Please use this identifier to cite or link to this item: http://repositorio.uptc.edu.co/handle/001/2557
Title: Desarrollo de un procedimiento para la elaboración de geopolimeros optimizados
Authors: Díaz Suárez, Sergio Alejandro
metadata.dc.contributor.role: Gutiérrez Junco, Oscar (Director de tesis)
Molano Camargo, Marfa Carolina (Codirectora de tesis)
Keywords: Materiales de construcción
Suelo-cemento
Cenizas volantes
Productos de residuos
Geopolimeros
Geología ambiental
Ingeniería Civil - Tesis y disertaciones académicas
Issue Date: 2018
Publisher: Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia
Citation: Díaz Suárez, S. A. (2018). Desarrollo de un procedimiento para la elaboración de geopolimeros optimizados. (Trabajo de pregrado). Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia, Tunja. http://repositorio.uptc.edu.co/handle/001/2557
Abstract: El presente informe muestra los resultados de la investigación enfocada al desarrollo de un procedimiento para la elaboración de geopolimeros optimizados; pretendiendo brindar a partir de esta, una herramienta para futuras investigaciones en el campo de los cementos activados alcalinamente; la herramienta mediante la cual se logra el apartado anterior, consta de un procedimiento que permita elaborar geopolimeros a base de ceniza volante de la termoeléctrica “TermoPaipa” inferido a partir de una evaluación general del comportamiento de esta ceniza en particular y los componentes de dicho geopolímero luego de modificar factores como: las formas, tiempos y equipos de mezclado asimismo procedimientos de curado, entre otros. Además, es pertinente la investigación con la lucha propuesta por todas las naciones ante la problemática del calentamiento global, producido por la contaminación del medio ambiente. En el país se hace necesario realizar investigaciones que brinden herramientas para conseguir estar a la vanguardia en los temas mencionados. Para lograr el propósito de la investigación se optó por una metodología de laboratorio en la cual se realizó en primera instancia una valoración de los diferentes procedimientos, en las distintas etapas que se pueden seguir para la consecución de un geopolímero, recurriendo a investigaciones previas, a la literatura encontrada, a asesorías técnicas por parte de la codirectora y a las mezclas realizadas en laboratorio. En función de los resultados cualitativos obtenidos de los diferentes procedimientos evaluados, los resultados experimentales y los resultados cuantitativos obtenidos de los ensayos realizados a las probetas elaboradas, fue posible determinar un procedimiento óptimo para la elaboración de geopolimeros basados en ceniza volante originaria de la termoeléctrica TermoPaipa, la cual tiene características poco favorables en los procesos de geopolimerización como lo son los altos contenidos de material orgánico no incinerado y tamaños de partículas muy grandes en relación a cenizas catalogadas como óptimas para la elaboración de geopolimeros. Dentro de la investigación se realizaron mezclas con la adición de fibras de cáñamo industriales y con la implementación de un tratamiento térmico realizado a la ceniza volante; con el fin de optimizar las propiedades mecánicas de los geopolimeros tanto a compresión como a tensión. La investigación arrojo resultados que se sintetizaron en primer lugar en un procedimiento para la obtención de geopolimeros, el cual fue optimizado mediante modificaciones en tiempos, uso de superplastificante, uso de equipos y proceso de curado; además se infirieron como principales factores que afectan las propiedades mecánicas de los geopolimeros, el proceso de curado y el proceso usado para la elaboración de la solución alcalina. Finalmente se obtuvo una optimización de un 54% en cuanto a la resistencia a la compresión a partir de un tratamiento térmico realizado a la ceniza y de hasta un 28% a partir de la adición de fibras de cáñamo industrial; además, la resistencia a la tensión fue mejorada en un 71% con la adición de dicha fibra. Mediante la investigación socializada se infirió que a la ceniza producida por la termoeléctrica “TermoPaipa” tiene un mejor comportamiento con la aplicación de tratamientos que permitan mejorar sus propiedades físicas, adicionalmente se determinó que el uso de fibra de cáñamo aporta de forma positiva en las propiedades mecánicas de los geopolimeros y finalmente es necesario aclarar que cada uno de los procedimientos evaluados y seleccionados en el presente informe tuvo incidencia en la factibilidad de la elaboración de los geopolimeros.
Description: 1 recurso en línea (2 archivos de texto) : ilustraciones color, tablas, gráficos.
metadata.dcterms.bibliographicCitation: AL BAKRI, A. M. M., KAMARUDIN, H., BNHUSSAIN, M., NIZAR, I. K., RAFIZA, A. R., & ZARINA, Y. The processing, characterization, and properties of fly ash based geopolymer concrete. 2012 Rev. Adv. Mater. Sci, 30, 90–97.
CHEN-TAN, N. W. Geopolymer from a Western Australian fly ash. PhD thesis Curtin University 2010.
CRIADO, M., FERNÁNDEZ-JIMÉNEZ, A., PALOMO, A.: “Alkali activation of fly ash. Part III: Effect of curing conditions on reaction and its graphical description” Elsevier; Fuel 89 (2010).
DEPARTMENT OF CIVIL ENGINEERING, CURTIN UNIVERSITY, Perth, Australia “Review of mechanical properties of short fibre reinforced geopolymer composites” Construction and Building Materials 43 (2013) 37–49.
