Evaluación térmica de sistemas geopoliméricos basados en metacaolín con incorporación de humo de sílice y ceniza de cascarilla de arroz

Resumen

Se presentan los resultados obtenidos al someter un material geopolimérico basado en metacaolín a una temperatura de 1.200 °C utilizando como activador alcalino una mezcla de hidróxido de potasio con diferentes fuentes de sílice: un silicato comercial de tipo potásico (SP), ceniza de cascarilla de arroz (CCA) o humo de sílice. Se ajustaron las proporciones de metacaolín y activador en la mezcla para obtener relaciones molares de SiO2/Al2O3 de 2,5 y K2O/SiO2 de 0,28. También se estudió la sustitución del 50% del silicato comercial por CCA y humo de sílice, y se evaluó la resistencia a la compresión después de exponer la mezcla a diferentes temperaturas que variaron entre 300 y 1.200 °C. Se realizaron los respectivos análisis físicos, por ejemplo determinación de cambios volumétricos, y el estudio se complementó con un análisis microestructural realizado mediante difracción de rayos X y microscopia electrónica. A temperatura ambiente, los geopolímeros producidos reportan resistencias mecánicas entre ~30 y ~36 MPa. A 1.200 °C. Se aprecia que los materiales originalmente amorfos sufren una transformación hacia estructuras de naturaleza cristalina, específicamente mediante la formación de leucita y kalsilita. Se destaca el mejor desempeño termomecánico de los geopolímeros con un remplazo del 50% de SP por CCA, el cual luego de su exposición a 1.200 °C retiene el 44% de la resistencia que presenta a temperatura ambiente en comparación con el 26% retenido por el material de referencia.