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Síntesis y caracterización de un aditivo polimérico base glicerol-ácido cítrico y su evaluación en mezclas de materiales cementantes

Resumen

En la construcción, los aditivos químicos son esenciales para modificar las propiedades de los materiales cementantes, permitiendo su adaptación a diversas aplicaciones. Con el creciente enfoque en la sostenibilidad, se busca explorar materias primas alternativas y desarrollar procesos innovadores para reducir los impactos ambientales. El glicerol y el ácido cítrico, subproductos industriales, han demostrado ser útiles en la mejora de estos procesos. Este estudio se centró en la síntesis de tres materiales: un núcleo ramificado (NR) como prepolímero, poliglicerol (PG) como primer aditivo y poliglicerol modificado (PGM) como segundo aditivo, creado al combinar NR y PG. Los materiales fueron caracterizados mediante técnicas térmicas, estructurales y de medición de potencial zeta. En la evaluación de pasta de cemento, se analizaron tiempos de fraguado y calorimetría con distintas dosis de aditivos. En concreto, se probaron concentraciones de polímeros para evaluar asentamiento, contenido de aire, y propiedades reológicas como esfuerzo de fluencia y viscosidad plástica, además de medir resistencia a la compresión a 1, 3, 7 y 28 días. Los resultados mostraron tres materiales con propiedades distintas: uno con estructura entrecruzada, otro con estructura lineal y un tercero con fracciones lineales y ramificadas. En los materiales cementantes, los aditivos PG y PGM actuaron como retardantes, inclusores de aire y plastificantes. Su morfología influye en cómo se distribuyen en la mezcla, ya que pueden formar complejos con los iones de Ca+2 en el entorno alcalino, generando un efecto surfactante que afecta el asentamiento y reduce la viscosidad y esfuerzo de fluencia. Para evitar la pérdida de resistencia, es crucial determinar la dosis adecuada en cada aplicación.