Cementos con humo de sílice y escoria granulada de alto horno: comportamiento resistente e hidratación

This paper analyses the influence of portland cement replacement by silica fume (up to 10%) and/or granulated blast furnace slag (up to 70%) on the hydration cement (XRD, heat of hydration, non evaporable water content and calcium hydroxide content) curing under sealed conditions and their effect on the mechanical strength. The obtained results indicate that binary cements containing silica fume and ternary cements there was a significant increase of hydration rate at early age. At later ages, most of studied cements have an equivalent or greater strength that those obtained in the plain portland cement.En este trabajo se analiza la influencia de la incorporación al cemento portland de humo de sílice (hasta 10%) y/o escoria granulada de alto horno (hasta 70%) sobre la hidratación (DRX, calor de hidratación, contenido de agua no evaporable y de hidróxido de calcio), bajo condiciones de curado sellado y su incidencia sobre la resistencia mecánica. Los resultados obtenidos indican que en los cementos binarios con humo de sílice y en los cementos ternarios se produce un importante aumento de la velocidad de hidratación en las primeras edades, mientras que a edades más avanzadas la mayor parte del dominio estudiado alcanza o supera la resistencia obtenida por el cemento portland sin adición

Evolución de la hidratación en cementos con adiciones

In this paper, the hydration mechanism of portland cement pastes with limestone, quartz and natural pozzolan (80/20 weight) was analized. The techniques used were nonevaporable water content, pozzolanic activity and X-ray diffraction. Results show that filler effect increases initially the amount of hydration products in all pastes. For limestone pastes, the dilution effect is significant at long time, for quartz and pozzolan pastes the dilution effect was lower due to the contribution of the pozzolanic reaction.En el presente trabajo se analizó el mecanismo de hidratación de pastas de cemento portland normal con la incorporación de caliza, cuarzo y puzolana natural (proporción 80/20 en peso), por medio de la evaluación del contenido de agua no evaporable, la actividad puzolánica por vía química y la formación de productos de hidratación por DRX. Los resultados obtenidos permitieron determinar un aumento de la cantidad de productos de hidratación inicial debidos al efecto filler en todas las pastas. En las pastas con caliza se evidenció el efecto de dilución a edades avanzadas, en tanto que en las pastas con cuarzo y puzolana, este efecto fue menos predominante debido a la contribución de la reacción puzolánica

Hormigones con cementos compuestos ternarios. Parte I: estado fresco y resistencia mecánica

While there is ample information in the literature on the mechanical performance and durability of concrete made with either limestone or granulated blast furnace slag,very little is known about the effect of the combined action of these two additions on concrete properties. The present paper evaluates the early stage properties and mechanical strength of binary and ternary cement concrete containing up to 18% limestone and 20% granulated blast furnace slag. The results show that the use of ternary cements has no substantial effect on concrete setting time, although it does reduce bleeding and enhance mechanical strength with respect to unadditioned Portland and/or binary cement concrete.En la bibliografía existe abundante información acerca del comportamiento mecánico y durable de hormigones elaborados con la incorporación individual de caliza y de escoria granulada de alto horno. Sin embargo, la modificación de las propiedades por la acción conjunta de las mismas es prácticamente desconocida. En este trabajo se evalúan las propiedades en estado fresco y el comportamiento mecánico de hormigones elaborados con cementos compuestos binarios y ternarios conteniendo hasta 18% de caliza y 20% de escoria granulada de alto horno. Los resultados indican que la utilización de cementos ternarios en hormigones no modifican sustancialmente el tiempo de fraguado, disminuyen la exudación y presentan un mejor comportamiento mecánico que los hormigones elaborados con cemento Portland sin adición y/o binarios

Hormigones con cementos compuestos ternarios. Parte III: optimización por multicriterios

