La presente investigación tiene como fin utilizar residuos agroindustriales en conjunto con Cal, para estabilizar la subrasante pobre de una carretera no pavimentada. Se estudió la influencia de la Ceniza de Bagazo de Caña de Azúcar (CBCA) en conjunto con la Cal para la mejora de las propiedades mecánicas de un suelo arcilloso de baja plasticidad y perteneciente al subgrupo A-6 (8), según AASHTO. Los ensayos que se realizaron fueron, la compactación AASHTO estándar y CBR, para comparar la muestra natural de suelo con las proporciones globales de 5%, 15% y 25% de Material Estabilizante aplicada a esta en estado seco. Así mismo, estas proporciones contienen 4 combinaciones parciales de 100% CBCA; 75%CBCA + 25%Cal; 50%CBCA + 50%Cal; y 100%Cal. Entre los resultados más destacables se tuvieron las mejoras del suelo en características de compactación y CBR, reduciendo la incidencia de la Cal en un 50%. La proporción de material estabilizante que presenta la mejora eficiente e inmediata se obtiene con el 5% de Material Estabilizante respecto a la masa seca de arcilla; con una combinación parcial de 50% de Cal y 50% de CBCA, aumentando el CBR en un 110.81% respecto a la del suelo natural. / The aim of this research work is to use agroindustry’s wastes in conjunction with Lime to stabilize the poor subgrade of an unpaved road. The influence of Sugarcane Bagasse Ash (SCBA) in conjunction with Lime was studied in order to improve the mechanical properties of a low plasticity clayey soil belonging to subgroup A-6 (8), according to AASHTO. The tests that were carried out were the AASHTO standard compaction and CBR, to compare the natural soil sample with the global proportions of 5%, 15% and 25% of Stabilizing Material applied to it in the dry state. Likewise, these proportions contain 4 partial combinations of 100% SCBA; 75% SCBA + 25% Lime; 50% SCBA + 50% Lime; and 100% Lime. Among the most noteworthy results were soil improvements in compaction and CBR characteristics, reducing the incidence of Lime by 50%. The proportion of stabilizing material that presents the immediate and efficient improvement is obtained with 5% Stabilizing Material with respect to the dry mass of clay; with a partial combination of 50% Cal and 50% CBCA, increasing the CBR by 110.81% compared to natural soil’s CBR. / Trabajo de investigación

La presente tesis evalúa la efectividad de diferentes materiales activos basados en SIO2 para su utilización como materiales suplementarios en sistemas tradicionales de cemento Portland o como fuente adicional de sílice en sistemas conglomerantes no convencionales de activación alcalina, con el próposito de obtener materiales con un mejor desempeño, prolongada vida útil y de menor afectación ambiental. El humo de sílice es la adición puzolánica de mayor uso para la producción de hormigones de elevado desempeño. No obstante, su comercialización en su estado desinficado conlleva a una disminución en el grado de reactividad como consecuencia de la falta de los componentes del hormigón. La aplicación de un tratamiento ultrasonidos de elevada frecuencia mejora el grado de dispersión del humo de sílice conduciendo a un incremento en la resistencia a compresión y refinamiento de la red de poros en los morteros. Esto es atribuido a una mejora en la reactividad puzolánica lograda mediante la dispersión de las micropartículas de SIO2, para promover un mayuor consumo de portlandita durante el curado y formación de geles de C-S-H, con un mayor grado de reticulación y de cadenas más largas. Esto sugiere que la utilización de humo de sílice sonicado como adición puzolánica en sistemas tradicionales de cemento Portland puede reducir la cantidad de adición mineral requerida para lograr un desempeño específico, con la ventaja adicional de obtener una estructura altamente densifiada, una estructura de poro refinada y menor permeabilidad, contribuyendo así a aun incremento tanto en el desempeño mecánico del material como a unas mejores propiedades de durabilidad, especialmente cuando es sometido a ambientes agresivos. Adicionalmente, la activación del humo de sílice meidante tratamientos de sonicación conduce a la obtención de volúmenes elevados de partículas con diámetros inferiores a una 1 um y cuya eficacia como adición puzolánica es significativamente mayor frente a otros nano o / Rodríguez Martínez, ED. (2012). EFECTO DE LA INCORPORACIÓN DE MATERIALES BASADOS EN SÍLICE SOBRE LAS PROPIEDADES DE MATRICES DE CEMENTO PÓRTLAND Y ACTIVADAS ALCALINAMENTE [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/17400 / Palancia

Existen estudios sobre las mejoras mecánicas que le brinda la adición de cal y CCA a los suelos arcillosos naturalmente plásticos con más de 70% de material fino en su composición. Sin embargo, el comportamiento de arcillas arenosas con un porcentaje de granos gruesos mayor al 40% carece de investigación. Este análisis evalúa la influencia que tiene la ceniza de cáscara de arroz en la estabilización con cal a esta clase de suelos. Tras la adición de cal el CBR incrementó en 11.20 veces su valor inicial; al agregarle la ceniza, el CBR osciló entre valores de 45% y 50% hasta que al agregarle 28% de CCA se reportó un decrecimiento sustancial en su resistencia. La trabajabilidad del suelo mejoró y las mezclas con más ceniza resultaron como clasificaciones de un material más granular con un valor de IG 0, según la clasificación AASHTO. El valor máximo de CBR fue con 3% cal y 16% CCA alcanzando 51.3% de CBR, con una MDS de 1.65g/cm3 y un OCH de 15.80%, recalcando que se obtuvo un 1.56% de mayor resistencia a comparación del suelo estabilizado solo con cal. La tendencia del CBR con la adición de ceniza es disminuir su valor, por lo que para suelos arcillosos