Mezcla ternaria de cemento Portland, escoria de alto horno y piedra caliza: resistencia mecánica y durabilidad

Los cementantes compuestos, basados en la sustitución parcial del cemento por otros minerales y/o subproductos industriales, surgen como una alternativa sostenible técnica y ambientalmente. Se basan en la introducción de dos o más adiciones para obtener mejores propiedades finales a través de los ef...

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Autores:
Gordillo Suárez, Marisol
Izquierdo, Silvia R.
Mejía de Gutiérrez, Ruby
Díaz, Jherson E.
Tipo de recurso:
Article of journal
Fecha de publicación:
2013
Institución:
Universidad Autónoma de Occidente
Repositorio:
RED: Repositorio Educativo Digital UAO
Idioma:
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Acceso en línea:
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Palabra clave:
Ternary Cement
Limestone
Blast Furnace Slag
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description Los cementantes compuestos, basados en la sustitución parcial del cemento por otros minerales y/o subproductos industriales, surgen como una alternativa sostenible técnica y ambientalmente. Se basan en la introducción de dos o más adiciones para obtener mejores propiedades finales a través de los efectos sinérgicos de sus componentes. El presente trabajo estudia el efecto en las propiedades de desempeño de un cemento portland cuando se incorpora adición de caliza (hasta 20%) y escoria siderúrgica de alto horno (hasta 30%), para generar una mezcla ternaria. Las propiedades evaluadas fueron resistencia a la compresión, absorción y porosidad, succión capilar, permeabilidad a cloruros, y resistencia química de los morteros expuestos a sulfatos. Los resultados indican que la resistencia mecánica a compresión de los cementos ternarios es hasta un 35% superior con relación al mortero de referencia y a su vez presentan menores coeficientes de succión capilar, confirmando la acción tanto de carácter físico como químico de los materiales de adición. Respecto a la resistencia al ataque por sulfatos el mejor comportamiento lo presento la mezcla con menor porcentaje de caliza; en este caso se determinaron los productos de reacción formados utilizando difracción de rayos X y microscopía electrónica de barrido
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Las propiedades evaluadas fueron resistencia a la compresión, absorción y porosidad, succión capilar, permeabilidad a cloruros, y resistencia química de los morteros expuestos a sulfatos. Los resultados indican que la resistencia mecánica a compresión de los cementos ternarios es hasta un 35% superior con relación al mortero de referencia y a su vez presentan menores coeficientes de succión capilar, confirmando la acción tanto de carácter físico como químico de los materiales de adición. Respecto a la resistencia al ataque por sulfatos el mejor comportamiento lo presento la mezcla con menor porcentaje de caliza; en este caso se determinaron los productos de reacción formados utilizando difracción de rayos X y microscopía electrónica de barridoThe blended cements based on partial replacement of cement by other minerals and / or industrial by-products arise as a technically and environmentally sustainable alternative. These cements are based on the introduction of two or more additions for better final properties through the synergistic effects of its components. The present research examines the effect on the performance properties of Portland cement with addition of limestone (up to 20%) and blast furnace slag (up to 30%), to generate a ternary mixture. The compressive strength, absorption and porosity, capillary suction, chloride permeability, and chemical resistance of mortars exposed to sulfates were evaluated. The results show that the compressive strength of the cements ternary is up to 35% higher with respect to the reference mortar and in turn have lower coefficients of capillary suction, confirming the action of both physical and chemical nature of the materials addition. The best performance of resistance to sulfates attack was found in mixture with minor proportion of limestone. The characterization of the reaction products was performed using X-ray diffraction and scanning electron microscopyapplication/pdf8 páginasspaEscuela de Construcción Civil, Pontificia Universidad Católica de ChileRevista de la Construcción. 12(3), (diciembre 2013); p.p. 53-606035312Gordillo Suárez, M., Izquierdo, S. R., Mejía de Gutiérrez, R.; Díaz, J. E. (2013). Mezcla ternaria de cemento Portland, escoria de alto horno y piedra caliza: resistencia mecánica y durabilidad. Revista de la Construcción. 