Determinación de propiedades en estado fresco y endurecido de morteros modificados con bis(2-hidroxipropil) tereftalato y agregado fino reciclado de losetas cerámicas residuales

Abstract

La presente investigación determinó las propiedades en estado fresco y endurecido de morteros modificados mediante la incorporación de bis(2-hidroxipropil) tereftalato (BHPT) obtenido por el reciclaje químico del tereftalato de polietileno (PET, por sus siglas en inglés) vía glicólisis, y la sustitución de agregado fino natural (AFN) por agregado fino reciclado de losetas cerámicas residuales (AFR-C). Se dosificaron 20 mezclas de mortero variando el porcentaje de adición de BHPT (0.5%, 1.0% y 1.5% respecto al peso del cemento) y de sustitución de AFR-C (0%, 25%, 50%, 75% y 100%), elaboradas según la norma ASTM C305-06. El PET y el BHPT se caracterizaron mediante espectroscopía de infrarrojo por transformada de fourier (FT-IR, por sus siglas en inglés) y análisis termogravimétrico (TGA, por sus siglas en inglés). Por su parte, los morteros se evaluaron en términos de fluidez, porosidad, densidad, absorción y resistencia mecánica a compresión y flexión; complementando el análisis microestructural mediante microscopía electrónica de barrido (SEM, por sus siglas en inglés) y difracción de rayos X (DRX). Los resultados indican que, en determinadas combinaciones, la fluidez incrementó de manera proporcional con el contenido de AFR-C. En ausencia de BHPT, los morteros con AFR-C mostraron un descenso en el desempeño mecánico en comparación con el mortero de referencia, con excepción de la mezcla con 75% de reemplazo (MB0-C75), la cual alcanzó una resistencia a la compresión de 25.79 MPa a los 28 días de curado. Con adiciones de 0.5% y 1.0% de BHPT, el mortero con 100% de AFR-C obtuvo los mayores valores de resistencia mecánica a los 28 días; mientras que, a un nivel del 1.5% de BHPT, la dosificación con 75% de AFR-C presentó el óptimo desempeño mecánico. Este comportamiento superior se corroboró mediante micrografías SEM, revelando matrices cementicias densas con predominio de gel de silicato de calcio hidratado (C-S-H) y una zona de transición interfacial (ZTI) con una adecuada adherencia mecánica entre la pasta y el agregado. Aunque la porosidad, la densidad y la absorción aumentaron simultáneamente con la incorporación de BHPT y AFR-C, este incremento no comprometió la resistencia mecánica, lo que sugiere que la porosidad generada consiste en poros no interconectados. Finalmente, el análisis de DRX confirmó que la presencia de BHPT favoreció el desarrollo de ciertos productos de hidratación del cemento, así como el proceso de carbonatación.