UNA SOLUCIÓN NOVEDOSA CON MENOR HUELLA …El uso de estabilizadores para la preparación de suelos...
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ENCUENTRO DE ESTUDIANTES DE DOCTORADO II UNA SOLUCIÓN NOVEDOSA CON MENOR HUELLA DE CARBONO. PROGRAMA DE DOCTORADO EN INGENIERÍA DE LA CONSTRUCCIÓN Proyecto. Estabilización de suelos para firmes de carreteras y bloques mediante geopolímeros obtenidos a partir de residuos: una solución novedosa con menor huella de carbono. Autor. Juan Cosa Martínez Directores. José María Monzó Balbuena Mª Victoria Borrachero Rosado Objetivos. Desarrollar nuevas mezclas geopoliméricas, usando como precursores distintos residuos. Catalizador de craqueo catalítico usado (FCC), cenizas volantes (CV), escorias de alto horno (E), o residuos de construcción y demolición, en la estabilización de suelos para bloques de suelo comprimido. En las últimas décadas, la producción de cemento ha crecido considerablemente como consecuencia de un desarrollo económico y crecimiento demográfico. Sin embargo, la industria cementera está catalogada como un sector altamente contaminante y de gran impacto ambiental. La producción de una tonelada de cemento requiere la explotación de un elevado volumen de materias primas (principalmente caliza y arcilla) y la emisión de aproximadamente una tonelada de CO 2 y otros gases contaminantes (NO x y SO x ). Posibilidades de reducción de CO 2 en la industria cementera Fuente: Holcim España El uso de estabilizadores para la preparación de suelos deficientes o bloques de construcción está ampliamente establecido. Existen distintos tipos de estabilizadores, el más comúnmente utilizado es el cemento portland. Como alternativa a éste se utilizan diversas soluciones, como puede ser el cemento puzolánico (mezclas cal-puzolana), o más recientemente cementos activados alcalinamente o geopolímeros (aluminosilicatos inorgánicos activados alcalinamente). El término geopolímero ha sido aplicado desde los años setenta a una clase de materiales sintetizados a través de la activación alcalina de materiales cuya composición está formada fundamentalmente por sílice y alúmina. Los materiales geopoliméricos han sido aplicados en una gran variedad de sectores en la ingeniería, incluyendo su utilización como sustituto del cemento portland para el encapsulamiento de desechos, paneles resistentes al fuego, cementos refractarios y en menor medida para la estabilización de suelos. La exploración de geopolímeros como estabilizador de suelos de próxima generación tiene importantes implicaciones para las prácticas de la ingeniería civil. Los suelos estabilizados con geopolímeros necesitan menos tiempo para desarrollar una alta resistencia inicial frente a los estabilizados con cemento portland. Gracias al aumento de la ductilidad de los suelos estabilizados con geopolímeros, se puede mitigar eficazmente el agrietamiento durante la construcción de pavimentos, mejorando también el proceso de curado. Adicionalmente, la menor contracción frente al cemento portland puede reducir el daño causado por la fisuración debido a la retracción de los suelos. En lo que a la estabilización de suelos con geopolímeros se refiere, el reto de hoy en día pasa por la obtención tanto de precursores como activadores de bajo coste económico y medioambiental, que haga competitivo su uso, tanto para estabilización de suelos para firmes de carretera como para la estabilización de bloques de suelo, ampliamente utilizados estos últimos en contextos de subdesarrollo. Para ello es necesario el uso de residuos tanto como precursores como de activadores. Investigaciones previas realizadas en el grupo ponen de manifiesto la posibilidad de utilizar el residuo de catalizador de craqueo catalítico (FCC) como precursor y mezclas de ceniza de cascarilla de arroz (CCA) e hidróxido sódico como activador. Probetas de 40x40x40 mm suelo-cemento y suelo-geopolímero Ensayo resistencia a compresión probeta suelo-cemento e-mail: [email protected] GIQUIMA 6. Diseño de materiales y tecnologías constructivas no convencionales para países en vías de desarrollo
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ENCUENTRO DE ESTUDIANTES DE DOCTORADOII
UNA SOLUCIÓN NOVEDOSA CON MENOR HUELLA DE CARBONO.
