Docente e investigadora de Ingeniería en España
La doctora Viviana Rahhal, docente e investigadora de la Facultad de Ingeniería, regresó recientemente de España donde completó una segunda instancia posdoctoral en el Instituto Eduardo Torroja, de Madrid, en torno a sus investigaciones sobre el comportamiento de cementos con adiciones minerales.
A partir de estos análisis, considerados como estudios preventivos, es posible conocer el comportamiento de determinadas adiciones puzolánicas en las pastas de cemento, y que a la hora de trabajar sea posible elegir el material de acuerdo a lo que se va a construir. Específicamente, son análisis de los parámetros reológicos de pastas de cementos con opuesta composición mineralógica y adiciones de distinto carácter.
La utilización de este tipo de adiciones permite obtener varios beneficios, tanto tecnológicos, económicos, como ambientales. En caso de que las adiciones sean naturales se establece un ahorro de energía ya que no es necesaria la utilización de un horno, lo que las hace más económicas. A su vez, es menos costosa su extracción y molienda.
Para la elaboración del cemento se necesita clinker, un material que se produce a través de la extracción de recursos naturales. La utilización de estas adiciones también posee un fin ecológico ya que utiliza un menor porcentaje de clinker en la elaboración de la pasta de cemento.
Rahhal destacó también que se protege el medio ambiente porque al utilizar adiciones puzolánicas derivadas de subproductos industriales permite la reutilización de residuos que son contaminantes. "No contaminamos el ambiente y ese residuo que se está utilizando reemplaza parte del clinker", subrayó.
A nivel tecnológico es muy importante su aporte ya que, teniendo en cuenta que en el proceso de reacción exotérmica se libera mucho calor, éstas permiten disminuir esta liberación permitiendo una menor dilatación y por ello menor contracción, evitando que se rompa el material. "Todo cuando se calienta se dilata y al enfriarse se contrae, y el hormigón es un material frágil cuando se contrae. Si no tiene algunas propiedades se puede partir", graficó.
La investigadora explicó que en la industria cementera actual ya casi no hay cemento puro sino que se utilizan las adiciones más próximas del entorno y más adecuadas al fin que se persiga. Además resaltó que "en nuestra región adiciones naturales puzolánicas no hay, pero tenemos seminaturales que serían las arcillas calcinadas".
Reacciones
Las adiciones son materiales sólidos que tienen la capacidad de acelerar o extender el periodo fresco de la mezcla dependiendo de su morfología. Más específicamente, las puzolanas son adiciones que reaccionan con el tiempo aportando resistencia. Ese tipo de adiciones pueden ser silícicas o alumínicas, siendo sus composiciones muy extremas una con la otra.
Es en el periodo llamado "estado fresco" donde la investigadora Rahhal desarrolló su investigación. "Estado fresco o tiempo abierto es el momento en el que se pueden hacer todas las operaciones de mezcla, de colocación, de compactación, se puede dar forma al material" explico. Esto es lo que analizó en su última instancia posdoctoral, con los parámetros reológicos de dos pastas de cementos portland de composición mineralógicamente distintos a través de la incorporación de adiciones puzolánicas.
Durante este proceso se realiza la hidratación, a través de la incorporación de agua y puzolanas, generando una reacción exotérmica que establece un patrón de aumento y descenso de calor.
Con eso, analizó a través de un ensayo de calorimetría, que tiene una duración de dos días, si las adiciones puzolánicas insertas en los dos tipos de pastas de cemento portland, pertenecen al grupo de las silícicas o al de las alumínicas. Estas investigaciones permiten una mejor selección del material a utilizar según la construcción donde se lo utilice.
Encuentro europeo
Durante sus tres meses de estadía en Madrid, Viviana Rahhal pudo compartir una serie de trabajos con el estudiante avanzado de ingeniería civil Eneas Tolosa, quien en la misma época se encontraba realizando una pasantía en el Instituto Español del Cemento y sus Aplicaciones (IECA), de la misma ciudad.
rahhal04La doctora invitó a Eneas a conocer su lugar de trabajo en el Instituto de Ciencias de la Construcción Eduardo Torroja y a los colegas con los cuales estaba realizando la instancia posdoctoral.
Esta experiencia enriquecedora fue el puntapié para que el estudiante defina su Proyecto Final de Carrera, del que Rahhal será su nueva tutora. Él trabajará sobre la determinación de la actividad puzolánica de algunas adiciones, con ensayos sobre resistencia, expansión, y otros.
En su experiencia como pasante, Tolosa, explicó que trabajó en el Área de Innovación del Instituto, efectuando distintas actividades y destacó "la interdisciplina puesta en juego a la hora de realizar las tareas, ya que allí trabajan profesionales de diferentes ramas de la ciencia, como químicos, ingenieros, informáticos, entre otros".
"Haber trabajado en el IECA y en el Instituto Torroja fue una experiencia muy gratificante, ya que no sólo fue un aporte a nivel profesional, sino que también lo fue a nivel personal", admitió el estudiante.
Siempre en busca de mejorar los cementos, próximamente Viviana Rahhal viajará a Praga, capital de la República Checa, para seguir con las investigaciones tendientes a dotar a los cementos de mayor durabilidad utilizando menos energía, a partir de las diversas adiciones. Estas investigaciones son las que la FIO mantienen en conjunto con los científicos del Departamento de Materiales de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Técnica Checa, que visitaron Olavarría meses atrás.