Caracterización colorimétrica del proceso termogravimétrico de la deshidroxilación de caolín hidrotermal y de toba / Colorimetric characterization of thermogravimetric process for dehydroxilation of hydrothermal and tuff kaolins

RESUMEN

El metacaolín es el producto obtenido de la calcinación del caolín. La alta actividad puzolánica del metacaolín permite su utilización como un material sustituto del cemento en el concreto. Esta y otras propiedades fisicoquímicas se ven afectadas por las condiciones de procesamiento del caolín. Por lo tanto, este estudio tuvo como objetivo caracterizar los cambios del color y densidad de dos tipos de caolín (toba triturada e hidrotermal) por medio de un análisis termogravimétrico del proceso de calcinación. Para la evaluación de la densidad se empleó la norma ASTM C188, mientras que la valoración de los cambios de color utilizó un espectrofotómetro C I E - L* a * b* en conjunto con la norma UNE 80117. Asimismo, la pérdida de peso y la densidad se correlacionaron con las coordenadas de color mediante una regresión polinomial. Los resultados demostraron que la deshidroxi-lación de los caolines ocurrió entre 400 ºC y 650 ºC, caracterizándose por un máximo en el delta E* de 12.9 y 4.3 para el caolín hidrotermal y de toba, respectivamente. Además, el caolín de toba triturada presentó la máxima luminosidad (L* = 92.84) de todos los tratamientos a los 21 ºC. Este valor disminuyó 11.75% al incrementar la temperatura hasta 450 ºC. A partir de esta temperatura,L* incrementó linealmente hasta alcanzar un valor final de 87.3 a 900 ºC. La regresión polinomial obtenida explica en un 93% y 92% la variación del peso en función de los parámetros C I E - L* a * b* para el caolín de toba triturada e hidrotermal, respectivamente.

ABSTRACT

Metakaolin is a product of kaolin's calcination. The high pozzolanic activity of metakaolin allows its usage as supplementary cementitious material in concrete. This property and other physicochemical properties are affected by metakaolin's manufacturing conditions. Therefore, this study aims to characterize the changes in color and density of two types of kaolin (tuff and hydrothermal) through a thermogravimetric analysis of the calcina-tion process. Evaluation of density used ASTM C188, while the assessment of color changes used a CIE-L*a*b* spectrophotometer in conjunction with normative UNE 80117. In addition, weight loss and density were correlated with the color coordinates using polynomial regression. The results showed that kaolin dehydroxylation occurred at 450ºC and 650ºC, characterized by a maximum in delta E * of 12.9 and 4.3 for hydrothermal and tuff kaolin, respectively. In addition, the tuff kaolin presented the maximum luminosity (L * = 92.84) of all the treatments at 21ºC. This value decreased 11.75% during the temperature increment up to 450ºC. From this temperature, L * increased linearly until reaching a final value of 87.3 at 900ºC. The polynomial regression explained 93% and 92% of the weight variation as a function of the CIE-L*a*b* parameters for tuff and hydrothermal kaolin, respectively.