MINERÍA la mejor puerta de acceso al sector minero MINERÍA / DICIEMBRE 2023 / EDICIÓN 555 52 de las pruebas de resistencia simple de las 15 muestras de geopolímero. Estas se realizaron siguiendo la norma ASTM C109 (ASTM, 2002), que mide la resistencia a la compresión del cemento hidráulico endurecido. Los resultados indican que la resistencia a la compresión de las muestras de geopolímero varió de 0 MPa a 8.8 MPa (Figuras 4 y 6). La mayor resistencia se logró en las muestras con una relación Si/Al de 3 y una relación Si/Na de 2, mientras que la menor resistencia se observó en las muestras con una relación Si/Al de 3 y una relación Si/Na de 0.5. Estos hallazgos sugieren que las relaciones Si/ Al y Si/Na desempeñan un papel crítico en la determinación de la resistencia del geopolímero sintetizado a base de un relave de mina. La relación óptima para lograr la mayor resistencia en el geopolímero fue encontrada como una relación Si/Al de 3 y una relación Si/Na de 3, con una resistencia valorada de 8.81 MPa. La relación molar SiO2/Al2O3 es un factor esencial que determina la resistencia a la compresión de los geopolímeros. Estudios han demostrado que variaciones en esta relación pueden tener un impacto significativo en la resistencia del material. En este caso, se ha reportado que relaciones más bajas exhiben una resistencia moderada, pero la relación no está bien definida. Por lo tanto, se recomienda evaluar un intervalo más corto, quizás de 0.5 a 3, para determinar la tendencia de la resistencia a la compresión. Por otro lado, resultados demuestran que los relaves mineros silíceos y el aluminio agregado para equilibrar la relación SiO2/Al2O3 pueden formar geopolímeros correctos y estables. La presencia de átomos de sodio en la estructura tridimensional ayuda a equilibrar la carga de los geopolímeros, lo que resulta en una exitosa geopolimerización de los relaves mineros con aluminio agregado. Además, es importante destacar que la relación SiO2/Na2O en estos relaves mineros puede tener un impacto significativo en la resistencia a la compresión. De hecho, como se muestra en la Figura 5, a medida que esta relación aumenta, también lo hace la resistencia a la compresión, hasta cierto punto. Una vez que la relación alcanza un valor de 4, el geopolímero alcanza su resistencia a la compresión máxima, que es de 7.3 MPa. Sin embargo, más allá de este punto, cualquier aumento adicional en la relación puede llevar a una disminución rápida en la resistencia a a compresión. Por lo tanto, es crucial considerar cuidadosamente la relación SiO2/Na2O al diseñar geopolímeros para aplicaciones en la industria de la construcción. La concentración de la solución alcalina es un factor crítico para facilitar el proceso de geopolimerización. La Figura 6 muestra que la concentración óptima de la solución alcalina es de 10 M de hidróxido de sodio, lo que resulta en la máxima resistencia alcanzable. Además, el geopolímero mezclado muestra un excelente comportamiento fluido, evitando la formación de burbujas en el geopolímero cúbico final curado. Sin embargo, el proceso de geopolimerización requiere un tiempo de curado más largo Figura 6. Efecto de la concentración de NaOH en la resistencia a la compresión, (Rau, J., 2022), Valores de la resistencia a la compresión del relave 5.
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