Química del cemento

El grupo de la Química del Cemento se creó en 1986. Tiene una dilatada experiencia en el estudio, desarrollo y caracterización de nuevos y más sostenibles materiales de construcción (cementos y hormigones). Sus investigaciones se encuadran dentro del Área Global MATERIA del CSIC, aunque presenta una clara intersección con las Áreas Globales VIDA y SOCIEDAD.

Las investigaciones del grupo están orientadas hacia el desarrollo de nuevos materiales con menor huella de carbono, más sostenibles y con mejores prestaciones mecánicas y durables.

 

Misión

La Misión del grupo de la Química del Cemento es profundizar en el conocimiento científico y tecnológico de los materiales de construcción, fundamentalmente en cementos y hormigones y desarrollar nuevos materiales con menor huella de carbono, más sostenibles y eco-eficientes, sin menoscabo de sus prestaciones mecánicas, durables y de estabilidad.

Esta Misión del grupo está encaminada a contribuir a alcanzar la denominada “Construcción Sostenible” y mejorar la calidad de la sociedad a través de los materiales usados en sus construcciones y viviendas. Los objetivos científicos del grupo de la Química del Cemento encajan en los objetivos de la AGENDA 2030, concretamente en los Objetivos (ODS) 9 “Industria, Innovación e Infraestructura” y 11 “Ciudades y Comunidades Sostenibles”. Sus investigaciones también están directamente relacionadas con las políticas europeas recogidas en la ECONOMÍA CIRCULAR, en donde los residuos generados se convierten en recursos que pueden ser reutilizados y valorizados en la preparación de materiales de construcción válidos y controlados tecnológica y medioambientalmente.

Personal

Fernández Jiménez, Ana María

Investigadora Cientifica de OPI

anafj@ietcc.csic.es
910686462 o ext. 438333

Palomo Sánchez, Ángel

Profesor de investigación de OPI

palomo@ietcc.csic.es
911035752 o ext. 438396

Puertas Maroto, Francisca

Profesora de investigación de OPI

puertasf@ietcc.csic.es
911035757 o ext. 438401

Alonso López, María del Mar

Científica Titular de OPI

mmalonso@ietcc.csic.es
910685020 o ext. 438298

Palacios Arévalo, Marta

Científica Titular de OPI

marta.palacios@ietcc.csic.es
911035750 o ext. 438394

Morales Barranco, Francisco Carlos

Auxiliar de Investigación de OPIs C2

fmb@ietcc.csic.es
911035744 o ext. 438388

Gil Maroto, Alfredo

Técnico superior de actividades Técnicas G3

agil@ietcc.csic.es
910688204 o ext. 438345

Martín Rodriguez, Pablo

pablo.martin@ietcc.csic.es
438333

Líneas de investigación

Las principales líneas de investigación del grupo se pueden resumir en:

  • Desarrollo y caracterización de cementos eco-eficientes y hormigones más sostenibles. Estudio del proceso de hidratación, propiedades y comportamiento, de los cemetos tipo:
    • Cemento Portland,
    • Cementos alcalinos (geopolimeros),
    • Cementos híbridos,
    • Cementos con caliza y arcilla calcinada (LC3)
    • Cementos beliticos y sulfo-beliticos,
    • Cemento de aluminato de calcio (CAC),
  • Preparación de cementos y hormigones a partir de residuos y subproductos industriales.
  • Comportamiento reológico de cementos y hormigones. Aditivos para el hormigón.
  • Seguridad ambiental y radiología de cementos y hormigones. Radioactividad natural (residuos NORM).
  • Diseño de materiales cementantes para la inmovilización de residuos radioactivos.
  • Conservación del Patrimonio Histórico y Cultural (mecanismos de deterioro, productos de reparación y conservación).

El grupo desarrolla estas investigaciones a través de proyectos de I+D competitivos, de ámbito estatal, europeo e internacional. Tiene una fuerte vinculación con sector industrial lo que le permite transferir su conocimiento al sector a través de contratos de I+D con empresas españolas e internacionales.

