Evaluación por durabilidad en matrices de mortero base cemento portland con sustitución de residuos geotérmicos

Abstract

Environmental pollution is not a new problem, nor is it a regional problem; It is a global problem associated with the growth of the population and the urbanization of the planet. Civil construction is one of the two sectors of the economy that significantly affects the environment, both by the consumption of natural resources and by the production of waste. It is proposed to use geothermal silica (a residue derived from the process of generating electricity by means of geothermal energy) as an alternative to reduce the consumption of Pórtland cement (PC) in the production of mortars, with the aim of reducing the CO2 emissions generated for the production of cement and improve the physical-mechanical properties and durability of these mortars. The durability and physical-mechanical properties of three PC based mortars designed in Laboratory with ASTM-C-109 Standard were evaluated, one control mixture and two with partial substitutions of 5% of the mass of the cement by silica; one with silica from the geothermal plant of Cerro Prieto located in Baja California, Mexico and the second with silica from the Los Azufres geothermal plant located in Michoacán, Mexico. The stone aggregate was characterized with the Standard NMX-C-111-ONNCCE-2004. The samples were designed with a water/cement ratio of 0.65 and a flowability of 110±5%. Cubic, prismatic, cylindrical and briquette samples were prepared, which were evaluated by durability tests at the ages of 90 and 180 days. According to the results it is observed that these substitutions could be a replacement that decreases the amount of CP used in the manufacture of mortars, providing durability and superior mechanical performance than conventional mortars.

La contaminación ambiental no es problema nuevo, tampoco un problema regional; se trata de un problema global asociado al crecimiento de la población y a la urbanización del planeta. La construcción civil es uno de los dos sectores de la economía que afecta considerablemente el medio ambiente, tanto por el consumo de recursos naturales y por la producción de residuos. Se propone utilizar sílice geotérmica (un residuo derivado del proceso de generación de electricidad por medios de energía geotérmica) como una alternativa para disminuir el consumo de Cemento Pórtland (CP) en la elaboración de morteros, con el objetivo de disminuir las emisiones de CO2 generadas por la producción de cemento y mejorar las propiedades físico-mecánicas y de durabilidad de estos morteros. Se evaluaron las propiedades de durabilidad y físico-mecánicas de tres morteros base CP diseñadas en Laboratorio con la Norma ASTM-C-109, una mezcla control y dos con sustituciones parciales del 5% de la masa del cemento por sílice; una con sílice proveniente de la planta geotérmica de Cerro Prieto ubicada en Baja California, México y la segunda con sílice proveniente de la planta geotérmica los Azufres ubicada en Michoacán, México. El agregado pétreo se caracterizó con la Norma NMX-C-111-ONNCCE-2004. Las muestras se diseñaron con una relación agua/cementante de 0.65 y una fluidez 110±5%. Se elaboraron muestras cúbicas, prismáticas, cilíndricas y en forma de briqueta, las cuales se evaluaron mediante pruebas de durabilidad a las edades de 90 y 180 días. De acuerdo a los resultados se observa que estas sustituciones podrían ser un reemplazo que disminuya la cantidad de CP utilizado en la elaboración de morteros, proporcionando durabilidad y desempeño mecánico superior que los morteros convencionales.