Full factorial design to assess the concrete gas permeability

Novel composite material durability is mainly affectedby the transport of fluids and ions through thepore system which are potentially able to producedamage. Then, a key indicator of long-term durabilityof the structures can be the ease with which aggressiveagents are transported through the pore system,i.e. composite material permeability. The purpose ofthis paper is to broaden our knowledge of air permeabilitytesting conditions and, in particular, how it isaffected by the preconditioning temperature and testingpressure. Optimization of variables to determinatethe air permeability coefficient was done by using a 23full factorial design. Air permeability results are recordedin ∅150x70 mm3 concrete specimens. The airpermeability determination procedure gives reliableinformation about the quality of concrete with regardto its durability

Efecto de la granulometría de los áridos en la permeabilidad al aire del hormigón

Great durability problems are being found in concrete structures related to the penetrability of aggressive agents through the concrete (ie. chloride penetration, sulphate attack, carbonation, freezing and thawing, and so on). Air permeability coefficient is used as an effective tool to estimate the potential durability of concrete structures due to its direct relation with the microstructure and the moisture content. This paper discusses the effect of the aggregate grading and water/cement ratio on the air permeability coefficient. An aggregate grading with more sand than coarse aggregates has resulted more beneficial from the point of view of concrete air permeability. This fact can be attributed to a denser skeleton formed by the finer aggregates. With fine aggregates, the higher water/cement ratio, the lower air permeability. However, the contrary was found with coarse aggregates. Overall, a temperature increase from 20 °C to 60 °C during preconditioning led to a Dair increase of 40–80%.Se han encontrado una gran cantidad de problemas de durabilidad de estructuras de hormigón relacionados con la penetración de agentes agresivos externos (es decir, penetración de cloruros, ataque por sulfatos, carbonatación, hielo-deshielo, etc.). El coeficiente de permeabilidad al aire se utiliza como una herramienta eficaz para estimar la durabilidad potencial de las estructuras de hormigón debido a su relación directa con su microestructura y contenido de humedad. Se discute el efecto de la gradación de los áridos y relación agua/cemento en el coeficiente de permeabilidad al aire. Con áridos más finos que gruesos, el resultado es más beneficioso, lo que se atribuye a que la arena forma un esqueleto más denso. Con áridos más finos, al aumentar la relación agua/cemento, disminuye la permeabilidad al aire; pero con áridos más gruesos se ha observado lo contrario. Cuando se pre-acondiciona de 20 °C a 60 °C, se produce un aumento del Dair del 40–80%

Influencia de la combinación de nano-SiO2 y nano-Fe2O3 en la resistencia a compresión, resistencia a tracción, porosidad y resistividad eléctrica de morteros de cemento.

The compressive strength, flexural strength, porosity and electrical resistivity properties of cement mortars with nano-Fe2O3 and nano-SiO2 are studied. Amorphous silica is the main component of pozzolanic materials due to its reaction with calcium hydroxide formed from calcium silicate (C3S and C2S) hydration. The pozzolanic reaction rate is not only proportional to the amount of amorphous silica but also to the surface area available for reaction. Subsequently, fine nano-Fe2O3 and nano-SiO2 particles in mortars are expected to improve mortar performance. The experimental results showed that the compressive strength of mortars with nano-Fe2O3 and nano-SiO2 particles were lower than those obtained with the reference mortar at seven and 28 days. It was shown that the nano-particles were not able to enhance mechanical strength on every occasion. The continuous microstructural progress monitored by mercury intrusion porosimetry (MIP) measurements, pore-size distribution (PSD), total porosity and critical pore diameter also confirmed such results.Se estudia la resistencia a compresión y flexión, porosidad y resistividad eléctrica de morteros de cemento con nano-Fe2O3 y nano-SiO2. La sílice amorfa reacciona con el hidróxido de calcio formado en la hidratación del C3S y C2S. La tasa de reacción puzolánica es proporcional a la cantidad de sílice amorfa y la superficie disponible para la reacción, esperando que las partículas finas de nano-Fe2O3 y nano-SiO2 mejoren las propiedades de los morteros. Los resultados experimentales han mostrado que la resistencia a compresión a siete y 28 días de morteros con partículas de nano-Fe2O3 y nano-SiO2 era, en ocasiones, inferior a la obtenida con el mortero de referencia. Se muestra que las nano-partículas no siempre son capaces de mejorar la resistencia de los morteros. Las medidas mediante porosimetría de intrusión de mercurio (PIM) de la distribución de tamaño de poro (DTP), porosidad total y diámetro de poro crítico confirmaron estos resultados

