Análisis comparativo de la influencia del sistema ligante en las propiedades mecano-físicas en concretos refractarios aluminosos

Moreno Rivera, Francisco Hazael (2013) Análisis comparativo de la influencia del sistema ligante en las propiedades mecano-físicas en concretos refractarios aluminosos. Maestría thesis, Universidad Autónoma de Nuevo León.

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Resumen

En este trabajo de investigación se estudiaron las propiedades mecanofísicas en función de la temperatura de tres concretos refractarios los cuales cuentan con diferentes sistemas ligantes: CC (concreto convencional con 2.6% de CaO), CBC (concreto bajo cemento con 1.6% de CaO) y CSS (concreto cero cemento con 0.4% de CaO el cual usa como sistema ligante sílice coloidal), estos se trataron térmicamente en un horno de resistencias eléctricas a tres temperaturas: 110°C, 815°C y 1200°C. Antes del tratamiento los refractarios moldeables sese analizaron por medio de granulométria y difracción de rayos X (DRX) y después del tratamiento térmico los concretos se caracterizaron en términos de DRX, densidad, porosidad, resistencia mecánica a la compresión (CCS), flexión (MOR), resistencia a la corrosión por medio de hierro esponja y por microscopia electrónica de barrido. El histograma granulométrico refleja una tendencia a los finos en el CC mientras que el CBC y el CSS poseen granulometrías similares, en lo que se refiere a la difracción de rayos X se encontraron fases típicas en concretos refractarios como mulita, cuarzo y corindón, sin embargo cabe remarcar la presencia de cemento de aluminato de calcio en el CC y CBC así como la nula presencia de este en el caso del CSS. Los resultados arrojados a 110°C muestran un mejor desempeño del CC en comparación con el CBC y CSS, este último obteniendo valores muy pobres de densidad, CCS y MOR, a causa de la naturaleza inherente del sistema ligante del CSS, el cual carece de cohesión a esta temperatura debido a los altos valores de porosidad y la presencia exesiva de microgrietas, lo anterior de acuerdo a las micrografías obtenidas. En la siguiente etapa a 815°C el CC decae de manera dramática en lo que se refiere a densidad, CSS y MOR y aumenta de manera considerable su porosidad, mientras que el desempeño del CBC y el CSS mejora en términos generales. A 1200°C el CC alcanza su mínimo en propiedades debido a que el sistema de aluminato de calcio pierde cohesión y resistencia a causa de la descomposición de los hidratos y a la pobre formación de la liga cerámica, en contrariedad el CSS y CBC mejoran sus propiedades en relación a la etapa anterior, registrándose ligeramente un mejor desempeño del CBC en lo que se refiere a CCS. En general la evolución microestructural de los tres concretos es ecuánime con la temperarura y con los resultados obtenidos en las pruebas mecánicas de compresión, flexión y en el análisis de porosidad. Los tres concretos exhibieron un comportamiento satisfactorio ante el ataque del hierro esponja.

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