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Hidratación de los cementos de aluminatos de calcio. Parte II: Efecto de las adiciones de sílice y alumina
Rivas Mercury, J. M.,de Aza, A. H.,Turrillas, X.,Pena, P.
Boletín de la Sociedad Espa?ola de Cerámica y Vidrio , 2003,
Abstract: The present work is a literature review on the hydration process of calcium aluminate cements with high alumina contents with alumina and microsilica additions. The main hydrations products of these materials are described as function of temperature. Their reaction mechanisms, studied through different methods and techniques by several authors are discussed. The products of dehydration at high temperatures are also described. El presente trabajo es una revisión sobre el proceso de hidratación de los cementos de aluminatos de calcio, de alto contenido en alúmina, con adiciones de microsílice y alumina. En el se describen los principales productos de hidratación de estos materiales. Así mismo se exponen los mecanismos de reacción que han sido establecidos por distintos autores utilizando técnicas diversas. Finalmente se describe el proceso de deshidratación térmica de estos materiales.
Estudio experimental de la osteosustitución con biomateriales cerámicos formulados como cementos óseos Experimental study of the bone substitution with ceramic biomaterials formulated as bone cements
E S Sanzana,M P Ginebra,P A Torres,J A Planell
Archivos de medicina veterinaria , 2007,
Abstract: Los biomateriales cerámicos presentan interesantes propiedades biológicas, por lo que pueden ser utilizados en la sustitución ósea. En este estudio fueron comparados dos cementos óseos de fosfato de calcio con el autoinjerto óseo esponjoso. Se realizó un defecto cavitario de 6 mm en la metáfisis femoral distal derecha de 36 conejos machos Oryctolagus cuniculi. Los animales fueron divididos en 3 grupos de 12 conejos, que recibieron como implantes cemento de fosfato a tricálcico (TPC), cemento de fosfato monocálcico (MPC) y autoinjerto óseo (CON). Los estudios radiológico e histológico han mostrado una correcta sustitución de ambos biomateriales por hueso neoformado. El estudio histomorfométrico ha revelado que la neoformación ósea obtenida con los 2 cementos, tanto a las 4 como las 12 semanas, es equivalente a la generada por el injerto óseo. No se han encontrado diferencias significativas en la reabsorción de los materiales. Finalmente, este trabajo ha concluido que los cementos óseos de fosfato de calcio son materiales osteoconductivos, osteotransductivos y biocompatibles que se comportan como sustitutivos óseos. Ceramic biomaterials have interesting biological properties that can be used in bone substitution. In this study two calcium phosphate bone cements were compared to cancellous bone autograft. A bone cavitary defect of 6 mm in diameter was carried out in the right distal femoral methaphyses of 36 male rabbits Oryctolagus cuniculi. The animals were divided into 3 groups of 12 rabbits receiving a tricalcium phosphate cement (TPC), monocalcium phosphate cement (MPC) and autologous bone (CON) as implants. The radiological and histological studies showed a correct substitution of both biomaterials with new bone. The histomorphometric study revealed that the bone neoformation obtained with the two cements at 4 and 12 weeks is equivalent to the bone generated by the bone graft. There were no significant differences in the reabsorption of the materials. Finally, this work concluded that the calcium phosphate bone cements are osteoconductive, osteotransductive and biocompatible materials which behave as bone substitutes.
Calcium aluminate cement hydration in a high alkalinity environment
Pastor, C.,Fernández-Jiménez, A.,Vázquez, T.,Palomo, á.