Proyectos

Acelerando la transición hacia una industria 4.0 sostenible, digital y circular, con nuevas tecnologías de proceso, IA y simbiosis industrial para maximizar la valorización de residuos de combustión en el sector de infraestructuras y reducir CO2 emitido (ATRIC 4.0) [CN-22-010]

Encapsulación de residuos radioactivos en cementos de fosfato. (ENCAPCEM)

Nueva construcción con menor huella de carbono a partir de residuos industriales en Iberoamérica. (CRII)

Residuos procedentes de vertedero para sustituir eficazmente al cemento portland (REVERDECE)

Morteros y hormigones sostenibles: radioactividad natural, exhalación de radón e interacción con el medio ambiente (HORRADIONEX)”

Avance en el conocimiento de la influencia de aditivos químicos en la reología y durabilidad de cementos con adición de caliza y arcilla calcinada (RHEODUR)

Elaboración de geopolímeros a base arcillas subproductos de minas de fosfato para aplicaciones de construcción

LIFE19 ENV IT 000165 – LIFE FREEDOM Facility REactor and Equiment to Depolymerize Organic Matter

Artículos

Libros

Book: Alkali-Activated Materials in Environmental Technology Applications.
Chapter 2: Chemistry and materials science of alkali-activated materials
Cristina Leonelli and Angel Palomo
Woodhead Publishing Series in Civil and Structural Engineering, 2022
Edited by Tero Luukkonen
https://doi.org/10.1016/B978-0-323-88438-9.00019-3
ISBN: 978-0-323-88438-9

Patentes

Procedimiento para la fabricacion de cementos alcalinos a partir de residuos vitreos urbanos e industriales

Type of industrial property: Patent of invention
Inventors/authors: Francisca Puertas Maroto, Juan José Torres Castañon, Celia Varga Fernández (Titular: Consejo Superior de Investigaciones Cientificas)
(Nº of patent: 2394979), Spanish Patent: Yes; EU patent: yes; Interntational Non-EU : Yes

Aditivo para mejorar la fluidez y el desarrollo mecánico en pastas de cemento, mortero y Hormigones

Type of industrial property: Patent of invention
Inventors/authors: S.A. SULQUISA; Olga Maltseva; Maria Ines Garcia Lodeiro; Ana Fernandez Jimenez; Angel Palomo
(Nº of patent: 300277491), Spanish Patent: Yes; EU patent: yes; Interntational Non-EU : Yes

Formación

Tesis dirigidas

Título:Cementos preparados con residuos norm (Naturally Occurring Radioactive Materials). Nueva metodología de caracterización radiologica
Doctorando: Ana Moreno de los Reyes
Directores: Francisca Puertas, Mar Alonso y José Antonio Suárez-Navarro.
Universidad: Facultad de Ciencias y Tecnologías Químicas de la Universidad de Castilla la Mancha
Año:  2022   Calificación: Sobresaliente cum laude
Internacional: No

Título:Valorisation of phosphates by-products as precursors in geopolymers synthesis for construction applications.
Doctorando: Safaa Mabroum
Directores: Rachid Hakkou Mostafa Benzaazoua; Inés Garcia Lodeiro y Teresa Blanco Varela
Universidad: Cadi Ayyad University, Marrakesh
Año:  2022   Calificación: Sobresaliente cum laude
Internacional: Si

Título: Élaboration et caractérisation de clinker portland à base des schistes bitumineux et gangue de charbon du maroc
Doctorando: Salma Chhaiba
Directores: Abdeljebbar Diouri y María Teresa Blanco Varela
Universidad: Mohamed V  Facultad: Ciencias
Año:  2019   Calificación: Sobresaliente cum laude
Internacional: Si

Título: Comportamiento reologico de pastas y morteros activados alcalinamente. Influencia de las variables del proceso
Doctorando: Sara Gismera Díez
Directoras: Francisca Puertas, Marta Palacios y Mar Alonso
Universidad: UCM. Facultad: Ciencias Químicas
Año:  2019  Calificación: Sobresaliente “cum laude”
Internacional: No
https://eprints.ucm.es/56785/

Título: Synthesis of alkali activated binders from carbonate rich clays: influence of activation processing and additions on mechanical and microstructural properties.
Doctorando: Angela D`Elia
Directores: Prof. Rocco Laviano; Dott. Giacomo Eramo;  Dott.ssa Ana Fernández-Jiménez
Universidad: Università degli Studi di Bari «Aldo Moro»
Facultad / Escuela: Dipartimento Di Scienze Della Terra e Geoambientali
Año: 2018 Calificación: SOBRESALIENTE CUM LAUDEN
Internacional: Si

Título: Valorization of secondary raw materials through alkali activation: study of binders based on sulfate-bearing clay and Pietra Serena sewage sludge
Doctorando: Roberta Occhipinti
Directores: Prof. Serena Chiara Tarantino Dott. ssa Ana Fernández-Jiménez
Universidad: Università degli Studi di Pavia
Facultad / Escuela: Dipartimento di Scienze della Terra e dell’Ambiente
Año: 2018 Calificación: SOBRESALIENTE CUM LAUDEN
Internacional: Si
https://www.google.com/search?client=firefox-b-d&q=Valorization+of+secondary+raw+materials+through+alkali+activation%3A+study+of+binders+based+on+sulfate-bearing+clay+and+Pietra+Serena+sewage+sludge

