Observatorio de I+D+i UPM

Memorias de investigación
Thesis:
DURABILIDAD DE MORTEROS DE CEMENTO EN CONTACTO CON PURINES DE CERDO
Year:2011
Research Areas
  • Swine,
  • Agricultural building,
  • Concrete,
  • Porous materials,
  • Characteristic of the materials
Information
Abstract
En el medio agrícola-ganadero el cemento y sus derivados, morteros y hormigones, son materiales ampliamente utilizados. Su uso se extiende desde la parte estructural de las edificaciones a elementos tales como revestimiento de paredes, comederos, o pavimentos tanto continuos como discontinuos o balsas de almacenamiento de purines, de hormigón en masa o armado o incluso de fábrica de ladrillo con revestimiento de mortero. Todos estos elementos se encuentran en ambientes de diversa agresividad, tales como estiércoles, purines, productos de limpieza o desinfección, restos de alimentación?etc. Garantizar un comportamiento adecuado de estos elementos se considera fundamental para el correcto manejo de las instalaciones agrarias ya que su degradación supone no solo pérdidas económicas por el cese de la actividad durante el periodo de reposición sino que puede ser especialmente grave en el caso de los suelos enrejillados, por los accidentes que pueden provocar en los animales, o en el caso de las balsas y tanques de almacenamiento de purines, por la pérdida de estanqueidad y en consecuencia por posibles contaminaciones de las aguas subterráneas. Esta Tesis tiene como principal objetivo determinar el comportamiento de los principales morteros de cemento utilizados en el ámbito agrícola-ganadero a lo largo de un periodo de tiempo de cinco años en contacto permanente con purines de cerdo. Para poder alcanzar este objetivo se han seleccionado cuatro tipos de cemento de uso habitual y recomendado en el ámbito rural: uno con resistencia a sulfatos, dos con adiciones de cenizas volantes silíceas y un cemento puzolánico también con adición de cenizas. Con dichos cementos se han elaborado probetas de mortero normalizadas y se han expuesto al contacto directo del purín de cerdo en una balsa experimental. El purín contenido en ella, procedente de una explotación integral de ganado porcino de la provincia de Segovia, ha sido analizado y caracterizado. Para poder establecer el efecto del purín sobre los morteros se caracterizaron las probetas mecánicamente mediante la determinación de la resistencia a compresión, y microestructuralmente mediante porosimetría por intrusión de mercurio (PIM) y difracción de rayos X (DRX). Los resultados obtenidos se han completado con un análisis termogravimétrico (TG) y con microscopía electrónica de barrido (MEB) para cada mortero de cemento a la finalización del ensayo. Los resultados obtenidos ponen de manifiesto que el deterioro de los morteros en contacto con purines de cerdo no es tan severo como inicialmente podría considerarse por su contenido en ácidos orgánicos, sulfatos y amonio. Así todos los morteros presentan un buen comportamiento mecánico a la finalización del ensayo, con valores resistentes superiores o iguales a los iniciales, concordantes con los cambios que experimenta la estructura porosa que en general se densifica. Estos cambios se encuentran determinados por dos procesos: la hidratación del cemento y las reacciones puzolánicas propias de la presencia de cenizas volantes que pueden verse incrementadas como resultado de la alta concentración de sales en el purín y los procesos de precipitación-lixiviación propios de un ataque por cambio iónico. Los resultados obtenidos en el estudio de las fases cristalinas avalan esta hipótesis con una disminución de portlandita asociada a un incremento de calcita y una casi desaparición de la etringita. Finalmente se puede concluir que el purín de cerdo puede ser considerado como un compuesto con agresividad baja con respecto a los materiales cementicios. La utilización de cenizas volantes como sustituto parcial del cemento portland mejora las propiedades durables y mecánicas de los morteros en los ambientes agrícola-ganaderos, siendo dichos cementos los recomendados en estos ambientes.
International
No
Type
Doctoral
Mark Rating
Sobresaliente cum laude
Date
18/03/2011
Participants
  • Director: Elvira Maria Sanchez Espinosa (UPM)
  • Director: Miguel Angel Garcimartin Molina (UPM)
  • Autor: Jordi Massana Guitart (UPM)
Research Group, Departaments and Institutes related
  • Creador: Grupo de Investigación: Instalaciones Agro-ganaderas y Medio ambiente
  • Centro o Instituto I+D+i: Centro de Estudios e Investigación para la Gestión de Riesgos Agrarios Medioambientales (CEIGRAM)
  • Departamento: Construcción y Vías Rurales
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