Characterization and transformation of an industrial by-product (coated paper sludge) into a pozzolanic material

E. Sabador; M. Frías; M. I. Sánchez de Rojas; R. Vigil; R. García; J. T. San José

doi:10.3989/mc.2007.v57.i285.38

Autores/as

E. Sabador Instituto de Ciencias de la Construcción Eduardo Torroja (CSIC), Madrid
M. Frías Instituto de Ciencias de la Construcción Eduardo Torroja (CSIC), Madrid
M. I. Sánchez de Rojas Instituto de Ciencias de la Construcción Eduardo Torroja (CSIC), Madrid
R. Vigil Universidad Autónoma de Madrid
R. García Universidad Autónoma de Madrid
J. T. San José Centro Tecnológico Labein, Bilbao

DOI:

https://doi.org/10.3989/mc.2007.v57.i285.38

Palabras clave:

lodo de papel estucado, propiedades puzolánicas, caracterización, activación, propiedades físicas

Resumen

La necesidad de dar un correcto uso a los subproductos industriales requiere del conocimiento de sus características, tanto desde un punto de vista químico como mineralógico y físico. El subproducto utilizado para esta investigación es un lodo de papel estucado procedente de la industria papelera, la cual usa como materias primas un 100% de material reciclado. Debido al alto contenido de materia orgánica y carbonato cálcico y a la presencia de diferentes materiales arcillosos, como el talco y la caolinita, las condiciones de calcinación presentan un papel principal en la mineralogía de este lodo. En el actual trabajo se considera el papel que juegan estas condiciones, tiempo y permanencia en horno, en las propiedades puzolánicas del lodo de papel estucado como material cementante. Por esta razón, se estudiaron diferentes intervalos de temperatura, entre 600 y 750 ºC y 2 horas de permanencia en horno con el objetivo de obtener las mejores propiedades puzolánicas.

Descargas

Los datos de descargas todavía no están disponibles.

Citas

(1) Norma UNE-EN 197-1:2000: “Cemento. Parte 1: composición, especificaciones y criterios de conformidad de los cementos comunes”.

(2) Silva, P. S. y Glasser, P. P.: “Hydration of cements based on MetaKaolin: thermochemistry”, Advn. Cem. Res., 3(12) (1990), pp. 167- 177.

(3) Wild, S.; Khabit, J. M. y Jones, A.: “Relative strength, pozzolanic activity and cement hydration in superplasticised metakaolin concrete”, Cem. Concr. Res., 26(10) (1996), pp. 1537- 1544. doi:10.1016/0008-8846(96)00148-2

(4) Talero, R.: “¿Is the clay “exchange capacity” concept wholly applicable to pozzolans?”, Mater. Construcc., 54(276) (2004), pp. 17-36.

(5) Frías, M. y Cabrera, J.: “The effect of temperature on the hydration rate and stability of the hydration phases of metakaolin —lime— water systems”, Cem. Concr. Res., 32(2002), pp. 133-138. doi:10.1016/S0008-8846(01)00642-1

(6) Frías, M. y Sánchez de Rojas, M. I.: “The effect of high curing temperature on the reaction kinetics in MK/lime and MK-blended cement matrices at 60 ºC”, Cem. Concr. Res., 33(2003), pp. 643-649. doi:10.1016/S0008-8846(02)01040-2

(7) Frías, M. y Sánchez de Rojas, M. I.: “Influence of metastable hydrated phases on the pore size distribution and degree of hydration of MK-blended cements cured at 60 ºC”, Cem. Concr. Res., 35(7) (2005), pp. 1292-1298. doi:10.1016/j.cemconres.2004.10.038

(8) Frías, M.; Sánchez de Rojas, M. I. y Cabrera, J.: “The effect that the pozzolanic reaction of metakaolin has on the heat evolution in Mk-blended mortars”, Cem. Concr. Res., 30(2) (2000), pp. 209-216. doi:10.1016/S0008-8846(99)00231-8

(9) Frías, M.; Sánchez de Rojas, M. I. y Rivera, J.: “Influence of calcining conditions on pozzolanic activity and reaction kinetics in paper sludge-clacium hydroxide mixes”, en Malhotra, V. M. (ed.): Proceedings of the 8 CANMET/ACI International Conference on fly ash, silica fume, slag and natural pozzolans in concrete, Las Vegas, 2004, pp. 879-892.

(10) Pera, J.; Ambroise, J.; Chabannet, M.: “Transformation of wastes into complementary cementing materials” en Malhotra, V. M. (ed.): 7th Inter. Conf. on fly ash, silica fume, slag and natural pozzolans in concrete, Chennai (Madras), India, SP-199-26, V-II, 2001, pp. 459-475.

(11) Pera, J. y Amrouz, A.: “Development of highly reactive metakaolin from paper sludge”, Advn. Cem. Bas. Mat., 7(1998), pp. 49-56. doi:10.1016/S1065-7355(97)00016-3

(12) Bai, J.; Chaipanish, A.; Kinuthia, J. M.; O’Farrell, M.; Sabir, B. B.; Wild, S.; Lewis, M. H.: “Compressive strength and hydration of wastepaper sludgeash-ground granulated blastfurnace slag blended pastes”, Cem. Concr. Res., 33(2003), pp. 1189-1202. doi:10.1016/S0008-8846(03)00042-5

(13) Rodríguez, O.; Frías, M. y Sánchez de Rojas, M. I.: “Influence of the calcined paper sludge pozzolanic activity on the development of both the heating and the hydration heat in CPS-cement mortars”, Advn. Cem. Res., under review, 2006.

(14) Frías, M.; Sánchez de Rojas, M. I.; Rodríguez, O.; García, R. y Vigil, R.: “Characterization of calcined paper sludge as environment friendly source of metakaolin for manufacture of cementing matrixes”, Advn. Cem. Res., under review, 2006.

(15) Vegas, I; Frías, M.; Urreta, J. y San José, J. T.: “Obtención de una adición puzolánica a partir de la calcinación controlada de lodos destintados de papel: Estudio de las prestaciones en matrices de cemento”, Mater. Contrucc., 56 (283) (2006), pp. 49-60.

(16) UNE EN 196-2:1996: “Métodos de ensayos de cementos. Parte 2: análisis químicos de cementos”.

(17) Barahona, E.: “Arcillas de ladrillería de la provincia de Granada. Evaluación de algunos ensayos en materias primas”. Tesis doctoral, Universidad de Granada, 1974, 398 pp.

(18) Brindley, G. W.: “Order-Disorder in Clay Minerals Structure”, en Bridley, G. W. y Brown, G. (eds.): Cristal Structures of Clays Minerals and their X-Ray identification. Mineralogical Society Monograph 5, Londres, (1980), 496 pp.

(19) Schultz, L. G.: “Quantitative interpretation of the mineralogical composition from X-ray and Chemical data for the Pierre Shale”. U. S. Geol. Surv. Prof. Pap, 391 C (1964), 31 pp.

(20) Tamborea, S.; Mazzoni, A. D. y Aglietti, E. F.: “Mechanochemical activation of minerals on the cordierite synthesis”, Thermochimica Acta, 411 (2) (2004), pp. 219-224. doi:10.1016/j.tca.2003.08.017

(21) Lowell, S.; Shields, J. E.; Thomas, M. A. y Thommes, M.: “Characterization of porous solids and powders: Surface area, pore size and density”. Kluwer Academic Publishers. Dordrecht, Netherlands (2004), 347 pp.

(22) UNE 80117:2001: “Métodos de ensayos de cementos: Ensayos físicos: blancura (factor de reflectancia luminosa)”.