Comportamiento mecánico de mezclas de escoria vítrea de horno alto y metacaolín activadas alcalinamente. Estudio estadístico
DOI:
https://doi.org/10.3989/mc.2012.00111Palabras clave:
cementos alcalinos, escorias de horno alto, resistencias mecánicas, diseño de experimentos, ANOVAResumen
El estudio y desarrollo de cementos alternativos y más eco-eficientes que el cemento Portland es un tema de gran impacto a nivel científico y tecnológico. Entre esos posibles cementos se encuentran los cementos alcalinos que son materiales conglomerantes obtenidos por la interacción química de materiales silico-aluminosos cálcicos y disoluciones fuertemente alcalinas. En el presente trabajo se estudia el comportamiento mecánico y la composición mineralógica de mezclas de escoria vítrea de horno alto y metacaolín activadas alcalinamente con disoluciones de NaOH. El objetivo de este estudio es conocer cómo afectan parámetros tales como la relación escoria/metacaolín, la concentración de la disolución activadora y la temperatura de curado, al desarrollo resistente de las mezclas. A través del estudio estadístico realizado se ha podido establecer la influencia de cada variable y modelizar el comportamiento resistente de estos cementos alcalinos. Se concluye que la concentración del activador y la relación escoria/metacaolín son los parámetros más relevantes.
Descargas
Citas
(1) Puertas, F.: “Cementos de escorias activadas alcalinamente: situación actual y perspectiva de futuro”, Mater. Construcc., vol. 45, nº 239 (1995), pp. 53-64. http://dx.doi.org/10.3989/mc.1995.v45.i239.553
(2) Fernández-Jiménez, A.; Puertas, F.; Palomo, J. G.: Alkali-activated slag mortars: mechanical strength behaviour, Cem. Concr. Res., vol. 29 (1999), pp. 593-604.
(3) Brough, A. R.; Atkinson, A.: “Sodium silicate-based, alkali-activated slag mortars. Part I. Strength, Hydration and Microstructure”, Cem. Concr. Res., vol. 32 (2002), pp 865-879. http://dx.doi.org/10.1016/S0008-8846(02)00717-2
(4) Bakharev, T.; Sanjayan, J. G.; Cheng, Y. B.: “Sulfate attack on alkali-activated slag concrete”, Cem. Concr. Res., vol. 32 (2002), pp. 211-216. http://dx.doi.org/10.1016/S0008-8846(01)00659-7
(5) Bakharev, T.; Sanjayan, J. G.; Cheng, Y. B.: “Resistance of alkali-activated slag concrete to acid attack”. Cem. Concr. Res., vol. 33 (2003), pp 1607-1611. http://dx.doi.org/10.1016/S0008-8846(03)00125-X
(6) Puertas, F.; Mejía de Gutiérrez, R.; Fernández-Jiménez, A.; Delvasto, S.; Maldonado, J.: “Alkaline cement mortars. Chemical resistance to sulfate and seawater attack”, Mater. Construcc., vol., 52, nº 267 (2002), pp 55-71. http://dx.doi.org/10.3989/mc.2002.v52.i267.326
(7) Puertas, F.; Palacios, M.; Vázquez, T.: “Carbonation process of alkali-activated slag mortars”, Journal of. Material Science, 41, 2006, pp 3071-3082. http://dx.doi.org/10.1007/s10853-005-1821-2
(8) Granizo, M. L.; Blanco, M. T.; Puertas, F.; Palomo, A.: “Alkaline activation of metakaolin; influence of synthesis parameters”, Proceedings of the 10th I.C.C.C., Goteborg, vol. 3 (2002), p. 3ii113.
(9) Puertas, F.; Fernández-Jiménez, A.; Blanco, M. T.: “Pore solution in alkali-activated slag cement pastes. Relation to the composition and structure of calcium silicate hydrate”, Cem. Concr. Res., vol. 34 (2004), pp. 195-206. http://dx.doi.org/10.1016/S0008-8846(03)00254-0
(10) Fernández-Jiménez, A.; Palomo, A.; Sobrados, I.; Sanz, J.: “The role played by the reactive alumina contenting the alkaline activation of fly ashes”, Micropor. Mesopor. Mater, vol. 91 (1-3) (2006), pp. 111-119. http://dx.doi.org/10.1016/j.micromeso.2005.11.015
(11) Sánchez, R.; Palacios, M.; Puertas, F.: “Cementos petroleros con adición de scoria de horno alto. Características y propiedades”, Mater. Construcc., vol. 61, nº 302 (2011), pp. 185-211.
