Factibilidad de uso de cenizas de lodos residuales provenientes de la fabricación de papel como potencial reemplazante parcial de cemento en la fabricación de hormigones

Abstract

El presente trabajo trata sobre la reutilización de un residuo de la industria papelera para su uso en la industria cementera, la que a raíz de la creciente preocupación por el medioambiente ha de buscar métodos de disminuir su huella ecológica y que a la vez sean eficientes y convenientes para la industria. El objetivo de esta memoria es investigar si los lodos residuales de la industria papelera pueden ser utilizados como reemplazante parcial del cemento al fabricar hormigón, inquietud que surge a raíz de la composición mineralógica de los lodos de papel, la que da un indicio de que sometiéndolos a un proceso de calcinación podrían presentar propiedades puzolánicas y/o hidráulicas. El trabajo contempló dos fases, la primera consistió en investigar las variables involucradas en la calcinación de los lodos que permitieran optimizar la actividad puzolánica y/o hidráulica de las cenizas. Para ello se evaluó la actividad puzolánica de lodos calcinados a diferentes temperaturas, obteniendo como resultado que las cenizas obtenidas de una calcinación a 750°C por 3 horas, son las que presentan mayor actividad puzolánica y/o hidráulica. En la segunda fase, y con el objetivo de evaluar el efecto de las cenizas en las mezclas de hormigón, se confeccionaron morteros de prueba en donde se reemplazó, en parte, dosis de cemento por ceniza obtenida a 750°C. Posteriormente se evaluó la resistencia a compresión en morteros con reemplazos entre un 0% y 8% de cemento por cenizas, a las edades de 7, 14, 28, 42 y 56 días. Los resultados obtenidos muestran que es factible la utilización de cenizas de lodos de papel como material cementicio suplementario. En efecto, comparando con la muestra patrón, se pudo observar que a mediano plazo (14-42 días) las diferentes mezclas no pierden resistencia. En el caso de las muestras con bajo reemplazo de cenizas (1% - 3%) incluso se puede observar que a primeras edades presentan un alza en la resistencia, manteniéndose por sobre el patrón hasta los 56 días. Por su parte, las mezclas con mayores porcentajes de reemplazo muestran que las cenizas también poseen reactividad puzolánica y/o hidráulica, ya que si bien en las primeras edades obtienen valores de resistencia menores al patrón, a mediano plazo logran igualar los valores obtenidos por la muestra sin reemplazo. En síntesis, el uso de cenizas como reemplazante parcial de cemento es factible, ya que se demostró que poseen propiedades hidráulicas y/o puzolánicas. Estas cenizas en bajas dosis de reemplazo son capaces, incluso, de aumentar la resistencia de la mezcla y en dosis mayores, si bien generan una caída de la resistencia inicial, a mediano plazo logran que las mezclas adquieran resistencias comparables con respecto a la mezcla patrón.