Materiales de Construccion , 2009,
Abstract: The present paper forms part of a broader research project that aims primarily to devise new cementitious products via the alkali activation of silico-aluminous materials. This work addresses the possibility of using small percentages of calcium aluminate cement (CAC) as a source of reactive aluminium. For this reason, a preliminary review was needed of the behaviour of CACs in highly alkaline media (2, 8 and 12M NaOH solutions). Two, 28- and 180-day mechanical strength was determined and the reaction products were characterized with XRD and FTIR. The water-hydrated CAC was used as the control. The results obtained showed that CAC hardening took place much more slowly in highly alkaline media than in water. Nonetheless, the 28-day compressive strength obtained, ≥80MPa. As main reaction products, to ambient temperature and from the two days of cured, cubic aluminate C3AH6), and AH3 polymorphs are formed, instead of the usual hexagonal aluminatos (CAH10 and C2AH8) that are formed in the normal hydrate with water. El presente trabajo forma parte de una amplia investigación cuyo objetivo principal es el de elaborar nuevos materiales con propiedades cementantes mediante la activación alcalina de materiales de naturaleza silito-aluminosa. En estos estudios se contempla la posibilidad de utilizar peque os porcentajes de cemento de aluminato de calcio (CAC) como fuente de aluminio reactivo. Por ello inicialmente se ha estudiado el comportamiento de los CAC en medios fuertemente alcalinos (disoluciones de NaOH 2M, 8M y 12M). Se determinaron las resistencias mecánicas a 2, 28 y 180 días y se realizó una caracterización de los productos de reacción formados por DRX, FTIR. Como sistema de referencia se consideró la hidratación del CAC con agua. Los resultados obtenidos muestran que en medios fuertemente alcalinos se retrasan los procesos de rápido endurecimiento de CAC con agua. No obstante a 28 días se obtienen valores de resistencia a compresión ≥ 80 MPa. Como principales productos de reacción, a temperatura ambiente y desde los dos días de curado, se forman el aluminato cúbico C3AH6 y el AH3 en distintas formas polimórficas, en vez de los aluminatos hexagonales (CAH10 y C2AH8) que se forman en la hidratación normal con agua.
Tensión superficial, viscosidad y densidad de algunas escorias CaO-Al2O3
Oliveira, F. A.,Miller, A.,Madías, J.
Revista de Metalurgia , 1999,
Abstract: The metallurgical concepts with regard to the structures and properties of calcium aluminate melts have been based upon analogies within ternary CaO-Al2O3-SiO2 systems. In this work the results of surface tension, density and viscosity of some calcium aluminate slags, in the temperature range of 1500 to 1600°C are presented and the results are discussed based upon recent structural characterisation results of crystalline aluminates. The compositional range investigated was from 45 to 53 weight-% alumina. The results indicate a reduction in density as the molar ratio CaO-Al2O3 decreases. Surface tension falls on increasing either the molar ratio CaO-Al2O3 or temperature. Conversely, viscosity increases with increasing molar ratio CaO-Al2O3 and decreasing temperature. The compositional dependence of both surface tension and viscosity data may be associated with the presence of some aluminium ions in octahedral co-ordination, and a concept of surface behaviour is proposed which involves surface activity of aluminate anions containing aluminium ions in a reduced valence state, such as Al2+. Los conceptos metalúrgicos con respecto a la estructura y propiedades de los aluminatos de calcio, están predominantemente basados en analogías con el sistema ternario CaO-Al2O3-SiO2. En este trabajo se presentan y discuten los resultados de medidas de tensión superficial, densidad y viscosidad de algunas escorias de aluminato de calcio, en la franja de temperatura entre 1.500 y 1.650°C, a la luz de investigaciones recientes sobre caracterización de la estructura vítrea de aluminatos y alumino- silicatos. La faja de composición investigada fue de 45 a 52% en peso de alúmina. Los resultados indican una reducción en la densidad con la disminución de la razón molar CaO: Al2O3. La tensión superficial disminuye con el aumento de la relación molar CaO: Al2O3 o con el aumento de la temperatura, en tanto que la viscosidad aumenta con la elevación del contenido de alúmina y disminuye con el aumento de la temperatura. El comportamiento observado en los valores de tensión superficial y viscosidad con la variación de la composición, puede estar asociado a la presencia de algunos iones de aluminio en coordinación octaédrica que, a su vez, pueden presentar una proporción de aluminatos conteniendo iones de aluminio en reducido estado de valencia, tal como Al2+.