Título: Temperature effect on performance of portland cement versus advanced hybrid cements and alkali-fly ash cement
Doctorando: QU, BO
Directores:  José Ygnacio Pastor Caño / Ana Fernández-Jiménez
Universidad: Universidad Politécnica de Madrid; E. T. S. de Caminos Canales y Puertos
Facultad / Escuela: Departamento de Ciencias de Materiales.
Año: 2018  Calificación: SOBRESALIENTE CUM LAUDEN
http://oa.upm.es/49698/

Título: La activación alcalina como procedimiento para el desarrollo de nuevos cementos beliticos
Doctorando María José Sánchez Herrero
Directora: Ana María Fernández Jiménez
Universidad:  Universidad Nacional de Educación a Distancia (UNED)
Facultad / Escuela: Departamento de Química
Año: 2017 Calificación: SOBRESALIENTE CUM LAUDEN
Internacional: No
https://dialnet.unirioja.es/servlet/tesis?codigo=138828

Título: Conservación de esculturas de hormigón: efecto de consolidantes en pastas y morteros de cemento
Doctorando: Alma Mª Barberena Fernández
Directores: Paula María Carmona Quiroga, Margarita San Andrés y María Teresa Blanco Varela
Universidad: Complutense de Madrid  Facultad: Bellas Artes
Año: 2015 Calificación: Sobresaliente
Internacional: No
https://eprints.ucm.es/38975/

Título: Reutilización de residuos vítreos urbanos e industriales en la fabricación de cementos alcalinos. Activación, comportamiento y durabilidad
Doctorando: Manuel Torres Carrasco
Directora: Francisca Puertas
Universidad: UAM Universida Autónoma de Madrid. Facultad: Ciencias
Año: 2015 Calificación: Sobresaliente “cum laude”
Internacional: No
http://hdl.handle.net/10486/670399

Título: Cementos activados alcalinamente. Comportamiento reológico y durable en medio ácido
Doctorando: Celia Varga Fernández
Directoras: Francisca Puertas y Mar Alonso
Universidad: UNED. Facultad: Ciencias
Año: 2015 Calificación: Sobresaliente “cum laude”
Internacional: No
https://dialnet.unirioja.es/servlet/tesis?codigo=53881

Proyectos Fin de Grado dirigidos

Titulo: Uso de la halloysita en sistemas de escoria activadas alcalinamente
Estudiante: Paula Díaz Fernández
Directores: Inés García Lodeiro
Universidad: Universidad de Castilla La Mancha
Facultad/Escuela: Ciencias Ambientales
Año:  2019  Calificación: Sobresaliente (9.6)

Titulo: Hormigones con alta sustitución de ceniza volante
Estudiante: David Viejo Mariño
Directores: Ana Fernández Jiménez/ Oscar Cabrera
Grado: Graduado en tecnología minera ingeniero de minas
Universidad: Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Minas y Energía, Universidad Politécnica de Madrid (UPM).
Año:  2017  calificación: Sobresaliente (9.5) premio: cemex 2018

Titulo: Estudio de nuevos hormigones ecoeficientes. Reología y comportamiento
Estudiante: Ruth García
Directores: María del Mar Alonso
Universidad: Universidad Politécnica de Madrid
Facultad/escuela: Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales
Año: 2016 Calificación: Matrícula de honor- Nota 10

Titulo: Determinación de las isotermas de adsorción de aditivos superplastificantes en arenas utilizadas en la preparación de hormigones autocompactantes.
Estudiante: Roberto Martínez Gaitero
Directores: Francisca Puertas y María del Mar Alonso
Universidad: Universidad Politécnica de Madrid
Facultad/escuela: Escuela Superior de Ingenieros Industriales
Año: 2015 Calificación: Sobresaliente (9.0)

Titulo: Reología de pastas y morteros de cenizas volantes activadas alcalinamente. Efecto de la reutilización de residuos vítreos como activadores alternativos
Estudiante: Sara López de Armentia
Directores: María del Mar Alonso
Universidad: Universidad Politécnica de Madrid
Facultad/escuela: Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales
Año:  2015   Calificación: Matrícula de honor- nota 10

Titulo: Estudio del comportamiento mecánico-resistente y microestructural de morteros de cementos alcalinos con áridos reciclados
Estudiante: Andrea Rodríguez Yébenes
Directores: Francisca Puertas y María del Mar Alonso
Universidad: Universidad Politécnica de Madrid
Facultad/escuela: Escuela Superior de Ingenieros Industriales
Año: 2015 Calificación: Sobresaliente (9.5)