Diferenciación cinética y morfológica de Ettringitas mediante Metakaolín, cementos Portland y el ensayo ASTM C 452-68. Parte I: diferenciación cinética
DOI:
https://doi.org/10.3989/mc.2008.30805Palabras clave:
ettringitas, metakaolín, cementos portland, yesoResumen
En esta Parte I de la investigación, se han logrado verificar mediante el ensayo ASTM C 452-68, los resultados obtenidos en anteriores investigaciones realizadas con DRX y SEM y el ensayo Le Chatelier-Ansttet. Para ello, a 10 cementos Portland –6 CPO y 4 CPRS– se les añadió 20%, 30% y 40% de metakaolín (MK). Tanto los 10 CP como los 30 de sus mezclas con metakaolín (MK), se ensayaron durante 2 años, mediante dicho método ASTM C 452-68, y a sus probetas no sólo se les determinó su incremento porcentual de longitud, ΔL(%), sino además, el contenido de sulfatos de sus aguas de conservación. Otras determinaciones complementarias fueron: análisis químico de los materiales cementiceos utilizados y propiedades específicas de algunos cementos ensayados.
Los resultados experimentales, ΔL(%) frente al tiempo, han confirmado de nuevo que la velocidad de formación de la ettringita de origen alúmina reactiva, Al2O3r-, de las puzolanas, tiene que ser considerablemente mayor que la velocidad de formación de la ettringita de origen C3A de los CP, lo que ha sido verificado por la evolución durante todo el ensayo, del contenido de sulfatos de las aguas de conservación de las probetas. Debido a ello, se ha propuesto denominar a ambos tipos de ettringitas, ettringita de rápida formación, ett-rf, y ettringita de lenta formación, ett-lf, respectivamente.
Descargas
Citas
(1) ASTM C 452-68 Standard: Standard Test Method for Potential Expansion of Portland Cement Mortars Exposed to Sulfate.-ANNUAL BOOK OF ASTM STANDARDS. Part 9, Cement; Lime; Gypsum, pp. 298-300 (1968).
(2) Moya, S., Sanz, J., Serratosa, J. M., Madani, A. and Aza, S.: Aluminum-27 and Silicon-29 Magic Angle Spinning Nuclear Magnetic Resonance Study of the Kaolinite-Mullite Transformation.- J. Am. Ceram. Soc., Vol. 71 [10] (1988), C-418-C-421.
(3) Talero, R.: Comparative XRD analysis ettringite originating from pozzolan and from portland cement.-Cem.Concr.Res., Vol. 26, No.8 (1996), pp. 1277-1283. doi:10.1016/0008-8846(96)00092-0
(4) Talero, R.: “Contribution to the Analytical and Physical-Chemistry Study of the Ternary System: Pozzolanic Cements-Gypsum-Water”.Ph.D. Thesis, Univ. Compl. of Madrid; Ftad. C. Químicas, Madrid, Spain, 20th nov.1986.
(5) Talero, R.: Sulfate resistance of portland cements. Accelerated test to determine it: Specifications.-Monograph Nº. 399.Dic.1989: Instituto C.C. “Eduardo Torroja”, Calle Serrano Galvache, 4, P.O.Box 19002, 28003-MADRID -Spain. (6) Talero, R.: Kinetochemical and morphological differentiation of ettringites by the Le Chatelier-Ansttet test.-Cem. Concr. Res., Vol. 32 (2002), pp. 707-717. doi:10.1016/S0008-8846(01)00749-9
(7) Talero, R.: Performance of the metakaolin and portland cements forming ettringite :Kinetic and morphological differences.-11th Intern. Congress on the Chemistry of Cement, Vol. 2, pp. 853-867, DURBAN - South Africa, 11-16 may 2003.
(8) Talero, R.: Kinetochemical and morphological differentiation of ettringites by metakaolin, portland cements and the Le Chatelier-Ansttet test. Parameter: Vicat Needle Penetration.-Silicates Industriels, Vol. 68 Nrs. 11-12, pp. 137-146, nov./dec. 2003.
(9) Talero, R.: Performance of metakaolin and Portland cements in ettringite formation as determined by ASTM C 452-68: kinetic and morphological differences.-Cem. Concr. Res., Vol. 35 (2005), pp. 1269-1284. doi:10.1016/j.cemconres.2004.10.002
(10) Gospodinov, P. N., Kazandjiev, R. F., Partalin, T. A. and Mironova, M. K. : Diffusion of sulfate ions into cement stone regarding simultaneous chemical reactions and resulting effects.-Cem. Concr. Res., Vol. 29 (1999), pp. 1591-1596. doi:10.1016/S0008-8846(99)00138-6
(11) Murat, R.: Hydration reaction and hardening of calcined clays and related minerals. Part I: Preliminary investigation on metakaolinite.-Cem. Concr. Res., Vol. 13, No.2 (1983), pp. 259-66. doi:10.1016/0008-8846(83)90109-6
(12) Murat, R.: Hydration reaction and hardening of calcined clays and related minerals. Part II: Influence of mineralogical properties of the raw-kaolinite of the reactivity of metakaolinite.-Cem. Concr. Res., Vol. 13, No.4 (1983), pp. 511-18. doi:10.1016/0008-8846(83)90010-8
(13) Murat, R. and Comel, C.: Hydration reaction and hardening of calcined clays and related minerals. Part III: Influence of calcination process of kaolinite on mechanical strengths of hardened metakaolinite.-Cem. Concr. Res., Vol. 13, No.5 (1983), pp. 631-637. doi:10.1016/0008-8846(83)90052-2
(14) De Silva, P. S. and Glasser, F. P.: Hydration of cements based on metakaolin: thermochemistry.-Advances in Cement Research, Vol. 3, No.12 (1990), pp. 167-177.
