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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 Ca 3 Si ( OH ) 6 ( C O 3 ) ( S O 4 )·12 H 2 O , a veces también escrita más simplemente como CaSiO 3. ·CaCO 3 ·CaSO 4 ·15H 2 O.

Se presenta como cristales hexagonales prismáticos de incoloros a blancos , típicamente como grupos radiantes aciculares . También se presenta como masas fibrosas. Su dureza Mohs es 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 Kuruman, campos de manganeso del Kalahari , Provincia del Cabo Norte , Sudáfrica (tamaño: 4,2 × 3,1 × 1,2 cm)

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

La taumasita también se puede formar en estructuras de hormigón artificiales en detrimento de los hidratos de silicato de calcio (CSH, con guiones que indican la no estequiometría de esta fase de cemento hidratado 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 de consumo de los silicatos del "cemento cola" puede provocar una decohesión nociva y un ablandamiento (más raramente dilatación y agrietamiento) del hormigón . A diferencia del ataque con sulfato convencional , en el que el hidróxido de calcio ( portlandita ) y los hidratos de aluminato de calcio reaccionan con los sulfatos para formar yeso y etringita (una fase expansiva) respectivamente, en el caso de la forma de ataque con sulfato de taumasita (TSA) los hidratos de silicato de calcio aseguran También se destruye la cohesión de la pasta de cemento endurecida. 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", lo que sorprende, 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- .

Ver también

Otros minerales de hidrato de silicato de calcio (CSH):

Referencias

  1. ^ Warr, LN (2021). "Símbolos minerales aprobados por IMA-CNMNC". Revista Mineralógica . 85 (3): 291–320. Código Bib : 2021MinM...85..291W. doi : 10.1180/mgm.2021.43 . S2CID  235729616.
  2. ^ ab Manual de minerales
  3. ^ Datos minerales web
  4. ^ ab Mindat.org
  5. ^ Wimpeny, DE; Pizarrero, D.; Dhir, Ravindra K.; Jones, M. Roderick; Zheng, Li (7 de julio de 2015). "Taumasita en estructuras de hormigón: algunos estudios de caso del Reino Unido". Desafíos de la construcción en 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-oxígeno: el caso especial de coordinación séxtuple en taumasita". La Revista de Química Física B. 111 (30): 8740–8745. doi :10.1021/jp071343n. PMID  17608517.
  7. ^ Jacobsen, SD; Smith, JR; Swope, RJ (1 de julio de 2003). "Expansión térmica de silicio hidratado de seis coordenadas en taumasita, Ca 3 Si (OH) 6 (CO 3 ) (SO 4 ) · 12H 2 O". Física y Química de los Minerales . 30 (6): 321–329. Código Bib : 2003PCM....30..321J. doi :10.1007/s00269-003-0328-0. S2CID  55387376.

Otras lecturas

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 Adán; ARW Jackson (2000). "Soluciones sólidas entre etringita, Ca 6 Al 2 (SO 4 ) 3 (OH) 12 ·26H 2 O, y taumasita, Ca 3 SiSO 4 CO 3 (OH) 6 ·12H 2 O". Revista de ciencia de materiales . 35 (16): 4109–4114. Código Bib : 2000JMatS..35.4109B. doi :10.1023/A:1004898623884. S2CID  101378219.
Barnett, SJ; DE Macphee; EE Lachowski; Nueva Jersey Crammond (mayo de 2002). "Análisis XRD, EDX e IR de soluciones sólidas entre taumasita y etringita". Investigación sobre Cemento y Hormigón . 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.

enlaces externos