PROGRAMA DE DOCTORADO EN INGENIERÍA DE LA CONSTRUCCIÓN
Proyecto.Estabilización de suelos para firmes de carreteras y bloques mediante geopolímeros obtenidos a partir de residuos: una solución novedosa con menor huella de carbono.
Autor.Juan Cosa Martínez
Directores.José María Monzó BalbuenaMª Victoria Borrachero Rosado
Objetivos.Desarrollar nuevas mezclas geopoliméricas, usandocomo precursores distintos residuos. Catalizador decraqueo catalítico usado (FCC), cenizas volantes(CV), escorias de alto horno (E), o residuos deconstrucción y demolición, en la estabilización desuelos para bloques de suelo comprimido.
En las últimas décadas, la producción de cemento ha crecidoconsiderablemente como consecuencia de un desarrolloeconómico y crecimiento demográfico. Sin embargo, laindustria cementera está catalogada como un sectoraltamente contaminante y de gran impacto ambiental. Laproducción de una tonelada de cemento requiere laexplotación de un elevado volumen de materias primas(principalmente caliza y arcilla) y la emisión deaproximadamente una tonelada de CO2 y otros gasescontaminantes (NOx y SOx).
Posibilidades de reducción de CO2 en la industria cementera Fuente: Holcim España
El uso de estabilizadores para la preparación de suelosdeficientes o bloques de construcción está ampliamenteestablecido. Existen distintos tipos de estabilizadores, el máscomúnmente utilizado es el cemento portland. Comoalternativa a éste se utilizan diversas soluciones, como puedeser el cemento puzolánico (mezclas cal-puzolana), o másrecientemente cementos activados alcalinamente ogeopolímeros (aluminosilicatos inorgánicos activadosalcalinamente).
El término geopolímero ha sido aplicado desde los años setentaa una clase de materiales sintetizados a través de la activaciónalcalina de materiales cuya composición está formadafundamentalmente por sílice y alúmina. Los materialesgeopoliméricos han sido aplicados en una gran variedad desectores en la ingeniería, incluyendo su utilización comosustituto del cemento portland para el encapsulamiento dedesechos, paneles resistentes al fuego, cementos refractarios yen menor medida para la estabilización de suelos.
La exploración de geopolímeros como estabilizador de suelosde próxima generación tiene importantes implicaciones paralas prácticas de la ingeniería civil. Los suelos estabilizados congeopolímeros necesitan menos tiempo para desarrollar unaalta resistencia inicial frente a los estabilizados con cementoportland. Gracias al aumento de la ductilidad de los suelosestabilizados con geopolímeros, se puede mitigar eficazmenteel agrietamiento durante la construcción de pavimentos,mejorando también el proceso de curado. Adicionalmente, lamenor contracción frente al cemento portland puede reducir eldaño causado por la fisuración debido a la retracción de lossuelos.
En lo que a la estabilización de suelos con geopolímeros serefiere, el reto de hoy en día pasa por la obtención tanto deprecursores como activadores de bajo coste económico ymedioambiental, que haga competitivo su uso, tanto paraestabilización de suelos para firmes de carretera como para laestabilización de bloques de suelo, ampliamente utilizados estosúltimos en contextos de subdesarrollo. Para ello es necesario eluso de residuos tanto como precursores como de activadores.Investigaciones previas realizadas en el grupo ponen demanifiesto la posibilidad de utilizar el residuo de catalizador decraqueo catalítico (FCC) como precursor y mezclas de cenizade cascarilla de arroz (CCA) e hidróxido sódico comoactivador.
Probetas de 40x40x40 mm suelo-cemento y suelo-geopolímero
Ensayo resistencia a compresión probeta suelo-cemento
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