Desarrollo de un cemento de base silicatada a partir de rocas volcánicas vítreas alcalinas: interpretación de los resultados preindustriales basada en la composición químico-mineralógica de los precursores geológicos

摘要

El proyecto GEOCISTEM intentó hallar un substituto vítreo alcalino natural, económico y viable industrialmente, a los reactivos químicos empleados en un cemento silicatado patentado. Se realizó una completa prospección de los recursos consistentes en rocas volcánicas vítreas ricas en álcalis (Na2O+K2O > 10 %, KNa), preferentemente fragmentarias (piroclásticas) en diferentes regiones volcánicas europeas (Italia, Grecia, España). Unas 100 muestras fueron analizadas (elementos mayores mediante FRX; caracterización, petrográfica y mediante DRX) y 10 fueron empleadas en la fabricación (en laboratorio y escala semiindustrial) del cemento silicatado. Se obtuvo toda una familia de cementos (diez) con alta resistencia a la compresión (50-60 MPa a los 28 días), resistentes a la corrosión y que no desarrollan reacción alcalina-agregados, muy adecuados para el encapsulado de residuos especiales; todo ello con una notable reducción del consumo de energía en el proceso de fabricación y en el consumo de silicato de K (hasta 1/3-1/4 del requerido en la patente original). El estudio químico-mineralógico desarrollado demuestra que la formulación original del cemento era excesivamente restrictiva, y que la mineralogía producida en los procesos de desvitrificación naturales controla estrictamente el rendimiento de estos nuevos recursos durante el proceso de fabricación del cemento. Las rocas anhidras con feldespatos alcalinos y fases silíceas cristalinas predominantes obtenidas a temperaturas inferiores a las magmáticas (desvitrificación) son más interesantes que las zeolitizadas naturalmente, ya que no requieren calcinación previa con el consiguiente ahorro energético.