Envejecimiento de arcillas y evaluación de las propiedades físicas y quimicas para su aplicación a Procesos Industriales - Chavez Cruz, Belinda Kely (2018)
El presente trabajo de investigación se enfoca en el envejecimiento de dos tipos de muestras (arcillas) las cuales fueron extraídas del distrito de Polobaya (AP) y Vítor (AV), con el objetivo de conocer si sus propiedades físicas y químicas mejoran por medio de un proceso de envejecimiento durante diferentes tiempos (15 y 60 días) y humedades (12% y 15%) con fines industriales. Dentro de las propiedades físicas que se tomaron mayor interés son la resistencia a la compresión, índice de plasticidad y las propiedades químicas como la capacidad del intercambio catiónico y el contenido de materia orgánica. Las muestras se fueron extraídas condiciones ambientales y posterior traslado a la Universidad Nacional de San Agustín en los laboratorios de la Escuela Profesional de Ingeniería de Materiales con la finalidad de realizar el proceso de envejecimiento. El proceso de envejecimiento consistió en desmenuzar y homogenizar las muestras y cuartear hasta tener un promedio de 5.5 kilogramos a más, posteriormente se depositó las muestras en recipientes de plástico (baldes ), con diferentes humedades (12% y 15%) y tiempos de envejecimiento (15 y 60 días), el proceso de envejecimiento consistió en dejar las muestras a la intemperie soportando cambios de temperatura, cambios climáticos por un tiempo de 15 días y 60 días, mientras que la humedad se controlaba cada dos días ya que cada día perdía un porcentaje de humedad, a este se le adicionaba agua para que tenga su humedad determinada. Se fabricaron probetas cubicas con una prensa hidráulica, la cual fueron secadas por 10 días para seguidamente terminar de retirar el agua mediante una estufa (90° - 105ºC) y colocarlas al horno eléctrico para el cocido de las probetas, seguidamente se les realizo las mediciones necesarias en los Laboratorios de Ensayo de Suelos y Concretos de la Universidad Católica Santa María, donde se le realizo el análisis físico de materias primas (Ensayo de Compresión) de la muestra de Polobaya, teniendo como resultado que el proceso de envejecimiento con un tiempo de15 Días con una humedad de 12% presentaron mejores resultados de resistencia a la compresión con valores de 36.87 Mpa. En el caso de la plasticidad la muestra de Polobaya no se dio un cambio notable. Las propiedades físicas de la muestra de Vítor al ser sometidas a un envejecimiento no mejoran, la plasticidad se mantiene, mientras que la resistencia a la compresión mejora a los 15 días con una humedad de 15% teniendo como resultado de 20Mpa. En los laboratorios de Ciencias Agropecuarias de la Facultad de Agronomía (UNSA) se realizaron las pruebas de Análisis Químico (Capacidad de intercambio catiónico) de materias Primas dando como mejores resultados con un tiempo de 60 días con una humedad de 12%, con un resultado de 34meq/100gramos para muestra de Polobaya y para la muestra de Vítor, dando un mejor resultado a los 60 días con una humedad de 15% con un resultado de 41.2 meq/100 gramos para la muestra de vítor. En el Centro de Investigación de Biorganica y Metabiologica (RECBIM), en la escuela de Química de la Universidad Nacional De San Agustín se realizaron las pruebas de Análisis Microbiológico de las materias primas (Conteo Microbiológico) realizando un conteo para todas las baterías que se formaron ( Mesofilos Totales) y el cultivo para la formación de la Bacteria ( Bacillus Mucilaginosus).El Análisis Microbiológico de la muestra de Polobaya presento el valor más alto a los 60 días con una humedad de 15% y para la muestra de Vítor presento el valor más alto con un tiempo de envejecimiento de 60 días con una humedad de 15%. El conteo microbiológico es considerado como el contenido de materia orgánica. En el Centro de Microscopia Electrónica de Barrido de la Universidad Nacional Jorge Basadre Grohmann –Tacna donde se realizaron el análisis Morfológico de las muestras cocidas sin tratamiento como también para las muestras envejecidas con la finalidad de reconocer cambios morfológicos en las microfotografías. En los laboratorios de la Facultad de Ciencias Físicas de la Universidad Nacional Mayor de San Marcos (UNMSM) – Lima se realizó el Análisis de Difracción de Rayos X (DRX) para la muestra sin tratamiento como para la muestra que presento mejor resistencia a la compresión. Se empleó el diseño experimental 2K, para organizar y diseñar una serie de experimentos de forma que con el mínimo número de pruebas se consiga extraer información útil para obtener conclusiones que permitan optimizar la configuración de un proceso o producto.