Estudio del comportamiento mecánico de morteros con sustitución parcial de cemento por escoria de aluminio y efecto de la reducción del tamaño de partícula
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Date
2023
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Pontificia Universidad Javeriana de Cali
Abstract
Debido al crecimiento económico y los procesos de expansión de las ciudades, la demanda de vivienda ha incrementado y el sector de la construcción ha tenido que esforzarse por satisfacerla generando más proyectos a fines, lo cual conlleva también a un aumento en la necesidad de materia prima y por consiguiente en las emisiones de contaminantes en toda la línea de producción de este sector económico. Como lo es el caso de la producción de aluminio, el cual consta de dos diferentes procesos de producción uno que se enfoca en la transformación de materia prima como la bauxita la cual es extraída bajo procesos de excavación y posterior transformación en industrias (producción primaria) y un segundo proceso de producción el cual consiste básicamente en el reusó de aluminio presente en insumos de cocina, hogar, construcción entre otros (producción secundaria).
Los residuos de los procesos de producción de aluminio se clasifican según su contenido de aluminio, al igual que su composición química general, la cual varía según el proceso del cual provienen. Estas escorias se consideran residuos peligrosos por sus componentes químicos, debido a que estos residuos poseen componentes inflamables, irritantes y corrosivos, entre otros (Li et al., 2021).
En el presente trabajo de grado se estudió la inclusión de escoria de aluminio como sustituto del cemento en la preparación de morteros, evaluando los efectos del tamaño de partícula (fina <75μm, intermedio (75-150μm) y tamaño grueso (150-300μm) y el porcentaje de sustitución (5% ,10% y 20%) por cemento en el comportamiento mecánico de estos morteros.
Como resultados se obtuvo que al realizar un proceso de lavado con agua a la escoria de aluminio este no elimina totalmente AlN de la escoria el cual posiblemente influye en las propiedades mecánicas de las diferentes mezclas de mortero debido a que probablemente genere amonio al entrar en contacto con el agua de la mezcla. Por otro lado se encontró que los morteros con inclusión de escoria de aluminio presentaron aumento de las propiedades mecánicas (compresión y flexión) con el paso del tiempo como las demás mezclas con componentes cementicos y de igual manera su correlación inversa con la absorción. Finalmente se encontró que los morteros con escoria fina con tamaño de partícula <75μm y un porcentaje de sustitución 5% del cemento presento una menor disminución en las propiedades mecánicas respecto al mortero de referencia con diseño de mezcla para 28MPa.