Utilización de los catalizadores residuales de un lecho fluidizado de craqueo catalítico (FBCC) como un buen microfiller activo de los materiales cementicios

B. Pacewska, I. Wilińska, M. Bukowska y M. Swat
Facultad de Ingeniería Civil, Mecánica y Petroquímica
Universidad de Tecnología de Varsovia

Se presentan los resultados de varios años de investigación en el empleo de catalizadores residuales de lechos fluidizados de craqueo catalítico (FBCC) para la modificación de materiales fabricados con cemento. Los estudios se desarrollaron con la utilización de calorimetría diferencial, análisis térmicos, espectroscopía infrarroja, difracción de rayos X, microscopía electrónica SEM, porosimetría de mercurio, además de resistencia mecánica, absorción de agua, resistencia al hielo-deshielo y capacidad de pasivación del acero. Se ha encontrado que el catalizador residual, debido a su estructura de aluminosilicato, tamaño de grano pequeño y un área específica grande, tiene un efecto favorable en las primeras etapas de la hidratación del cemento. También tiene propiedades puzolánicas y actúa como un relleno (microfiller) en el sistema cementicio. La actividad puzolánica del catalizador residual FBCC se incrementa con la disminución del tamaño de grano, aunque por otro lado su absorción de agua en este caso sería acusadamente elevada. Por este motivo, se puede utilizar como un microfiller activo para elaborar morteros y hormigones cuando, a su vez,  se empleen aditivos plastificantes, además de aplicar un curado húmedo durante los primeros días de fraguado del cemento. Los efectos primarios del FBCC son: la modificación del proceso de enlace, el incremento de la resistencia mecánica, en especial, en las etapas iniciales del curado, y un desplazamiento del diámetro medio de poro en morteros y hormigones hacia poros más finos cuando se utiliza como sustituto de una parte de la arena. Con una granulometría más fina del FBCC se han obtenido unos resultados mejores. Esta adición reduce la absorción de agua de la mezcla cementicia, mejora la resistencia al hielo-deshielo y no empeora la capacidad de pasivación de las armaduras de acero del hormigón. Cuando el FBCC se emplea como sustituto de una parte de cemento, tan sólo compensa parcialmente tal disminución de cemento en los hormigones y morteros; por lo que se obtienen unas resistencias menores en comparación con las muestras de contraste. Sin embargo, se observan unos cambios microestructurales favorables. (…)