Optimization methods are tools of vital importance in composite material design, where large numbers of components and design criteria must be taken into account. The formulation of today’s separately milled custommade cements is a clear example of just such a case, for the components must be proportioned to yield mortars and concretes with the proper balance of durability, strength, financial and environmental features. Multicriteria optimization has been used to develop many materials, although its application in cement formulation has yet to be explored. The present paper discusses the use of an objective function to jointly optimize sorptivity and compressive strength in limestone- (up to 20%) and/or granulated blast furnace slag- (up to 20%) additioned Portland cement concrete.Los métodos de optimización constituyen una herramienta de vital importancia en el diseño de materiales compuestos, donde la cantidad de componentes de la mezcla y los criterios de diseño que deben tenerse en cuenta en el proceso de fabricación son numerosos. En la actualidad, la formulación de un cemento a medida (tailor made) a partir del proceso de molienda separada es un claro ejemplo de ello, pues las proporciones relativas de las componentes de la mezcla deben permitir luego obtener morteros y hormigones con el equilibrio justo entre los requerimientos durables, mecánicos, económicos y ecológicos que se soliciten. La optimización por multicriterios ha sido empleada en el desarrollo de diversos materiales, sin embargo, su aplicación en la formulación del cemento no ha sido aún explorada. En este trabajo se presenta la optimización conjunta de la capacidad de absorción y la resistencia a compresión de hormigones elaborados con cemento Portland con caliza (hasta un 20%) y/o escoria granulada de alto horno (hasta un 20%) utilizando la función objetivo

Cementos compuestos elaborados con puzolana natural y escoria granulada de alto horno

For reasons of market demand and Portland cement production,the manufacture of cements with two or more separately ground additions to produce customized cements is becoming common practice.When pozzolan or slag content in this type of cements is high, however, the initial strength of the resulting product may be adversely impacted. This problem can be minimized by activating one or both of the replacement materials. The present study analyzes the effect of Portland cement additions such as physically activated natural pozzolan(up to 20%) and/or granulated blast furnace slag (up to 35%) on mortar flexural and compressive strength. The results show that higher strength is attained in ternary than binary cements. Initially (2 and 7 days), the highest compressive strengths are reached by mortars with up to 13% natural pozzolan and 5% slag, whereas at later ages mortars with larger proportions of additions are found to perform best.Debido a las exigencias del mercado y de la producción de cemento Portland, es cada vez más frecuente la elaboración de cementos con dos o más adiciones a partir de la molienda separada de sus constituyentes, dando origen a la formulación de los cementos a medida.Cuando el contenido de adiciones es alto, la utilización de puzolana y escoria en este tipo de cementos presenta la peculiaridad de disminuir la resistencia inicial del cemento resultante. Sin embargo, si algunas o ambas adiciones se activan, este problema puede minimizarse. En este trabajo se analiza la influencia de la incorporación al cemento Portland de puzolana natural (hasta 20%) activada físicamente y/o escoria granulada de alto horno (hasta 35%) sobre la resistencia a flexión y a compresión de morteros. Los resultados indican que los cementos ternarios presentan un mejor comportamiento resistente que los cementos binarios. Las máximas resistencias a compresión en las primeras edades (2 y 7 días)se alcanzan con hasta 13% de puzolana natural y 5% de escoria, mientras que a edades más avanzadas se trasladan a mayores contenidos de puzolana y escoria

Effect of wet curing duration on long-term performance of concrete in tidal zone of marine environment

A proper initial curing is a very simple and inexpensive alternative to improve concrete cover quality and accordingly extend the service life of reinforced concrete structures exposed to aggressive species. A current study investigates the effect of wet curing duration on chloride penetration in plain and blended cement concretes which subjected to tidal exposure condition in south of Iran for 5 years. The results show that wet curing extension preserves concrete against high rate of chloride penetration at early ages and decreases the difference between initial and long-term diffusion coefficients due to improvement of concrete cover quality. But, as the length of exposure period to marine environment increased the effects of initial wet curing became less pronounced. Furthermore, a relationship is developed between wet curing time and diffusion coefficient at early ages and the effect of curing length on time-to-corrosion initiation of concrete is addressed.Peer reviewedCivil and Environmental Engineerin