Proyecto apoyado con recursos de la convocatoria Jóvenes Talentos Elaboración de un material ecológico a partir de la vaina de trigo como subproducto Antonio Morenoa*, Krizthall Martínez b, Claudia Hernándezb, Velia Osuna b, Alejandro Vega b, Armando Zaragoza b a Instituto Tecnológico de Chihuahua, Av. Tecnológico No. 2909, C.P. 31310, Chihuahua, Chih., Méx. kuko.moreno.p@gmail.com b Centro de Investigación en Materiales Avanzados S.C., Miguel de Cervantes 120, C.P. 31109, Chihuahua, Chih., Méx. Introducción El trigo es uno de los cereales más producidos en el Estado de Chihuahua, por eso resulta prometedor aprovechar los productos secundarios que se generan de su cultivo. Dado que el trigo es una fuente de SiO2 (material puzolánico). Actualmente se emplea como carga en materiales para la industria de la construcción mejorando sus propiedades mecánicas principalmente: flexión y compresión. Hoy en día se están desarrollando materiales ecológicos teniendo beneficios en su costo/producción [1,2]. Actualmente se están formando materiales de concreto con cargas de SiO2 sucediendo una reacción importante con el Ca(OH)₂ liberado en la hidratación del cemento formándose C-S-H teniendo como mejora un incremento en la resistencia mecánica [3,4]. VT VTAC VT VTAC VTC (800)C Figura 4. Infrarrojo. VTAC, VT y VTC (800) Figura 3. TGA. VTAC Y VT Muestra Resistencia (kgf /mm2) Concreto 0.823 Trigo 0.583 VTC (800) 0.3% 0.887 VTC (800 ) 0.6% 0.894 Objetivo VTC (800) VT VTAC Desarrollar un material compuesto amigable con el ambiente, manejando la vaina de trigo de residuo, logrando una mejor resistencia a la compresión para el giro de opciones en materiales para construcción. Experimentación Solución al 3% 72 H, . 60°C. 2 1 3 4 5 6 7 8 9 Figura 5. Rayos X de VTAC, VT y VTC (800) Tabla 1. Evaluación de prop. Mec. (NMX- 159-1985) Muestra SiO2 (%) Al2O3 (%) VT 14.841 0.212 VTAC 15.900 0.160 VTC (800) 67.757 0.810 VT Trat. Quím Secado Materia Prima Trigo Tabla 2. ICP. VT, VTAC Y VTC (800) Malla 70, 100. 700°C, 8 H Muestra Resistencia (kgf /m2) Costo ($/m3) MVTC (800) 217 1,200 Concreto CRYANT 200 1,229 CEMENTOS DE CHIHUAHUA 1,372 Ladrillo 60 1,450 Calcinación Mufla Pulverizar Tamizado Tabla 3. Evaluación de costos Pulverizar 72 H 48 H. 10 Conclusiones Colado Curado Se logro obtener un material compuesto amigable con el ambiente, con una mejor resistencia a la compresión comparada con materiales convencionales utilizados comúnmente en la industria de la construcción. Así mismo se encontró que el tratamiento químico desarrollado y evaluado además del tratamiento de calcinación fueron los apropiados para mejorar la obtención de la ceniza proveniente de la vaina de trigo. Figura 1. Obtención de la Ceniza y formación del compuesto Resultados Referencias a) b) c) d) [1] Calleja, J. (1968), ION Rev. 30, 45-50. [2] Neville et al. 1990, Properties of Concreto Rev. 23, 77–81. [3] Biricik (1999), Cement and Concrete Research Rev. 29, 637–643. [4] Pinto et al. 2007, Fac. de Ing. Quí. Rev. 41, 7-20. [5] Charca (2007). Act. Micro. Rev. 16, 1-2. Agradecimientos Los autores desean agradecer a César Moreno, Gloria Peinado, Erika López, Mónica Mendoza, Enrique Torres, Luis de la Torre, Wilber Antúnez, Claudia Peregrino, Francisco Pérez, Daniel Lardizábal, Ernesto Guerrero, Arturo Hernández y todos los compañeros de Química de Polímeros por su valioso apoyo para la realización de esta investigación. Figura 2. Micrografías modo STEM. a) y b) VT, c) y d) VTC (800)