Estudio de las propiedades puzolánicas de una muestra de pomeca argentina

Abstract

[EN] Pumice is a volcanic rock, which can be found in many parts of the world. Specifically, San Juan is a very arid area of Argentina with abundance of a type of pumice, “pomeca”. This is a poor area with a low quality housing for the poorest sectors, no reaching, in many cases, the minimum standards of habitability and comfort. It has been shown in other studies that pumice, as a volcanic rock with pozzolanic properties, can be used as an additive to cement to make both mortar and concrete, thus reducing the consumption of energy and resources, promoting regeneration of seismic disaster areas and boosting the local economy and social integration. In this paper it has been studied the physical and chemical properties of a sample of “pomeca" from San Juan as well as the analysis of its pozzolanic reactivity and the development of the mechanical properties of mortars made with the addition of this material. The characterization results show that pomeca has a high content of potentially active oxides, silicon, aluminum and iron, and a low insoluble fraction. In the XRD it is highlighted the presence of amorphous material as shown by the strong deviation of the baseline in the range of 2θ 15-35º. Values obtained in the pH and conductivity test measures of lime/pomeca aqueous suspensions show that the material is capable of fixing hydrated lime and create calcium silicates. The results of thermogravimetric analysis of lime/pomeca and cement/pomeca pastes confirm these data. Mortars made with pomeca as cement replacement present slightly lower workability. In the specimens cured at 20 °C a small decrease in compressive strength in cement mortar with 25% pomeca replacement was observed, respect control samples, around 6% at 90 days curing. However, at 40 °C, resistance values are similar to those in control samples after 28 days of curing. Regarding lime mortars, acceptable resistance values are obtained and the values acquired for 40 °C curing temperature are double than those at 20 °C. It can be concluded that the pomeca from the region of San Juan in Argentina is a material with good pozzolanic properties and that it is feasible to use both as an addition to cement mortars and making lime mortar, producing an economic and environmental profit by reducing cement consumption and using local raw materials, while promoting the local economy

[ES] La piedra pómez es una roca volcánica abundante en muchas partes del mundo. Concretamente, en Argentina, el área de San Juan es una zona muy árida con abundancia de un tipo de piedra pómez, “pomeca”. Esta es una zona con escasos recursos donde la calidad de las viviendas de los sectores más deprimidos es escasa, no llegando en muchos casos a los estándares mínimos de habitabilidad y confort. Se ha demostrado en otros estudios que la piedra pómez, como roca volcánica que es, tiene propiedades puzolánicas, por lo que puede emplearse como adición al cemento para la elaboración de morteros y hormigones, reduciendo así el consumo energético y el de otros recursos, favoreciendo la regeneración de zonas que han sufrido sismo, e impulsando la economía local y la integración social. En el presente trabajo se estudia la caracterización físico-química de la piedra pómez "pomeca" procedente de San Juan así como el análisis de su reactividad puzolánica y la evolución de las propiedades mecánicas de morteros realizados con adición de este material. Los resultados de la caracterización muestran que la pomeca tiene un alto contenido en óxidos potencialmente reactivos, de silicio, aluminio y hierro, y una baja fracción insoluble. En la difracción de rayos X destaca la presencia de material amorfo que se detecta por la fuerte desviación de la línea base en el intervalo entre 15-35º de 2θ. Los valores obtenidos en el ensayo de medidas de pH y conductividad de las suspensiones acuosas cal/pomeca, muestran que el material es capaz de fijar cal y formar silicatos cálcicos hidratados. También, los resultados de los análisis termogravimétricos de las pastas realizadas con cal/pomeca y cemento/pomeca confirman estos datos. Los morteros realizados con sustitución de pomeca por cemento presentan ligeramente una menor trabajabilidad. En las probetas curadas a 20º C se observa una pequeña disminución de la resistencia a compresión en los morteros de cemento con un 25% de sustitución de pomeca respecto a las probetas control (solo cemento), en torno al 6% a los 90 días. No obstante, en las curadas a 40º, los valores de resistencia a compresión son similares a las de las probetas control a partir de los 28 días de curado. Se fabricaron además morteros de cal/pomeca, obteniéndose valores aceptables de resistencia a compresión, duplicándose éstas cuando se cura a 40º respecto a las curadas a una temperatura de 20º. De manera general se puede concluir que la pomeca procedente de la región de San Juan en Argentina es un material con buenas propiedades puzolánicas y que es factible su uso, tanto como adición al cemento en morteros como en la elaboración de morteros de cal, produciéndose un beneficio económico y medioambiental al reducir el consumo de cemento y utilizar materias primas de la zona, fomentando al mismo tiempo la economía local.