Caracterización física y química de lodos provenientes del corte de piedras calizas y ornamentales para posible uso como material cementante

Currently, the cement industry occupies one of the first places as one of the most polluting industries around the world, as it is a producer of a large amount of greenhouse gases (GHG). This is why the cement industry has been reinventing itself, looking for new alternative materials with cementiti...

Full description

Autores:
Obeso Zapata, Valentina
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2024
Institución:
Corporación Universidad de la Costa
Repositorio:
REDICUC - Repositorio CUC
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:repositorio.cuc.edu.co:11323/13018
Acceso en línea:
https://hdl.handle.net/11323/13018
https://repositorio.cuc.edu.co
Palabra clave:
Limestone
Sewage sludge
Cementitious material
Piedras calizas
Lodos residuales
Material cementante
Rights
openAccess
License
Atribución-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional (CC BY-NC-SA 4.0)
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description Currently, the cement industry occupies one of the first places as one of the most polluting industries around the world, as it is a producer of a large amount of greenhouse gases (GHG). This is why the cement industry has been reinventing itself, looking for new alternative materials with cementitious properties. The objective of this research is to characterize the sludge from the transformation of limestone during the cutting process, to check if this material can be used as a possible cementitious material in the construction industry. For this purpose, granulometric analysis, density, XRF, FTIR, Chapelle method, SEM and carbon, hydrogen and phosphorus content were carried out on both untreated samples and samples treated at different temperatures (400°C, 600°C and 800°C). The results found showed that this material presents a high content of calcium, silicon, iron, and aluminum; it also presents a percentage of carbon between 0.06 to 1.95%, a considerable percentage of phosphorus ranging from 7 to 33% and a minimum content of nitrogen where the concentration does not reach 0.1%. Finally, it is concluded that this material when compared with the physical and chemical characteristics of other SCM (Supplementary Cementitious Materials) presents a similarity indicating that this material could be used as a cementitious compound.
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The objective of this research is to characterize the sludge from the transformation of limestone during the cutting process, to check if this material can be used as a possible cementitious material in the construction industry. For this purpose, granulometric analysis, density, XRF, FTIR, Chapelle method, SEM and carbon, hydrogen and phosphorus content were carried out on both untreated samples and samples treated at different temperatures (400°C, 600°C and 800°C). The results found showed that this material presents a high content of calcium, silicon, iron, and aluminum; it also presents a percentage of carbon between 0.06 to 1.95%, a considerable percentage of phosphorus ranging from 7 to 33% and a minimum content of nitrogen where the concentration does not reach 0.1%. Finally, it is concluded that this material when compared with the physical and chemical characteristics of other SCM (Supplementary Cementitious Materials) presents a similarity indicating that this material could be used as a cementitious compound.Actualmente, la industria del Cemento ocupa uno de los primeros lugares como una de las industrias más contaminantes alrededor del mundo, al ser esta productora de gran cantidad de gases de efeto de invernadore GEI. Es por esto, por lo que la industria Cementera se ha venido reinventando buscando nuevas alternativas de materiales con propiedades cementantes. Esta investigación tiene como objetivo caracterizar los lodos provenientes de la transformación de piedras calizas durante su proceso de corte, con el fin de comprobar si este material puede ser usado como posible material cementante en la industria de la construcción. Para ello, se realizaron análisis granulométrico, densidad, FRX, FTIR, método Chapelle, SEM y contenido de carbono, hidrógeno y fósforo tanto a muestras sin tratamiento como a muestras tratadas a diferentes temperaturas (400°C, 600°C y 800°C), Los resultados encontrados mostraron que este material presenta en gran parte un contenido de calcio, silicio, hierro y aluminio; Asimismo, este presenta un porcentaje de carbono entre 0.06 a 1.95%, un porcentaje considerable de fósforo oscilando entre 7 al 33% y un contenido mínimo de nitrógeno en donde la concentración no alcanza 0.1%. Finalmente se concluye que este material al ser comparado con las características físicas y químicas de otros MCS (Materiales Cementante Suplementarios) presenta una similitud indicando que este material podría ser usado como compuesto cementanteLista de tablas 11 -- Lista de figuras 12 -- Introducción 13 -- Hipótesis 16 -- Objetivos 17 -- Objetivo general 17 -- Objetivos específicos 17 -- Marco teórico y estado del arte 18 -- Marco teórico 18 -- Manejo de lodos 18 -- Lodos residuales 18 -- Tipos, procedencia u origen de los lodos 18 -- Piedras calizas y ornamentales 19 -- Uso de las calizas 19 -- Cal 20 -- Tipos de cal 20 – Cemento 20 -- Tipos de cemento 20 -- Clasificación de cementos en Colombia 21 -- Material cementante 21 -- Materiales cementante suplementarios MCS 22 -- Materiales y métodos 26 -- Granulometría 26 -- Densidad 26 -- Calcinación de muestras 27 -- Fluorescencia de rayos X (FRX 27 -- Método Chapelle 27 -- Infrarrojos por transformada de Fourier (FTIR 28 -- Contenido de carbono, nitrógeno y fósforo 29 -- Microscopía electrónica de barrido (SEM 32 – Resultados 33 -- Características físicas 33 – Granulometría 33 – Densidad 33 -- Colorimetría 34 -- Características químicas 35 -- FRX 35 – FTIR 36 -- Método Chapelle 38 -- Contenido de carbono, fósforo y nitrógeno 39 –SEM 40 -- Discusión 44 -- Características físicas 44 -- Características químicas 44 -- Conclusiones 46 -- Recomendaciones 47 – Referencias 48 --Ingeniero(a) CivilPregrado51 páginasapplication/pdfspaCorporación Universidad de la CostaCivil y AmbientalBarranquilla, ColombiaIngeniería CivilCaracterización física y química de lodos provenientes del corte de piedras calizas y ornamentales para posible uso como material cementanteTrabajo de grado - Pregradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fTextinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesishttp://purl.org/redcol/resource_type/TPinfo:eu-repo/semantics/acceptedVersionÁlvarez Mantilla, H., Alberto Ríos Reyes, C., & Mauricio Castellanos Alarcón, O. (2021). Propiedades fisicomecánicas, desempeño y durabilidad de morteros geopoliméricos a base de puzolana natural tipo piedra pómez. INGECUC, 17(1), 216–228. https://doi.org/10.17981/ingecuc.17.1.2021.17Amador-Díaz, A., Veliz-Lorenzo, E., & Bataller-Venta, M. (2015). Tratamiento de lodos, generalidades y aplicaciones. In Revista CENIC Ciencias Químicas (Vol. 46).Archdesk. (2021, March 4). ¿Cómo afecta la construcción al medio ambiente? ASTM. (n.d.). C128 Standard Test Method for Relative Density (Specific Gravity) and Absorption of Fine Aggregate. Retrieved April 17, 2024, from https://www.astm.org/c0128-22.htmlASTM. (2015). C136 Standard Test Method for Sieve Analysis of Fine and Coarse Aggregates. ASTM INTERNATIONAL, 04.02.ASTM. (2021a, March 2). Standard Test Methods for Sampling and Testing Fly Ash or Natural Pozzolans for Use in Portland-Cement Concrete. https://www.astm.org/c0311-11.htmlASTM. (2021b, April 19). 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Propiedades físicas y mecánicas del hormigón usando polvo residual de desechos orgánicos como reemplazo parcial del cemento. Revista Ingeniería de Construcción, 33(3), 229–240. https://doi.org/10.4067/S0718-50732018000300229Kaur, M. (2012). Environment Impact Assessment and Environment Management Studies for an Upcoming Multiplex - A Case Study. IOSR Journal of Mechanical and Civil Engineering, 1(4). https://doi.org/10.9790/1684-0142230Krutof, A., Bamdad, H., Hawboldt, K. A., & MacQuarrie, S. (2020). Co-pyrolysis of softwood with waste mussel shells: Biochar analysis. Fuel, 282. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2020.118792Kumar, D. C., Vasanthi, P., & Devaraju, A. (2020). Experimental studies on composite bricks using black cotton soil, fly ash and granite waste. Materials Today: Proceedings, 39, 868–874. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2020.10.663López, M., & Castro, J. T. (2010). Efecto de las puzolanas naturales en la porosidad y conectividad de poros del hormigón con el tiempo. 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Scielo, 37, 103–108.LimestoneSewage sludgeCementitious materialPiedras calizasLodos residualesMaterial cementantePublicationORIGINALCaracterización Física y Química de lodos provenientes del Corte de Piedras Calizas y Ornamentales para Posible uso como Material Cementante..pdfCaracterización Física y Química de lodos provenientes del Corte de Piedras Calizas y Ornamentales para Posible uso como Material Cementante..pdfTesisapplication/pdf1840764https://repositorio.cuc.edu.co/bitstreams/8ce31323-bda0-45dc-9870-acd007db79e2/downloada598fc3fdc9dc0acfee0d34d3f26feadMD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-814828https://repositorio.cuc.edu.co/bitstreams/643faaf0-d157-4172-a23d-9646cea2604e/download2f9959eaf5b71fae44bbf9ec84150c7aMD52TEXTCaracterización Física y Química de lodos provenientes del Corte de Piedras Calizas y Ornamentales para Posible uso como Material Cementante..pdf.txtCaracterización Física y Química de lodos provenientes del Corte de Piedras Calizas y Ornamentales para Posible uso como Material Cementante..pdf.txtExtracted texttext/plain65127https://repositorio.cuc.edu.co/bitstreams/bf5d6b3a-509e-412d-98af-c40a45ca5384/download13bfd6d7c0efb265cc1fed2b3bb318ccMD53THUMBNAILCaracterización Física y Química de lodos provenientes del Corte de Piedras Calizas y Ornamentales para Posible uso como Material Cementante..pdf.jpgCaracterización Física y Química de lodos provenientes del Corte de Piedras Calizas y Ornamentales para Posible uso como Material Cementante..pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg6505https://repositorio.cuc.edu.co/bitstreams/fb8c011e-e77e-442d-bfc5-383df23d949a/download61d43efadb81d47b151a3bcb8bc6284cMD5411323/13018oai:repositorio.cuc.edu.co:11323/130182024-09-17 10:47:11.193https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/open.accesshttps://repositorio.cuc.edu.coRepositorio de la Universidad de la Costa 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