con alto contenido de silicio no se recomienda la combinación de ambos agentes estabilizantes. / There are many studies about how the addition of lime and rice husk ash (RHA) gives the soil a better mechanical behavior, particularly on clayey soils, where usually fine particles reach more than 75%. However, the soils with a small presence of fine particles (59-60%) do not have much research. This analysis evaluates the influence that RHA has on this kind of soil stabilized with 3% of lime. After the initial mix of soil-lime, CBR increased 11.2 times its initial value; within the addition of the ash, the CBR averaged between 45-50% up until 28% of RHA was added, where the results decreased considerably. Soil workability improved and the specimens with more ash resulted in a more granular material, with a group index value 0 following the AASHTO standards. The greatest CBR record was obtained with the specimen of 16% RHA, 3% lime and soil, reaching a 51.3% CBR, 1.58g/cm3 of MDD and 16.5% of OMC. Yet, it only showed a 1.55% more resistance than the lime-soil specimen. The CBR with more presence of RHA tends to decrease its value, therefore for silica-rich clayey soils, the addition of lime by itself should be enough for an adequate performance. / Trabajo de investigación

Esta investigación, estudia el efecto que produce el cemento, cal, geomalla y principalmente la ceniza de madera como componente mejorador de un suelo arcilloso, con el fin de evaluar las deformaciones verticales en la subrasante de un pavimento convencional a los 7 y 21 días de cura. La ceniza de madera es un residuo que proviene de la quema de materiales orgánicos en los hornos de las ladrilleras artesanales presentes en todo el Perú, los cuales el carbón, aserrín y madera, son los más utilizados. La disposición de éste material, genera problemas ambientales. Se realizaron ensayos de laboratorio para caracterizar la ceniza de madera, la mezcla de arcilla-ceniza, la mezcla arcilla-cemento, arcilla-cal y el refuerzo con la geomalla para luego modelarlo con la ayuda de la herramienta computacional Plaxis 8.2, software de elementos finitos, y obtener las deformaciones verticales. Se comprueba que con la geomalla biaxial se obtuvieron las menores deformaciones seguido por la mezcla arcilla-cemento. Con respecto a la arcilla-ceniza (21 días) se obtuvo un comportamiento similar a la mezcla de arcilla-cal (7días) siendo este resultado muy significativo ya que la ceniza al ser un material residuo de las ladrilleras puede llegar a un comportamiento mecánico tan igual como la cal. / This research studies the effect produced by cement, lime, geogrid and mainly wood ash as an improving component of a clayey soil, in order to evaluate the vertical deformations in the subgrade of a conventional pavement at 7 and 21 days after cure. Wood ash is a residue that comes from the burning of organic materials in the kilns of artisanal brickmakers present throughout Peru, which coal, sawdust and wood, are the most used. The disposition of this material generates environmental problems. Laboratory tests were carried out to characterize the wood ash, the clay-ash mixture, the clay-cement mixture, the clay-lime and the reinforcement with the geogrid, and then model it with the help of the computer tool Plaxis 8.2, elements software finite, and get the vertical deformations. It is verified that with the biaxial geogrid the smallest deformations were obtained followed by the clay-cement mixture. With respect to ash-clay (21 days) a behavior similar to the clay-lime mixture (7 days) was obtained, this result being very significant since the ash being a material residue of the brickworks can reach such a mechanical behavior just like lime. / Tesis

[EN] Unquestionably, the industry of Portland cement is in the midst of a major identity crisis because its manufacture is incompatible with the improvement of sustainable development, due to the large volumes of CO2 emitted, energy consumption, use of fossil fuels as well as factors related to the durability of Portland cement concrete. That is why today, there are numerous studies on possible alternatives to the use of Portland cement, among which are the alkali activated or geopolymer binders. These materials can incorporate in its development waste from various sources such as the petrochemical, agricultural, steel and even allows the reuse of various waste from the construction industry, while minimizing CO2 emissions and energy consumption in its preparation. In the manufacture of these alkali activated binders is also commonly used as activator solution mixtures of sodium hydroxide and waterglass. This product is expensive and can be environmentally unfriendly. That is why, must investigate new sources of waterglass with a lower economic and environmental cost. In the research it conducted a study on reuse two waste from different sources in the preparation of alkali activated binders for later use in construction. One is the spent catalyst catalytic cracking (FCC), from the petrochemical industry. It is the aluminosilicate material necessary for carrying out the process of geopolymerization. The second residue is the rice husk ash (RHA) in its original state and also ground, from the agricultural industry and is the source of silica needed to prepare the alkaline activator (instead of waterglass) with a material of high alkalinity. First, a physicochemical characterization of the two main waste and other materials are made. Then, a study on the different thermochemical treatments applied to the rice husk ash and NaOH to achieve the synthesis of alternative waterglass it is performed. Alkali activated pastes and mortars based on FCC have been prepared, both