Análisis comparativo de la influencia del sistema ligante en las propiedades mecano-físicas en concretos refractarios aluminosos - Moreno Rivera, Francisco Hazael (2013)
En este trabajo de investigación se estudiaron las propiedades mecanofísicas en función de la temperatura de tres concretos refractarios los cuales cuentan con diferentes sistemas ligantes: CC (concreto convencional con 2.6% de CaO), CBC (concreto bajo cemento con 1.6% de CaO) y CSS (concreto cero cemento con 0.4% de CaO el cual usa como sistema ligante sílice coloidal), estos se trataron térmicamente en un horno de resistencias eléctricas a tres temperaturas: 110°C, 815°C y 1200°C. Antes del tratamiento los refractarios moldeables sese analizaron por medio de granulométria y difracción de rayos X (DRX) y después del tratamiento térmico los concretos se caracterizaron en términos de DRX, densidad, porosidad, resistencia mecánica a la compresión (CCS), flexión (MOR), resistencia a la corrosión por medio de hierro esponja y por microscopia electrónica de barrido. El histograma granulométrico refleja una tendencia a los finos en el CC mientras que el CBC y el CSS poseen granulometrías similares, en lo que se refiere a la difracción de rayos X se encontraron fases típicas en concretos refractarios como mulita, cuarzo y corindón, sin embargo cabe remarcar la presencia de cemento de aluminato de calcio en el CC y CBC así como la nula presencia de este en el caso del CSS. Los resultados arrojados a 110°C muestran un mejor desempeño del CC en comparación con el CBC y CSS, este último obteniendo valores muy pobres de densidad, CCS y MOR, a causa de la naturaleza inherente del sistema ligante del CSS, el cual carece de cohesión a esta temperatura debido a los altos valores de porosidad y la presencia exesiva de microgrietas, lo anterior de acuerdo a las micrografías obtenidas. En la siguiente etapa a 815°C el CC decae de manera dramática en lo que se refiere a densidad, CSS y MOR y aumenta de manera considerable su porosidad, mientras que el desempeño del CBC y el CSS mejora en términos generales. A 1200°C el CC alcanza su mínimo en propiedades debido a que el sistema de aluminato de calcio pierde cohesión y resistencia a causa de la descomposición de los hidratos y a la pobre formación de la liga cerámica, en contrariedad el CSS y CBC mejoran sus propiedades en relación a la etapa anterior, registrándose ligeramente un mejor desempeño del CBC en lo que se refiere a CCS. En general la evolución microestructural de los tres concretos es ecuánime con la temperarura y con los resultados obtenidos en las pruebas mecánicas de compresión, flexión y en el análisis de porosidad. Los tres concretos exhibieron un comportamiento satisfactorio ante el ataque del hierro esponja.