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Title: Desarrollo de un procedimiento para la elaboración de geopolimeros optimizados
Authors: Díaz Suárez, Sergio Alejandro
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: This report shows the results of the research focused on the development of a procedure for the elaboration of optimized geopolymers; pretending to provide from this, a tool for future research in the field of alkaline activated cements; The tool by which the previous section is achieved consists of a procedure that allows geopolymers to be elaborated based on flying ash from the thermoelectric "TermoPaipa" inferred from a general evaluation of the behavior of this particular ash and the components of said geopolymer. to modify factors such as: forms, times and mixing equipment, as well as curing procedures, among others. In addition, research is relevant to the struggle proposed by all nations in the face of the problem of global warming, caused by the pollution of the environment. In the country, it is necessary to carry out research that provides tools to be at the forefront of the aforementioned issues. To achieve the purpose of the research, a laboratory methodology was chosen, in which an evaluation of the different procedures was carried out, in the different stages that can be followed to achieve a geopolymer, using previous research, the literature found, technical advice from the co-director and mixtures made in the laboratory. Based on the qualitative results obtained from the different procedures evaluated, the experimental results and the quantitative results obtained from the tests carried out on the processed specimens, it was possible to determine an optimal procedure for the preparation of geopolymers based on fly ash originating from the thermoelectric ThermoPaipa , which has unfavorable characteristics in geopolymerization processes such as the high contents of unburned organic material and very large particle sizes in relation to ashes cataloged as optimal for the preparation of geopolymers. Within the research, mixtures were made with the addition of industrial hemp fibers and with the implementation of a thermal treatment carried out on the fly ash; in order to optimize the mechanical properties of geopolymers, both compression and tension. The research produced results that were first synthesized in a procedure for obtaining geopolymers, which was optimized by modifications in times, use of superplasticizer, use of equipment and curing process; In addition, they were inferred as the main factors that affect the mechanical properties of geopolymers, the curing process and the process used to make the alkaline solution. Finally, an optimization of 54% was obtained in terms of the resistance to compression from a thermal treatment performed on the ash and up to 28% from the addition of industrial hemp fibers; In addition, the tensile strength was improved by 71% with the addition of said fiber. Through socialized research it was inferred that the ash produced by the thermoelectric "TermoPaipa" has a better behavior with the application of treatments that improve their physical properties, additionally it was determined that the use of hemp fiber contributes positively in the properties Mechanics of the geopolymers and finally it is necessary to clarify that each of the procedures evaluated and selected in this report had an impact on the feasibility of the geopolimeros elaboration.
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.
URI: http://repositorio.uptc.edu.co/handle/001/2557
Appears in Collections:GBG. Trabajos de Grado y Tesis

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