Síntesis y caracterización de cementos activados alcalinamente base metacaolín/escoria granulada de alto horno con adiciones de nanopartículas de TiO2

Llano Guerrero, Erika Agustina (2017) Síntesis y caracterización de cementos activados alcalinamente base metacaolín/escoria granulada de alto horno con adiciones de nanopartículas de TiO2. Maestría thesis, Universidad Autónoma de Nuevo León.

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Resumen

Los cementos activados alcalinamente son una clase de materiales que usualmente se sintetizan mediante la reacción de aluminosilicatos en polvo o residuos de la industria siderúrgica y en presencia de un medio alcalino, dan como resultado un material sólido con propiedades que pueden ser comparables o mejores a las de un cemento portland ordinario, haciendo de éste un material sustentable y atractivo para la industria de la construcción. En este trabajo se realizó un estudio sobre la síntesis de cementos activados alcalinamente o mejor conocidos como geopolímeros (GPs) base metacaolín (MK) y escoria granulada de alto horno (EGAH) con adiciones de nanopartículas de dióxido de titanio (TiO2), en donde se fabricaron pastas, empleando las relaciones molares SiO2/ Al2O3, Na2O/SiO2 y H2O /Na2O, hasta encontrar la pasta de GP que obtuviera un buen desarrollo de sus propiedades mecánicas. Las muestras se curaron a 7, 14, 28 y 90 días evaluando la resistencia a la compresión, y se caracterizaron mediante difracción de rayos x, microscopia electrónica de barrido y espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier. Además, se llevó a cabo la fabricación de morteros de GP en los cuales se estudiaron las propiedades fotocatalíticas, debido a que se encontró en la literatura que materiales cementantes con adiciones nanopartículas de TiO2, desarrollan propiedades autolimpiantes. En este trabajo se realizaron pruebas de autolimpieza mediante la degradación de Rodamina B siguiendo la Norma Europea UNI-11259:2008, además se cuantificaron los radicales hidroxilo como método alternativo a NOX de obtención de la actividad fotocatalítica mediante fluorescencia. De acuerdo a los resultados obtenidos, se puede decir que los cementos activados alcalinamente base EGAH son materiales potenciales para la sustitución del cemento portland ordinario, esto se debe al desarrollo de gel C-AS-H similar al C-S-H, el cual incrementa sus propiedades mecánicas. Aunado a estas ventajas tecnológicas, estos materiales se postulan como materiales sustentables al ser la EGAH un residuo de la industria siderúrgica y con un buen balance en su composición química. Si a esto se le añade que se emplearon semiconductores fotocatalíticos como las nanopartículas de TiO2, estos materiales pueden ser potencialmente utilizados en construcciones de vanguardia, que ayuden a la purificación del aire mediante la degradación de gases de efecto invernadero y en la construcción de edificaciones inteligentes que posean propiedades de autolimpieza.

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