Síntesis de cementantes hidráulicos alternativos mediante la geopolimerización de escorias de fundición de concentrados de pb–zn - Millán Corrales, Guadalupe (2015)
En este estudio se evaluó la activación alcalina de una escoria industrial de un proceso de fundición de concentrados de Pb-Zn utilizando una solución de silicato de sodio. El objetivo fue la síntesis de un cementante alternativo a partir de la geopolimerización de la escoria por un mecanismo de disolución-precipitación. Se fabricaron pastas con relaciones a/c de 0.35 a 0.40, y el módulo del silicato (SiO2/Na2O=2 y 2.5). Los especímenes se sometieron a distintos regímenes de curado inicial: 55°C y 80°C con 83% de humedad relativa por 24 horas y a temperatura ambiente (23ºC-25ºC). Adicionalmente, se realizaron morteros con dos relaciones a/e de 2.5:1 y 1:1, mostrando una consistencia menor a la observada en las mezclas con CPO; sin embargo, la trabajabilidad alcanzada fue adecuada para la consolidación de los especímenes y la RC en todas las mezclas superó los 30 MPa a 90 días de curado. De los sistemas de pastas se analizaron microestructuralmente los que mejores propiedades mecánicas presentaron, por DRX, MEB/EDS, FTIR y TGA/DTA. Y para hacer una muestra comparativa, pero con menor resistencia, se analizó un sistema de módulo 2. Los productos de la reacción que se formaron fueron C-S-H, y dos geles geopoliméricos C-A-S-H y N-A-S-H insolubles y con buenas propiedades mecánicas de hasta 60 MPa en RC a 120 días de curado. El tiempo de curado y el módulo del silicato fueron los factores más importantes sobre el desarrollo de resistencia. Se realizaron pruebas de resistencia al ataque ácido utilizando soluciones de HCl y H2SO4 exponiendo los sistemas de morteros por 90 días. Se determinó que bajos contenidos de escoria (a/e=2.5:1) presentaban el peor desempeño. En base a pruebas de lixiviación por ICP-MS se demostró la inmovilidad del Pb dentro de la matriz del geopolímero y que el Zn tiende a lixiviarse en ambientes ácidos y salinos.