Expansión de morteros de cemento con arcillas illiticas calcinadas producida por el ataque de sulfatos

El estudio de las arcillas illíticas calcinadas se encuentra poco desarrollado a pesar de ser uno de los minerales más abundantes en la corteza terrestre, y particularmente en el centro la Provincia de Buenos Aires, en zonas cercanas a la fabricación de cemento. Las arcillas illíticas desarrollan actividad puzolánica si son calcinadas a 950 ºC, cuando se produce la deshidroxilación y el colapso de su estructura, formándose aluminosilicatos amorfos. En este trabajo se estudia la expansión de morteros de cementos producida por el ataque de sulfatos, de acuerdo a la norma ASTM C 1012. Se utilizan cementos con alto y bajo contenido de C3A, con reemplazos entre 20 % y 40 % por dos arcillas illíticas con diferente composición, denominadas R y N. Los resultados a 365 días muestran la expansión de los cementos mezcla con bajo contenido de C3A es menor que 0,05 % en la mayoría de los casos; en el caso de los cementos mezcla con alto contenido de C3A, la expansión que se presenta a los 365 días no supera el 0,10 % en la mayoría de los casos. Cuando se utiliza el 20 % de reemplazo de cemento por la arcilla N, el mortero presenta una expansión que supera el 0,1 %, tanto para el cemento con bajo como con alto contenido de C3A, y esto se atribuye a una mayor porosidad del mortero

Incidencia de adiciones minerales frente al ataque por sulfatos

La producción de cemento portland se realiza a partir de la extracción de materias primas no renovables como son la piedra caliza y la arcilla. Estos materiales son calcinados en un horno superando los 1400 ºC y así se forma el clinker, que luego molido muy finamente y adicionando un porcentaje de yeso formara el cemento portland normal. La producción de clinker genera emisión de dióxido de carbono a la atmosfera aumentando el efecto invernadero y consumo de diferentes combustibles fósiles. La incorporación de adiciones minerales al cemento portland influye positivamente a la sustentabilidad ya que por un lado disminuye la utilización de clinker y además algunas de las adiciones minerales que se pueden incorporar al cemento son desechos o subproductos de la industria. En este trabajo se estudia la resistencia a los sulfatos de distintos cemento de base Portland-con diversas proporciones de materiales cementicios suplementarios (SMC) utilizando el ensayo ASTM C1012 a 20 ° C. La expansión fue medida durante un año, y el análisis de los resultados permite entender el impacto de la composición mineralógica del cemento base y los tipos de adiciones en la resistencia al sulfato de los cementos comerciales, las cuales influyen en la formación de ettringita y yeso según revelan los análisis pro DRX. Finalmente, se compara la clasificación de los cementos como resistentes a los sulfatos según el criterio de límites de expansión y el criterio de composición de la norma EN 197

Expansión de cemento portland con diferentes porcentajes de filler calcáreo frente al ataque de sulfato a distintas temperaturas

Actualmente, los cementos portland utilizados en la elaboración del hormigón presentan en su composición clinker portland y distintos tipos y proporciones de adiciones minerales. En la Argentina, la adición mineral con mayor penetración en el marcado es el filler calcáreo que puede contener hasta un máximo de 25% en el cemento portland fillerizado (PF). En ambientes con sulfatos, la presencia de carbonatos y generalmente asociado a las bajas temperaturas, aumenta el riesgo de deterioro del mortero y/o hormigón debido a la formación de thaumasita. En el presente trabajo, se estudió el desarrollo de expansión de un mortero cemento portland normal de moderado C3A (8%) al cual se reemplazó distintos porcentajes de filler calcáreo (10, 20 y 30%) expuestas a temperatura ambiente (22 °C) y baja temperatura (5 °C). La expansión se midió según la norma ASTM C-1012-04 para comprobar la incidencia de la temperatura sobre la cinética y el mecanismo de deterioro que es medido por la expansión en una solución de Na2SO4. También se ha realizado un seguimiento periódico del aspecto visual de las probetas registrando los deterioros. Los resultados de expansión muestran que la cinética del proceso de deterioro inicial es más acelerado para la temperatura ambiente, mientras que el grado de deterioro final de los morteros es mayor cuando el mortero fue estacionado a baja temperatura

Sulfate Resistance of Blended Cements (Limestone Illite Calcined Clay) Exposed Without Previous Curing

