Environmentally-friendly cement mortar through diabase sludge utilization

• María Concepción Pacheco-Menor ^[1] ; Manuel F.C. Pereira ^[1] ; Inês Flores-Colen ^[1] ; Jorge de Brito ^[1]
  1. [1] Universidade de Lisboa

     Universidade de Lisboa

     Socorro, Portugal

     
• Localización: V Simpósio de Argamassas e Soluções Térmicas de Revestimento / coord. por Isabel Torres, 2024, ISBN 978-989-54499-5-8
• Idioma: portugués
• Texto completo no disponible (Saber más ...)
• Resumen
  • español

    A pesar de las mejoras tecnológicas introducidas en la producción de rocas ornamentales, en los diferentes procesos de extracción y transformación se generan inevitablemente lodos, siendo la eliminación insegura de estos lodos uno de los problemas ambientales más importantes de la industria. Sin embargo, estos residuos finos pueden cumplir satisfactoriamente los requisitos de agregado fino o relleno (como material cementante complementario) para su uso en morteros a base de cemento. Existen estudios sobre lodos de mármol, caliza, granito y basalto, pero no hay ninguno sobre una de las piedras más apreciadas por los arquitectos debido a su color negro y propiedades mecánicas, la diabasa, que es una roca magmática de grano fino. Este estudio marca la primera investigación sistemática sobre lodos de diabasa, centrándose específicamente en su caracterización y evaluación de las propiedades puzolánicas. Realizada en muestras procedentes de Villar del Rey, España, la investigación implicó un análisis exhaustivo de los atributos químicos, mineralógicos y físicos de los lodos de diabasa. Los hallazgos sugieren que el lodo, caracterizado por su química ácida (SiO2+Al2O3+Fe2O3~70%), alto contenido equivalente de Na2O y tamaño de partícula fino, es prometedor para mostrar actividad puzolánica. El examen con microscopio estereoscópico reveló diversos materiales dentro del lodo de diabasa, incluidas fibras de madera y partículas de pizarra. La gravedad específica del lodo de diabasa es mayor que la de los finos de desechos de granito, pero no su densidad aparente. La caracterización integral de este lodo industrial en particular demuestra la necesidad de un análisis cuidadoso antes de utilizar lodo de diabasa en mortero. Una comprensión más profunda del producto puede ayudar a mitigar resultados indeseables y facilitar mejoras innovadoras. Al separar los componentes críticos del sistema, esta investigación pretende allanar el camino para el desarrollo de morteros innovadores en el sector de la construcción, evaluando la viabilidad de valorizar este residuo como un componente de mortero más respetuoso con el medio ambiente para promover la economía circular.

  • português

    Despite the technological improvements introduced in the production of ornamental rock, sludge is inevitably generated in different extraction and transformation processes. The unsafe disposal of this sludge is one of the most significant environmental problems in the industry. However, this fine waste can satisfactorily fulfil the requirements of fine aggregate or filler (as supplementary cementitious material) for its use in cement-based mortar. There are studies on marble, limestone, granite, and basalt sludge, but there are none on one of the most appreciated stones by architects due to its black colour and mechanical properties, diabase, which is a fine-grained magmatic rock. This study marks the first systematic investigation into diabase sludge, specifically focusing on its characterization and evaluation of pozzolanic properties. Conducted on samples sourced from Villar del Rey, Spain, the research involved a comprehensive analysis of diabase sludge's chemical, mineralogical, and physical attributes. The findings suggest that the sludge, characterized by its acidic chemistry (SiO2+Al2O3+Fe2O3~70%), high equivalent Na2O content, and fine particle size, holds promise for displaying pozzolanic activity. Stereomicroscope examination revealed diverse materials within the diabase sludge, including wood fibres and slate particles. The specific gravity of the diabase sludge is higher than that of granite waste fines but not its bulk density. The comprehensive characterization of this particular industrial sludge demonstrates the need for careful analysis before utilizing diabase sludge in mortar. A deeper understanding of the product can help mitigate undesirable outcomes and facilitate innovative improvements. By separating the system's critical components, this research intends to pave the way for developing innovative mortars in the construction sector, evaluating the feasibility of valorising this waste as a component of more environment-friendly mortar to further circular economy.