(12) Puertas, F.; Martínez-Ramírez, S.; Alonso, A.; Vázquez, T.: “Alkali-activated fly ash/slag cement. Strength behaviour and hydration products”, Cem. Concr. Res., vol. 30 (2000), pp. 1625-1632. http://dx.doi.org/10.1016/S0008-8846(00)00298-2
(13) Puertas, F.; Fernández-Jiménez, A.: “Mineralogical and microstructural characterization of alkali-activated fly ash/slag pastes”, Cem. Concr. Res., vol. 23 (2003), pp. 287-293.
(14) Chao, Li, Henghy, Sun, Longtu, Li: “A review: The comparison between alkali-activated slag (Si+Ca) and metakaolin (Si+Al) cements”, Cem. Concr. Res, vol. 40 (2010), pp. 1341-1349. http://dx.doi.org/10.1016/j.cemconres.2010.03.020
(15) Buchwald, A.; Hilbig, H.; Kaps, Ch.: “Alkali-activated metakaolin-slag blends-performance and structure in dependence of their composition”, Journal of Material Science, vol. 42 (2007), pp. 3024-3032. http://dx.doi.org/10.1007/s10853-006-0525-6
(16) Bernal, S.: Carbonatación en concretos producidos a partir de sistemas binarios de una escoria siderúrgica y un metacaolín activados alcalinamente, tesis doctoral (2009), Universidad del Valle (Cali, Colombia).
(17) Buchwald, A.; Tatarin, R.; Stephan, D.: “Reaction progress of alkaline-activated metakaolin-ground granulated blast furnace slag blends”, J. Mater. Sci., vol. 44 (2009), pp. 5609-5617. http://dx.doi.org/10.1007/s10853-009-3790-3
(18) Bernal, S. A.; Rodríguez, E. D.; Mejía de Gutiérrez, R.; Gordillo, M.; Provis, J. L.: “Mechanical and thermal characterization of geopolymers based on silicate-activated metakaolin/slag blends”, J. Mater. Sci., vol. 46 (2011), pp. 5477-5486. http://dx.doi.org/10.1007/s10853-011-5490-z
(19) Yip, C. K.; Lukey, G. C.; van Deventer, J. S. J.: “The coexistence of geopolymeric gel and calcium silicate hydrate at the early stage alkaline activation”, Cem. Concr. Res., vol. 35 (2005), pp.1688-1697. http://dx.doi.org/10.1016/j.cemconres.2004.10.042
(20) Puertas, F.; Palacios, M.; Manzano, H.; Dolado, J. S.; Rico, A.; Rodríguez, J.: “Model fort he C-A-S-H gel formed in alkali-activated slag cements”, Journal of European Ceramic Society, vol. 31 (2011), pp. 2043-2056. http://dx.doi.org/10.1016/j.jeurceramsoc.2011.04.036
(21) Goñi, S.; Guerrero, A.; Puertas, F.; Hernández, M. S.; Palacios, M.; Dolado, J. S.; Zhu, W.; Howind, T.: “Textural and mechanical characterization of C-S-H gels from hydration of synthetic T1-C3S, ‚-C2S and their blends”, Mater. Construcc., vol. 61, nº 302 (2011), pp. 169-183.
(22) Granizo, M. L.: Activación alcalina de metacaolín: Desarrollo de nuevos materiales cementantes, tesis doctoral, Universidad Autónoma (1998).
(23) Fernández-Jiménez, A.; Palomo, A; Criado, M.: “Microstructure development of alkali-activated fly ash cement: A descriptive model”, Cem. Concr. Res., vol. 35 (6) (2005), pp. 1204-1209. http://dx.doi.org/10.1016/j.cemconres.2004.08.021
Descargas
Publicado
Cómo citar
Número
Sección
Licencia
Derechos de autor 2012 Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC)
Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución 4.0.
© CSIC. Los originales publicados en las ediciones impresa y electrónica de esta Revista son propiedad del Consejo Superior de Investigaciones Científicas, siendo necesario citar la procedencia en cualquier reproducción parcial o total.Salvo indicación contraria, todos los contenidos de la edición electrónica se distribuyen bajo una licencia de uso y distribución “Creative Commons Reconocimiento 4.0 Internacional ” (CC BY 4.0). Puede consultar desde aquí la versión informativa y el texto legal de la licencia. Esta circunstancia ha de hacerse constar expresamente de esta forma cuando sea necesario.
No se autoriza el depósito en repositorios, páginas web personales o similares de cualquier otra versión distinta a la publicada por el editor.
