Hidratación de cemento modificado con hierro que regula la transformación de la materia orgánica disuelta y la...

Área de la Ciencia:

• Ingeniería Ambiental
• Ciencias del Suelo
• Ciencia de Materiales

Sus antecedentes:

• Los taludes de ingeniería pueden perder carbono del suelo a través de la escorrentía de lluvia, contaminando el agua.
• La alcalinidad del hormigón vegetado (VC) afecta la estructura del suelo y la liberación de materia orgánica disuelta (DOM).
• El papel de la incorporación de hierro (Fe3+) en los procesos acoplados del VC no está claro.

Objetivo del estudio:

• Investigar los efectos de la adición de Fe en el rendimiento mecánico, la alcalinidad y el comportamiento de la DOM del VC.
• Aclarar los mecanismos moleculares de la interacción del Fe con la DOM en el VC.
• Evaluar el impacto del Fe en el establecimiento de la vegetación en el VC.

Principales métodos:

• Curado controlado y simulaciones de lluvia de VC con y sin Fe2(SO4)3.
• Análisis mediante espectroscopía de matriz de excitación-emisión con análisis factorial paralelo (EEM-PARAFAC).
• Caracterización molecular mediante espectrometría de masas de resonancia ciclotrónica iónica de transformada de Fourier (FT-ICR-MS).

Principales resultados:

• La adición de Fe mejoró la resistencia a la compresión y al cizallamiento del VC y redujo la alcalinidad.
• La simulación de lluvia mostró una reducción de más del 42% en la liberación de carbono orgánico disuelto (DOC) del VC enmendado con Fe.
• Los óxidos/hidróxidos de Fe inmovilizaron la materia orgánica disuelta aromática a través de la complejación superficial y el intercambio de ligandos, reduciendo la lixiviación de N y S.

Conclusiones:

• La incorporación de Fe optimiza la estabilidad mecánica y la alcalinidad del VC.
• La enmienda de Fe mejora significativamente la estabilización del carbono orgánico del suelo al retener la DOM.
• El VC enmendado con Fe apoya un mejor rendimiento de la vegetación bajo una alcalinidad moderada.