Influencia del catalizador gastado y tipos de cemento sobre el fraguado, compresión, densidad, absorción y capilaridad en morteros de albañilería
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Date
2019-03
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Publisher
Universidad Nacional de Trujillo
Abstract
En la presente investigación se evalúa la influencia de la adición de catalizador gastado de
craqueo catalítico sobre el tiempo de fraguado, resistencia a la compresión, densidad,
absorción y capilaridad en morteros de cemento Portland. De esa manera se podrían
aprovechar las propiedades físico-químicas de este residuo zeolítico generado en la
Refinería Talara de Petroperú tras ser utilizado en el proceso de rotura catalítica, logrando
con ello no solo incrementar su valor agregado en una industria distinta como la de la
construcción, sino también conseguir beneficios ambientales y económicos importantes, al
no tener que disponer de ellos en rellenos industriales.
Considerando que, la composición silico-aluminosa del catalizador es indicativo de que
podría tratarse de una puzolana muy activa su incorporación en morteros de albañilería
empleados para el asiento de muros, podría favorecer su comportamiento y desempeño a
corto y largo plazo. Sin embargo, dada la oferta de diversos tipos de cemento Portland en
el mercado actual, es preciso evaluar la variación en las propiedades físicas y mecánicas
del mortero, como resultado de la reacción del catalizador frente a la portlandita liberada
durante la hidratación del cemento.
Para ello, se desarrolló un diseño bifactorial, manipulando el tipo de cemento Portland en
tres niveles para Tipo I, MS e ICo y el porcentaje de adición de catalizador gastado de
craqueo catalítico en cuatro niveles considerando una mezcla con 5%, 10%, 15% y 20%
de este residuo.
Finalmente, se determinó que la mezcla óptima, con una proporción de cemento:arena de
1:3, debe contener cemento Portland Tipo I y una adición del 10% de catalizador gastado.
Dado que en comparación a la muestra patrón, se consiguió mejorar su resistencia a la
compresión en un 56%, alcanzando un valor de 272 kg/cm2; y disminuir su tiempo de
fraguado final a 300 minutos, su densidad a 2.02 g/cm3, su absorción a 9.01% y su
coeficiente de capilaridad a 4.21x10-4 g/mm2.h0.5, representando una disminución del 17%,
1%, 9% y 0.5% respectivamente.
Asimismo, se evaluó el precio por instalación de m2 de un muro de albañilería,
determinando que una mezcla de mortero con 10% de catalizador gastado supone una
inversión de 66.50 soles para un muro de soga y de 102.59 soles para un muro de cabeza
Description
In the present investigation, we evaluate the influence of the amount of spent catalyst of
catalytic cracking on the setting time, compressive strength, density, absorption and
capillarity in Portland cement mortars. In this way we can take advantage of the physicalchemical
properties of this zeolitic generated in the Talara Refinery of Petroperu in the
catalytic cracking process, improving its value in a different industry like construction, and
also getting environmental and economy benefits, because we do not have to have them in
landfills.
Considering that, the silico-aluminous composition of the catalyst is an indicative that it
could be a very active pozzolan, its incorporation into masonry mortars used for the seating
of walls could favor its behavior and performance in the short and long term. However,
given the offer of various types of Portland cement in the current market, it is necessary to
evaluate the variation in the physical and mechanical properties of the mortar, because of
the reaction of the catalyst against the portlandite released during the hydration of the
cement.
For this, a two-factorial design was developed, manipulating the type of Portland cement
in three levels for Type I, MS and ICo and the percentage of catalyst spent catalytic
cracking added in four levels considering a mixture with 5%, 10%, 15 % and 20% of this
waste.
Finally, it was determined that the optimum mixture, with a cement:sand ratio of 1:3,
should contain Type I Portland cement and a 10% addition of spent catalyst. Since in the
comparison to the standard sample, its resistance to compression was improved by 56%,
reaching a value of 272 kg/cm2; and decrease its final setting time to 300 minutes, its
density to 2.02 g/cm3, its absorption to 9.01% and its capillarity coefficient to 4.21x10-4
g/mm2.h0.5, representing a decrease of 17%, 1 %, 9% and 0.5% respectively.
Likewise, the price for installation of m2 of a masonry wall was evaluated, determining that
a mortar mix with 10% spent catalyst means an investment of 66.50 soles for a rope wall
and 102.59 soles for a head wall
Keywords
Tipos de cemento sobre el fraguado