El estudio se llevo a cabo en seis etapas.
6.21 Microscopía electrónica de barrido (SEM) de los morteros experimentales definitivos.
En las figuras 63 a la 65, aparecen las microfotografías de las arenas gastadas. Se aprecian granos individuales así como granos aglomerados, debido a los residuos de las resinas de fundición. En la figura 63.1 mediante el análisis químico de la figura 61, se pudo observar y comprobar el contenido de aluminio, fierro y elementos químicos adheridos a la muestra analizada.
Las figuras 66 a la 68 corresponden a morteros fabricados con arena gastada en greña, arena gastada retenido en malla #100, arena gastada retenido en malla #200 y un mortero de referencia, respectivamente. Las imágenes fueron obtenidas vía microscopía electrónica de barrido (SEM). En la figura 66, se
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observa la superficie de la muestra de referencia fabricada con 100% de arena de sílice, se puede identificar en la figura 66.1 que la microestructura está caracterizada por la formación de CSH con un aspecto denso y compacto a edades de 7 días de curado. En las figuras 67 y 67.1, se puede observar y comprobar que la densidad de la pasta fué homogénea, y se observan poros cerca de partículas de aluminio embebidas en la matriz cementante y el desprendimiento de partículas de arena de sílice. Los defectos asociados al uso de agregados reciclados tiene relación con el método de mezclado utilizado, y existen alternativas con un enfoque de mezclado en dos etapas que pueden hacer disminuir la segregación de los mismos [83, 84].
Figura 63. Micrografía de la arena gastada en greña, 10X 2mm.
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En la figura 64 y 65, se observa pequeñas partículas en la unión de arena de sílice y resina.
Figura 64. Micrografía de la arena retenida en malla #100, 2X7 500µm.
Figura 65. Micrografía de la arena gastada retenida en malla #200, 220X 100µm.
En la figura 68, correspondiente al mortero fabricado con 70 % arena de sílice y 30% de arena gastada en greña con 3 días de curado, se observa granos de arena de sílice así como partículas de aluminio lo cual se demuestra en el espectro EDX que se presenta en la figura 68.1. Estas partículas de aluminio en una mezcla de mortero tienden a reaccionar con el cemento, dando como resultado baja resistencia a la compresión y un alto contenido de calor de hidratación en la mezcla. Los estudios microestructurales son una importante herramienta para determinar los factores que promueven la formación de características que disminuirán la resistencia mecánica de los materiales. La
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importancia está en identificar la formación de poros y las causas relativas a su origen debido a la naturaleza contaminada de los agregados.
Figura 66. Micrografía de muestra con 30% de arena gastada en greña y 70% de arena de
sílice “7 días de curado”. 30X 500µm.
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Figura 67. Micrografía de muestra con 30% de arena gastada en greña y 70% de arena de
sílice “1 día de curado”. 30X 500µm.
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En la figura 68, se observa una aglomeración de partículas de sílice y aluminio.
Figura 68. Micrografía de muestra con 30% de arena gastada en greña y 70% de arena de
sílice “3 días de curado” 30X 500µm.
Figura 68.1. Análisis químico obtenido de la figura 68.
En la figura 69, se observa una gran cantidad de partículas de aluminio (ver figura 69.1) embebidas en el mortero, así como también partículas de arena de sílice desprendidas por la pasta homogénea. La identificación puntual de las partículas de aluminio a partir de las microestructurales se asocia a la porosidad encontrada en los morteros, la forma y la distribución de los mismos.
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Figura 69. Micrografía de muestra con 30% de arena gastada en greña y 70% de arena de
sílice “7 días de curado” 200X 100µm.
Figura 69.1 Análisis químico obtenido de la figura 69.
En la figura 70, se muestra una microestructura caracterizada por la reacción del CSH y partículas de aluminio distribuidas entre sí. El análisis químico que muestra la figura 68.1, indica que la muestra de la figura 68 contiene elementos como el aluminio, sílice y en menor proporción picos de hierro.
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Figura 70. Micrografía de muestra con 30% de arena gastada en greña y 70% de arena de
sílice “14 días de curado” 230X 100µm.
Figura 70.1. Análisis químico obtenido de la figura 70.
En la figura 71, se observa partículas de aluminio aglomeradas cerca de zonas con porosidad. Se puede observar y comprobar que en la figura 71.1 mediante el análisis químico se encuentran elemento como el fierro, aluminio, sílice y calcio.
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Figura 71. Micrografía de muestra con 30% de arena gastada en greña y 70% de arena de
sílice “28 días de curado”, 200X 100µm.
Figura 71.1 Análisis químico obtenido de la figura 71.
En la figura 72, se observa partículas de aluminio en la formación de poros dispersados en la muestra fabricada con arena gastada retenido en malla #100. Mediante el análisis químico mostrado en la figura 72.1, se observa que la muestra analizada en la figura 72, contiene elementos como el calcio, fierro y aluminio.
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Figura 72. Micrografía de muestra con 30% de arena gastada retenida en malla #100 y 70% de
arena de sílice “7 días de curado”, 200X 100µm.
Figura 72.1. Análisis químico obtenido de la figura 72.
En la figura 73, se observa partículas de aluminio y fierro dispersadas en la muestra analizada a 28 días. En la figura 73.1, mediante el análisis químico se puede comprobar que se encuentran elementos químicos como aluminio, fierro, calcio y sílice.
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Figura 73. Micrografía de muestra con 30% de arena gastada retenida en malla #100 y 70% de
arena de sílice “28 días de curado”, 400X 50µm.
Figura 73.1. Análisis químico obtenido de la figura 73.
En la figura 74, se observa partículas de aluminio, fierro y de sílice dispersadas en la muestra fabricada con arena gastada retenido en malla #200. En la figura 74.1, mediante el análisis químico se puede observar el contenido de elementos de aluminio, fierro, sílice, calcio y azufre.
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Figura 74. Micrografía de muestra con 30% de arena gastada retenida en malla #200 y 70% de arena de sílice “7 días de curado”, 500X 50µm.
Figura 74.1. Análisis químico obtenido de la figura 74.
En la figura 75, se observa partículas de aluminio, formación de poros dispersados en la muestra fabricada con arena gastada retenido en malla #200. En la figura 75.1, se puede comprobar mediante el análisis químico el contenido de elementos como el aluminio, fierro, calcio, azufre y otros más.
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Figura 75. Micrografía de muestra con 30% de arena gastada retenida en malla #200 y 70% de
arena de sílice “14 días de curado”, 200X 100µm.
Figura 75.1. Análisis químico obtenido de la figura 75.
La durabilidad de las posibles aplicaciones que pueden tener las mezclas evaluadas será un factor determinante en el uso de las mismas, considerando la tasa de carbonatación, tamaño de poros, absorción de agua y el efecto de los elementos contaminantes que se presentan durante el reuso de la arena gastada sobre todo, si se encuentra reforzamiento dentro del sistema cementante [86,87]. El modo de falla en compresión mostró una trayectoria preferencial recorriendo las zonas donde partículas metálicas se encontraban embebidas, debido a la falta de adherencia entre la pasta y estas partículas y a la formación de poros.
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