12(3), 53-60. http://red.uao.edu.co//handle/10614/12085Revista de la ConstrucciónACI 225R - 99 (Reapproved 2009). American Concrete Institute. Guide to the Selection and Use of Hydraulic Cements. ACI Manual of Concrete Practice, Part 2, 2012. American Concrete Institute: Michigan, Estados UnidosAhmed, M. S., Kayali, O. & Anderson, W. R. (2008). Chloride penetration in binary and ternary blended cement concretes as measured by two different rapid methods. 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Test No. 5 – Water Conductivity. Swiss Federal Laboratories for Materials Science and Technologies: Zurich, SuizaFICEM, Federación Interamericana del Cemento (2013). Informe Estadístico, Bogotá (49 p.). Disponible en: http://www.ficem.org/estadisticas/informe_estadistico_2013.pdf (Consultado el 22/02/2014)Gartner, E. M. & Macphee, D. E. (2011). A Physico-Chemical Basis for Novel Cementitious Binders. Cement & Concrete Research, 41(7), 736- 749.Ghrici, M., Kenai, S. & Said-Mansour, M. (2007). Mechanical properties and durability of mortar and concrete containing natural pozzolana and limestone blended cements. Cement & Concrete Composites, 29(7), 542-549Hartshorn, S. A., Swamy, R. N. & Sharp J. H. (2001). Engineering properties and structural implications of portland limestone cement mortar exposed to magnesium sulphate attack. Advanced Cement Research, 13(1), 31-46.Irassar, E. F., Bonavetti, V. L. & Menéndez, G. (2010). Cementos con Material Calcáreo: Formación de Thaumasita por ataque de Sulfatos. Revista de la Construcción, 9(1), 63-73Kandasamy, S. & Shehata, M.H. (2014). The capacity of ternary blends containing slag and high-calcium fly ash to mitigate alkali silica reaction. Cement & Concrete Composites, (in press, corrected proof). Available online 21 December 2013Lee, S. T., Hooton, R., Jung, H., Park, D. & Choi, C. (2008). Effect of limestone filler on the deterioration of mortars and pastes exposed to sulfate solutions at ambient temperature. Cement & Concrete Research, 38(1), 68-76.Lothenbach, B., Scrivener, K. & Hooton R.D. (2011). Supplementary cementitious materials. Cement & Concrete Research, 41(12), 1244- 1256.Menéndez G., Bonavetti, V. L. & Irassar E. F. (2003). Strength development of ternary blended cement with limestone filler and bastfurnace slag. Cement and Concrete Composites, 25(1), 61-67.Moir, G. & Kelham, S. (1997). 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Construction & Building Materials, 21(8), 1771- 1778Tosun, K., Burak F., Baradan, B., & Altun, A. (2009). Effects of limestone’s replacement ratio on the resistance of Portland limestone cement mortars exposed to extraordinary high sulfate concentrations. Construction & Building Materials, 23(7), 2534-2544.Van Oss, H.G. (2013). U.S. Geological Survey, Mineral Commodity Summaries. Disponible en: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/cement/mcs-2013-cemen.pdf [Consultado el 22/02/2014]Vance, K., Aguayo, M., Oey, T., Sant, G., & Neithalath, N (2013). Hydration strength development in ternary Portland cement blends containing limestone and fly ash or metakaolin. Cement & Concrete Composites, 39(1), 93-103Vegas, I., Gaitero J.J., Urreta, J., García, R. & Frías, M. (2014). Aging and durability of ternary cements containing fly ash and activated paper sludge. Construction & Building Materials, 52(1), 253–260World Business Council for Sustainable Development (2009). Cement Technology Road Map 2009 - Carbon emissions reductions up to 2050. Disponible en: http://www.greenbiz.com/sites/default/files/WBCSDIEA_CementRoadmap.pdf. [Consultado el 22/02/2014]Derechos Reservados - Pontificia Universidad Católica de Chile, 2013https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)http://purl.org/coar/access_right/c_abf2Mezcla ternaria de cemento Portland, escoria de alto horno y piedra caliza: resistencia mecánica y durabilidadTernary mixture of Portland cement, blast furnace slag and limestone: mechanical Strength and DurabilityArtículo de revistahttp://purl.org/coar/resource_type/c_6501http://purl.org/coar/resource_type/c_2df8fbb1Textinfo:eu-repo/semantics/articlehttp://purl.org/redcol/resource_type/ARTREFinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionhttp://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85Ternary CementLimestoneBlast Furnace SlagDurabilityMechanical StrengthPublicationef737148-ed0f-4f64-af7e-d275f09fb3ebvirtual::2006-1ef737148-ed0f-4f64-af7e-d275f09fb3ebvirtual::2006-1https://scholar.google.com/citations?user=lj0tkLsAAAAJ&hl=es&oi=sravirtual::2006-10000-0003-1602-5547virtual::2006-1https://scienti.minciencias.gov.co/cvlac/visualizador/generarCurriculoCv.do?cod_rh=0000472255virtual::2006-1CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; 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