Estudio del efecto del tamaño de partícula de escoria de aluminio calcinada utilizada como remplazo parcial de cemento en las propiedades mecánicas de morteros (2022)
En este trabajo se utilizó escoria de aluminio, proveniente de la industria secundaria de aluminio, que fue calcinada y lavada para usarla como sustituto parcial de cemento en una mezcla para fabricar morteros. La escoria de aluminio sustituyo el 5 % del cemento en la mezcla, en tres tamaños dé partículas diferentes: entre 300 µm y 150 µm, entre 150 µm y 75 µm y menos de 75 µm. Para ello, se pulverizaron 5 kg de escoria de aluminio en un molino rotatorio durante 30 min a 1.000 rpm, utilizando 12 bolas de acero. A continuación, se llevó a cabo un proceso de separación del tamaño de las partículas para garantizar el tamaño requerido. Posteriormente, se realizó el proceso de calcinación en un horno con una rampa de temperatura de 8 horas hasta alcanzar los 1.200 °C, luego se mantuvo a esa temperatura durante 2 h y se enfrió durante 12 h al aire. La calcinación de la escoria de aluminio aglomero el material, por lo que fue necesario un proceso de maceración y un segundo proceso de separación granulométrica para recuperar la granulometría de antes de la calcinación. Posteriormente, se fabricaron los morteros a los que se les realizaron ensayos de fluidez y densidad al concreto, así como ensayos de compresión y flexión a los 7, 28 y 56 días de curado. También se hicieron pruebas de absorción y densidad relativa a los 28 días de curado. La escoria de aluminio se caracterizó mediante el método de difracción de rayos X, microscopía electrónica de barrido y espectroscopia de dispersión de energía. Los resultados mostraron que el proceso de lavado realizado a la escoria de aluminio atenuó la presencia de AlN, y que el proceso de calcinación promovió la cristalización del material y la transformación de las fases hasta obtener ´únicamente: Al2O3 y MgAl2O4. Finalmente, las propiedades mecánicas de los morteros fueron iguales y en algunos casos mejores que las propiedades de morteros de referencia (morteros realizados con cemento puro).