Estudio por difracción de rayos X de la hidratación de mezclas de CaAl2O4 - Humo de silice
Rivas-Mercury, J. M.,Turrillas, X.,de Aza, A. H.,Rodríguez, M. A.
Boletín de la Sociedad Espa?ola de Cerámica y Vidrio , 2007,
Abstract: The influence of the amorphous silica on the mechanism of hydration of the calcium monoaluminate (CaAl2O4) has been studied at ambient temperature with a water/solids ratio of 0.5. The evolution of the hydrated phases, formed in the first instants of the reaction, has been studied by laboratory X ray diffraction with a time resolution of 36 min. The integration of selected diffraction peaks of the phases: Ca2Al2O5 8H2O (Ca2Al2(OH)10 3H2O), CaAl2O4 and Ca4Al2(OH)12(CO3) 5H2O, has allowed to establish the kinetics of the reaction. This way, it has been shown that the amorphous silica causes a drastic decrease in the period of induction of the hydration and accelerates the formation of the metastable crystalline hydrates Ca2Al2(OH)10 3H2O and Ca4Al2(OH)12(CO3) 5H2O. These results have been confirmed by Thermogravimetry, Differential Thermal Analysis and Scanning Electric Microscopy. The hydration mechanism proposed confirms previous data of Nuclear Magnetic Resonance of Solids (RMN) of 29Si of the authors of this paper. Se ha estudiado la influencia del humo de sílice sobre el mecanismo de hidratación del monoaluminato de calcio (CaAl2O4) a temperatura ambiente y con una relación agua/sólidos de 0,5. La evolución de las fases hidratadas, que se forman en los primeros instantes de la reacción, se ha estudiado por difracción de rayos X de laboratorio con una resolución temporal de 36 min. La integración de picos de difracción seleccionados de las fases: Ca2Al2O5 8H2O (Ca2Al2(OH)10 3H2O), CaAl2O4 y Ca4Al2(OH)12(CO3) 5H2O, ha permitido establecer la cinética de la reacción. Así, se ha puesto de manifiesto que el humo de sílice provoca una drástica disminución en el periodo de inducción de la hidratación y acelera la formación de los hidratos cristalinos metaestables Ca2Al2(OH)10 3H2O y Ca4Al2(OH)12(CO3) 5H2O. Estos resultados se han confirmado por Termogravimetría, Análisis Térmico Diferencial y Microscopía Electrónica de Barrido. El mecanismo de hidratación propuesto se apoya en datos previos de Resonancia Magnética Nuclear de Sólidos (RMN) de 29Si de los autores de este artículo.
