Activación alcalina para mezclas secas

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Estudio de la utilización de las cenizas de cenicero de centrales termoeléctricas de carbón como adición del cemento portland : análisis comparativo con las cenizas volantes

El empleo de nuevas adiciones en el cemento se plantea como una vía para que éste sea un material más sostenible. En este contexto, las cenizas de fondo o cenicero de las centrales termoeléctricas de carbón actualmente se están llevando a vertederos creando un problema medioambiental o se están empleando con usos minoritarios. Sin embargo, la presente Tesis doctoral demuestra cómo este material puede ser empleado como un componente principal de los cementos portland mezclado en una proporción optimizada con las cenizas volantes o solo. Por tanto, este estudio se puede considerar como un trabajo prenormativo que cubre las demandas de la sociedad tanto económicas como ambientales. Se han estudiado las propiedades químicas, físicas y mecánicas de las cenizas de fondo o cenicero de las centrales termoeléctricas de carbón como una adición potencial de los cementos portland (con adiciones) en comparación con los cementos portland con cenizas volantes. En consecuencia, el objeto de la presente Tesis Doctoral es el análisis de las prestaciones de morteros elaborados con clínkeres de cemento portland y cenizas de fondo o cenicero con cenizas volantes de las centrales termoeléctricas de carbón en unos porcentajes similares a los correspondientes a los CEM II/A-V, CEM II/B-V y CEM IV/A (V) de la UNE-EN 197-1:2011. La caracterización de las cenizas de fondo o cenicero y de las cenizas volantes de las centrales termoeléctricas de carbón se ha realizado mediante las técnicas analíticas de FRX, ICP, análisis químicos, DRX, densidad, granulometría láser, superficie específica Blaine, ATD, TG, puzolanicidad, MEB y EDX; mientras que la caracterización de las mezclas se ha realizado mediante análisis químico (análisis químico, FRX e ICP y), DRX, MIP, granulometría láser, puzolanicidad, MEB y EDX, agua de consistencia normal, inicio y final de fraguado, estabilidad de volumen, colorimetría, calor de hidratación, DTA y TG, asícomo ensayos de resistencia; resistencia a flexión y compresión y ensayos de durabilidad (carbonatación natural, resistencia al hielo-deshielo, resistencia a la acción de los sulfatos y resistencia a la reacción árido-álcali). Finalmente, se han comprobado las propiedades de las cenizas de cenicero y cenizas volantes en hormigones, realizando ensayos de resistencia a compresión y resistividad. Los resultados obtenidos indican que la sustitución parcial o completa de las cenizas volantes por las de cenicero no tiene un efecto tecnológicamente importante en las propiedades ni mecánicas ni durables, incluso los mejora en determinados aspectos. Por tanto, se recomienda la normalización de las cenizas de fondo o cenicero de las centrales termoeléctricas de carbón como componente principal de los cementos portland comunes de la UNE-EN 197-1:2011. Actualmente, la mayoría de las cenizas de fondo se consideran como un residuo que no tiene un posible uso. Sólo se han encontrado algunos datos relativos a la aplicación de este material combinado con cenizas volantes como un componente principal de los cementos portland. Por tanto, la realización de un estudio integrado considerando aspectos que van desde la caracterización de las cenizas hasta las mezclas de conglomerante y la hidratación de éstas, desarrollo de resistencias y demás prestaciones y durabilidad (carbonatación natural, resistencia al hielo-deshielo, resistencia a la acción de los sulfatos y resistencia a la reacción árido-álcali), así como los ensayos de resistencia en hormigón es totalmente novedoso. Como resultado final se propone incorporar estas nuevas adiciones en aplicaciones particulares y en la norma más apropiada para ello. Los resultados han demostrado que la sustitución completa o parcial de las cenizas volantes por cenizas de fondo o cenicero de las centrales termoeléctricas de carbón en cementos de los tipos CEM II/A-V, CEM II/B-V y CEM IV/A no afecta de forma significativa en la resistencia a compresión a 1, 3 ,7, 28 ni 90 días ni a la durabilidad. En parte esto se debe a que la composición química de ambas cenizas es muy similar en la mayoría de los elementos tales como Fe2O3, TiO2, P2O5, SrO2, aunque en algún caso, como en el ZnO, se encuentra alguna ligera diferencia. Por tanto, se pueden esperar unas ligeras diferencias en el mecanismo de hidratación de las diferentes mezclas estudiadas. La presencia de los óxidos mencionados afectará a la composición de la fase acuosa y, en consecuencia, podrían ser elementos lixiviables. Asimismo, influyen de distinta manera en propiedades tales como los tiempos de fraguado y en la durabilidad. New additions to the cement are needed to achieve a more sustainable construction material. Within this context, bottom ashes produced in coal-fired power stations are currently wastes which are dumped provoking an environmental problem. Only in few cases are being used in minor applications. However, the present PhD Thesis shows how this material can be used as a main constituent of Portland cement when it is mixed in an optimised proportion with fly ashes or added to the Portland clinker alone. Therefore, this study may also be considered as a pre-standardization work which covers both the environmental and economic demands of society. Chemical, physical and mechanical characteristics of pulverized coal combustion bottom ash used as a potential constituent of Portland cements (with additions) are studied in comparison to Portland cements with fly ashes. Therefore, the aim of this experimental PhD Thesis is the analysis of the performance of mortars made of clinker of Portland cement and bottom and/or fly ashes in similar proportions to those of CEM II/A-V, CEM II/B-V and CEM IV/A (V) according to EN 197-1:2011. Characterisation of bottom and fly ashes has been done by XRF, ICP, chemical analyses, XRD, density, laser granulometry, Blaine, ATD, TG, pozzolanity, SEM and EDS. Characterisation of bottom and fly ashes mixes has been perform by chemical analyses, XRF, ICP, XRD, MIP, laser granulometry, pozzolanity, SEM, EDS, setting time, soundness, colorimetric test, heat of hydration, ATD, TG, compressive strength, and durability tests (natural carbonation, frost-thaw resistance, sulphate resistance and silica-alkali resistance). In conclusion, it can be established that partial or complete replacement of fly ash by bottom ash has neither significant effect on mechanical nor durability properties. Even, they are improved in several aspects. Therefore, it is recommended to standardise the bottom ash as a main cement constituent of the European standard EN 197-1:2011. Nowadays, most bottom ashes are considered as waste without any potential re-use. Only a few papers deal with the study of this material and its use mixed with fly ashes to be employed as a main constituent of Portland cement. Therefore, the execution of an integrated study considering together aspects from the initial characterization of the ashes and blinder mixes to the hydration steps, strength achievement, leading behaviour and durability (natural carbonation, sulphate attack, aggregate-alcali reaction and freeze-thaw resistance) is totally new. As result, it is proposed to include this new addition for particular applications in the appropriate cement standard. The results have shown that with regard to the compressive strength at 1, 3, 7, 28 and 90 days, partial or complete replacement of fly ash by bottom ash in CEM II/A-V, CEM II/B-V and CEM IV/A has no more significant effects. Partially, this can be explained because the bottom ash contains a similar amount of most of the elements, Fe2O3, TiO2, P2O5, SrO2, and so on, instead of ZnO. Therefore, slight hydration differences are expected. The presence of such oxides might have a significant effect on pore solution concentration and so will be leachable constituents. They will also play an important role in the cement properties such as setting times and durability.

