Estudio comparativo de las propiedades físicas de aluminosilicatos del cantón Guayaquil para sustitución parcial del cemento portland IP
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Date
2021-01
Authors
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Publisher
Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica, Carrera de Ingeniería Civil
Abstract
Since cement is a natural or artificial material present in almost all the buildings in the
world, it is normal to say that it is the consumer of large amounts of natural resources
and emitter of carbon dioxide, so there is a need to find a substitute of cement for
sustainable and environmentally friendly materials. In the Civil Engineering
laboratories, the physical (morphology, density, grain size, fineness) and chemical
properties of the aluminosilicates ZA, ZI, ZZ (zeolites) of the canton of Guayaquil
were compared with those of Selva Alegre IP cement.
Apply the density test using the NTE INEN-156 standard, obtaining values of ZZ equal
to 2,514, ZI equal to 2,485, and ZA equal to 2,445 grams on cubic centimeter by
pycnometer calibration and other values of ZZ equal to 2,353, ZI equal at 2,233, and
ZA equal to 2,408 grams per cubic centimeter at room temperature, which indicate that
the density of the zeolite is very variable.
I present the final percentages of fineness according to NTE INEN-489 of the samples
of ZZ equal to 99.51, ZA equal to 99.04, ZI equal to 99.35, which are optimal in
constructions and are compared with the percentage of IP cement equal to 99.72,
grinding and granulometric graphs are also presented as an additional contribution to
the investigation. On the other hand, the morphological and chemical characterization
is indicated, by microscopy, the EDS showed a homogeneous distribution of elements
of the zeolites with respect to the cement, but a heterogeneous quantity in percentages
of each element. Defined cubic crystalline structures and other amorphous forms with
dimensions from 1 to 20 microns were observed in the SEM of IP cement, differing
from ZZ, ZI, ZA that presented crystals with irregular surfaces and undefined,
elongated and polyhedral structures with dimensions ranging from 1 to 50 microns.
The final results of the physical and chemical tests show the feasibility of using these
aluminosilicates as a material with potential cementing characteristics to be a
substitute for Selva Alegre IP Portland cement.
Description
Debido a que el cemento es un material natural o artificial presente en casi todas las
construcciones del mundo, es normal decir que es el consumidor de grandes cantidades
de recursos naturales y emisor de dióxido de carbono, por lo cual existe la necesidad
de buscar un sustituto del cemento por materiales sostenibles y sustentables con el
medio ambiente. En los laboratorios de Ingeniería Civil se comparó las propiedades
físicas (morfología, densidad, granulometría, finura) y químicas de los
aluminosilicatos ZA, ZI, ZZ (zeolitas) del cantón Guayaquil, con las del cemento Selva
Alegre IP.
Aplique el ensayo de densidad mediante la norma NTE INEN-156, obteniendo valores
de ZZ igual a 2.514, ZI igual a 2.485, y ZA igual a 2.445 gramos sobre centímetro
cúbico por calibración del picnómetro y otros valores de ZZ igual a 2.353, ZI igual a
2.233, y ZA igual a 2.408 gramos sobre centímetro cubico a temperatura ambiente, los
cuales indican que la densidad de la zeolita es muy variante.
Presento los porcentajes finales de finura de acuerdo a la NTE INEN-489 de las
muestras de ZZ igual a 99.51, ZA igual a 99.04, ZI igual a 99.35, los cuales son
óptimos en construcciones y se comparan con el porcentaje del cemento IP igual a
99.72, también se presenta las moliendas y graficas granulométricas como aporte extra
a la investigación. Por otro lado, se indica la caracterización morfológica y química,
por microscopia, el EDS mostró una homogénea distribución de elementos de las
zeolitas con respecto al cemento, pero una heterogénea cantidad en porcentajes de cada
elemento. En el SEM del cemento IP se observó estructuras cristalinas cubicas
definidas y otras formas amorfas con dimensiones de 1 a 20 micras diferenciándose de
la ZZ, ZI, ZA que presentaron cristales con superficies irregulares y estructuras no
definidas, alargadas y poliédricas con dimensiones que van de 1 a 50 micras.
Los resultados finales de los ensayos físicos y químicos evidencian la factibilidad de
utilizar estos aluminosilicatos como un material con potenciales características
cementantes para ser un sustituto del cemento portland Selva Alegre IP.
Keywords
ALUMINOSILICATOS, CEMENTO PORTLAND, ZEOLITA, DENSIDAD, FINURA, SEM, EDS, GRANULOMETRÍA, TAMIZADO SECO, APARATO DE BLAINE