Aluminatos de sodio obtenidos del sistema Al(NO3)3 9H2O — NaOH a través del método de precipitación controlada Sodium aluminates obtained from the Al(NO3)3 9H2O — NaOH system using the controlled precipitation method
Ruiz Madro?ero Christhy Vanessa,Rodríguez Páez Jorge Enrique
Ingeniería e Investigación , 2010,
Abstract: Los aluminatos de sodio, NaAlO2 xH2O, son materiales que se utilizan en el tratamiento del agua, como fuente de a- luminio en la preparación de zeolitas y otros materiales cata- líticos, así como aditivo en la manufactura del papel. En este trabajo se presentan los resultados obtenidos al sintetizar alu- minatos de sodio por el método de precipitación controlada utilizando como precursor el Al(NO3)3 9H2O. El uso del método de precipitación controlada permitió, a partir de la valoración potenciométrica del Al(NO3)3 9H2O disuelto en agua y empleando como precipitante NaOH, determinar las diferentes etapas del proceso para garantizar el control y su reproducibilidad, así como las características del producto fi- nal. También se presenta una propuesta sobre el mecanismo de formación de las partículas en el seno de la solución, así como los resultados del efecto del tratamiento térmico sobre (GDTA). Las fases cristalinas presentes en el sólido. La caracterización de los polvos obtenidos se realizó utilizando espectroscopia infrarroja (FTIR), difracción de rayos X (DRX) y análisis térmico (ATD/TG). Los resultados indican que a 1.000 °C se obtiene como principal fase cristalina aluminato de sodio, NaAlO2, bien cristalizado, y que para tratamientos a 1.500 °C la β-a- lúmina comienza a formarse. Sodium aluminate, NaAlO2 xH2O, is an important comer- cial chemical used in water treatment, as a source of alumi- nium in the preparation of zeolites and other catalytic mate- rials and as an additive in paper manufacturing. Sodium alu- minates were synthesised in this work by using the Al(NO3)3 9H2O- NaOH system’s controlled precipitation method. Using the controlled precipitation method enabled identifying the process’s different stages from potentiometric titration of Al(NO3)3 9H2O dissolved in water and using NaOH as precipitating agent to ensure control and reproducibility and also identify final product characteristics. Powders were characterised by infrared spectroscopy (FTIR), X-ray diffraction (XRD) and gravimetric and differential thermal analysis. The results indicated that NaAlO2 crystallised well at 1,000°C (obtained as the main crystalline sodium aluminate phase) and that β-alumina treatment began to form at 1,500°C.
Application of calcium, boron and sucrose on cut peony stems (Paeonia lactiflora Pall.) cv. Karl Rosenfield
LOYOLA NELSON EDUARDO,Prieto-Labbé Carolina,Villouta-Barr Beatríz
Agronomía Colombiana , 2012,
Abstract: In cut flowers, there must be clear guidelines for export, therefore, it is essential to proper postharvest management, to store the flowers for as long as possible in top condition, both for transit and vase life; in Chile there is very little knowledge about this operation. In order to address these questions, a study was conducted to evaluate the performance of postharvest life of the peony cultivar ‘Karl Rosenfield’, using four treatments: water, preharvest Borocal with water, Borocal with 100 g sucrose/L of water, and 100 g sucrose/L of water, some of which had Borocal added preharvest and sucrose applied postharvest; evaluating four quality parameters in cut flowers: floral diameter, stem curvature, stem weight and vase life. The present study lasted 25 days, which was the total time of refrigerated storage. The results showed that peony stems with preharvest applications of Borocal and postharvest applications of only water presented the highest values in terms of floral diameter, stem weight and particularly increased vase life, with no significant differences in stem curvature.
Estudio de niveles de cadmio en perfiles de suelo en la localidad de Villa Nueva
Andrea Díaz,Pedro Sarquis-Arroqui,Pedro Sarquis-Arroqui
Minería y Geología , 2005,
Abstract: Con el objetivo de establecer la relación entre los metales pesados y los nutrientes del suelo (Ca, Mg, K) y su competencia por sitios activos de adsorción, se llevó a cabo un estudio geoquímico de perfiles de suelo, que incluyó determinaciones de metales pesados como Zn, Cu, Pb y Cd (AA e ICP); capacidad de intercambio catiónico (AA); pH y potencial de oxidación. Se determinó que la presencia de Cd en los perfiles de suelo, superaba las concentraciones establecidas por la legislación vigente. Se concluyó que para los distintos horizontes de los perfiles de suelo, existe una relación directa en las concentraciones de Cd y Ca, en las condiciones fisicoquímicas actuales y tienden a concentrarse en los horizontes inferiores.
Cementos odontológicos a base de Poli (ácido acrílico) y wollastonita
Vargas Gutiérrez, G.,Méndez Nonell, J.,López Ojeda, L.,de Aza, P. N.
