Efecto de los Parámetros del Proceso en las Propiedades Físicas y Mecánicas de Materiales de Construcción a Base de Almidón de Maíz
Autores: Tulip, Shibli; Sarker, Niloy; Nahar, Nurun; Yang, Mijia; Monono, Ewumbua
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Efecto de los Parámetros del Proceso en las Propiedades Físicas y Mecánicas de Materiales de Construcción a Base de Almidón de Maíz
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales estructurales
Palabras clave
Concreto
Cemento
Almidón de maíz
CoRncrete
Resistencia a la compresión
Temperatura de curado
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 48
Citaciones: Sin citaciones
El concreto se utiliza a nivel mundial debido a sus útiles propiedades mecánicas y de durabilidad. Sin embargo, el concreto requiere una gran cantidad de cemento, que es la segunda fuente más grande de emisiones de carbono (5-7% de las emisiones globales de CO) debido a su alto consumo de energía. Se ha explorado el efecto de gelatinización del almidón de maíz como un aglutinante en lugar del cemento en el concreto. Sin embargo, es necesario optimizar las diversas condiciones de procesamiento para mejorar la resistencia del material a base de almidón de maíz conocido como CoRncrete. Se realizaron dos experimentos para optimizar la relación de arena, almidón, agua, temperaturas de curado y tiempo. Se analizaron la resistencia a la compresión y a la tracción de las muestras de CoRncrete. Los resultados mostraron que las condiciones de procesamiento óptimas, con un tamaño de grano de arena de 0.250-0.425 mm, una relación de mezcla de almidón, agua y arena de 1:1:5, y una temperatura y tiempo de curado de 110 grados C y 24 h, pueden producir una resistencia a la compresión máxima de hasta 18.9 MPa. El análisis estadístico reveló que el tamaño de los granos de arena y las temperaturas de curado tuvieron el impacto más significativo en la resistencia del material. El análisis microestructural, utilizando microscopía electrónica de barrido (SEM) y microtomografía computarizada (microCT), reveló numerosos poros internos y grietas dentro de los bloques cúbicos endurecidos, lo que disminuyó significativamente la resistencia. En consecuencia, las investigaciones futuras deberían concentrarse en reducir los espacios de poros internos y las grietas para mejorar la durabilidad del CoRncrete.
Descripción
El concreto se utiliza a nivel mundial debido a sus útiles propiedades mecánicas y de durabilidad. Sin embargo, el concreto requiere una gran cantidad de cemento, que es la segunda fuente más grande de emisiones de carbono (5-7% de las emisiones globales de CO) debido a su alto consumo de energía. Se ha explorado el efecto de gelatinización del almidón de maíz como un aglutinante en lugar del cemento en el concreto. Sin embargo, es necesario optimizar las diversas condiciones de procesamiento para mejorar la resistencia del material a base de almidón de maíz conocido como CoRncrete. Se realizaron dos experimentos para optimizar la relación de arena, almidón, agua, temperaturas de curado y tiempo. Se analizaron la resistencia a la compresión y a la tracción de las muestras de CoRncrete. Los resultados mostraron que las condiciones de procesamiento óptimas, con un tamaño de grano de arena de 0.250-0.425 mm, una relación de mezcla de almidón, agua y arena de 1:1:5, y una temperatura y tiempo de curado de 110 grados C y 24 h, pueden producir una resistencia a la compresión máxima de hasta 18.9 MPa. El análisis estadístico reveló que el tamaño de los granos de arena y las temperaturas de curado tuvieron el impacto más significativo en la resistencia del material. El análisis microestructural, utilizando microscopía electrónica de barrido (SEM) y microtomografía computarizada (microCT), reveló numerosos poros internos y grietas dentro de los bloques cúbicos endurecidos, lo que disminuyó significativamente la resistencia. En consecuencia, las investigaciones futuras deberían concentrarse en reducir los espacios de poros internos y las grietas para mejorar la durabilidad del CoRncrete.