Resistencia a la reacción álcali-agregado de morteros sostenibles producidos con relaves de scheelita para reemplazar los agregados naturales de arena
DOI:
https://doi.org/10.33448/rsd-v10i14.22209Palabras clave:
Relaves de Scheelita; Agregado alternativo; agregado alternativo; mortero de revestimiento; Mortero de revestimiento; Reacción álcali-agregado.; reacción álcali-agregadoResumen
En este trabajo, se produjeron morteros de revestimiento con relaves de scheelita (ST) en reemplazo total del agregado de arena natural. La composición química y mineralógica de los relaves de scheelita se determinó mediante difracción de rayos X (DRX) y fluorescencia de rayos X (FRX). Se prepararon muestras de mortero con una relación de masa de 1: 2: 9 (cemento: cal: arena / relaves de scheelita) con y sin los relaves de scheelita. Los morteros fueron evaluados mediante porosimetría de intrusión de mercurio y pruebas de resistencia a la compresión y flexión. La resistencia a la reacción álcali-agregado se evaluó a partir de la prueba de expansión y mediante microscopía electrónica de barrido (SEM) en las regiones de grietas y poros. Los resultados indican que hasta el día 22 los relaves de scheelita no son reactivos, sin embargo, en 28 días, la expansión fue deletérea. Las imágenes SEM no detectaron la presencia de gel alcalino amorfo característico de la reacción álcali-agregado. Por lo tanto, aunque el mortero con relaves de scheelita ha mostrado un potencial deletéreo durante a los 28 días, las pruebas mecánicas indican que tiene potencial para ser utilizado como mortero de revestimiento.
Citas
Alekseev, K., Mymrin, V., Avanci, M. A., Klitzke, W., Magalhães, W. L. E., Silva, P. R., Catai, R. E., Silva, D. A., & Ferraz, F. A. (2019). Environmentally clean construction materials from hazardous bauxite waste red mud and spent foundry sand. Construction and Building Materials, 229, 116860. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2019.116860
Almeida, E. P., Carreiro, M. E. A., Rodrigues, A. M., Ferreira, H. S., Santana, L. N. L., Menezes, R. R., & Neves, G. A. (2021). A new eco-friendly mass formulation based on industrial mining residues for the manufacture of ceramic tiles. Ceramics International, 47(8), 11340–11348. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2020.12.260
ASTM C1260-21, Standard test method for potential alkaline reactivity of aggregates (mortar-bar method). (n.d.). ASTM International, West Conshohocken, PA. https://doi.org/10.1520/C1260-21
ASTM C128-15, Standard Test Method for Relative Density (Specific Gravity) and Absorption of Fine Aggregate. (2015). ASTM International, West Conshohocken, PA. https://doi.org/10.1520/C0128-15
ASTM C1437-20, Standard Test Method for Flow of Hydraulic Cement Mortar. (2020). ASTM International, West Conshohocken, PA. https://doi.org/10.1520/C1437-20
ASTM C270-19ae1, Standard Specification for Mortar for Unit Masonry. (2019). ASTM International, West Conshohocken, PA. https://doi.org/10.1520/C0270-19AE01
ASTM C29 / C29M-17a, Standard Test Method for Bulk Density (“Unit Weight”) and Voids in Aggregate. (2017). ASTM International, West Conshohocken. https://doi.org/10.1520/C0029_C0029M-17A
Barreto Santos, M., de Brito, J., Santos Silva, A., & Hawreen, A. (2021). Evaluation of alkali-silica reaction in recycled aggregates: The applicability of the mortar bar test. Construction and Building Materials, 299, 124250. https://doi.org/10.1016/J.CONBUILDMAT.2021.124250
Barros, S. V. A., Marciano, J. E. A., Ferreira, H. C., Menezes, R. R., & Neves, G. D. A. (2016). Addition of quartzite residues on mortars: Analysis of the alkali aggregate reaction and the mechanical behavior. In Construction and Building Materials (Vol. 118, pp. 344–351). https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2016.05.079
Choi, Y. C., & Choi, S. (2015). Alkali–silica reactivity of cementitious materials using ferro-nickel slag fine aggregates produced in different cooling conditions. Construction and Building Materials, 99, 279–287. https://doi.org/10.1016/J.CONBUILDMAT.2015.09.039