commercial waterglass as synthesized from the RHA, evaluating the influence of the type of treatment used in the preparation of alkaline activator on the pastes microstructure and the mechanical strength of mortars. The influence of the use of KOH in the manufacture of activator with rice husk ash or on the microstructure and mechanical properties of alkali activated pastes and mortars is analyzed. They have been made activated binders with the mixture of rice husk ash/ sodium hydroxide, using as an aluminosilicate material other waste different from FCC, such as blast furnace slag or ceramic bricks and even carbonated hydrated cement from the fine fraction of demolition waste. In the final chapter of the thesis, the results obtained in the manufacture of a geopolymeric concrete. It can be concluded that the aluminosilicate based geopolymer with FCC with an activator made from rice husk ash, have similar or superior properties to those made from commercial waterglass. This opens new ways for its use as an alternative, with lower economic and environmental cost. They are binders where the matrix is made almost entirely from waste, making them more sustainable materials. / [ES] Es incuestionable, que la industria del cemento Portland se encuentra en medio de una importante crisis de identidad, ya que su fabricación es incompatible con la mejora de un desarrollo sostenible, debido a los grandes volúmenes de CO2 emitidos, al consumo de energía, al uso de combustibles fósiles y también a factores relacionados con la durabilidad de hormigones de cemento Portland. Es por ello que en la actualidad, existen numerosos estudios acerca de las posibles alternativas al uso del cemento Portland, entre las que se encuentran los conglomerantes activados alcalinamente o geopolímeros. Estos materiales permiten incorporar en su elaboración numerosos residuos de diversa procedencia como la industria petroquímica, agrícola, siderúrgica e incluso permite la reutilización de diversos residuos procedentes de la industria de la construcción, además de minimizar las emisiones de CO2 y los consumos de energía en su elaboración. En la fabricación de estos conglomerantes activados alcalinamente se suele usar también, como disolución activadora mezclas de hidróxido sódico y silicato sódico, este último producto es costoso y puede llegar a ser medioambientalmente no amigable. Es por eso, que hay que investigar nuevas fuentes de silicato sódico con un menor coste económico y medioambiental. En la investigación realizada se presenta un estudio sobre la reutilización de dos residuos de distinta procedencia en la elaboración de los conglomerantes activados alcalinamente para su posterior uso en la construcción civil. Uno de ellos es el catalizador gastado de craqueo catalítico (FCC), procedente de la industria petroquímica que se trata del material silicoaluminoso necesario para llevar a cabo el proceso de geopolimerización. El segundo residuo es la ceniza de cáscara de arroz (CCA) tanto en su estado original como molido, procedente de la industria agrícola y que constituye la fuente de sílice necesaria para la elaboración del activador alcalino (en lugar de silicato sódico) junto con un material de elevada alcalinidad. En primer lugar, se ha realizado una caracterización físico-química de los dos residuos principales, así como de otros materiales utilizados para la realización de la presente Tesis Doctoral. Seguidamente se realiza un estudio sobre los diferentes tratamientos térmicos aplicados a la mezcla de la ceniza de cáscara de arroz y el NaOH para lograr la síntesis del silicato de sodio alternativo. Se han elaborado pastas y morteros activados alcalinamente basados en FCC, tanto con silicato de sodio comercial como con el sintetizado a partir de la CCA, evaluando la influencia del tipo de tratamiento utilizado en la elaboración del activador alcalino sobre la microestructura de las pastas y de la resistencia mecánica de los morteros. A continuación, se ha analizado la influencia del uso del KOH en la fabricación del activador con ceniza de cáscara de arroz sobre la microestructura y propiedades mecánicas de las pastas y morteros activados alcalinamente. Se han fabricado conglomerantes activados con la mezcla ceniza de cascara de arroz/hidróxido sódico, utilizando como base silicoaluminosa otro tipo de residuos distintos del FCC, como escoria de alto horno o residuos cerámicos de ladrillos y cemento hidratado carbonatado procedente de la fracción fina de los residuos de demolición. En el capítulo final de la tesis doctoral se muestran los resultados obtenidos en la fabricación de un hormigón geopolimérico. Se puede concluir que los geopolímeros con base silicoaluminosa de FCC con un activador fabricado a partir de ceniza de cáscara de arroz, presentan prestaciones similares o superiores a los fabricados a partir de silicato sódico comercial. Este hecho abre nuevas vías para su uso como alternativa, con un menor coste económico y medioambiental. Se trata de conglomerantes donde la matriz está fabricada prácticamente en su totalidad a partir de residuos, / [CAT] És inqüestionable, que la indústria del ciment Pòrtland es troba enmig d'una important crisi d'identitat, ja que la seua fabricació és incompatible amb la millora d'un desenvolupament sostenible, a causa dels grans volums de CO2 emesos, el consum energètic, l'ús de combustibles fòssils i també a factors relacionats amb la durabilitat de formigons de ciment Pòrtland. És per això que en l'actualitat, hi ha nombrosos estudis sobre possibles alternatives a l'ús del ciment Pòrtland, entre les que es troben els conglomerants activats alcalinament, també anomenats geopolímers. Estos materials permeten incorporar en la seua elaboració