(15) Pletersen, H. S. and Binjen, J. M.: The hydration chemistry of some blended cements.- 9th Internat. Congress on the Chemistry of Cement. Proceedings, Vol.VI. pp. 281-290, 1992; Published by National Council for Cement and Building Materials M-10 South Extension Part II New Delhi 110 049 INDIA.
(16) De Silva, P. S. and Glasser, F. P.: Phase relation in the system CaO-Al2O3-SiO2-H2O relevant to metakaolin - Calcium hydroxide hydration.-Cem.Concr.Res., Vol. 23 (1993), pp. 627-639. doi:10.1016/0008-8846(93)90014-Z
(17) Silva, P. S. and Glasser, F. P.: The hydration behaviour of metakaolin - Ca(OH)2 - Sulfate binders.- 9th Intern. Congress on the Chemistry of Cement. Proceedings, Vol. IV, Comunication Papers - Theme III. New Delhi, India. 1992.
(18) Blondiau, L.: Considerations diverses relatives à l´essai de resistance chimique au sulfate de calcium suivant le processus Le Chatelier-Ansttet. Rev. Mat. Constr. Trav. Pub. III, nº 524, nº 546 (1961).
(19) Jaspers, M. J.: “Contribution à l’étude experimentale de la mesure per l’essai Le Chatelier-Ansttet de la resistance des ciments aux sulfates et chlorures”.-Rev. Mat. Constr. Trav. Public, 633-634, june, 244-256, july, 1968.
(20) Matousek, M. and Sauman, Z.: Contribution to the hydration of expansive cement on the basis of metakaolinite.-Cem.Concr. Res.,Vol.4, No.1(1974), pp. 113-22. doi:10.1016/0008-8846(74)90070-2
(21) Metha, P. K.: A discussion of the paper “Contribution to the hydration of expansive cement on the basis of metakaolinite” by M.Matousek and Z.Sauman.- Cem. Concr. Res., Vol. 4 (1974), pp. 683-684. doi:10.1016/0008-8846(74)90015-5
(22) Chatterji, S.: A discussion of the paper “Contribution to the hydration of expansive cement on the basis of metakaolinite” by M.Matousek and Z.Sauman.- Cem.Concr.Res., Vol. 4 (1974), pp. 685. doi:10.1016/0008-8846(74)90016-7
(23) Matousek, M. and Sauman, Z.: A reply to P.K.Metha’s and Chatterji’s discussion on “Contribution to the hydration of expansive cement on the basis of metakaolinite”.-Cem.Concr.Res.,Vol.4 (1974), pp. 687-688. doi:10.1016/0008-8846(74)90017-9
(24) Talero, R., Bollati, M. R. and Hernández-O., F.: Manufacturing non-traditional mortars and concretes by OPC, metakaolin and gypsum (15.05%).- Mater. Constr., Vol.49, nº 256 (1999), pp. 29-41.
(25) Mejía de Gutiérrez, R., Delvasto, S. and Talero, R.: A new pozzolan for high performance cementitious materials.- Mater. Construcc., Vol. 50, nº 260 (2000), pp. 5-13.
(26) Torres, J., Mejía de Gutiérrez, R., Puertas, F.: Effect of kaolin treatment temperature on mortar chloride permeability.-Mater. Construcc., Vol. 57, nº 285 (2007), pp. 61-69. doi:10.3989/mc.2007.v57.i285.39
(27) Eitel, W.: Recent Investigations of the System: Lime-Alumina-Calcium Sulfate-Water and its importance in Building Research Problems.- Journal of Am. Concr. Inst., Vol. 28 (7) (1957), pp. 679-98.
(28) ASTM C 595M-95 Standard: Standard Specification for Blended Hydraulic Cements.- ANNUAL BOOK OF ASTM STANDARDS. Sect.4 Construction,Vol. 04.01 Cement; Lime; Gypsum, pp. 291-296 (1995).
(29) EN 196-5 Standard: Instrucción para la Recepción de Cementos RC-97 (R.D. 776/1997, de 30 de mayo) ˜ Pliego de Prescripciones Técnicas Generales para la Recepción de Cementos RC-75(BOE nº 206 de 28 de agosto de 1975) = N. Frattini: Ann. Chim. Applicata, Vol. 39 (1949), pp. 616-20.
(30) Mather, K.: Factors affecting sulfate resistance of mortars.- Proceedings. of the 7th Intern. Congress on the Chemistry of Cement, París, Vol. V, pp. 580-585 (1980).
(31) Metha, P. K.: Effect of Fly Ash Composition on Sulfate Resistance of Cement.-J. Am.Concr.Inst.(ACI Journal), Vol. 83 (6) (1986), pp. 994-1000.
(32) Tikalsky, P. J. and Carrasquillo, R. L.: Influence of fly ash on the sulfate resistance of concrete.- ACI Journal Materials,(ACI STRUCTURAL JOURNAL), Vol. 89, No.1 (1992), pp. 69-75.
(33) Talero, R. y Bollati, M. R.: Informe oficial privado / Private official report, 1990.
Descargas
Publicado
Cómo citar
Número
Sección
Licencia
Derechos de autor 2008 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.
