Aplicación de cenizas de fondo de biomasas de olivo y eucalipto activadas alcalinamente para la fabricación de materiales base cemento

Abstract

En un mundo cada vez más enfocado en la sostenibilidad y la gestión responsable de los recursos naturales, la utilización de residuos de diferentes industrias se presenta como una necesidad inevitable. Dentro de estos, los residuos de biomasas, lejos de considerarse como desechos, pueden transformarse en valiosos recursos para su aplicación en el campo de la construcción. Esta investigación se centra en explorar cómo las cenizas de fondo de biomasas de olivo y eucalipto procedentes de Extremadura, Linares y Puente Genil, activadas alcalinamente, pueden ser empleadas de manera efectiva en la producción de materiales de construcción, con un enfoque particular en la creación de geopolímeros, morteros y hormigones, respondiendo a la creciente demanda de soluciones constructivas sostenibles. A partir de los ensayos de laboratorio correspondientes se hace, primeramente, una caracterización de las cenizas de fondo de biomasas concluyendo en su potencial como materiales cementicios suplementarios. Igualmente se evalúan los efectos de la activación con Hidróxido de Sodio, Metasilicato Disódico y Silicato de Sodio, de estas cenizas a partir del análisis de factores como la molaridad, las condiciones de curado, diferentes porcentajes de sustitución de cemento y varias composiciones con la incorporación de cenizas de alto horno. Se conformaron geopolímeros con excelentes prestaciones mecánicas, destacando las muestras que incorporaron cenizas de alto horno en su composición. Según el análisis de los morteros se evidenció que al usar cenizas de fondo de biomasas activadas alcalinamente se logran mejores resultados a compresión en comparación con los morteros conformados con las cenizas sin activadores. Por otro lado, en hormigones, la mayor adición de este tipo de residuos generó resistencias más bajas en comparación con la muestra control, así como mayores porcentajes de absorción - porosidad y hormigones más ligeros.

In a world increasingly focused on sustainability and responsible management of natural resources, the utilization of waste from different industries is an unavoidable necessity. Within these, biomass residues, far from being considered as waste, can be transformed into valuable resources for application in the construction field. This research focuses on exploring how alkaline activated bottom ashes of olive and eucalyptus biomasses from Extremadura, Linares and Puente Genil can be effectively employed in the production of building materials, with a particular focus on the creation of geopolymers, mortars and concretes, responding to the growing demand for sustainable building solutions. Based on the corresponding laboratory tests, a characterization of biomass bottom ashes is carried out, concluding on their potential as supplementary cementitious materials. Likewise, the effects of activation with Sodium Hydroxide, Disodium Metasilicate and Sodium Silicate of these ashes are evaluated from the analysis of factors such as molarity, curing conditions, different percentages of cement substitution and several compositions with the incorporation of blast furnace ashes. Geopolymers with excellent mechanical performance were formed, highlighting the samples that incorporated blast furnace ashes in their composition. According to the analysis of the mortars, it was shown that by using alkaline activated biomass bottom ashes, better compression results were achieved compared to mortars made with ashes without activators. On the other hand, in concretes, the greater addition of this type of waste generated lower resistances compared to the control sample, as well as higher percentages of absorption-porosity and lighter concretes.