Study of the Impact of Adding Dried Biosolids to Portland-Type Cement when Making Mortars

Estudio del impacto de la adición de biosólidos secos, al cemento tipo Portland en el proceso de elaboración de morteros

La presente investigación, se enfoca en la implementación de biosólidos secos provenientes de la planta de tratamiento de agua residual El Salitre de la ciudad de Bogotá, en la mezcla para la preparación de morteros tipo N, como reemplazoparcial del cemento tipo Portland. Para realizar el proceso experimental seconsideraron las propiedades físicas de los materiales, como lo son la humedad,finura, porosidad, densidad y gravedad específica; su preparación y mezclado, para seguir con el ensayo de rotura y luego junto con los datos recolectados finalizar conla determinación del porcentaje óptimo de biosólidos para que la mezcla alcance laresistencia mecánica a la compresión mínima requerida técnicamente. Losresultados obtenidos demuestran que el porcentaje de biosólidos incluidos en lamezcla del mortero es inversamente proporcional a la resistencia alcanzada, debidoa la naturaleza propia de la composición porosa de estos materiales; por lo tanto,las mezclas con sustitución del 5% y 10% del cemento por biosólidos secos presentan mejor comportamiento en los ensayos de compresión, incluso mejores resultados que los alcanzados con la mezcla convencional en la que no se incluyenestos materiales. Por ello, estas dosificaciones pueden ser adoptadas en la industriade la construcción como aditivo a la mezcla típica de morteros (1:4), disminuyendoel impacto ambiental desfavorable y los costos de producción del mortero; seincentiva una economía circular en el proceso industrial de la fabricación de morteros, y se contribuye al desarrollo sostenible para la preservación del medioambiente. Lo que genera que el uso de los biosólidos sea atractivo para su inclusión como material cementante suplementario en la industria cementera.

1. INTRODUCCIÓN

La producción de cemento ha estado estrechamente ligada a la continua evolución de la sociedad y, por ende, de la humanidad, que durante siglos ha utilizado y desarrollado diferentes tipos de mezclas para producir un material apto para la construcción; en consecuencia, se ha convertido en el principal insumo a la hora de planificar proyectos de ingeniería. Sin embargo, debido a su alta demanda y su producción a gran escala, la industria del cemento es responsable de alrededor del 5% del total de las emisiones de CO 2 liberadas a la atmósfera [ 1 ]. Por esta razón, las empresas cementeras de todo el mundo han buscado reducir el impacto negativo de la producción de este material mejorando los mecanismos de fabricación del cemento [ 2], que incluyen la búsqueda de materiales cementantes suplementarios (SCM) -generalmente residuos o subproductos de procesos industriales.