios de casos. Los estudios realizados en este trabajo dan cuenta de los resultados obtenidos en ensayos de resistencia a la compresión, variación gravimétrica, variación volumétrica y absorción de agua. Finalmente, los resultados comparativos, las posibles causas de error y análisis para procesos a posteriori son presentados y discutidos.In recent years the construction industry has been looking to innovate with creation of new construction materials more ecofriendly while being economic. From this incessant research to innovate has been developed the geopolymer concrete. According to chemist Joseph Davidovits (1994) these materials fulfill the expectative of innovation due to it being ecofriendly and having better results when compared with conventional concretes (Davidovits, 1994). Because of this, research made about this material has been growing up as a trend in construction industry. This thesis describes and analyzes some physical and mechanical properties variations of a geopolymer concrete fabricated with fly-ash alkali activated with a solution of Sodium hydroxide 14M and adding liquid Sodium Silicate as complementary source of Silica. Firstly, the problem is describing from its conception to its possible solutions, which implies a methodology development of study cases. The studies made in this thesis reflects the results of tests such as compression strength, gravimetric analysis, volume variation and water absorption. Finally, comparative results, possible causes of error and analysis of future processes are presented and discussed.PregradoIngeniero(a) Civi

Mortero geopolimerico aligerado con espuma rigida de poliuretano

88 páginasEl sector moderno de la construcción es dinámico; de modo que constantemente, está buscando nuevas alternativas constructivas que contribuyan a introducir materiales de mejores prestaciones funcionales y favorecer al desarrollo de una construcción sostenible como lo pueden ser la sustitución de materiales comunes basados en los cementos hidráulicos tipo Portland y diferentes agregados, por geopolímeros y materiales de baja recuperación y contaminantes como lo son la espuma rígida de poliuretano (PUR) usado, ara aislamiento térmico en edificaciones y plantas industriales, sistemas de calefacción y de refrigeración y sector automotor. En la mayoría de situaciones el PUR termina su ciclo de vida útil en los rellenos sanitarios, y dado que su degradación es muy lenta, genera una problemática ambiental y social por el tiempo tan elevada. El trabajo exploratorio presentado en este informe de trabajo de grado, se alinea con la tendencia global de la construcción verde y sostenible, desarrollando un material ambiental y económicamente sostenible que doten la edificación de viviendas y otros espacios físicos de resiliencia y ofrezcan a sus habitantes y usuarios mayor confort. Por lo tanto, se presenta como objetivo, de este trabajo de grado exploratorio, la posibilidad del uso de residuos de poliuretano expandido aglomerado con una mezcla geopolimérica de cenizas volantes del carbón activadas alcalinamente, para producir un concreto aligerado con propiedades de aislamiento térmico y acústico, que permita la confección de productos prefabricados o in situ para el sector constructor.PregradoIngeniero(a) Civi

Análisis de una muestra de concreto de 4000 psi sintetizada a partir de suelo diatomáceo con activación alcalina

Trabajo de investigaciónSe ha querido investigar a partir de la composición química de la Diatomea, el reemplazo en un 100% del CP evaluando sus propiedades mecánicas. Se investigó acerca de los materiales químicamente. Se analizó la composición química tanto del CP como el de la Diatomea y a partir de esto se realizó un diseño de la composición química de la diatomea similar a la del CP. Se realizaron en total 15 muestras para ser ensayadas en el laboratorio donde se realizaron los ensayos de flexión y compresión de muestras de Concreto según normatividad INV 410-13 y 415-13 y así mismo para mortero se realizaron ensayos de Compresión según normatividad NTC 220.RESUMEN GLOSARIO 1. INTRODUCCIÓN 2. ANTECEDENTES Y JUSTIFICACIÓN 3. PLANTEAMIENTO Y FORMULACIÓN DEL PROBLEMA 4. OBJETIVOS 5. ALCANCES Y LIMITACIONES 6. ESTADO DEL ARTE. 7. MARCO TEÓRICO 8. MARCO LEGAL 9. METODOLOGÍA 10. DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN 11. RESULTADOS Y ANÁLISIS 12. CONCLUSIONESPregradoIngeniero Civi

