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Taumasita

La taumasita es un mineral de silicato de calcio , que contiene átomos de Si en una configuración octaédrica inusual , con fórmula química Ca3Si ( OH ) 6 ( CO3 ) ( SO4 ) · 12H2O , a veces también escrita de forma más simple como CaSiO3 · CaCO3 · CaSO4 · 15H2O .

Se presenta en forma de cristales prismáticos hexagonales de incoloros a blancos , típicamente como grupos radiados aciculares . También se presenta como masas fibrosas. Su dureza Mohs es de 3,5 y tiene una gravedad específica de 1,88 a 1,90. Ópticamente es uniaxial negativo con índices de refracción de nω = 1,507 y nε = 1,468.

Grupo de prismas de taumasita de los yacimientos de manganeso de Kuruman, Kalahari , provincia del Cabo del Norte , Sudáfrica (tamaño: 4,2 × 3,1 × 1,2 cm)

Se presenta como mineral de alteración hidrotermal en depósitos de minerales de sulfuro y alteración geotermal de basalto y toba . Se presenta con zeolitas , apofilita , analcima , calcita , yeso y pirita . [2]

La taumasita también puede formarse en estructuras de hormigón hechas por el hombre en detrimento de los hidratos de silicato de calcio (CSH, con guiones que denotan la no estequiometría de esta fase de cemento hidratada que actúa como "pegamento" en la pasta de cemento endurecida) durante la alteración del cemento , especialmente cuando se desarrolla un ataque de sulfato . La reacción que consume los silicatos del "pegamento de cemento" puede provocar una descohesión y un ablandamiento perjudiciales (más raramente expansión y agrietamiento) del hormigón . A diferencia del ataque de sulfato convencional , en el que los hidratos de hidróxido de calcio ( portlandita ) y de aluminato de calcio reaccionan con los sulfatos para formar yeso y etringita (una fase expansiva) respectivamente, en el caso de la forma de taumasita del ataque de sulfato (TSA), los hidratos de silicato de calcio que aseguran la cohesión en la pasta de cemento endurecida también se destruyen. Como consecuencia, incluso el hormigón que contiene cemento Portland resistente a los sulfatos puede verse afectado. [5]

Fue descrito por primera vez en 1878 en Suecia y recibió su nombre del griego "thaumazein", que significa "sorprender", en referencia a su inusual composición con aniones carbonato , sulfato e hidroxisilicato. [4]

La estructura de silicato de la taumasita es inusual debido a la presencia de silicio no tetraédrico en su red cristalina . [6] [7] De hecho, se observa una configuración octaédrica atípica para el Si presente en la taumasita en forma de hexahidroxisilicato: [Si(OH) 6 ] 2− , una especie que exhibe una geometría similar a la del hexafluorosilicato [SiF 6 ] 2− .

Véase también

Otros minerales de silicato de calcio hidratado (CSH):

Referencias

  1. ^ Warr, LN (2021). "Símbolos minerales aprobados por IMA–CNMNC". Revista Mineralógica . 85 (3): 291–320. Código Bibliográfico :2021MinM...85..291W. doi : 10.1180/mgm.2021.43 . S2CID  235729616.
  2. ^ ab Manual de minerales
  3. ^ Datos de Webmineral
  4. ^ desde Mindat.org
  5. ^ Wimpeny, DE; Slater, D.; Dhir, Ravindra K.; Jones, M. Roderick; Zheng, Li (7 de julio de 2015). "Taumasita en estructuras de hormigón: algunos estudios de casos del Reino Unido". Desafíos de la construcción con hormigón . 3 : 127–137. doi :10.1680/rraeoc.31753.0014. ISBN . 978-0-7277-3909-4.
  6. ^ Duffy, JA; Macphee, DE (2007). "El número de coordinación del silicio en compuestos de silicio y oxígeno: el caso especial de coordinación séxtuple en la taumasita". The Journal of Physical Chemistry B . 111 (30): 8740–8745. doi :10.1021/jp071343n. PMID  17608517.
  7. ^ Jacobsen, SD; Smyth, JR; Swope, RJ (1 de julio de 2003). "Expansión térmica del silicio hidratado de seis coordenadas en taumasita, Ca3Si ( OH) 6 (CO3 ) (SO4 ) ·12H2O " . Física y química de minerales . 30 (6): 321–329. Bibcode :2003PCM....30..321J. doi :10.1007/s00269-003-0328-0. S2CID  55387376.

Lectura adicional

Aguilera, J.; S. Martínez-Ramírez; I. Pajares Colomo; MT Blanco-Varela (diciembre de 2003). "Formación de taumasita en morteros carbonatados". Compuestos de Cemento y Hormigón . 25 (8): 991–996. doi :10.1016/S0958-9465(03)00121-5. ISSN  0958-9465.
Barnett, SJ; CD Adam; ARW Jackson (2000). "Soluciones sólidas entre etringita, Ca6Al2 ( SO4 ) 3 ( OH ) 12 ·26H2O , y taumasita, Ca3SiSO4CO3 (OH) 6 · 12H2O " . Revista de Ciencia de Materiales . 35 ( 16): 4109–4114. Código Bibliográfico :2000JMatS..35.4109B. doi : 10.1023/A:1004898623884. S2CID  101378219.
Barnett, SJ; DE Macphee; EE Lachowski; NJ Crammond (mayo de 2002). "Análisis XRD, EDX e IR de soluciones sólidas entre taumasita y etringita". Cement and Concrete Research . 32 (5): 719–730. doi :10.1016/S0008-8846(01)00750-5. ISSN  0008-8846.
Matschei, Thomas; Glasser, Fredrik P. (2014). "Estabilidad térmica de la taumasita". Materiales y estructuras . 48 (7): 2277–2289. doi :10.1617/s11527-014-0309-4. ISSN  1359-5997. S2CID  93891789.
Rahman, MM; Bassuoni, MT (2014). "Ataque de sulfato de taumasita al hormigón: mecanismos, factores influyentes y mitigación". Materiales de construcción y construcción . 73 : 652–662. doi :10.1016/j.conbuildmat.2014.09.034. ISSN  0950-0618.

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