Evaluación térmica de sistemas geopoliméricos basados en metacaolín con incorporación de humo de sílice y ceniza de cascarilla de arroz



Título del documento: Evaluación térmica de sistemas geopoliméricos basados en metacaolín con incorporación de humo de sílice y ceniza de cascarilla de arroz
Revista: Informador técnico
Base de datos: PERIÓDICA
Número de sistema: 000401389
ISSN: 0122-056X
Autores: 1
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Instituciones: 1Universidad del Valle, Grupo de Materiales Compuestos, Cali, Valle del Cauca. Colombia
Año:
Periodo: Ene-Jun
Volumen: 78
Número: 1
Paginación: 6-11
País: Colombia
Idioma: Español
Tipo de documento: Artículo
Enfoque: Aplicado, descriptivo
Resumen en español Se presentan los resultados obtenidos al someter un material geopolimérico basado en metacaolín a una temperatura de 1.200 °C utilizando como activador alcalino una mezcla de hidróxido de potasio con diferentes fuentes de sílice: un silicato comercial de tipo potásico (SP), ceniza de cascarilla de arroz (CCA) o humo de sílice. Se ajustaron las proporciones de metacaolín y activador en la mezcla para obtener relaciones molares de SiO2/Al2O3 de 2,5 y K2O/SiO2 de 0,28. También se estudió la sustitución del 50% del silicato comercial por CCA y humo de sílice, y se evaluó la resistencia a la compresión después de exponer la mezcla a diferentes temperaturas que variaron entre 300 y 1.200 °C. Se realizaron los respectivos análisis físicos, por ejemplo determinación de cambios volumétricos, y el estudio se complementó con un análisis microestructural realizado mediante difracción de rayos X y microscopia electrónica. A temperatura ambiente, los geopolímeros producidos reportan resistencias mecánicas entre ~30 y ~36 MPa. A 1.200 °C. Se aprecia que los materiales originalmente amorfos sufren una transformación hacia estructuras de naturaleza cristalina, específicamente mediante la formación de leucita y kalsilita. Se destaca el mejor desempeño termomecánico de los geopolímeros con un remplazo del 50% de SP por CCA, el cual luego de su exposición a 1.200 °C retiene el 44% de la resistencia que presenta a temperatura ambiente en comparación con el 26% retenido por el material de referencia
Resumen en inglés The effect of exposing metakaolin-based geopolymers to a temperature of 1200 °C was assessed using as alkaline activator a mixture of potassium hydroxide with different sources of silica: a commercial potassium silicate (PS), rice husk ash (RHA), and silica fume (SF). The amounts of metakaolin and activator in the mixture were adjusted to obtain molar ratios of 2.5 for SiO2/Al2O3 and 0,28 for K2O/SiO2. The substitution of 50% PS with RHA and SF was also studied, and the resistance to compression after exposing the mixture to different temperatures between 300 and 1200 °C was assessed. The respective physical analyses, such as determination of volumetric changes, were performed, and the study was complemented with a microstructural analysis conducted by X-ray diffraction and electron microscopy. At room temperature, the geopolymers presented mechanical strengths ranging between ~30 and ~36 MPa. At 1200 °C, materials originally amorphous were transformed into crystalline-type structures, specifically leucite and kalsilite. The best thermo- mechanical performance of the geopolymers was achieved by replacing 50% PS with CCA, which when exposed to 1200 °C retains 44% of its mechanical strength as compared with 26% retained by the reference material
Disciplinas: Ingeniería
Palabras clave: Ingeniería de materiales,
Geopolímeros,
Metacaolín,
Cáscara de arroz,
Humo de sílice,
Leucita,
Desempeño termomecánico
Keyword: Engineering,
Materials engineering,
Geopolymers,
Metakaolin,
Rice husk,
Silica fume,
Leucite,
Thermomechanical performance
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