Coppio, G. J. L., de Lima, M. G., Lencioni, J. W., Cividanes, L. S., Dyer, P. P. O. L., & Silva, S. A. (2019). Surface electrical resistivity and compressive strength of concrete with the use of waste foundry sand as aggregate. Construction and Building Materials, 212, 514–521. https://doi.org/10.1016/J.CONBUILDMAT.2019.03.297
De Grazia, M. T., Goshayeshi, N., Gorga, R., Sanchez, L. F. M., Santos, A. C., & Souza, D. J. (2021). Comprehensive semi-empirical approach to describe alkali aggregate reaction (AAR) induced expansion in the laboratory. Journal of Building Engineering, 40, 102298. https://doi.org/10.1016/J.JOBE.2021.102298
Evaristo De Oliveira Neto, R., De Melo Cartaxo, J., Mendes Rodrigues, A., De Araújo Neves, G., Rodrigues Menezes, R., Pereira Da Costa, F., Valensca, S., & Barros, A. (2021). Durability Behavior of Mortars Containing Perlite Tailings: Alkali-Silicate Reaction Viewpoint. https://doi.org/10.3390/su13169203
Fernandes, J. V., Guedes, D. G., da Costa, F. P., Rodrigues, A. M., Neves, G. de A., Menezes, R. R., & Santana, L. N. de L. (2020). Sustainable Ceramic Materials Manufactured from Ceramic Formulations Containing Quartzite and Scheelite Tailings. Sustainability, 12(22), 9417. https://doi.org/10.3390/su12229417
Figueirêdo, J. M. R. de, Costa, F. P. da, Fernandes, J. V., Rodrigues, A. M., Neves, G. de A., Menezes, R. R., & Santana, L. N. de L. (2020). Development of Scheelite Tailings-Based Ceramic Formulations with the Potential to Manufacture Porcelain Tiles, Semi-Stoneware and Stoneware. Materials, 13(22), 5122. https://doi.org/10.3390/ma13225122
Furberg, A., Arvidsson, R., & Molander, S. (2019). Environmental life cycle assessment of cemented carbide (WC-Co) production. Journal of Cleaner Production, 209, 1126–1138. https://doi.org/10.1016/J.JCLEPRO.2018.10.272
Hoppe Filho, J., Pires, C. A. O., Leite, O. D., Garcez, M. R., & Medeiros, M. H. F. (2021). Red ceramic waste as supplementary cementitious material: Microstructure and mechanical properties. Construction and Building Materials, 296, 123653. https://doi.org/10.1016/J.CONBUILDMAT.2021.123653
Huseien, G. F., Sam, A. R. M., Mirza, J., Tahir, M. M., Asaad, M. A., Ismail, M., & Shah, K. W. (2018). Waste ceramic powder incorporated alkali activated mortars exposed to elevated Temperatures: Performance evaluation. Construction and Building Materials, 187, 307–317. https://doi.org/10.1016/J.CONBUILDMAT.2018.07.226
Leemann, A. (2017). Raman microscopy of alkali-silica reaction (ASR) products formed in concrete. Cement and Concrete Research, 102, 41–47. https://doi.org/10.1016/J.CEMCONRES.2017.08.014
Matias, G., Torres, I., Rei, F., & Gomes, F. (2020). Analysis of the functional performance of different mortars with incorporated residues. Journal of Building Engineering, 29, 101150. https://doi.org/10.1016/J.JOBE.2019.101150
Medeiros, A. G., Gurgel, M. T., da Silva, W. G., de Oliveira, M. P., Ferreira, R. L. S., & de Lima, F. J. N. (2021). Evaluation of the mechanical and durability properties of eco-efficient concretes produced with porcelain polishing and scheelite wastes. Construction and Building Materials, 296, 123719. https://doi.org/10.1016/J.CONBUILDMAT.2021.123719
Munhoz, G. S., Dobrovolski, M. E. G., Pereira, E., & Medeiros-Junior, R. A. (2021). Effect of improved autogenous mortar self-healing in the alkali-aggregate reaction. Cement and Concrete Composites, 117, 103905. https://doi.org/10.1016/J.CEMCONCOMP.2020.103905
Pereira-De-Oliveira, L. A., Castro-Gomes, J. P., & Santos, P. M. S. (2012). The potential pozzolanic activity of glass and red-clay ceramic waste as cement mortars components. Construction and Building Materials, 31, 197–203. https://doi.org/10.1016/J.CONBUILDMAT.2011.12.110
Rashidian-Dezfouli, H., & Rangaraju, P. R. (2021). Study on the effect of selected parameters on the alkali-silica reaction of aggregate in ground glass fiber and fly ash-based geopolymer mortars. Construction and Building Materials, 271, 121549.