nombrosos residus de diversa procedència, com la indústria petroquímica, agrícola, siderúrgica i fins i tot permeten reutilitzar diversos residus procedents de la indústria de la construcció, a més de minimitzar les emissions de CO2 i els consums d'energia en la seua elaboració. En la fabricació d'estos conglomerants activats alcalinament sol utilitzar-se també, com a dissolució activadora, mescles d'hidròxid sòdic i silicat sòdic, este últim producte és costós i pot arribar a ser mediambientalment no amigable. És per això que cal investigar noves fonts de silicat sòdic amb un menor cost econòmic i mediambiental. En la investigació realitzada es presenta un estudi sobre la reutilització de dos residus de distinta procedència en l'elaboració dels conglomerants activats alcalinament per al seu posterior ús en la construcció civil. Un d'ells és el catalitzador gastat de craqueig catalític (FCC), procedent de la indústria petroquímica, que es tracta del material silicoaluminós necessari per a portar a terme el procés de geopolimerització. El segon residu és la cendra de corfa d'arròs (CCA), tant en el seu estat original com mòlt, procedent de la indústria agrícola i que constitueix la font de sílice necessària per a l'elaboració de l'activador alcalí (en compte de silicat sòdic) junt amb un material d'elevada alcalinitat. En primer lloc, s'ha realitzat una caracterització fisicoquímica dels dos residus principals, així com d'altres materials utilitzats per a la realització de la present Tesi Doctoral. A continuació es realitza un estudi sobre els diferents tractaments termoquímics aplicats a la cendra de corfa d'arròs i al NaOH per tal d'aconseguir la síntesi del silicat de sodi alternatiu. S'han elaborat pastes i morters activats alcalinament basats en FCC, tant amb silicat de sodi comercial com amb el sintetitzat a partir de la CCA, avaluant la influència del tipus de tractament utilitzat en l'elaboració de l'activador alcalí sobre la microestructura de les pastes i de la resistència mecànica dels morters. S'analitza la influència de l'ús del KOH en la fabricació de l'activador amb cendra de corfa d'arròs o sobre la microestructura i propietats mecàniques de les pastes i morters activats alcalinament. S'han fabricat conglomerants activats amb la mescla cendra de corfa d'arròs/hidròxid sòdic, utilitzant com a base silicoaluminosa un altre tipus de residus distints de l'FCC, com l'escòria d'alt forn o residus ceràmics de rajoles, i fins i tot ciment hidratat carbonatat procedent de la fracció fina dels residus de demolició. En el capítol final de la tesi doctoral es mostren els resultats obtinguts en la fabricació d'un formigó geopolimèric. Es pot concloure que els geopolímers amb base silicoaluminosa d'FCC amb un activador fabricat a partir de cendra de corfa d'arròs, presenten prestacions semblants o superiors als fabricats a partir de silicat sòdic comercial. Este fet obri noves vies per al seu ús com a alternativa, amb un menor cost econòmic i mediambiental. Es tracta de conglomerants on la matriu està fabricada pràcticament en la seua totalitat a partir de residus, la qual cosa els fa ser materials més sostenibles. / Bouzón Orgeira, N. (2015). ACTIVADORES ALCALINOS ALTERNATIVOS A PARTIR DE LA CENIZA DE CÁSCARA DE ARROZ PARA LA PREPARACIÓN DE GEOPOLÍMEROS [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/54126 / TESIS

Ministerio de Educación, Cultura y Deporte. Beca FPU 12/03242

El objetivo principal de este trabajo consiste en una propuesta de negocio a través de la cual se comercializa la bentonita con el fin de que las personas que la utilicen como una mascarilla, que puedan cuidar su piel y disfruten de los beneficios que esta les brinda. Algunos de estos son la eliminación de impurezas y residuos, reducción del acné. Asimismo, este tipo de ceniza volcánica suaviza la piel, puede ser utilizada por personas que cuentan con piel sensible y rosácea. Las campañas publicitarias y las nuevas exigencias sociales han determinado ciertos estereotipos y características que se deben cumplir para que una persona se considere estéticamente atractiva. Afectando de manera directa el autoestima y estado de ánimo de los individuos que no cumplen con ellas. A partir de esta situación, Bitamask brinda a las personas la oportunidad de cuidar y mejorar la apariencia de su piel, con el objetivo de solucionar o reducir imperfecciones que puedan tener con el fin de incrementar su autoestima y mejorar su estado de ánimo. Por otro lado, este trabajo fue elaborado de acuerdo a las normas vigentes dictadas por la Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas y ha sido realizado por alumnos de la Facultad de Negocios. A continuación, se presentará la investigación y propuesta realizada. / The main objective of this paperwork is a business proposal through which bentonite is marketed so that people who use it as a mask, can take care of their skin and enjoy the benefits it offers. Some of these are the elimination of impurities and dirt, and reduction of acne. Also this type of volcanic ash softens the skin and can be used by people who have sensitive skin and rosacea. Advertising campaigns and new social demands have determined certain stereotypes and characteristics that a person must have in order to be considered aesthetically attractive. Directly affecting the self-esteem and state of mind of people who do not comply with them. From this situation, Bitamask offers people the opportunity to care for and improve the appearance of their skin, with the aim of solving or reducing imperfections that may have in order to increase their self-esteem and improve their mood. On the other hand, this paperwork was prepared in accordance with the regulations dictated by the Peruvian University of Applied Sciences and has been carried out by students of the Faculty of Business. Now, the research and proposal made will be presented. / Trabajo de investigación

