Influence of conventional and functionalized carbon nanotubes in hybrid alkaline fly ash pastes that contain high amounts of SO4
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Date
2020
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Abstract
La Industria del cemento y el hormigón es responsable del 6% al 7% de las emisiones de CO2 a nivel mundial. Una de las alternativas que se ha explorado para reducir el nivel de emisiones de gases de efecto invernadero en la fabricación del hormigón es incorporar el uso de ceniza volante en altas cantidades como reemplazo del cemento. Para poder realizar lo anterior es necesaria la activación química de las cenizas volantes. A estas últimas pastas se les ha denominado Pastas Híbridas Alcalinas de Ceniza Volante (HAFAP). Sin embargo, debido a las nuevas regulaciones medioambientales, las cenizas volantes contienen un porcentaje mayor de sulfato (SO4) que el permitido por las normas internacionales de hormigón y cemento, lo que conlleva a una disminución en su desempeño mecánico y de durabilidad. Por otro lado, los Nanotubos de Carbono son nanomateriales de propiedades excepcionales que se han estado investigando ampliamente. En lo particular, son cilindros compuestos de átomos de carbono con extraordinarias propiedades mecánicas, químicas, eléctricas y térmicas, pero principalmente por su naturaleza aromática son inertes y no reaccionan con el medio, lo que es relevante al momento de utilizarlos. La incorporación de Nanotubos de Carbono se ha estudiado en pastas de cemento puro y con adición de ceniza en bajas cantidades (menores al 30%), pero no se conocen sus efectos en pastas híbridas con cenizas que presenten alto contenido de sulfato. En la presente investigación, desarrollada con pastas híbridas de 70% ceniza y 30% cemento en peso, se realizaron pruebas experimentales físicas y mecánicas para evaluar y determinar el impacto de los Nanotubos de Carbono en el desempeño de este tipo de materiales. Los resultados indican que la incorporación de los nanotubos mejora la resistencia a la compresión de un 17% a un 20% y disminuye significativamente la expansión de las pastas, lo que significa una reducción volumétrica y de deterioro en las pastas híbridas alcalinas.
Description
Tesis (Master of Science in Engineering)--Pontificia Universidad Católica de Chile, 2020