Comparación de calidad en la producción de carbón vegetal entre la fosa de tierra y el horno de ladrillo, en la finca el plantel Masaya

La presente investigación tuvo como objetivo comparar la producción de calidad de carbón vegetal entre la fosa de tierra y el horno de ladrillo utilizando Eucalyptus camaldulensis, empleando dos categorías diamétricas. La metodología utilizada consistió en la selección del material vegetal para la producción de carbón, se seleccionaron árboles con diámetros entre 20-30 cm. y mayores de 30 cm. por cada categoría diamétrica se emplearon cinco árboles para un total de diez individuos, se tumbaron los árboles con la técnica de tala dirigida, con hacha a partir de 0.30 cm. del suelo con el propósito de aprovechar la mayor cantidad de madera del árbol, se procedió a medir la longitud de la troza en metros empleando una cinta métrica para la medición del diámetro medio. Luego se procedió a calcular el volumen del fuste limpio utilizando la fórmula de Smalian, posteriormente se traslado trozas y ramas al sitio de carbonización, se depositaron por clase diamétrica donde se cálculo el volumen empleando la fórmula de Huber, para la cubicación de las ramas se empleo el método tradicional de metro estéreo. Para la producción de carbón vegetal se emplearon dos diseños de producción: fosa de tierra y el horno de ladrillos, el análisis de laboratorio consistió en determinar porcentaje de cenizas, carbono orgánico, densidad aparente y porcentaje de humedad. Para la clase diamétrica de 20 a 30 cm., se utilizo un volumen de 4.48 m3 y para la categoría diamétrica mayor de 30 cm, 6.55 m3. Finalizado el proceso de carbonización se obtuvieron 8 sacos en la fosa de tierra, equivalente a 0.217m3, en el horno de ladrillo se obtuvieron 18 sacos lo que representa 0.496 m3. Comparando los estándares de calidad de la FAO, con los obtenidos en este estudio, son aceptables, se concluye que el método de producción de horno de ladrillos usando arboles mayores de 30 cm es el mejor método para la producción de carbón vegetal.