Fabricación de morteros geopoliméricos ecoamigables a partir de residuos inorgánicos mineros como producto alternativo a morteros de cemento Portland

Existe una creciente preocupación por proteger el medio ambiente, que nos dirige a cambiar nuestras costumbres y forma de vida, procurando reducir el impacto negativo al medio ambiente de las actividades que día a día realizamos. La idea de llevar una vida amigable con el medio ambiente es cada vez más popular entre las personas, y la reutilización y reciclaje de productos es cada vez una actividad más común en nuestra sociedad. Por esta razón, en la presente investigación se estudiaron mezclas de residuo inorgánico minero y arena fina para la fabricación de morteros geopoliméricos, se encontró que estos materiales están constituidos por dos fases bien diferenciadas, una continua de geopolímero, formada por la activación alcalina (con solución de Na(OH) 9 molar) del residuo inorgánico minero, y otra dispersa de partículas individuales de arena fina, que no participa en el proceso de geopolimerización pero que es la que responde, en primera instancia, al esfuerzo mecánico externo de compresión uniaxial. Todos los morteros geopoliméricos fabricados fueron caracterizados microestructural y termomecánicamente y comparados, en ambos aspectos, con sus contrapartes de cemento Portland. Entre los mejores resultados mecánicos encontrados en el mortero geopolimérico podemos mencionar: (1) resistencias de 49 MPa a temperatura ambiente y (2) resistencias de 74 MPa a temperatura de ensayo de 500°C, siendo este último resultado el más alto encontrado en la presente investigación. En base a los resultados mecánicos obtenidos se verificó que los morteros geopoliméricos estudiados en este trabajo superan ampliamente las resistencias mínimas requeridas según la NTP 399.610 de los morteros de cemento Portland, superándolos en 186% aproximadamente. Estadísticamente, la mezcla denominada R37.5 (37.5 vol.% de residuo inorgánico minero) es la que presenta los mejores resultados mecánicos, diferenciándose de las demás mezclas debido a que presento, en las tres temperaturas de ensayo, los mejores resultados, hecho que se comprueba estadísticamente con el desarrollo de la prueba de ANOVA y Tukey. Esto puede colocar al material fabricado en ésta investigación como una alternativa frente a los productos que se fabrican y comercializan actualmente.Tesi

Valorización de ceniza de bagazo de caña de azúcar proveniente del ingenio monte rosa mediante activación alcalina para la síntesis de geopolimeros

Presenta una volización de ceniza de bagazo de caña de azúcar proveniente del ingenio Monte Rosa activación alcalina para la síntesis de geopolimeros, a fin de aprovechar los desechos industriales que se generan del ingenio Monte Rosa como es la ceniza que es un residuo de bagazo de la caña de azúcar en el que se pretende la obtención de un material conglomerante o cementante denominado polímero inorgánico

Aprovechamiento y estabilización de residuos peligrosos de relaves mineros para la fabricación de nuevos materiales de construcción mediante la aplicación de tecnología geopolimérica

