Estudio comparativo del comportamiento mecánico, físico y microestructural de morteros geopoliméricos obtenidos a partir de ceniza volcánica y morteros de cemento portland de uso tradicional

Abstract

En el presente trabajo se fabricaron morteros de cemento Portland (CY) y morteros geopoliméricos a partir de ceniza del volcán Ubinas (CV) con agregado fino local (AL), activados alcalinamente con hidróxido de sodio (NaOH) e hidróxido de sodio con adición de silicato de sodio (NaOH + Na2SiO3), ambas soluciones con NaOH a 12M. Usando el método de compactado en molde pistón, se lograron conformar especímenes con relaciones líquido-sólido (L/S) de 0.1, sólido:sólido de 1:1 y la probeta con una relación diámetro/altura (d/H) de 1/2. Se determinó el comportamiento mecánico de los especímenes mediante el ensayo de resistencia a la compresión a los 7, 14 y 28 días de curado, en el cual los morteros de cemento presentaron resistencias promedio de hasta 29.36 MPa, en los morteros CV+AL+NaOH se registraron un promedio de 24.59 MPa y los morteros CV+NaOH+Na2SiO3 mostraron resistencias de hasta 14.15 MPa a los 28 días de ensayo. Luego, se evaluaron las propiedades físicas de los morteros, determinando que la mayor porosidad fue obtenida por los morteros con adición de silicato de sodio en el activador, atribuido a una baja reactividad. Se evidenció una proporcionalidad inversa de la densidad de todos los grupos de morteros en relación a la absorción. En los morteros de cemento se observaron fases cristalinas determinadas por difracción de rayos x (DRX) que corresponden a portlandita y vaterita, los morteros geopoliméricos activados alcalinamente poseen estructuras mineralógicas del tipo andesina, augita y anortita, óxido de silicio y diopside. Los morteros geopoliméricos observados por microscopía electrónica de barrido (SEM/EDS) presentan una matriz homogénea contínua y fuerte interacción de los componentes reactantes. Los morteros geopoliméricos activados con adición de silicato de sodio, evidenciaron presencia de poros y partículas de ceniza y agregado no reaccionantes.