Formulaciones de cemento de fosfato con subproductos de magnesio y su aplicación como material reparador
Tutor/a - Director/a
Chimenos, Josep María
Formosa Mitjans, Joan
Estudiant
Porta Díaz, Ana
Tipus de document
Projecte/Treball Final de Carrera
Data
2011
rights
Accés obert
Editorial
Universitat Politècnica de Catalunya
UPCommons
Resum
Los cementos de fosfato, también conocidos como CBPC (Chemically Bonded Phosphate
Ceramic), se obtienen a partir de una reacción ácido-base en medio acuoso, entre un óxido
metálico y un fosfato ácido. Esta reacción es muy rápida y exotérmica, lo que permite obtener
un material que endurece rápidamente, expande ligeramente y que además adquiere muy
buenas propiedades mecánicas iniciales. Por estas propiedades, entre otras, resultan muy
atractivos para ser empleados en diversas aplicaciones, como por ejemplo en la reparación de
estructuras de hormigón.
Los CBPC presentan la desventaja de no ser competitivos en el mercado de materiales de
construcción debido al elevado coste de las materias primas que encarecen el producto. En el
presente trabajo para la formulación del cemento de fosfato, con el fin de mejorar el aspecto
económico, se emplea como óxido metálico un subproducto industrial que consiste
básicamente en óxido de magnesio. Este óxido de magnesio de bajo contenido es suministrado
por la empresa Magnesitas Navarras, S.A., recogido en los filtros de mangas del sistema de
depuración del proceso de calcinación de la magnesita natural. Junto con el óxido de
magnesio, el subproducto contiene material inerte que permanece inalterado durante la
reacción de formación del cemento químico, como por ejemplo, carbonatos cálcicos y
magnésicos que no han llegado a descomponer durante la calcinación. Esta materia no
reactiva actúa como refuerzo en el cemento, considerándose entonces como un mortero.
La investigación llevada a cabo en el presente proyecto consiste en el estudio de diferentes
formulaciones de CBPC con subproductos de magnesio y adiciones de un retardante del
fraguado (ácido bórico) con el fin de optimizar la trabajabilidad y las propiedades requeridas
para actuar como material reparador de estructuras de hormigón. Se realiza una valoración
cualitativa del impacto ambiental de la obtención y el uso del CBPC, así como una evaluación
económica de los costes y de la realización del proyecto.
Los resultados finales demuestran que es posible formular CBPC para actuar como material de
reparación de hormigón, presentando buenas propiedades a edades tempranas. Presenta
buena resistencia mecánica inicial tanto a esfuerzos de flexotracción como de compresión,
además de una rigidez adecuada y una resistencia a la adhesión sobre hormigón aceptable.
Finalmente, se confirma mediante un estudio exhaustivo de durabilidad que este mortero es un
material resistente a las agresiones ambientales prolongadas, cumpliendo con las solicitaciones
para este tipo de materiales una vez puestos en servicio.
Professorat participant
- Chimenos, Josep María
- Formosa Mitjans, Joan