Determinación del efecto de la adición del bagazo de caña en la reacción álcali-hidrólisis, sobre las propiedades mecánicas y electroquímicas del sistema concreto-acero de refuerzo

Abstract

RESUMEN: En esta investigación se propuso evaluar el efecto que tiene el Bagazo de Caña en la reacción álcali-hidrólisis y su consecuencia sobre las propiedades mecánicas y electroquímicas del sistema concreto-acero de refuerzo. Las muestras a evaluar fueron modificadas agregando Bagazo de Caña en proporciones de 0.5 % y 1 % peso en sustitución del agregado fino, con humedad de 70.26 % y un tamaño de partícula # 16 retenido en la etapa final de la mezcla, con un tiempo de vida de 4 años, fueron expuestas en condiciones de: Inmersión en agua de mar, arena saturada con agua de mar y atmósfera (solución de ácido sulfúrico H2SO4 al 5 % v/v). Para dicha determinación, se evaluaron los especímenes modificados mediante Espectroscopia de Infrarrojo por Transformada de Fourier (FT-IR), Difracción de Rayos X (XRD) y Espectroscopia de Fotoelectrones emitidos por Rayos X (XPS) para la identificación química y estructural de los materiales, así como también se determinó la morfología mediante Microscopia Confocal de Barrido Láser (CLSM) y Microscopia Electrónica de Barrido (SEM). Por otra parte se analizaron las propiedades electroquímicas mediante técnicas como: Potencial a Circuito Abierto (OCP), Resistencia a la Polarización Lineal (LPR), Espectroscopia de Impedancia Electroquímica (EIS) y Polarización Potencio-dinámica. Adicionalmente, se realizaron pruebas eléctricas mediante el Método de Wenner (Cuatro Electrodos). En general los resultados obtenidos mediante FT-IR y XRD, indican que existe la presencia de celulosa y hay un cambio en la orientación de la molécula debido a un desplazamiento en 2 teta atribuido a la reacción de hidrólisis que se llevó a cabo en el tratamiento. Mediante CLSM y SEM se observó la distribución de los materiales presentes, así mismo se comprobó que no hay degradación de la fibra, ya que presentó una señal de fluorescencia. Por otra parte, de acuerdo a los resultados obtenidos mediante las técnicas electroquímicas se observó que los materiales están controlados por difusión, así como que el espécimen expuesto en atmósfera controlada, presenta una mayor resistencia a la corrosión en comparación a los sistemas expuesto en sedimento y agua de mar. Por último la resistividad eléctrica evaluada en los sistemas modificados disminuye en función del tiempo ABSTRACT: In this research it was to evaluate the effect the cane bagasse alkali-hydrolysis reaction and its consequence on the mechanical and electrochemical properties of the system concrete-reinforcing steel. The specimens to evaluate modified with cane bagasse in proportions of 0.5 % and 1% wt of fine aggregate, with humidity of 70.26 % and a particle size #16 retained in the final stage of mixing, with a life time of 4 years, were exposed in conditions of: seawater immersion, sand satured with seawater and atmospheric conditions (H2SO4 sulfuric acid solution 5% v/v). For this determination, the modified specimens were evaluated by Infrared Spectroscopy Fourier Transform (FT-IR), X-Ray Diffraction (XRD) and Photoelectron Spectroscopy emitted by X-Ray (XPS) for chemical and structural identification, the morphology it was determined by Confocal Laser Scanning Microscopy (CLSM) and Scanning Electronic Microscopy (SEM). The electrochemical properties were evaluated through techniques as: Open Circuit Potential (OCP), Lineal Polarization Resistance (LPR), Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) and Polarization Potentiodynamic, besides electrical test were performed by method Wenner (Four Electrodes). In general, the results obtained using FT-IR and XRD, indicated that there is the presence of cellulose and there is a change in the molecule orientation due to a shift in 2 theta attributed to the hydrolysis reaction was carried out in the treatment, by CLSM and SEM distribution of materials presents was observed, and it was found that there is no fiber degradation, due to as it presented fluorescence signal. On the other hand, according to the results obtained using electrochemical techniques was observed that the materials are controlled by diffusion, additionally was determinated that the specimen exposed in controlled atmosphere, present major corrosion resistance compared to exposed in sediment and seawater systems. Finally, the electrical resistivity evaluated in the modified systems decreases as a function time.