FABRICACIÓN DE MORTEROS GEOPOLIMÉRICOS A PARTIR DE CENIZA PROVENIENTE DEL VOLCÁN UBINAS, EVALUACIÓN DE SUS PROPIEDADES MECÁNICAS, FÍSICAS Y MICROESTRUCTURALES
Authors:   Laboratorio de Ciencia de los Materiales. Facultad de Ciencias e Ingenierías Físicas y Formales, Universidad Católica de Santa María, Samuel Velarde 320, Arequipa, Perú, Vargas María , Hermoza-Gutierrez Marian ,   Escuela Profesional de Ingeniería Ambiental, Facultad de Ingeniería de Procesos FIP, Universidad Nacional San Agustín de Arequipa UNSA, Av. Independencia s/n-Pab. Antonio Raimondi-4to piso, Área de Ingenierías, Arequipa, Perú, Tupayachy-Quispe Danny P. ,   Laboratorio de Ciencia de los Materiales. Facultad de Ciencias e Ingenierías Físicas y Formales, Universidad Católica de Santa María, Samuel Velarde 320, Arequipa, Perú, Almirón Jonathan ,   Escuela Profesional de Ingeniería Ambiental, Facultad de Ingeniería de Procesos FIP, Universidad Nacional San Agustín de Arequipa UNSA, Av. Independencia s/n-Pab. Antonio Raimondi-4to piso, Área de Ingenierías, Arequipa, Perú, Huanca Z. Paul K. ,   Escuela Profesional de Ingeniería de Materiales, Facultad de Ingeniería de Procesos FIP, Universidad Nacional San Agustín de Arequipa UNSA, Av. Independencia s/n-Pab. Ing. Materiales, Arequipa, Perú., Velasco-Lopez Francisco J. ,   Materials Science and Engineering Department-IAAB, University Carlos III of Madrid, Avda. Universidad Nº 30, 28911 Leganés, Madrid, Spain.
Published: February 2021

En este estudio, se ha propuesto un método de geopolimerización que utiliza una baja relación líquido/sólido (L/S) y el pistón como método de compactación, lo que ha favorecido la resistencia a la compresión lograda, teniendo en cuenta que la síntesis de geopolímeros se caracteriza por el uso de una solución alcalina con una alta relación L/S (mayor que 0.45). Para la síntesis de los morteros se usaron cenizas provenientes del volcán Ubinas (el volcán más activo del Perú), que son ricas en Al2O3, SiO2 y CaO, las cuales fueron activadas alcalinamente con hidróxido de sodio (NaOH) e hidróxido de sodio con la adición de silicato de sodio (NaOH+Na2SiO3), ambas soluciones en una concentración de 12 M, con una baja relación líquido/sólido (L/S) de 0.1 y una relación sólido:sólido (S:S) de 1:1. Las cenizas volcánicas y el cemento Portland se usaron como iniciadores mientras que la arena local se usó como agregado para ambos. Las propiedades mecánicas, físicas (densidad y absorción de agua) y estructurales de los morteros se determinaron por difracción de rayos X y la microestructura se determinó a través del microscopio electrónico de barrido. Como resultado, se ha demostrado que el uso de la solución de NaOH favorece la disolución de alúmina y sílice y, por lo tanto, a la policondensación. Esto principalmente cuando se usa un iniciador con una alta composición de Al2O3, SiO2 y CaO. Además, se observó que el exceso de NaOH (usando la solución de silicato de sodio) inhibe las policondensaciones. Por lo tanto, este método tiene la ventaja del uso de una relación L/S baja en comparación con las otras relaciones L:S que suelen ser altas. Se ha obtenido una resistencia a la compresión de 24.6 ± 1.7 MPa con los morteros de geopolímero activados con NaOH y de 14.2 ± 2.3 MPa con los morteros de geopolímero activados con NaOH+Na2SiO3 después de 28 días de curado, siendo estos valores mayores que los indicados para morteros según la Norma Técnica Peruana (NTP) 334.051.