Synthesis of silica microcapsules encapsulating different organic compounds for addition in the cement paste

Resumen

RESUMEN En este trabajo, la adición de microcápsulas de sílice que contengan distintos materiales orgánicos sobre la pasta de cemento es presentado como una primera aproximación de dotar a los materiales cementicios de dos nuevas funcionalidades. Por un lado, la capacidad de auto-reparación, y por otro, la de almacenar la energía del calor latente. Las microcápsulas son sintetizadas combinando la química sol-gel con la tecnología de emulsión, obteniendo microcápsulas con envoltura de sílice que en su interior contienen los compuestos orgánicos seleccionados. Los escogidos en esta tesis corresponden a las resinas epoxídicas, pensadas para la auto-reparación, y los materiales de cambio de fase, utilizados para el almacenamiento de la energía del calor latente. Con la idea de estudiar cómo cambian las propiedades de las microcápsulas, se han realizado diversas modificaciones en los parámetros que afectan a su síntesis, tales como variaciones en el pH durante la etapa de la hidrólisis, aplicar ultrasonidos durante la etapa de emulsión o variar la velocidad del agitador mecánico utilizado para obtener la emulsión. Para la posterior caracterización de las microcápsulas se han utilizado varios métodos como la microscopía electrónica de barrido, microscopía electrónica de transmisión, granulometrías y termogravimetrías. Tras la adición de las microcápsulas en la matriz cementicia, se ha procedido al estudio de la viabilidad de la estrategia propuesta utilizando para ello técnicas de caracterización como la microscopía electrónica de barrido, los ensayos mecánicos y la calorimetría diferencial de barrido.