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  • CIVIL ENGINEERING AND ARCHITECTURE//(VOL. 10, NUM. 5)

    Volumen: 10, Numero: 5, Páginas: 1864-1880 pp.

    GEOPOLYMER DESIGNED WITH PUMICE STONE FROM ECUADOR

    Abstract

    The present investigation focuses on the creation of a geopolymer, using pumice stone from Ecuador as a precursor material. The chemical composition of the pumice and the alkaline activation of the geopolymer with NaOH and Na2SiO3 were validated through a multi-criteria analysis that was used to identify the best mine among the ones located in Cotopaxi, Chimborazo, and Tungurahua states. Through laboratory tests, it was obtained that the best pumice stone had the presence of aluminum oxide and silicon in its composition, as well as amorphous particles, with a size of 40 to 50?m. The percentage of aluminum that was found in the mines of Cotopaxi, Imbabura, and Tungurahua states was 0.60%, 0.68%, and 1.50% respectively. In the fineness modulus tests, it stands out that more than 80% passes the 75?m sieve. In regards to the activation of the geopolymer, the average resistance of the deposits was Cotopaxi 22.60 MPa, Imbabura 23.03 MPa, and Tungurahua 23.03 MPa. In the geopolymer concrete, the average resistance values of each of the deposits were: Cotopaxi 4.21 MPa, Imbabura 8.05 MPa, and Tungurahua 8.67 MPa. The multicriteria analysis showed that the best option to create geopolymer concrete comes from the mine located in Tungurahua. It should be noted that the increase in NaOH concentration, maintaining the ratio of 2.4 in geopolymer cubes between Na2SiO3/NaOH as an activating solution, induces an increase in compressive strength. The concrete made from the Tungurahua mine, made up of 50% geopolymer and 50% aggregates. It is the one that showed the best properties with a compressive strength of 16.16 MPa, cured in an oven for 24 hours and at a temperature of 80°C. The design of geopolymer concrete that replaces the use of portland cement is the first step to reduce the pollution produced by hydraulic cement.


    Keywords


    Geopolymer, Pumice, Solution, Concrete, Resistance


    Resumen

    La presente investigación se centra en lacreación de un geopolímero, utilizando piedra pómez de Ecuadorcomo material precursor. La composición química de lapiedra pómez y la activación alcalina del geopolímero conNaOH y Na2SiO3 fueron validados a través de un multicriterioanálisis que se utilizó para identificar la mejor mina entre laslas ubicadas en Cotopaxi, Chimborazo y Tungurahuaestados A través de pruebas de laboratorio, se obtuvo que lamejor piedra pómez tenía la presencia de óxido de aluminio ysilicio en su composición, así como partículas amorfas,con un tamaño de 40 a 50?m. El porcentaje de aluminio quefue encontrado en las minas de Cotopaxi, Imbabura yestados de Tungurahua fue 0.60%, 0.68% y 1.50%respectivamente. En las pruebas de módulo de finura, se destaca quemás del 80% pasa el tamiz de 75 ?m. En lo que respecta a laactivación del geopolímero, la resistencia promedio deldepósitos fue Cotopaxi 22.60 MPa, Imbabura 23.03 MPa,y Tungurahua 23.03 MPa. En el hormigón geopolímero,los valores medios de resistencia de cada uno de los depósitos fueron:Cotopaxi 4.21 MPa, Imbabura 8.05 MPa y Tungurahua8,67 MPa. El análisis multicriterio mostró que los mejoresopción para crear hormigón geopolimérico proviene de la minaUbicado en Tungurahua. Cabe señalar que el incrementoen concentración de NaOH, manteniendo la relación de 2.4 encubos de geopolímero entre Na2SiO3/NaOH como activadorsolución, induce un aumento en la resistencia a la compresión. losconcreto elaborado a partir de la mina Tungurahua, compuesto en un 50%geopolímero y 50% de áridos. Es el que mostrólas mejores propiedades con una resistencia a la compresión de 16,16MPa, curado en estufa durante 24 horas y a una temperatura de80°C. El diseño del hormigón geopolímero que sustituye alEl uso de cemento portland es el primer paso para reducir lacontaminación producida por cemento hidráulico


    Palabras Clave


    Geopolímero, piedra pómez, solución, hormigón, Resistencia





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