Durability in aggressive environments is an important factor to extend the service life of concrete and the use ternary blended cements (limestone filler + calcined clays) can contribute to this purpose. In sulfate environments, the effects of supplementary cementing materials depend on the concentration, Portland cement and the progress of hydration reactions. Low level of limestone filler replacement influences the stabilization of AFt due to formation of monocarboaluminate, but high replacement increases the effective w/c and the capillary porosity promoting sulfate penetration. The use of active pozzolans suppresses the sulfate attack by minimizing both ettringite and gypsum formation. It is generally assumed that curing prior to sulfate exposure should be extended to allow the development of the pozzolanic reaction and subsequent reduction of portlandite content, pore size structure refinement and permeability reduction. However, in most field applications, concretes exposed to sulfate attack are cast in situ and thus, these are exposed to sulfate since early ages. This paper evaluates the sulfate resistance of an illitic-calcined clay and limestone filler when the cement is exposed immediately to aggressive environments. In this paper, the external sulfate resistance of blended cements containing 30% replacement of limestone filler and/or calcined clay (C30F, C30CC and C15F15CC) are analysed. Two different calcined clays from Buenos Aires, Argentina were selected. Mortar prisms and cement paste cubes were fabricated and exposed to a sodium sulfate solution after 2 days. Comparison of sulfate resistance was based on the expansion, mass variation, visual appearance and compressive strength . Furthermore, the evolution of microstructure of blended cements exposed to sodium sulfate solution was characterized by XRD tests on the external surface and the core of cement-blended pastes.Publicado en: Current Topics and Trends on Durability of Building Materials and Components, Serrat, C., Casas, J.R. and Gibert, V. (Eds)

Effect of meal composition and alcohol consumption on postprandial glucose concentration in subjects with type 1 diabetes: a randomized crossover trial

[EN] Introduction Meal composition is known to affect glycemic variability and glucose control in type 1 diabetes. The objective of this work was to evaluate the effect of high carbohydrate meals of different nutritional composition and alcohol on the postprandial glucose response in patients with type 1 diabetes. Research design and methods Twelve participants were recruited to this randomized crossover trial. Following a 4-week run-in period, participants received a mixed meal on three occasions with the same carbohydrate content but different macronutrient composition: high protein-high fat with alcohol (0.7g/kg body weight, beer), high protein-high fat without alcohol, and low protein-low fat without alcohol at 2-week intervals. Plasma and interstitial glucose, insulin, glucagon, growth hormone, cortisol, alcohol, free fatty acids, lactate, and pH concentrations were measured during 6 hours. A statistical analysis was then carried out to determine significant differences between studies. Results Significantly higher late postprandial glucose was observed in studies with higher content of fats and proteins (p=0.0088). This was associated with lower time in hypoglycemia as compared with the low protein and fat study (p=0.0179), at least partially due to greater glucagon concentration in the same period (p=0.04). Alcohol significantly increased lactate, decreased pH and growth hormone, and maintained free fatty acids suppressed during the late postprandial phase (p<0.001), without significant changes in plasma glucose. Conclusions Our data suggest that the addition of proteins and fats to carbohydrates increases late postprandial blood glucose. Moreover, alcohol consumption together with a mixed meal has relevant metabolic effects without any increase in the risk of hypoglycemia, at least 6 hours postprandially.This paper presents independent research financially supported by Ministerio de Economia y Competitividad (MINECO) (DPI2016--78831-C2--1--R), Agencia Estatal de Investigacion (PID2019--107722RB--C21/AEI/10.13039/501100011033), and the European Union through FEDER funds.García, A.; Moscardo-Garcia, V.; Ramos-Prol, A.; Diaz, J.; Boronat, M.; Bondía Company, J.; Rossetti, P. (2021). Effect of meal composition and alcohol consumption on postprandial glucose concentration in subjects with type 1 diabetes: a randomized crossover trial. BMJ Open Diabetes Research & Care. 9(1):1-8. https://doi.org/10.1136/bmjdrc-2021-002399189

Performance of Blended Cements with Limestone Filler and Illitic Calcined Clay Immediately Exposed to Sulfate Environment

The use of ternary blended cements with limestone filler and calcined clays can improve the durability of concrete structures exposed to aggressive environ-ments and extend their service life. In sulfate-rich environments, the effects of supple-mentary cementitious materials depend on the replacement level and the progress of hydration. Low level of limestone filler contributes to the stabilization of AFt due to formation of monocarboaluminate. However, high replacement increases the effective w/c ratio and the capillary porosity, favoring the sulfate penetration. The use of active pozzolans improves sulfate resistance by reducing portlandite content and the permea-bility, which minimize ettringite and gypsum formation and sulfate penetration. It is generally assumed that curing prior to sulfate exposure should be extended to allow the pozzolanic reaction to progress. It is currently uncertain the effectiveness of calcined clay in combination with limestone filler when the cement is exposed immediately to aggressive environments. Typical structures affected by sulfate attack are commonly build in situ, thus being exposed to the aggressive environment since casting. This paper analyses external sulfate attack of blended cements with 30 % replacement by combinations of limestone filler and/or calcined clay exposed to Na2SO4 solution at two days after casting. For that, expansions, mass variation, visual appearance and com-pressive strength are monitored in mortars and pastes during 6 months. The evolution of microstructure was evaluated with XRD. Despite the lack of curing prior to sulfate exposure, cement with calcined clay showed an excellent resistance to external sulfate attack, while limestone cements presented a worse performance

Estudios preliminares de deformaciones volumétricas en pastas de cemento portland con la adición de arcillas calcinadas illíticas

