Valorización de residuos cerámicos nacionales. Estudio preliminar de su capacidad puzolánica

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La presente investigación está relacionada con el estudio de la viabilidad de la reutilización de residuos cerámicos como sustitución parcial de cemento Portland. Esta búsqueda aporta a una mejor gestión ambiental, tanto por la reducción de la disposición final de los residuos como también por un menor uso de cemento Portland que conlleva a la disminución de emisiones contaminantes a la atmósfera generadas por su producción.

Uno de los mayores desafíos de la humanidad para este siglo XXI, es afrontar la realidad del cambio climático. El calentamiento global es un hecho y su potencial impacto con efectos irreversibles sobre la vida humana, animal y vegetal es ineludible. Estudios realizados, concluyen que el calentamiento global es producto de las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) vinculadas a las actividades humanas que, en caso de no ser mitigadas ni controladas, pueden conducir a efectos devastadores y catastróficos sobre el frágil ecosistema del mundo.

El cemento es uno de los materiales más usados mundialmente y lo seguirá siendo durante el S.XXI. El cemento es fundamental para el desarrollo de las infraestructuras de los países y el desarrollo de estos. La producción mundial de este material se incrementó un 73 % entre los años 2005 a 2013, de 2310 Mt a 4000 Mt, siendo responsable del 5 % al 8 % de las emisiones globales de CO2.

La sustitución, parcial o total, del Cemento Portland Normal (CPN) por otros materiales, cuyo procesamiento requiera poca energía, es una opción sumamente interesante para reducir sensiblemente esta problemática, y propiciar un ahorro energético con una menor afectación al ambiente.

En este trabajo se caracterizaron las propiedades físicas y químicas de residuos cerámicos nacionales y posteriormente se llevó a cabo un estudio sobre su actividad puzolánica, a través de la evaluación del comportamiento mecánico y micro estructural en morteros de matriz cementicia, con el fin de valorar su empleo como adición al cemento Portland.

El objetivo general de esta investigación fue analizar la viabilidad de utilizar residuos cerámicos, existentes en nuestro medio, como adición puzolánica en matrices a base de cemento Portland.

Para ello se seleccionaron dos tipos de cerámicos de diferente procedencia (método de producción artesanal e industrial). Se optimizó el tamaño de las partículas de los cerámicos para su empleo como adición. Posteriormente se determinó la reactividad de los cerámicos seleccionados mediante la realización de ensayos fisicoquímicos utilizando técnicas de FRX, DRX y TGA/DTA.

Finalmente se realizó el análisis estadístico de los resultados alcanzados para valorar su empleo como adición a cemento Portland.

Luego de analizar y evaluar los resultados experimentales obtenidos, se pueden establecer las siguientes conclusiones en relación con la viabilidad de utilizar residuos cerámicos, existentes en nuestro medio, como adición puzolánica en matrices a base de cemento Portland:

• Los residuos cerámicos estudiados pueden ser catalogados como puzolanas artificiales procedentes de arcillas calcinadas cumpliendo con las especificaciones de la normativa vigente que las caracteriza físico y químicamente.

• No existen diferencias significativas entre la resistencia mecánica de los morteros a edad de 28 días y 56 días con respecto al mortero de referencia con una sustitución del 15 % del cemento en su peso por parte de polvo cerámico.

• En todos los casos el porcentaje de disminución, calculado con respecto al control, es inferior al grado de sustitución de cemento, lo que indica que los materiales de desecho actúan como puzolanas, aportando resistencia mecánica, lo que repercute positivamente en los materiales puestos en obra.

Se concluye que existe una posibilidad de valorización de residuos cerámicos como puzolanas alternativas para cementos y morteros eco eficientes, consiguiendo no solo una mejora ambiental como consecuencia de la utilización de un residuo proveniente de una cadena industrial sino también por las ventajas científico técnicas demostradas.

Acceso a la versión digital de la tesis en el PORTAL COLIBRÍ

Código en Biblioteca Centenario: TM-COA 005

Publicado por | 30 de enero de 2024 - 17:51 | Actualizado: 22 de mayo de 2024 - 19:38 | PDF