Estudio de la evolución de las fases de hidratación de cementos con adición de cenizas de fondo mediante mediante caracterización eléctrica y DRX

La caracterización eléctrica de materiales polifásicos cuya composición evoluciona en el tiempo permite el estudio de los fenómenos implicados. Para obtener resultados adecuados con cambios rápidos es necesario establecer un compromiso entre el rango de frecuencias seleccionado y el tiempo de medida. Los cementos evolucionan muy rápidamente en los primeros minutos de hidratación, por tanto la caracterización de los productos formados requiere la utilización de técnicas versátiles con elevada sensibilidad. También, tanto la velocidad de hidratación como los productos formados se modifican cuando se sustituye parcialmente el clinker por adiciones, como las cenizas volantes o las escorias. En el presente trabajo se utiliza la caracterización eléctrica para evaluar el comportamiento durante la hidratación de cementos con sustitución parcial de cenizas de fondo, procedentes de centrales térmicas de carbón. Actualmente estos subproductos se envían mayoritariamente a vertederos, lo que hace muy interesante su valorización como constituyente del cemento. Distintos cementos, con adición parcial de cenizas de fondo, han sido analizados en comparación con cementos equivalentes con cenizas volantes y con un cemento sin adición. Por último, la caracterización eléctrica se ha complementado con el análisis evolutivo de los compuestos cristalinos mediante difracción de rayos X.

Evaluación de las propiedades mecánicas de materiales compuestos elaborados a partir de cenizas volantes y polímeros reciclados

En el presente artículo se evalúan las propiedades mecánicas de los materiales compuestos basados en cenizas volantes de carbón de la central termoeléctrica de Termozipa combinadas con los película extensible (Stretch film), polietilenos de baja densidad lineal de pos-consumo y polímero termoplástico parcialmente cristalino pos- industrial. Se obtuvieron mezclas variando el contenido de cenizas volantes de 0 a 50 % en peso en cada uno de los tres materiales poliméricos, dentro de una máquina mezcladora tipo Brabender. Las propiedades mecánicas evaluadas fueron: resistencia a la tracción, dureza Shore D, y absorción de energía. Los resultados obtenidos indican que en todos los casos a medida que se agrega ceniza volante las propiedades mecánicas aumentan.

Evaluación de la eficacia del carbón vegetal activado y la gelatina como agentes clarificantes, y sus efectos en la limpidez del vino de piña (Ananas comosus)

El estudio “Evaluación de la eficacia del carbón vegetal activado y la gelatina como agentes clarificantes, y sus efectos en la limpidez del vino de piña (Ananas comosus L)” se desarrolló en la Estación Experimental y de Prácticas (EEP) de la Facultad de Ciencias Agronómicas de la Universidad de El Salvador, ubicada en el Municipio de San Luis Talpa del Departamento de La Paz, en donde se elaboraron 75 litros de mosto para la fermentación y obtención del vino como materia prima para realizar la investigación. Se evaluó la eficacia de carbón vegetal activado y la gelatina como agentes clarificantes en la limpidez del vino de piña (Ananas comosus L), a fin de estudiar los aspectos que permitan la obtención de una bebida límpida a un nivel de confianza del 5% (p≤0.05). Se determinó la densidad, contenido de extracto seco, cenizas, y transmitancia previo y posterior a la clarificación; lo cual permitió estimar la eficacia de los agentes clarificantes en estudio a fin de determinar el mejor agente clarificante para vino de piña. La investigación se realizó de agosto 2015 a febrero 2016, regida por el método hipotético deductivo; obteniendo como principales hallazgos que ambos agentes clarificantes produjeron similares efectos en la eficacia de la clarificación del vino, obteniendo un aumento de la transmitancia considerándose tres longitudes de onda (445 nm, 495 nm y 550 nm). No obstante, la dosis de gelatina 0.2 g/L y la dosis de carbón vegetal activado 0.1 g/L se comportaron diferentes entre sí y similar al resto. Independientemente del agente clarificante utilizado, se mejoró considerablemente la limpidez (transmitancia) del vino de piña y los demás parámetros físicos evaluados: densidad, extracto seco y cenizas. Palabras clave: vino, piña, carbón vegetal activado, gelatina, clarificante, eficacia, limpidez