[EN] One binder with less "carbon footprint" is investigated, by replacing 50% of cement Portland (CP) siliceous fly ash (CV), adding hydrated lime (CL) being the CL/CV=0.20 ratio (in some CL/CV will be 0.10). In previous work, in which these authors, (Calabuig and Lorca, 2009, Lorca et al, 2014) are involved, the advantages of CP ternary systems studied were CV:CL with good results. This research aims to go a step further to improve these systems. For this purpose, the CV joint grinding and CL "(CV:CL)m" increasing fineness and improving homogeneity and reactivity of both components. This thesis comprises research into the physical behavior and/or hydrated lime pozzolan in simple systems and binary CP:CP:CV. It also studies the compressive strength of binder varying the ratio water/binder (w/b) the type of binder, contrasting the results with respect to the binder CP:(CV:CL)m. These binary systems CP/CV=1 ratio and CL/CV=0.20 ratio. A study of durability of microconcretes is relative w/b=0.5, contrasting the performance of CP and CP:CV systems CP:CV regarding (CV:CL)m. The tests consist mainly on the durability of concrete against sulfate, and reinforcement against corrosion. To monitor the degree of corrosion of steel reinforcements techniques electrochemical were applied, measuring the polarization resistance of specimens cured in water (reference) and exposed to corrosion by chlorides and chloride-sulfate, monitoring at the same time resistivity of concrete specimens, as these results are crucial to understand the spreading of the chlorides. An interesting application of the binder CP:CV:CL may be as a component of self compacting concrete based on the properties of cohesion and viscosity providing hydrated lime to fresh concrete. The results of this thesis show that in simple CP systems in the absence of other fine, hydrated lime acts as an inert fine, fine limestone similar manner, improving the mechanical strength of short-term system. In these systems, when saturated of fines (fine limestone or fly ash), CL adding apparently no effect on the mechanical strength. In binary systems CP:CV (CP/CV=1), the addition of CL has always improved mechanical strength at all ages. Being equal, the binder CP:(CV:CL)m (binder varying w/b) clearly improves the mechanical strength of CP systems: CP and CV:CV:CL to all ages studied. Also, in the long-term (one year) this binder exceeds the compressive strength binder made only with CP. The binder CP:(CV:CL) m, improves the durability of CP systems. Regarding the reinforcement against corrosion, when the lime content was CL/CV=0.2, CP has similar behavior, improving only when the attack of chlorides and offering greater resistance to Cl- ion penetration for the studied ages. Moreover, regarding the concrete carbonation CP:(CV:CL)m improves systems CP:CV, expert systems being a little worse than only with CP. One thermogravimetric analysis is performed to verify the presence of Ca(OH)2. The results of this test to 360 days show a very low content of Ca(OH)2, when the binder was CP:CV (CP/CV=1). This system can be considered practically self-neutralization, which did not happen in addition CL systems. Under laboratory conditions, more severe than natural conditions, we can say that this binder has excellent performance and can compete very well, if not with a CEM I 52 R itself, with other cements with the additions listed in RC-08. It is true that these binders containing CV require longer curing periods. / [ES] Se investiga un conglomerante con menor "huella de carbono", mediante la sustitución de 50% de cemento Portland (CP) por ceniza volante silícea (CV), añadiendo cal hidratada (CL) y siendo la relación CL/CV=0,20 (en algunos CL/CV será 0,10). En trabajos anteriores, en los que participa este autor (Calabuig y Lorca, 2009; Lorca et al., 2014), se estudiaron las ventajas de sistemas ternarios CP:CV:CL con buenos resultados. En esta investigación se pretende dar un paso más para mejorar estos sistemas. Para ello se muele conjuntamente la CV y CL "(CV:CL)m" aumentando la finura, mejorando la homogeneidad y reactividad de ambos componentes. Esta tesis comprende investigaciones sobre el comportamiento físico y puzolánico de la cal hidratada en sistemas simples CP y binarios CP:CV. También estudia la resistencia a compresión de microhormigones variando la relación agua/conglomerante (w/b) y el tipo de conglomerante, contrastando los resultados respecto del conglomerante CP:(CV:CL)m. En estos sistemas binarios la relación CP/CV=1 y la relación CL/CV=0,20. Se hace un estudio de durabilidad de microhormigones con relación w/b=0,5, contrastando las prestaciones de los sistemas CP y CP:CV respecto de CP:(CV:CL)m. Las pruebas consisten, fundamentalmente, en durabilidad del hormigón frente a sulfatos y corrosión de las armaduras. Para el seguimiento del grado de corrosión de las armaduras de acero se han aplicado técnicas electroquímicas, midiendo la resistencia a la polarización de probetas curadas en agua (referencia) y sometidas a corrosión por cloruro y cloruro-sulfato. A la vez, se hace un seguimiento de la resistividad del hormigón, en las mismas probetas, dado que dicho valor es determinante en la difusión de cloruros. Una aplicación de interés del conglomerante CP:CV:CL puede ser como componente de hormigones autocompactantes aprovechando las propiedades de cohesión y viscosidad que proporciona la cal hidratada al hormigón fresco. Los resultados de esta tesis muestran que, en sistemas simples de CP, en ausencia de otros finos, la