Efecto de las cenizas volcánicas y nanoaditivos acelerantes en la fabricación de sistemas cementantes

Abstract

[ES] Esta investigación se centra en la fabricación de un sistema cementante utilizando cenizas volcánicas como sustituto del cemento Portland. Las cenizas pertenecen a los volcanes Cumbre Vieja y La Yezosa y, para su utilización, se llevó a cabo un proceso de molienda. Los porcentajes utilizados fueron 15%, 25% y 35%, con una relación a/b de 0,50 y 25%, con una relación a/b de 0,40. Se realizaron ensayos de caracterización físico-química como granulometría láser, fluorescencia y difracción de rayos X, microscopía electrónica de barrido; ensayos de reactividad puzolánica como Frattini, pH y conductividad y residuo insoluble. Por último, se realizaron ensayos mecánicos destructivos como flexotracción y compresión y ensayos no destructivos como técnicas ultrasónicas. A los 90 días de curado, se observan resultados favorables en las propiedades mecánicas, pero, la necesidad de obtener resultados similares a edades más tempranas se utilizó un 2% de nano-CSH. Cuando se utilizó una sustitución del 25%, los nuevos resultados demostraron el efecto positivo del nano-CSH en mezclas con ceniza volcánica y su viabilidad para ser considerado como puzolana natural. Además, los resultados de las técnicas ultrasónicas mostraron una buena calidad de los morteros fabricados.

[EN] This research focuses on the manufacture of a cementitious system using volcanic ash as a substitute for Portland cement. The ashes come from the Cumbre Vieja and La Yezosa volcanoes and, in order to use them, a grinding process was carried out. The percentages used were 15%, 25% and 35%, with an a/b ratio of 0.50 and 25%, with an a/b ratio of 0.40. Physico-chemical characterisation tests were carried out, such as laser granulometry, fluorescence and X-ray diffraction, scanning electron microscopy; pozzolanic reactivity tests such as Frattini, pH and conductivity and insoluble residue. Finally, destructive mechanical tests such as flexural and compression and non-destructive tests such as ultrasonic techniques were carried out. At 90 days of curing, favourable results in mechanical properties were observed, but, in order to obtain similar results at earlier ages, 2% nano-CSH was used. When a 25% substitution was used, new results demonstrated the positive effect of nano-CSH in mixtures with volcanic ash and its viability to be considered as a natural pozzolan. In addition, the results of ultrasonic techniques showed a good quality of the manufactured mortars.