Boletín de la Sociedad Espa?ola de Cerámica y Vidrio , 2005,
Abstract: The glass ionomer cements have been used successfully in dentistry for more than 20 years. A problem of these cements is the release of Al3+ ions to the physiological medium, being able to cause irreversible health problems to the patients. With the purpose of avoiding this problem, cements, from the reaction between the polyacrylic acid and wollastonita (CaSiO3) in a water solution of tartaric acid, have been obtained and characterized. The results have shown that these cements reach compression strength values similar to those of the conventional cements of vitreous polyalqueonate. Additionally, the obtained cements are biocompatibles and bioactives. Los cementos de polialcanoatos o iomómeros de vidrio son materiales que han sido utilizados con éxito durante más de 20 a os en trabajos de odontología. Un problema que presentan dichos cementos es la liberación de iones Al3+ al medio fisiológico, lo que puede dar lugar a da os irreversibles en los pacientes. Con el propósito de evitar dicha liberación, se han preparado y caracterizado cementos obtenidos a partir de la reacción entre el ácido poliacrílico y la wollastonita (CaSiO3) en una solución acuosa de ácido tartárico. Los resultados obtenidos han puesto de manifiesto que estos cementos alcanzan resistencias a la compresión similares a las de los cementos de polialcanoato o ionómeros convencionales. Adicionalmente, los cementos resultantes son biocompatibles y bioactivos.
Efecto del peso molecular del ácido poliacrílico y de la relación SiO2/Al2O3 en el vidrio sobre la resistencia mecánica de cementos de polialqueonato vítreo
Vargas, G.,Rivera, H.,López, J.,Méndez, J.
Boletín de la Sociedad Espa?ola de Cerámica y Vidrio , 2002,
Abstract: Glass-polyalkenoate cements are widely used for dental applications. To better understand the processes involved in the formation reactions of this kind of cements and in order to explore their use in orthopedic applications, in the present work a study was carried out to analyze the effect of polyacrylic acid molecular weight and that of the SiO2/Al2O3 ratio in the glass on the compression strength and microstructural characteristics of glass-polyalkenoate cements. The produced samples were subjected to compression tests as well as to scanning electron microscopy (SEM) and infrared spectroscopy (FTIR) analyses. An initial experimental series considered mean polyacrylic acid molecular weights of 2000, 9700, 15268 and 64000, keeping a constant SiO2/Al2O3 ratio of 2,5. A second experimental series considered SiO2/Al2O3 ratios of 2,1; 1,67; 1,25; 0,95 and 0,8; using polyacrylic acid having a constant molecular weight of 64000. The maximum compression strength (82,5 MPa) was achieved for a polyacrylic acid molecular weight of 64000 and a SiO2/Al2O3 ratio equal to 1. These compression strength values for glass-polyalkenoate cements are similar to those reported for polymethylmetacrylate-based cements, which suggests their potential use in orthopedic applications. Finally, the glass reactivity and the presence of unreacted –COOH functional groups were qualitatively evaluated by FTIR. Phase separation in glasses having SiO2/Al2O3 ratios > 1 as well as the surface reactivity of the glass particles were qualitatively evaluated by using Energy Dispersive Spectroscopy (EDX) on the SEM. In order to optimize the compression strength of glass-polyalkenoate cements, future work could be oriented toward the improvement of the glass reactivity, toward the optimization of the polymer/glass ratio and toward the use of nanometric glass particles. Los cementos de polialquenoato vítreo son ampliamente utilizados para aplicaciones dentales. Con el propósito de entender mejor los procesos involucrados en las reacciones de formación de este tipo de cementos y de explorar su uso en aplicaciones ortopédicas, en el presente trabajo se realizó un estudio para analizar el efecto del peso molecular del ácido poliacrílico y de la proporción sílice/ alúmina sobre la resistencia a la compresión y las características microestructurales de cementos de polialquenoato vítreo. Las probetas obtenidas fueron sometidas a pruebas de compresión y al análisis por microscopía electrónica de barrido (MEB) y por espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (IRTF). En una primera serie de expe
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