Con el objetivo de reducir el impacto ambiental asociado a la producción del cemento, durante las últimas décadas porcentajes del clinker han sido reemplazados por materiales cementíceos suplementarios (SCMs). Entre estos, han cobrado importancia las arcillas calcinadas, ya que producen baja emisión de CO2 durante su calcinación, por su composición mineralógica no son de interés para otras industrias y el costo es adecuado para ser utilizadas como SCMs. Este trabajo se centró en el estudio de los cambios dimensionales / volumétricos a temprana edad se centró este trabajo. Se seleccionaron dos arcillas calcinadas illíticas de la provincia de Buenos Aires. El objetivo fue realizar unas primeras estimaciones de las contracciones química y autógena, a temprana edad desde tiempo 0. Los estudios se realizaron en pastas (relación agua/material cementíceo 0,275) utilizando un Cemento portland tipo II / A-L, al cual se le incorporó como SCMs distintos porcentajes (10%, 20% y 30%) de arcillas illíticas calcinadas.Laboratorio de Entrenamiento Multidisciplinario para la Investigación Tecnológica (LEMIT

Estudios de arcillas calcinadas illíticas como posibles inhibidoras de la reacción álcali sílice

Las arcillas illíticas calcinadas adquieren propiedades puzolánicas luego de la activación térmica a 950 °C, lo que causa la deshidroxilación y el colapso de la estructura formando un alumino-silicato meta-estable. Este material al combinarse con el hidróxido de calcio proveniente de la hidratación del cemento portland adquiere propiedades puzolánicas. En este trabajo se estudiaron dos arcillas calcinadas de Olavarría, provincia de Buenos Aires, para determinar su potencial como inhibidoras de la Reacción Álcali-Sílice (RAS), utilizando el ensayo expansión de barras de mortero con vidrio Pyrex® a 38 °C (Norma ASTM 441). Se utilizaron tres cementos portland, uno con bajo contenido de álcalis (Na2Oeq = 0,37 %), otro con moderado contenido de álcalis (Na2Oeq = 0,74 %), y el restante con elevado contenido de álcalis (Na2Oeq =1,03 %) midiendo la expansión hasta la edad de un año. A los 7 y 14 días, se determinó la cantidad de álcalis libres en el líquido de poros extraído de las probetas mediante el espectrofotómetro de absorción y emisión atómica. Los resultados de expansión no permiten considerar a las arcillas illíticas como inhibidoras de la RAS, pero si disminuye notablemente la expansión. Por otra parte, se observó que los álcalis libres disminuyen en el tiempo, indicando que se encuentran ligados o combinados en los compuestos de hidratación

Estudios preliminares de deformaciones volumétricas en pastas de cemento portland con la adición de arcillas calcinadas illíticas

Con el objetivo de reducir el impacto ambiental asociado a la producción del cemento, durante las últimas décadas porcentajes del clinker han sido reemplazados por materiales cementíceos suplementarios (SCMs). Entre estos, han cobrado importancia las arcillas calcinadas, ya que producen baja emisión de CO2 durante su calcinación, por su composición mineralógica no son de interés para otras industrias y el costo es adecuado para ser utilizadas como SCMs. Este trabajo se centró en el estudio de los cambios dimensionales / volumétricos a temprana edad se centró este trabajo. Se seleccionaron dos arcillas calcinadas illíticas de la provincia de Buenos Aires. El objetivo fue realizar unas primeras estimaciones de las contracciones química y autógena, a temprana edad desde tiempo 0. Los estudios se realizaron en pastas (relación agua/material cementíceo 0,275) utilizando un Cemento portland tipo II / A-L, al cual se le incorporó como SCMs distintos porcentajes (10%, 20% y 30%) de arcillas illíticas calcinadas.Laboratorio de Entrenamiento Multidisciplinario para la Investigación Tecnológica (LEMIT

Estudios preliminares de deformaciones volumétricas en pastas de cemento portland con la adición de arcillas calcinadas illíticas

Con el objetivo de reducir el impacto ambiental asociado a la producción del cemento, durante las últimas décadas porcentajes del clinker han sido reemplazados por materiales cementíceos suplementarios (SCMs). Entre estos, han cobrado importancia las arcillas calcinadas, ya que producen baja emisión de CO2 durante su calcinación, por su composición mineralógica no son de interés para otras industrias y el costo es adecuado para ser utilizadas como SCMs. Este trabajo se centró en el estudio de los cambios dimensionales / volumétricos a temprana edad se centró este trabajo. Se seleccionaron dos arcillas calcinadas illíticas de la provincia de Buenos Aires. El objetivo fue realizar unas primeras estimaciones de las contracciones química y autógena, a temprana edad desde tiempo 0. Los estudios se realizaron en pastas (relación agua/material cementíceo 0,275) utilizando un Cemento portland tipo II / A-L, al cual se le incorporó como SCMs distintos porcentajes (10%, 20% y 30%) de arcillas illíticas calcinadas.Laboratorio de Entrenamiento Multidisciplinario para la Investigación Tecnológica (LEMIT