Cementos quimicos formulados con subproductos de oxido de magnesio

Es posible obtener cementos de fosfato de magnesio y potasio (KMgPO4·6H2O; K-estruvita), mediante la reacción en medio acuoso del óxido de magnesio y el dihidrogenofosfato de potasio, siendo ésta una reacción exotérmica muy rápida que permite el fraguado del material en pocos minutos. Estos cementos, formulados a partir de óxidos de magnesio de elevada pureza y coste elevado, se encuentran descritos en la bibliografía para su utilización en el encapsulamiento de residuos especiales y como morteros de cemento para la reparación de hormigón. Sin embargo cabe la posibilidad de poder formular este mismo tipo de cementos con óxidos de magnesio de bajo contenido, cuyo precio es del orden de 10 a 15 veces más barato que el óxido de magnesio de elevada pureza. En el presente estudio se evalúa la utilización de óxidos de magnesio de bajo contenido (¿70% MgO), obtenidos en el proceso de calcinación de la magnesita natural, para la formulación de cementos de K-estruvita. En este estudio se pretende determinar la formulación óptima de estos cementos a partir de la evaluación tanto de las propiedades mecánicas como de los tiempos de fraguado de las diferentes composiciones.

Desarrollo de un cemento de base silicatada a partir de rocas volcanicas vitreas alcalinas: interpretacion de los resultados preindustriales basada en la composicion quimico-mineralogica de los precursores geologicos.

El proyecto GEOCISTEM intentó hallar un substituto vítreo alcalino natural, económico y viable industrialmente, a los reactivos químicos empleados en un cemento silicatado patentado. Se realizó una completa prospección de los recursos consistentes en rocas volcánicas vítreas ricas en álcalis (Na2O+K2O > 10 %, K>>Na), preferentemente fragmentarias (piroclásticas) en diferentes regiones volcánicas europeas (Italia, Grecia, España). Unas 100 muestras fueron analizadas (elementos mayores mediante FRX; caracterización, petrográfica y mediante DRX) y 10 fueron empleadas en la fabricación (en laboratorio y escala semiindustrial) del cemento silicatado. Se obtuvo toda una familia de cementos (diez) con alta resistencia a la compresión (50-60 MPa a los 28 días), resistentes a la corrosión y que no desarrollan reacción alcalina-agregados, muy adecuados para el encapsulado de residuos especiales; todo ello con una notable reducción del consumo de energía en el proceso de fabricación y en el consumo de silicato de K (hasta 1/3-1/4 del requerido en la patente original). El estudio químico-mineralógico desarrollado demuestra que la formulación original del cemento era excesivamente restrictiva, y que la mineralogía producida en los procesos de desvitrificación naturales controla estrictamente el rendimiento de estos nuevos recursos durante el proceso de fabricación del cemento. Las rocas anhidras con feldespatos alcalinos y fases silíceas cristalinas predominantes obtenidas a temperaturas inferiores a las magmáticas (desvitrificación) son más interesantes que las zeolitizadas naturalmente, ya que no requieren calcinación previa con el consiguiente ahorro energético.