Caracterización de la reactividad puzolánica de materiales de origen natural, industrial, y desperdicio agrícola

Abstract

En el presente trabajo se realizó la caracterización de la reactividad puzolánica de materiales de origen natural, desperdicio agrícola e industrial y su influencia en la microestructura de pastas y morteros a base de cemento. Se evaluó además la resistencia a la compresión de las pastas y morteros a 1, 3, 7,14 y 28 días. Los materiales en estudio consistieron en una arcilla regional de la comunidad de Tehuacán, Puebla (ARC), ceniza de pergamino de café de Huautla de Jiménez, Oaxaca (CPC) y Ceniza volátil proveniente de la empresa Admixtec (CV).Las probetas de pastas y morteros fueron preparadas de acuerdo a la norma ASTM C305 con una relación agua/ligante de 0.4, curadas en húmedo y con incorporación de 20 y 50% de los materiales mencionados. Dichas probetas fueron caracterizadas por medio de microscopía electrónica de barrido (MEB), difracción de rayos X (DRX), análisis térmico diferencial (ATD), análisis termogravimétrico (TGA), medición de tiempos de fraguado por aguja Vicat e índice de reactividad puzolánica utilizando los resultados de resistencia a la compresión.Los patrones de difracción de rayos X en pastas y morteros permitieron identificar los principales minerales presentes en las fases cristalinas como el cuarzo (SiO2), hatruita (Ca3SiO5), la cual es una forma de silicato tricálcico, y portlandita (Ca(OH)2, que es un indicador de la reactividad que tiene el hidróxido de calcio con respecto al material sustituto al cemento. Los análisis termogravimétrico y térmico diferencial corroboraron que las puzolanas más reactivas y estables en términos del consumo de Ca(OH)2, fueron aquellas de naturaleza silícea y las fotomicrografías confirmaron la densificación de la matriz de pastas y morteros debida a la reactividad de los materiales suplementarios. Se determinó que el tiempo de fraguado está en función de la cantidad del cementante y el tipo de puzolana adicionada.Los sistemas evaluados permitieron identificar que la generación de silicato de calcio hidratado (C-S-H) y la eliminación de hidróxido de calcio producido por el cemento Pórtland, explica el mejoramiento de las propiedades mecánicas de las pastas y morteros estudiados.