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Fabricación y Evaluación Mecánica de Morteros Geopoliméricos Ecológicos Derivados de Ignimbrita y Residuos de Demolición de la Industria de la Construcción en Perú

Autores: Huamán-Mamani, Fredy Alberto; Palomino-Ñaupa, Cris Katherin; Orta Cuevas, María del Mar; Medina-Carrasco, Santiago

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Fabricación y Evaluación Mecánica de Morteros Geopoliméricos Ecológicos Derivados de Ignimbrita y Residuos de Demolición de la Industria de la Construcción en Perú


Categoría

Ciencias Naturales y Subdisciplinas

Subcategoría

Ciencias de la Tierra y Geología

Palabras clave

Roca ignimbrita
Región de Arequipa
Material de construcción
Materiales geopoliméricos
Solución alcalina
Resistencia a la compresión

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 16

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
La roca ignimbrita es un material volcánico ubicado en la región de Arequipa (Perú), y durante siglos, ha sido utilizada como material de construcción, dando un característico color pastel claro, blanco a rosa, a la ciudad de Arequipa, siendo el blanco el más común. En el presente estudio, se discute el uso potencial de tres tipos de materias primas de Arequipa (polvo de roca ignimbrita, polvo de arcilla calcinada y polvo de mortero de demolición) como la fuente principal de nuevos aglutinantes o la fabricación de morteros ecológicos, sin la adición de cemento Portland ordinario (CPO). En este trabajo, se llevó a cabo una caracterización en profundidad de los materiales utilizados. La ruta de fabricación propuesta para los materiales geopoliméricos se consideró para la fabricación de aglutinantes y morteros utilizando una solución alcalina de NaOH con valores entre 12 y 18 molar, como desencadenante del proceso de geopolimerización. Se obtuvieron morteros geopoliméricos al añadir una cantidad controlada de arena fina a la mezcla previamente preparada de materia prima aglutinante y una solución alcalina. Los morteros convencionales de CPO y geopoliméricos fabricados bajo las mismas condiciones fueron evaluados mecánicamente mediante pruebas de compresión uniaxial a una tasa de compresión constante de 0.05 mm/min y en condiciones normales de temperatura y atmósfera, donde se obtuvieron los valores más óptimos para soluciones alcalinas de 15 molar de ignimbrita sin la adición de agregados, con valores de resistencia a la compresión de 42 MPa y un módulo elástico de 30 GPa. Los resultados revelaron un aumento significativo en la resistencia máxima y los valores del módulo de elasticidad cuando las fracciones volumétricas de CPO son completamente reemplazadas por aglutinantes geopoliméricos en las condiciones de estudio de este trabajo, demostrando el enorme potencial de la roca ignimbrita y los residuos de construcción estudiados, como materia prima de aglutinantes de mortero alternativos sin la adición de CPO. Con este trabajo, se caracterizó y valoró la roca ignimbrita, de gran valor en la región y también encontrada en otras áreas de la geografía de la Tierra, además de la arcilla calcinada y el mortero de demolición de la región.

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