cal hidratada funciona como un fino inerte, de manera similar a los finos calizos, mejorando la resistencia mecánica del sistema a corto plazo. En estos sistemas, cuando están saturados de finos (finos calizos o ceniza volante), la adición de CL, aparentemente, no produce ningún efecto sobre la resistencia mecánica. En sistemas binarios CP:CV (CP/CV=1), la adición de CL ha mejorado siempre la resistencia mecánica a todas las edades. En igualdad de condiciones, el conglomerante CP:(CV:CL)m (en microhormigones variando w/b) mejora con claridad la resistencia mecánica de sistemas CP:CV y CP:CV:CL a todas las edades estudiadas. También, a largo plazo, un año, este conglomerante supera la resistencia a compresión en microhormigones hechos solo con CP. El conglomerante CP:(CV:CL)m, mejora la durabilidad de sistemas CP:CV en todas las pruebas realizadas. Respecto de la corrosión de las armaduras, cuando el contenido de cal fue CL/CV=0,2, tiene un comportamiento similar al CP, mejorando cuando el ataque es sólo de cloruros, ofreciendo mayor resistencia a la penetración de ión Cl- para las edades estudiadas. Por otra parte, respecto a la carbonatación del hormigón con CP:(CV:CL)m mejora los sistemas CP:CV siendo algo peor que en sistemas sólo con CP. Se realizan análisis termogravimétricos para comprobar la presencia de Ca(OH)2 a largo plazo en estos conglomerantes. Los resultados de esta prueba a 360 días manifiestan un contenido muy bajo de Ca(OH)2. Se puede considerar prácticamente autoneutralizado, no ocurriendo lo mismo en sistemas con adición CL. En condiciones de laboratorio, más severa que las condiciones naturales, se puede afirmar que este conglomerante tiene unas prestaciones excelentes, pudiendo competir con ventaja si no con un CEM I 52,R sí con otros cementos con adiciones, contemplados en RC-08. Cierto es que estos conglomerantes que contienen C / [CA] S'investiga un conglomerant amb menor "huella de carbono", mitjançant la substitució de 50% de ciment Portland (CP) per cendra volant silícia (CV), afegint calç hidratada (CL) sent la relació CL/CV=0,20 (en alguns CL/CV serà 0,10). En treballs anteriors, en els quals participa aquest autor (Calabuig i Lorca, 2009; Lorca et al., 2014), es van estudiar els avantatges de sistemes ternaris CP:CV: CL amb bons resultats. En aquesta investigació es pretén fer un pas més per millorar aquests sistemes. Per a això es mol conjuntament la CV i CL "(CV:CL)m" augmentant la finor, millorant l'homogeneïtat i reactivitat de tots dos components. Aquesta tesi comprèn investigacions sobre el comportament físic i/o putzolànic de la calç hidratada en sistemes simples CP i binaris CP:CV. També estudia la resistència a compressió de formigons variant la relació aigua / conglomerant (w/b) i el tipus de conglomerant, contrastant els resultats respecte del conglomerant CP:(CV:CL)m. En aquests sistemes binaris la relació CP/CV=1 i la relació CL/CV= 0,20. Es fa un estudi de durabilitat de formigons amb relació w/b=0,5, contrastant les prestacions dels sistemes CP:CP:CV respecte de CP:(CV:CL)m. Les proves consisteixen, fonamentalment, en durabilitat del formigó enfront de sulfats i corrosió de les armadures. Per al seguiment del grau de corrosió de les armadures d'acer s'han aplicat tècniques electroquímiques, mesurant la resistència a la polarització a provetes curades en aigua (referència) i sotmeses a corrosió per clorurs i clorur-sulfats. Alhora, es fa un seguiment de la resistivitat del formigó a les mateixes provetes atès que aquest valor és determinant en la difusió de clorurs. Una aplicació d'interès del conglomerant CP:CV:CL pot ser com a component de formigons auto-compactants aprofitant les propietats de cohesió i viscositat que proporciona la calç hidratada al formigó fresc. Els resultats d'aquesta Tesi mostren que, en sistemes simples de CP, en absència d'altres fins, la calç hidratada funciona com un fi inert, de manera similar als fins calcaris, millorant la resistència mecànica del sistema a curt termini. En aquests sistemes, quan estan saturats de fins (fins calcaris o cendra volant), l'addició de CL, aparentment, no produeix cap efecte sobre la resistència mecànica. En sistemes binaris CP:CV(CP/CV=1), l'addició de CL ha millorat sempre la resistència mecànica a totes les edats. En igualtat de condicions, el conglomerant CP:(CV:CL)m (en formigons variant w/b) millora amb claredat la resistència mecànica de sistemes CP:CV i CP:CV:CL a totes les edats estudiades. També, a llarg termini, un any, aquest conglomerant supera la resistència a compressió en formigons fets només amb CP. El conglomerant CP:(CV:CL)m, millora la durabilitat de sistemes CP: CV en totes les proves realitzades. Respecte de la corrosió de les armadures, quan el contingut de calç va ser CL/CV=0,2, té un comportament similar al CP, millorant quan l'atac és només de clorurs i oferint major resistència a la penetració d'ió Cl- per a les edats estudiades. D'altra banda, respecte a la carbonatació del formigó amb CP:(CV:CL)m millora dels sistemes CP:CV sent una mica pitjor que sistemes només amb CP. Es realitzen anàlisis termogravimétrics per comprovar la presència de Ca(OH)2. Els resultats d'aquesta prova a 360 dies manifesten un contingut molt baix de Ca(OH)2, quan el conglomerant va ser CP:CV (CP/CV=1). Aquest sistema es pot considerar pràcticament autoneutralitzad, no ocorrent el mateix en sistemes amb addició CL. En condicions de laboratori, més severes que les condicions naturals, es pot afirmar que aquest conglomerant té unes prestacions excel¿lents, podent competir amb avantatge si no amb un CEM I 52, R sí amb altres ciments amb addicions, previstes en RC-08. És cert que aquests conglomerants que contenen CV, requereixen períodes de curat més llargs. / Calabuig Pastor, R. (2015). Efecto de la adición de cal en las propiedades mecánicas y durabilidad de hormigones con altos contenidos en cenizas volantes silíceas [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/59468 / TESIS

