Abstract:
This study compares the performance of mortars made with geopolymers, Portland
cement, and a hybrid mix under accelerated carbonation and acidic immersion. The
objective is to propose more sustainable and durable construction alternatives
considering the environmental impact of Portland cement. Standardized methods were
used, including compressive strength tests, thermogravimetric analysis (TGA), and
scanning electron microscopy (SEM) to characterize mortar properties.
Samples of the three mortar types were prepared with specific binder ratios and
subjected to tailored curing processes. Tests included compressive strength evaluation
at 7 and 28 days, exposure to 3% CO₂ for 14 days, and immersion in 4% hydrochloric
acid for 23 days. Results indicated that ordinary mortar showed higher initial
compressive strength and better resistance to carbonation, while geopolymer mortar
excelled in acid immersion, with material losses below 2%. However, the latter exhibited
reduced mechanical strength after prolonged acid exposure.
It is concluded that geopolymer mortars are viable alternatives for corrosive
environments but require optimization to ensure mechanical properties comparable to
Portland cement. This research supports the development of more sustainable
materials aligned with the Sustainable Development Goals.
Keywords: Geopolymers, Carbonation, Acid immersion, Sustainable materials.
Description:
Este estudio aborda la comparación del desempeño de morteros elaborados con
geopolímeros, cemento Portland y una mezcla híbrida, evaluados frente a procesos de
carbonatación acelerada e inmersión en soluciones ácidas. Se busca proponer
alternativas más sostenibles y duraderas para la construcción, considerando los
impactos ambientales del cemento Portland. El proyecto se desarrolló bajo normas
estandarizadas, empleando ensayos de compresión simple, análisis termogravimétrico
(TGA), y microscopía electrónica de barrido (SEM) para caracterizar las propiedades
de cada tipo de mortero.
Se prepararon muestras de los tres tipos de mortero con distintas proporciones de
aglutinantes y se sometieron a curados específicos según sus componentes. Los
ensayos incluyeron compresión simple a 7 y 28 días, exposición a CO₂ al 3% por 14
días y contacto con ácido clorhídrico al 4% durante 23 días. Los resultados mostraron
que el mortero ordinario presentó mayor resistencia inicial a compresión y menor
degradación por carbonatación, mientras que el mortero con geopolímeros destacó en
resistencia a la inmersión ácida, con pérdidas de material inferiores al 2%. Sin
embargo, este último presentó una menor resistencia mecánica tras la inmersión
prolongada.
Se concluye que los morteros con geopolímeros son una alternativa viable para
ambientes corrosivos, aunque requieren optimización para garantizar propiedades
mecánicas comparables a las del cemento Portland. Esta investigación respalda el
desarrollo de materiales más sostenibles y compatibles con los Objetivos de Desarrollo
Sostenible.