Efecto de un carbón no activado en el desarrollo de terneros durante la crianza artificial

Resumen: Las terneras de reposición son las unidades productivas futuras del tambo. Su desarrollo va a tener un impacto en la rentabilidad de la actividad, no sólo porque las terneras enfermas pueden perder potencial productivo futuro, sino también porque retrasarán su ingreso al tambo, incrementando los costos de reposición. Uno de los mayores riesgos de la crianza artificial es la alta probabilidad de existencia de diarreas durante el primer mes de vida de los terneros. El objetivo de este trabajo fue evaluar el uso de un carbón no activado en la ganancia diaria de peso y en la incidencia de diarreas de terneras de tambo criadas artificialmente. El ensayo se realizó con 63 terneras de 3 a 100 días de edad. Se tomaron los pesos a diferentes edades y los datos se analizaron con un modelo de regresión no lineal del tipo exponencial. La presencia de diarreas se evalúo por observación positiva y su incidencia se midió mediante una prueba de comparación de proporciones (Chi2). Los resultados demostraron que para ambas variables no se encontraron diferencias significativas entre el grupo control y el grupo tratado. La tasa de crecimiento resultante del modelo estimado de regresión no lineal fue de 0,0140 y 0,0142 para el grupo control y tratamiento respectivamente, con un solapamiento de los intervalos de confianza. En lo que respecta a la incidencia de diarreas, el número de animales afectados fue similar en ambos grupos, por lo que se infiere que no existe correlación entre el uso del producto y la prevalencia de la enfermedad. Se concluye que, para las condiciones de este ensayo, el agregado del carbón a la dieta líquida del ternero no tiene efectos sobre la ganancia diaria de peso ni sobre la incidencia de diarreas en terneros

Comparación de calidad en la producción de carbón vegetal en la Finca El Plantel, Masaya

La presente investigación tuvo como objetivo comparar la producción de calidad de carbón vegetal entre la fosa de tierra y el horno de ladrillo utilizando Eucalyptus camaldulensis, se seleccionaron árboles con diámetros entre 20-30 cm y mayores de 30 cm. Por cada categoría diamétrica se emplearon cinco árboles para un total de diez individuos, se tumbaron los árboles con la técnica de tala dirigida, con hacha a partir de 30 cm del suelo. Se procedió a medir la longitud de la troza en metros empleando una cinta métrica para la medición del diámetro medio. Se calculó el volumen del fuste limpio utilizando la fórmula de Smalian, posteriormente se trasladó trozas y ramas al sitio de carbonización, se depositaron por clase diamétrica donde se calculó el volumen empleando la fórmula de Huber, para la cubicación de las ramas se empleó el método de metro estéreo. Para la clase diamétrica de 20 a 30 cm se utilizó un volumen de 4.48 m3 y para mayor de 30 cm, 6.55 m3 -. Finalizado el proceso de carbonización se obtuvieron ocho sacos en la fosa de tierra, equivalente a 0.217 m3, en el horno de ladrillo se obtuvieron 18 sacos lo que representa 0.496 m3. . Comparando los estándares de calidad de la FAO, con los obtenidos en este estudio, son aceptables, se concluye que el método de producción de horno de ladrillos usando arboles mayores de 30 cm es el mejor método para la producción de carbón vegetal.

Archivo fotográfico proyecto talla en carbón (Comunidades Morcá y Tópaga) y talla en sal (Zipaquirá)

168 hojas : ilustraciones, fotografias a color.

Resumen preliminar cuaderno de diseño : proyecto talla en carbón, comunidades Tópaga y Morcá.

[40] hojas : ilustraciones.

Resumen preliminar cuaderno de diseño : proyecto talla en carbón, comunidades Tópaga y Morcá.

[40] hojas : ilustraciones.

Quema de cerámica en hornos a leña y carbón y sobre suelo en Ráquira Boyacá.

22 hojas : ilustraciones, fotografías a color

C 171 INST-D 2013. 352 Aprendices, herramientas de trabajo y muestras de prototipos de talla en carbón.

35 fotografías a color.

Influencia de diversos factores en la determinación del contenido de cenizas, fósforo, magnesio y sodio en una muestra de pasturas (Bothriocloa laguroides)

p.151-156

Sistema productivo del carbón mineral y sus residuos

Tesis (Maestro en Ciencias de la Administración con Especialidad en Sistemas) UANL, 1999.