EVOLUCIÓN DE FASES CRISTALINAS Y NO CRISTALINAS DURANTE EL HINCHAMIENTO DE AGREGADOS CERÁMICOS LIVIANOS (ACL) BASADOS EN MEZCLAS DE ARCILLAS Y ACEITE DE GIRASOL

EVELIN N. SOSA FABRE; ANABELLA MOCCIARO; ANGELA ALVAREZ MANSO; M. SUSANA CONCONI; NICOLÁS M. RENDTORFF

Congreso; XVIII Reunión Anual de la Asociación Argentina de Cristalografía; 2023

Los Agregados Cerámicos Livianos (ACL) o LECA (en inglés) se producen principalmente a partir de arcillas plásticas que se expanden durante el tratamiento térmico y el agregado de agentes formadores de poros. Como resultado se obtiene un material liviano con una estructura porosa que lo hace versátil para su uso en variedad de aplicaciones: en la producción de hormigones livianos, bloques ligeros, como material absorbente en la eliminación de contaminantes, etc. El mecanismo de expansión sucede en un rango de temperatura de la deformación piroplástica, se libera gas dentro de los pellets, quedando atrapado en él durante el enfriamiento, los compuestos orgánicos se queman obligando a los gránulos a expandirse (o hincharse). La producción de ACL requiere de la generación de gas y la retención de los mismo simultáneamente. Este mecanismo es conocido como hinchamiento (Bloating). La economía circular plantea la utilización de residuos como recursos en la fabricación de nuevos productos para reingresar al sistema productivo, en este caso la producción de ACL permite incorporar distintos residuos industriales como agentes formadores de poros.El objetivo del presente trabajo fue realizar un estudio sistemático a escala de laboratorio de las transformaciones termoquímicas generadas durante el tratamiento térmico de ACL en función de la temperatura (1050-1150 °C) y el tiempo de procesamiento (0-20 min). Para ello se realizaron ACL usando arcillas illíticas y aceite de girasol, como residuo industrial modélico.Se obtuvieron gráficos t-t-t (temperatura - tiempo - transformación) utilizando los patrones de difracción de rayos X de polvo para realizar el seguimiento de las fases cristalinas y no cristalinas. Se refinaron los parámetros estructurales con el método de Rietveld [1] y el método del patrón interno [2] para la estimación de la fase no cristalina de composición mayoritariamente silícea, y la descomposición de las acillas, los cuales permiten estimar el avance de las transformaciones: descomposición de las arcillas y formación de fase amorfa silícea. Estos resultados fueron comparados con la evolución de las propiedades texturales (densidad y porosidad abierta) y macroscópicas como la expansión diametral de los ACL y el color (escala Munsell). Las estrategias experimentales permitieron describir la cinética global de los procesos termoquímicos estudiados y demostraron ser una buena herramienta para el seguimiento y optimización del hinchamiento de los ACL.