El cemento portland y el yeso son conglomerantes que de forma separada, son muy utilizados en la construcción. El cemento portland en estado endurecido presenta buena resistencia y durabilidad en ambiente húmedo, pero tiene un fraguado lento, y es caro. En cambio el yeso, tiene la ventaja de ser más barato y tiene un fraguado rápido; sin embargo su uso está limitado por su baja resistencia mecánica y por su sensibilidad a los ambientes húmedos. Se conoce, ampliamiente que las mezclas de combinación "cemento/yeso" son incompatibles, ya que en ambientes húmedos producen la formación de etringita y otros compuestos, que causan una disminución drástica de resistencia y expansiones excesivas que lo destruyen. Sin embargo, algunos autores han comprobado que la adición de materiales puzolánicos mejora dicha incompatibilidad. En este trabajo se estudian las propiedades mecánicas y de durabilidad de mezclas "cemento/yeso" con adición de puzolanas, como la "ceniza volante" de la clase F y se comparan resultados con mezclas que contienen "filler calizo" como adición puzolánica. Se desarrolla un amplio programa experimental de laboratorio, en donde se ensayan diferentes morteros de conglomerantes con combinaciones del tipo "cemento/yeso/puzolana" a fin de compatibilizar la necesidad de una buena resistencia mecánica con un bajo nivel de expansión volumétrica. Los resultados son variados y los sistemas ternarios "cemento/yeso/ceniza volante", con bajo contenido en "cemento portland", presentan características mecánicas y de durabilidad muy notables. Se pone de manifiesto en estos sistemas, el efecto beneficioso de una puzolana como la "ceniza volante". A la luz de los resultados, se generan expectativas interesantes al reemplazar un porcentaje importante del "cemento portland" por "ceniza volante" y favorecer la compatibilidad entre el yeso y el cemento, lo que lo hace más económico y presenta ventajas que bien puede extender su uso, principalmente a otras aplicaciones constructivas por ser en muchas regiones, más asequible y de bajo coste. Se comprueba que la adición de "ceniza volante", en adecuada proporción, favorece la compatibilidad entre el yeso y el cemento y aporta una ganancia de resistencia, más aún con un ahorro considerable de cemento, reafirmando así el aporte puzolánico en las mejoras de las condiciones de durabilidad. Los resultados sugieren una posible utilización de estos morteros en aplicaciones constructivas, sobre todo en viviendas sociales o protegidas por cuanto, al reemplazar una buena parte del "cemento portland" por "ceniza volante", hay una considerable reducción de coste. / Roldán Latorre, WL. (2011). Materiales puzolánicos para uso en conglomerantes especiales basados en yeso [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/10077 / Palancia

La industria del cemento está actualizándose constantemente optimizando su producción. Este hecho se debe a que en las últimas décadas ha habido una mayor concienciación por parte de las empresas productoras de cemento y un mayor interés por parte de los organismos públicos de reducir las emisiones y de optimizar los procesos. Actualmente, de las principales vías para reducir las emisiones específicas del sector cementero, la que presenta un mayor interés para su desarrollo es la optimización de las adiciones existentes y la búsqueda de nuevas adiciones como reemplazo al clínker, acompañada del fomento del empleo de cementos con adiciones para usos comunes. Al respecto, indicar también que la industria del cemento es de los mayores consumidores mundiales de recursos naturales, por lo que se considera que la sustitución de parte del clínker por adiciones, muchas de ellas derivadas de residuos, es una de las formas más efectivas de reducir los impactos ambientales nocivos de la fabricación del cemento en particular y del ámbito de la construcción en general. Algunos ejemplos de estas nuevas adiciones no normalizadas que ya se están estudiando son el polvo de vidrio, el polvo de ladrillo y la ceniza volcánica. No obstante, es importante destacar que la mayoría de las investigaciones desarrolladas en las últimas décadas acerca del empleo de estas nuevas adiciones como reemplazo del clínker, han analizado sus efectos a edades de maduración relativamente cortas. Teniendo en consideración lo indicado previamente, en este trabajo se han estudiado los efectos a muy largo plazo, hasta los 1500 días de maduración, de las adiciones de polvo de vidrio, polvo de ladrillo y ceniza volcánica procedente de la última erupción del volcán Calbuco (Chile), en la estructura porosa y durabilidad de morteros de cemento. En relación a los morteros con adiciones estudiados, se elaboraron dos series para cada una de ellas, que incorporaban un 10% y un 20% en peso de la adición correspondiente como sustitución del cemento CEM I 42,5 R. En cuanto a las técnicas experimentales para caracterizar la microestructura de los morteros estudiados, en esta tesis doctoral se ha utilizado la porosimetría de intrusión de mercurio, que permite obtener información acerca de la porosidad total y la distribución de poros por tamaños. La microestructura de los morteros también se ha estudiado mediante espectroscopía de impedancia. Además, para estudiar el posible consumo de portlandita por parte de las diferentes adiciones estudiadas, también se efectuaron ensayos de análisis térmico diferencial, que fueron complementados con ensayos de fluorescencia de rayos X y difracción de rayos X. En lo