La finalidad de este trabajo de tesis es poder aprovechar relaves de la explotación de minería de oro para la fabricación de nuevos materiales de construcción mediante la aplicación de tecnología geopolimérica. En este trabajo se utilizó dos tipos de relaves como fuente de aluminosilicatos, una de la minería informal y otra de la minería formal. La investigación comenzó con el muestreo en campo de los dos tipos relaves mineros, siguiendo con la adecuación (homogeneización, molienda y tamizado) y caracterización (física, química, estructural y microestructural) de la materia prima, para comprender y validar las características de los relaves como fuente de aluminosilicatos en una reacción de geopolimerización. Para la fabricación de los morteros G se usó una solución alcalina de Na(OH), como compuesto endurecedor, y se fabricaron en dos etapas, en la primera, se fabricaron morteros de 20mm de diámetro y 40mm de altura donde se buscó evaluar el efecto de variables como (i) tipo de materia prima aglomerante, (ii) relación aglomerante: arena fina y (iii) concentración de la solución endurecedora en la respuesta mecánica en compresión uniaxial, y en una segunda etapa, y luego de evaluar los resultados de la primera para obtener los parámetros que nos permitirán realizar los ensayos posteriores, se fabricaron morteros geopoliméricos de 5x5x10mm que fueron evaluados en condiciones termomecánicas (ambiente, 200 y 500 °C), posteriormente se realizó la técnicas de caracterización física, química, estructural y microestructural de los morteros fabricados. Como resultados XRF, el relave de minería formal tuvo Si (22.86%) y Al (3.14%) como elementos de mayoritarios y en el relave de minería informal fueron Si (24.47%), Al (7.93%). Se pudo evidenciar un buen acuerdo entre la distribución de tamaños de partículas observados microestructuralmente y los resultados por granulometría de difracción laser de luz. Como resultados mecánicos encontrados en los morteros G fueron comparados con los encontrados en los morteros C , cuyos valores de las resistencias máximas a la compresión uniaxial a T° ambiente para los morteros G dieron un rango entre 4.42 a 11.99 MPa, a 200°C entre 32.36MPa a 36.25MPa y a 500°C desde 36.29 hasta 41.01MPa,encontrándose los mejores resultados al considerar una relación ligante:arena fina de 1:2 una molaridad de la solución endurecedora de 12 M y una relación solución endurecedora:ligante de 0,6.La microestructura encontrada para los dos tipos de morteros estudiados (C y G) consistió en una fase continua interconectada de ligante (cemento o estéril minero geopolimerizado) y otra discontinua de partículas de arena fina, situada dentro de la fase de ligante

Síntesis y caracterización físico mecánica de geopolimero a partir de pumicita.

Evalúa el efecto que tiene la variación del módulo de Sílice Ph de la solución, concentración, relacione agua ligante y arena ligante, sobre las propiedades físico mecánicas de los morteros evaluados y el comportamiento mecánico de las mejoras formulaciones frente a altas temperaturas, 900 grados centígrados y en condiciones de elevada concentración de ion sulfato

Cementos alternativos al cemento Portland

Búsqueda de distintas soluciones para el problema de utilizar materias primas convencionales para la producción de cemento y poder encontrar alternativas para reducir el coste de producción, así como, las correspondientes emisiones de CO2 al ambiente. Se intenta investigar una nueva tecnología para incrementar la sostenibilidad de la industria del cemento

Utilización de cementos activados alcalinamente para la mejora de las propiedades de morteros Cal-Puzolana

[ES] El uso de los morteros de cal ha ido decayendo con el tiempo desplazado por otros materiales más resistentes, sin embargo, no hay que olvidar las propiedades intrínsecas que este tipo de materiales aportan y que no se consiguen con otro tipos de mezclas como las realizadas con cemento portland (aislamiento térmico, acústico, etc) Teniendo como punto principal de partida la mejora de las resistencias de los morteros de cal-puzolana sobre todo a edades tempranas de curado, se propone la adición de un cemento activado alcalinamente para mejorar dicho aspecto. En definitiva se pretende la preparación de un mortero mixto cal-puzolana-geopolímero, que mejore las propiedades del mortero clásico cal-puzolana. La presente propuesta de trabajo, pretende estudiar el efecto de la incorporación de dos residuos en la fabricación de morteros mixtos cal-puzolana- geopolímero. Los dos residuos a emplear provienen de la industria petroquímica (catalizador gastado de craqueo catalítico, FCC) y de la industria relacionada con el sector agrícola (ceniza de cascara de arroz, CCA). Se estudiará la evolución de las propiedades del mortero cal-puzolana-geopolímero con el tiempo de hidratación, resistencia mecánica y microestructura. Los resultados obtenidos se compararán con los morteros convencionales cal-puzolana.Villca Pozo, AR. (2016). Utilización de cementos activados alcalinamente para la mejora de las propiedades de morteros Cal-Puzolana. http://hdl.handle.net/10251/69020TFG

Geopolímeros sintetizados a partir de distintos materiales residuales. Activación alcalina de cenizas de cascarilla de arroz

Universidad de Sevilla. Grado en Ingeniería de las Tecnologías Industriale