https://doi.org/10.1016/J.CONBUILDMAT.2020.121549
Samadi, M., Huseien, G. F., Mohammadhosseini, H., Lee, H. S., Abdul Shukor Lim, N. H., Tahir, M. M., & Alyousef, R. (2020). Waste ceramic as low cost and eco-friendly materials in the production of sustainable mortars. Journal of Cleaner Production, 266, 121825. https://doi.org/10.1016/J.JCLEPRO.2020.121825
Souza, M. M., Anjos, M. A. S., & Sá, M. V. V. A. (2021). Using scheelite residue and rice husk ash to manufacture lightweight aggregates. Construction and Building Materials, 270, 121845. https://doi.org/10.1016/J.CONBUILDMAT.2020.121845
Torres, I., Matias, G., & Faria, P. (2020). Natural hydraulic lime mortars - The effect of ceramic residues on physical and mechanical behaviour. Journal of Building Engineering, 32, 101747. https://doi.org/10.1016/J.JOBE.2020.101747
Yang, T., Zhang, Z., Wang, Q., & Wu, Q. (2020). ASR potential of nickel slag fine aggregate in blast furnace slag-fly ash geopolymer and Portland cement mortars. Construction and Building Materials, 262, 119990. https://doi.org/10.1016/J.CONBUILDMAT.2020.119990
Yin, C., Ji, L., Chen, X., Liu, X., & Zhao, Z. (2020). Efficient leaching of scheelite in sulfuric acid and hydrogen peroxide solution. Hydrometallurgy, 192, 105292. https://doi.org/10.1016/J.HYDROMET.2020.105292
Descargas
Publicado
Cómo citar
Número
Sección
Licencia
Derechos de autor 2021 Brunna Lima de Almeida Victor Medeiros; Jucielle Veras Fernandes; Fabiana Pereira da Costa; Sâmea Valensca Alves Barros; Alisson Mendes Rodrigues; Gelmires de Araújo Neves
Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución 4.0.
Los autores que publican en esta revista concuerdan con los siguientes términos:
1) Los autores mantienen los derechos de autor y conceden a la revista el derecho de primera publicación, con el trabajo simultáneamente licenciado bajo la Licencia Creative Commons Attribution que permite el compartir el trabajo con reconocimiento de la autoría y publicación inicial en esta revista.
2) Los autores tienen autorización para asumir contratos adicionales por separado, para distribución no exclusiva de la versión del trabajo publicada en esta revista (por ejemplo, publicar en repositorio institucional o como capítulo de libro), con reconocimiento de autoría y publicación inicial en esta revista.
3) Los autores tienen permiso y son estimulados a publicar y distribuir su trabajo en línea (por ejemplo, en repositorios institucionales o en su página personal) a cualquier punto antes o durante el proceso editorial, ya que esto puede generar cambios productivos, así como aumentar el impacto y la cita del trabajo publicado.