referente a los parámetros relacionados con la durabilidad, se obtuvo la absorción de agua después de inmersión y se determinó el coeficiente de difusión de cloruros en estado estacionario a través de un método indirecto. Por último, también se analizó el posible desarrollo de los fenómenos de expansión y de retracción en los morteros a muy largo plazo. En esta investigación los ensayos se realizaron a la edad de 1500 días. En lo que atañe a los resultados de los efectos en la microestructura de las diferentes adiciones estudiadas, se destaca que en el caso de los morteros que incorporaban un 10% de adición, la porosidad total en ninguno de ellos superaba a la porosidad observada para el mortero de referencia sin adiciones. En relación a las distribuciones de poros por tamaño a muy largo plazo, todos los morteros que incorporaban alguna de las adiciones estudiadas en este trabajo presentaron un mayor refinamiento de la microestructura. Al tratar de forma independiente los resultados de cada adición, para todas ellas el refinamiento de la microestructura era mayor a medida que se aumentaba el porcentaje de adición como reemplazo del cemento tipo CEM I. Los resultados del porcentaje de mercurio retenido al finalizar del ensayo de porosimetría a la edad de 1500 días para todas las series mostraron por lo general que los morteros con adiciones presentan valores más altos de este parámetro que la serie de referencia sin adiciones. Esto indicaría que la tortuosidad de su red porosa sería mayor, lo cual sería indicativo de un mayor refinamiento. En relación a los parámetros obtenidos mediante espectroscopía de impedancia, los resultados de la capacidad C1 a la edad estudiada muestran que este parámetro es ligeramente superior para la mayoría de morteros con adiciones, algo más en los que incorporan la adición de polvo de ladrillo, pero en definitiva se puede indicar que este parámetro apenas difiere entre las diferentes series estudiadas. En cuanto a los resultados de la capacidad C2 a 1500 días de maduración se observó que todas las series con adiciones presentaron valores más altos de este parámetro que el mortero de referencia, esto significaría que la incorporación de estas adiciones traería consigo un incremento de la superficie interna de los poros, causado por su actividad puzolánica. En lo que atañe a la resistencia R2, sus valores a muy largo plazo para las diferentes series analizadas en esta tesis doctoral fueron más elevados en los morteros con adiciones, lo que indicaría una mayor presencia de poros más finos, coincidiendo con otros resultados obtenidos esta tesis doctoral. En lo que respecta a los resultados más relevantes obtenidos en relación con los parámetros de durabilidad estudiados, en el caso del coeficiente de difusión de cloruros en estado estacionario, los resultados de este parámetro obtenidos al cabo de 1500 días de maduración muestran que todos los morteros con adiciones mejoran al de referencia. En referencia a la absorción de agua tras inmersión, se observó que al cabo de aproximadamente 4 años de maduración este parámetro era similar en todos los morteros. Esto revelaría que su volumen global de poros sería parecido y este resultado sería coherente con los obtenidos para la porosidad total y para la capacidad C1, parámetros en los cuales se detectaron escasa diferencias entre las series estudiadas. En relación a la deformación experimentada por los morteros al cabo de 1500 días, todos los morteros experimentaron una ligera expansión en el período de tiempo estudiado. Esta expansión era previsible ya que los morteros se conservaron en un ambiente óptimo, expuestos a una humedad relativa muy alta, que facilitaría la reacciones de hidratación del clínker y las reacciones puzolánicas de las adiciones, evitando de esta manera el desarrollo de retracción. El fenómeno de expansión fue más destacado en los morteros de referencia, sin adiciones, que en los que contenían alguna de las adiciones estudiadas. Finalmente, se destaca el buen comportamiento mostrado a muy largo plazo por los morteros que incorporaban hasta un 20% de polvo de ladrillo, polvo de vidrio y ceniza procedente de la última erupción del volcán Calbuco como reemplazo de un cemento tipo CEM I, especialmente en lo que se refiere al refinamiento de la microestructura y a la resistencia al ingreso de cloruros, sin que se observara un empeoramiento notable de otros de los parámetros analizados en este trabajo. Como complemento al estudio de los efectos al cabo de un tiempo muy elevado de maduración de las adiciones de polvo de vidrio, polvo de ladrillo y ceniza volcánica, en esta tesis también se ha realizado una investigación prospectiva acerca del comportamiento a edades relativamente tempranas (hasta 250 días) de morteros elaborados con mezclas ternarias que combinan la adición de polvo de ladrillo con otras adiciones, que han sido la caliza, la escoria de alto horno, la ceniza volante y el polvo de vidrio, en lo que respecta a su microestructura y propiedades. De acuerdo con los resultados obtenidos en esta parte del trabajo dedicada a las mezclas ternarias, destacar en primer lugar que los morteros analizados mostraron en general un progresivo refinamiento de la microestructura con el tiempo, lo que también conllevó un aumento con la edad de las resistencias mecánicas. Además, la microestructura de los morteros elaborados con mezclas ternarias fue en general más refinada que en los de referencia, observándose que aquellos en los que se combinaron dos adiciones activas mostraron a edades elevadas una mayor proporción de poros de menores tamaños, además de unas propiedades mecánicas relativamente similares o incluso superiores a las obtenidas para el mortero de referencia.