Preparación de geopolímeros a base de cenizas de carbón y efecto de la activación térmica

LI Mengke ,  

BAO Shenxu ,  

ZHANG Yimin ,  

HUANG Muyang ,  

摘要

Frente a la baja reactividad y dificultad de tratamiento de las cenizas de carbón, se investigó el proceso de preparación de geopolímeros a base de cenizas de carbón y el efecto de la calcinación, con un enfoque en el concepto de bajo carbono y respeto al medio ambiente. Basado en experimentos de un solo factor, se exploró la influencia de la temperatura de calcinación, la cantidad de activador y la relación líquido-sólido sobre la resistencia a la compresión del geopolímero, obteniéndose la proporción óptima para geopolímeros a base de cenizas de carbón. Se estudiaron los productos de hidratación y la morfología microscópica del geopolímero mediante difracción de rayos X (XRD), espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) y microscopía electrónica de barrido (SEM), revelando los cambios en las fases minerales antes y después de la calcinación y la reacción geopolymerizadora, explicando el mecanismo de aumento de resistencia. Mediante una activación conjunta basada principalmente en óxido de calcio y secundariamente en tripolifosfato de sodio dodecahidratado (TSPH), se preparó con éxito un geopolímero con una resistencia a la compresión de 34,5 MPa a los 28 días. El ambiente alcalino proporcionado por el óxido de calcio, los sitios de nucleación y los fosfatos aportados por el TSPH favorecen la disolución de los componentes activos de la ceniza y la formación de un gel complejo, que es una fuente importante de la resistencia del geopolímero. Además, bajo condiciones de calcinación a alta temperatura por debajo de 1000 ℃, la ceniza de carbón no posee la activación térmica de residuos sólidos como la escoria de carbón o las cenizas volantes, y la calcinación a alta temperatura reduce la reactividad química de la ceniza.

关键词

geopolímero;cenizas de carbón;activación con calcio;morfología microscópica;resistencia a la compresión

阅读全文