Tesis doctoral de Olga Rodríguez Largo
En esta tesis doctoral se estudia la valorización de un residuo procedente de la industria papelera como puzolana. Este estudio se ha centrado en cuatro aspectos fundamentales: caracterización del lodo de papel, calcinación y caracterización de los lodos calcinados, estudios en sistemas de cal y estudios en pastas de cemento. la caracterización del lodo de papel establece que está compuesto por calcita, caolinita, talco y clorita, además de materia orgánica. se ha determinado que es necesario realizar una calcinación para activar las propiedades puzolánicas del lodo de papel. Esta calcinación se llevó a cabo a 700º c durante 2 horas de permanencia en el horno (lpc1), 700ºc durante 5 horas (lpc2), 750ºc, 2 horas (lpc3), 750ºc, 5 horas (lpc4) y finalmente 800ºc durante 2 horas (lpc5). la caracterización de los lodos calcinados establece que la calcita presente en el lodo inicial va desapareciendo con el aumento de las condiciones de calcinación, hasta desaparecer completamente en el caso de mayor temperatura (lpc5). El talco y la clorita, por el contrario, aumentan su porcentaje. En todos los lodos calcinados se detecta metacaolinita, producto que presenta propiedades puzolánicas. las características principales de los lodos calcinados son: elevada área superficial y alta luminosidad, factor a tener en cuenta para su posible adición al cemento blanco. en los estudios en sistemas de cal, se ha comprobado que todos los lodos calcinados presentan una acusada actividad puzolánica, aunque el que presenta una mayor actividad a primeras edades, es el lodo calcinado a 700ºc, durante 2 horas (lpc1). los productos que se forman en la reacción puzolánica que tiene lugar entre los lodos calcinados y el hidróxido cálcico, son zeolitas (a primeras edades de reacción), silicoaluminatos cálcicos con estructuras tipo hidrotalcita, aluminatos cálcicos hidratados, geles csh y stratilingita. La formación de stratilingita se favorece al aumentar las condiciones de calcinación. cuando los lodos calcinados se incorporan a las pastas de cemento (en un 10 y 20% en peso), los productos hidratados que se forman son similares a los obtenidos en los sistemas decal, es decir, geles csh, aluminatos cálcicos hidratados, y silicoaluminatos cálcicos tipo hidrotalcita. la adición de los lodos calcinados a las pastas de cemento aumenta el esfuerzo de cizalla umbral que se produce en estas pastas, sobre todo cuando se emplea la adición del 20%, lo que empeora su reología. Este esfuerzo de cizalla umbral aumenta con las condiciones de calcinación. la influencia de los lodos calcinados en las resistencias mecánicas (cuando se realizan probetas de dimensiones 1x1x6 cm) da lugar a una pérdida de resistencia al aumentar el tiempo de curado. Esta evolución negativa se debe a los efectos del contenido de carbonato cálcico en los lodos. Además hay que añadir, que en los lodos calcinados a mayores temperaturas, la concentración de calcita presente disminuye, o incluso desaparece, por lo que en el lodo aumenta la concentración de cal libre (cao), que aumenta la demanda de agua y da lugar a portlandita, que no tiene propiedades hidráulicas, y por tanto no contribuye al aumento de las resistencias. la adición de los lodos calcinados a las pastas de cemento pórtland, supone un refinamiento de la distribución del tamaño de poro, que es más acusada en las pastas con un 20% de adición. finalmente se ha comprobado que la adición del lodo calcinado lpc1 (calcinado a 700ºc durante 2 horas) a las pastas de cemento pórtland, en un porcentaje del 20%, es la más favorable respecto a los parámetros estudiados (reología, resistencias mecánicas y porosidad), y es la condición más favorable para su futuro uso como adición puzolánica al cemento pórtland.
Datos académicos de la tesis doctoral «Valorización de un residuo industrial procedente de la industria papelera como material puzolánico«
- Título de la tesis: Valorización de un residuo industrial procedente de la industria papelera como material puzolánico
- Autor: Olga Rodríguez Largo
- Universidad: Autónoma de Madrid
- Fecha de lectura de la tesis: 12/03/2008
Dirección y tribunal
- Director de la tesis
- Moisés Frías Rojas
- Tribunal
- Presidente del tribunal: raimundo Jimenez ballesta
- Manuel Fernández cánovas (vocal)
- María isabel Del peso díaz (vocal)
- Julián Rivera lozano (vocal)