Resumen de Alkali-activated binders based on the coarse fraction of municipal solid waste incineration bottom ash

Alex Maldonado Alameda, Jessica Giró Paloma, Jofre Mañosa, Joan Formosa Mitjans, J. M Chimenos

• español

  En el presente trabajo se evaluó el potencial como material precursor de la escoria procedente de la incineración de residuos urbanos (MSWI BA) en la formulación de cementos alcalinos. La fracción menos contaminada de escoria (8-30mm), previamente madurada, se usó como único precursor para la formulación de aglutinantes alcalinos (AA-WBA). Como solución activadora se emplearon varias mezclas de silicato sódico (Na2SiO3) e hidróxido de sodio (NaOH) con diferentes concentraciones para evaluar el efecto del pH del activador en las propiedades finales del material. Los resultados verificaron la estabilidad hidrolítica de todas las formulaciones. La selección química extractiva y la caracterización físico-química reveló la formación de geles C-S-H, C-A-S-H y (N,C)-A-S-H. Los prometedores resultados de resistencia a compresión demostraron el potencial de los AA-WBA. El incremento del pH de la solución activadora contribuye a la formación de los productos de reacción y mejora las propiedades mecánicas. Esta investigación promueve la fabricación de cementos más respetuosos con el medio ambiente y el uso de materias primas provenientes de fuentes secundarias para minimizar la extracción de recursos naturales utilizados en la fabricación de cemento Portland.

• English

  The potential of the least polluted fraction (from 8 to 30mm) of municipal solid waste incineration (MSWI) weathered bottom ash (WBA) as an alkali-activated cement precursor was evaluated. Alkali-activated WBA binders (AA-WBA) formulations were prepared through alkali-activation of WBA as sole precursor. Sodium silicate (Na2SiO3) and sodium hydroxide (NaOH) mixtures with different pH's were used as alkali-activator solution. The effect of alkali-activator solution pH on the final properties was assessed. Results showed the hydrolytic stability of all formulations. The selective chemical extractions and physicochemical characterisation revealed the formation of the C–S–H, C–A–S–H, and (N,C)–A–S–H gels. The promising compressive strength results demonstrated the potential of AA-WBA binders. The increase of pH in the alkali-activated solution promotes the formation of gel reaction products and enhance mechanical properties. This investigation promotes the green cements manufacturing and the use of secondary resources to reduce the impact of natural resources extraction used for the ordinary Portland cement (OPC) production