La nueva norma europea de especificaciones de cementos comunes UNE-EN 197-1:2011

In this paper, the novelties of European standard EN 197-1:2011 which has been aprobed on 6th August, 2011 are presented. The european standard EN 197-1:2011 has been published in the Official Journal of the European Union on 19th June, 2012 (C 176/1). The UNEEN 197-1:2011 will be published in Spain in the Official Journal of Spain (B.O.E.). The date of applicability (DAV) of the standard as a harmonised European standard is on 1st of July, 2012 and the date of the end of the coexistence period is on 1st of July, 2013. The former EN 197-1:2000 has been the first European standard in the field of the Construction Products Directive (CPD) and this first revision include the requirements needed for a common cement to be, in addition, sulphate resisting cement. Therefore, the mandate given by the European Commission to CEN to prepare harmonised standards in the cement field (mandate M114) has been fulfilled.En este artículo se presentan las novedades de la nueva norma europea de especificaciones de cementos comunes UNE-EN 197-1:2011 aprobada el 6 de agosto de 2011 como EN 197-1:2011 y publicada el 19 de junio de 2012 en el Diario Oficial de la Unión Europea (DOUE). Esta norma se publicará en el Boletín Oficial del Estado (BOE) antes de final de año. La fecha de disponibilidad (date of applicability, DAV) es el 1 de julio de 2012 y el periodo de coexistencia finalizará el 1 de julio de 2013. La UNE-EN 197-1:2000 fue la primera norma armonizada dentro del campo de la Directiva de Productos de la Construcción (DPC) europea y esta primera revisión incorpora unos nuevos requisitos para establecer cuándo un cemento común, además, es resistente a la acción de los sulfatos. De esta forma, se completa el mandato dado por la Comisión Europea a CEN para la elaboración de normas armonizadas de cementos (mandato M114)

Efecto de la adición de mezclas de ceniza volante y ceniza de fondo procedentes del carbón en la resistencia mecánica y porosidad de cementos Portland

New additions to the cement are needed to achieve a more sustainable and durable construction material. Within this context, bottom ashes can be used as a main constituent of Portland cements when it is mixed in an optimized proportion with fly ashes. The mechanical characteristics of standarized mortars made of mixes of pulverized coal combustion bottom and fly ashes are studied. The mortars were made of ordinary Portland cement (CEM I 42.5 N) and mixes of bottom ashes with fly ashes in similar proportions to those of CEM II/A-V, CEM II/B-V and CEM IV/A (V). Summing up, it can be said that the utilization of bottom ashes mixed with fly ashes in replacement levels from 0% to 100% do not affect significantively on the mechanical caracteristics of the mortars considered in the present study which had an addition maximum content of 35%.La utilización de nuevas adiciones en el cemento es necesaria con el fin de obtener un material más sostenible y durable. En este sentido, las cenizas de fondo o cenicero de las centrales termoeléctricas de carbón se podrían reciclar siendo empleadas como un componente principal de los cementos Portland. Se han estudiado las propiedades mecánicas de unos morteros normalizados elaborados con mezclas de cenizas volantes con cenizas de fondo fabricados con unos porcentajes similares a los correspondientes de los CEM II/A-V, CEM II/B-V y CEM IV/A (V). En conclusión, la utilización de mezclas de cenizas de fondo o cenicero con cenizas volantes sustituyendo a éstas últimas entre el 0% y el 100%, no influye significativamente en el comportamiento mecánico de los morteros estudiados en los que el contenido máximo de adición ha sido del 35%, si bien afecta a determinados aspectos microestructurales, como la cantidad y distribución de poros capilares

Prestaciones del cemento portland ultrafino

By mixing several binder materials and additions with different degrees of fineness, the packing density of the final product may be improved. In this work, ultrafine cement and silica fume mixes were studied to optimize the properties of cement-based materials. This research was performed in mortars made of two types of cement (ultrafine Portland cement and common Portland cement) and two types of silica fume with different particle-size distributions. Two Portland cement replacement ratios of 4% and 10% of silica fume were selected and added by means of a mechanical blending method. The results revealed that the effect of the finer silica fume mixed with the coarse cement enhances the mechanical properties and pore structure refinement at a later age. This improvement is somewhat lower in the case of ultrafine cement with silica fume.La densidad de empaquetamiento del producto final se puede mejorar cuando se mezclan varios conglomerantes y adiciones de diferente finura. En este trabajo se estudiaron varias mezclas de cemento ultrafino y humo de sílice para optimizar las propiedades de los materiales de base cemento. Esta investigación se realizó con morteros fabricados con dos tipos de cemento (cemento Portland ultrafino y cemento Portland común) y dos tipos de humo de sílice con diferentes tamaños de partícula. Se seleccionaron dos porcentajes de sustitución de cemento Portland por humo de sílice (4% y 10%) que se mezclaron mecánicamente. Los resultados revelaron que la mezcla del humo de sílice más fino con el cemento grueso mejora las propiedades mecánicas y el refinamiento de la distribución del tamaño de poro a edades avanzadas. Esta mejora de resistencias y reducción del tamaño de poro era menor en el caso del cemento ultrafino con el humo de sílice

Effect of Sulfate Ions on Galvanized Post-Tensioned Steel Corrosion in Alkaline Solutions and the Interaction with Other Ions

Zinc protection of galvanized steel is initially dissolved in alkaline solutions. However, a passive layer is formed over time which protects the steel from corrosion. The behavior of galvanized steel exposed to strong alkaline solutions (pH values of 12.7) with a fixed concentration of sulfate ions of 0.04 M is studied here. Electrochemical measurement techniques such as corrosion potential, linear polarization resistance and electrochemical impedance spectroscopy are used. Synergistic effects of sulfate ions are also studied together with other anions such as chloride Cl− or bicarbonate ion HCO3− and with other cations such as calcium Ca2+, ammonium NH4+ and magnesium Mg2+. The presence of sulfate ions can also depassivate the steel, leading to a corrosion current density of 0.3 µA/cm2 at the end of the test. The presence of other ions in the solution increases this effect. The increase in corrosion current density caused by cations and anions corresponds to the following orders (greater to lesser influence): NH4+ > Ca2+ > Mg2+ and HCO3− > Cl− > SO42−