DUXSON, P., FERNÁNDEZ-JIMÉNEZ, A., PROVIS, J. L., LUKEY, G. C., PALOMO, A., & VAN DEVENTER, J. S. J. Geopolymer technology: the current state of the art. 2007 Journal of Materials Science, 42(9), 2917–2933.
FERNÁNDEZ-CARRASCO, L.; TORRÉNS-MARTÍN, D. y MARTÍNEZ-RAMÍREZ, S. Carbonation of ternary building cementing materials. En: Cement Concrete Comp. ScienceDirect. Article in press. 2012. p. 6. http://dx.doi.org/10.1016/j.cemconcomp.2012.06.016.
GARCES, Andrés. Cáñamo: oportunidades de negocios que rompen con paradigmas del pasado. UNIANDES agronegocios e industria de alimentos [en línea], 7 de septiembre de 2016 [revisado 12 Enero 2018] Disponible en internet: https://agronegocios.uniandes.edu.co/2016/09/07/canamo-oportunidades-denegocios- que-rompen-con-paradigmas-del-pasado/
Geopolymerization and Its Potential Application in Mine Tailings Consolidation: A Review citado por: VILLAMOR L., Álvaro. “Geopolímeros sintetizados a partir de distintos materiales residuales. Activación alcalina de cenizas de cascarilla de arroz”
HARDJITO, D., & RANGAN, B. V. (2005). Development and properties of lowcalcium fly ash-based geopolymer concrete. PhD thesis Curtin University of Technology, Australia.
Incorporating ground granulated blast furnace slag” Construction and Building Materials 146 (2017) 615–620
K. KOMNITSAS Y ZAHARAKI D. (2007). “Geopolimerization: A Review and Prospects for the Minerals Industry”. Minerals Engineering. 20, 1261-1277.
KOVALCHUK, G., FERNÁNDEZ-JIMÉNEZ, A., PALOMO, A.: “Alkali-activated fly ash: Relationship between mechanical strength gains and initial ash chemistry” Materiales de construcción,2008. Vol. 58, 291, 35-52.
KOVALCHUK, G., FERNÁNDEZ-JIMÉNEZ, A., PALOMO, A.: “Alkali-activated fly ash: Effect of termal curing conditions on mechanical and microstructural development-Part II” Fuel, 86, pp. 315-322 (2007). http://dx.doi.org/10.1016/j.fuel.2006.07.010
LIBO, Yan; BOHUMIL, Kasal y LIAN, Huang: “A review of recent research on the use of cellulosic fibres, their fibre fabric reinforced cementitious, geo-polymer and polymer composites in civil engineering” Elsevier; Composites Part B 92 (2016). http://dx.doi.org/10.1016/j.compositesb.2016.02.002.
M. H. Freeman. Manual de prevención de la contaminación industrial. Editorial McGRAW-HILL, ISBN 970-10-1889-3, 1998, 400-460.
MEJÍA J. M.; RODRÍGUEZ, E. D. y MEJÍA DE GUTIÉRREZ, R. Utilización potencial de una ceniza volante de baja calidad como fuente de aluminosilicatos en la producción de geopolimeros. Ingeniería y Universidad. 2014, vol. 18, no. 2, pp. 309-327. http://dx.doi.org/10.11144/Javeriana.IYU18-2.upcv
MOLANO, Marfa; TORRES, Nancy: Practicas de laboratorio de materiales para obras de ingeniería civil; Escuela colombiana de ingeniería, 2017.
OSORIO J.A.; ARISTIZABAL F. V. y HERRERA J. A. Comportamiento mecánico del concreto reforzado con fibras de bagazo de caña de azúcar. DYNA. 2007, vol. 74, N° 153
PROVIS, John L.; State of the At Report, RILEM TC 224 – AAM, Alkali – Activated Materials
PUERTAS, F. Escorias de alto horno: composición y comportamiento hidráulico, F. Materiales de construcción. Vol. 43. N.º 229, enero/febrero/marzo 1993 p. 2
PUERTAS, F., MARTINEZ-RAMIŔEZ, S., ALONSO, S., & Vázquez, T. (2000). Alkali-activated fly ash/slag cements. Cement and Concrete Research, 30(10), 1625–1632. https://doi.org/10.1016/S0008-8846(00)00298-2
RODRÍGUEZ, M.; ERICH, D. (2009) “Eficiencia de activadores alcalinos basados en diferentes fuentes de sílice para la producción de sistemas geopoliméricos de ceniza volante”. Universidad Politécnica de Valencia.
SAHA, S.; RAJASEKARAN, C. “Enhancement of the properties of fly ash based geopolymer paste by incorporating ground granulated blast furnace slag” Construction and Building Materials 146 (2017) 615–620.
SHI, C. KRIVENCO, P., DELLA, R. Alkali-activated cements and concretes. Taylor & francis. New york 2006.
URI: http://repositorio.uptc.edu.co/handle/001/2557
Appears in Collections:GBG. Trabajos de Grado y Tesis

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
TGT_1152.pdfArchivo principal1.75 MBAdobe PDFThumbnail
View/Open
Anexos.zipCronograma, fichas2.09 MBUnknownView/Open
A_SADS.pdf
  Restricted Access
Autorización publicación1.36 MBAdobe PDFView/Open Request a copy


This item is licensed under a Creative Commons License Creative Commons