Estudio de la cinética de hidratación y propiedades mecánico-microestructurales de cementos Portland elaborados con y sin sedimento dragado: aproximaciones experimentales y numéricas

Abstract

This research focused on two objectives: (i) investigating the impacts of sediment substitution in the raw meal on the hydration and mechanical-microstructural properties of cement; (ii) assessing the reliability of CEMHYD3D code for modeling the properties of hydrated cement. The experimental results indicated that a maximum rate of sediment up to 7.55% had no impact on the formation of mineralogical phases of clinker, the hydration and mechanical-microstructural development of cement. The degree of hydration and strengths of cement made of sediment substitution were slightly higher than those of reference cement, whereas the critical diameter of pores of both hydrated cements was nearly identical. Comparing the modeling results with the experimental measurements showed good predictions for the degree of hydration, hydration heat as well as strength development. However, the formation of hemi-and mono-carboaluminate phases was not predicted in the model, and the porosity prediction was also limited to the capillary porosity.Esta investigación se centró en dos objetivos: (i) investigar los impactos de la incorporación de sedimentos dragados sobre la hidratación y las propiedades mecánico-microestructurales del cemento; (ii) evaluar la confiabilidad del código CEMHYD3D para modelar las propiedades del cemento hidratado. Los resultados experimentales indicaron que un contenido máximo de sedimentos de hasta 7,55% no tuvo impacto en la formación de fases mineralógicas del clínker, la hidratación y el desarrollo mecánico-microestructural del cemento. El grado de hidratación y las resistencias del cemento obtenido a partir de la sustitución de sedimentos fueron ligeramente superiores a las del cemento de referencia, mientras que el diámetro crítico de los poros de ambos cementos hidratados fue casi idéntico. La comparación de los resultados de la modelización con los experimentales mostró buenas predicciones para el grado de hidratación, el calor de hidratación y el desarrollo de las propiedes mecánicas. Sin embargo, la formación de fases de hemi y monocarboaluminato no se predijo en el modelo, y la predicción de la porosidad también se limitó a la porosidad capilar