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16 VIII Congreso Nacional de Materiales - Valencia 2004 145 Estudio de la influencia de la temperatura ambiental en la trabajabilidad y resistencia del hormigón J. Ortiza , A. Aguadob , L. Agullób , T. Garcíab a) Doctorando en Ingeniería de la Construcción, Universitat Politècnica de Catalunya, Becario del CONACYT - México b) Departamento de Ingeniería de la Construcción, Universitat Politècnica de Catalunya, C. Jordi Girona, 1-3 (edificio C1), 08034 - Barcelona - España En este trabajo se presenta el esquema general de un proyecto de investigación sobre la influencia de la temperatura ambiental sobre la trabajabilidad y la resistencia del hormigón con el objeto de desarrollar alguna metodología a nivel industrial para optimizar la dosificación del cemento en el hormigón. Se simularon en laboratorio condiciones climáticas de temperatura y humedad relativa y se fabricaron hormigones y morteros, en los cuales se midió su temperatura y se determinó su consistencia y resistencia a compresión. Los resultados muestran una clara correlación entre la temperatura y la trabajabilidad y entre la temperatura y la resistencia, teniéndose los resultados más desfavorables en las condiciones de verano. Las conclusiones apuntan a los áridos como un constituyente de gran importancia debido a su gran proporción en el hormigón y a su susceptibilidad a la temperatura. 216 Polimeros minerales alcalinos A. Palomo*, A. Fernández-Jiménez y M. T. Blanco-Varela Instituto de ciencias de la construcción “Eduardo Torroja” (CSIC). Aptdo. 19002 Madrid (España) Los Polímeros Minerales Alcalinos constituyen una novedosa familia de materiales que entre otras interesantes propiedades poseen la capacidad de conjugar cualidades específicas de los cementos con cualidades características de las cerámicas tradicionales y con atributos que solo pertenecen a las zeolitas. Estos materiales se sintetizan por ataque, en medio fuertemente alcalino, de determinados minerales arcillosos o subproductos industriales con elevados contenidos en sílice amorfa (o vítrea) y alúmina. En el presente trabajo se presentan algunos aspectos relativos a la síntesis y caracterización de esta familia de materiales. 144 FTIR characterisation of leaching effects in Portland cement pastes due to neutralisation of their alkaline nature Hidalgoº, S. Petitb , C. Andradeº ºInstituto Eduardo Torroja (CSIC), C/Serrano Galvache 4, 28033 Madrid, Spain. bUniversité de Poitiers, CNRS UMR 6532 HydrASA, 40, avenue du Recteur Pineau, F-86022 Poitiers Cedex, France FTIR spectroscopy was used to characterise the microstructural changes in cement pastes when they are submitted to a long term water aggression. Due to the long timescales involved in laboratory experiments using groundwaters, accelerated tests have to be used to evaluate the long-term behaviour of concretes. In this work, the leaching of cement pastes has been performed in HNO3 medium, using powders with a low and controlled particle size, in order to produce significant degradation, and to achieve equilibrium or near-equilibrium conditions between the leachant medium and cement paste. 241 Cementos Pórtland adicionados con puzolanas silicoaluminosas: Evaluación del calor de hidratación. J. Payá 1 , M.V. Borrachero 1 , J. Monzó 1 , L.Soriano 1 , S. Velázquez 2 . 1 Grupo de Investigación en Química de los Materiales de Construcción (GIQUIMA) Departamento de Ingeniería de la Construcción. Universidad Politécnica de Valencia. Camino de Vera s/n. E-46071 Valencia- Spain. 2 Universidad Panamericana Campus Guadalajara. Prolongación Calzada Circunvalación Poniente 49. Ciudad Granja, 45010 Zapopan, Jalisco (México). La hidratación del cemento Pórtland es un proceso exotérmico, que puede dar lugar a incrementos importantes de temperatura en el hormigón, en condiciones semiadiabáticas o en hormigones con elevados contenidos en cemento. Dicho aumento puede tener consecuencias adversas para su calidad, debido a la generación de tensiones y la aparición de microfisuras, las cuales afectarían negativamente a las propiedades mecánicas y a la durabilidad del mismo. Habitualmente, el uso de materiales puzolánicos de adición (puzolanas naturales y cenizas volantes) o de adiciones hidráulicas (escorias de alto horno) permite reducir la cantidad global de calor liberado por la mezcla, aunque, en estos casos, la ganancia de resistencia mecánica del hormigón se ve retrasada con respecto a los hormigones con solo cemento. En el caso de puzolanas muy reactivas como el metacaolín (MK) y el catalizador gastado de craqueo catalítico (FCC), se podrían fabricar estos hormigones de elevada resistencia mecánica a tiempos cortos; sin embargo, estas puzolanas influirían tanto en el calor global como en el calor instantáneo liberado por la mezcla cementante (cemento más puzolana). El objetivo de esta investigación ha sido evaluar la contribución que estas puzolanas, MK y FCC, tienen sobre el calor de hidratación de cemento, a efectos de valorar las ventajas que puede tener su uso con respecto al control de la temperatura del hormigón durante los procesos de fraguado y endurecimiento. Para ello, se evalúa y compara cementos con las adiciones puzolánicas MK y FCC, así como
VIII Congreso Nacional de Materiales - Valencia 2004 cementos con filler calizo (CA), a efectos de comprobar el efecto partícula, el efecto dilución, el efecto puzolánico y la concentración de sulfatos como regulador del fraguado en la hidratación del cemento Pórtland. Fueron registradas curvas de calor liberado en el proceso de hidratación, tanto en experiencias de mezcla previa (0-7 días) como en experiencias de hidratación “in situ” (24 horas). El registro del calor liberado se efectuó por medio de un calorímetro de conducción, evaluando la velocidad de emisión de calor. A partir de la ecuación de Tian-Calvet y de los datos de calibrado, se calculó tanto la velocidad instantánea de liberación de calor como el calor total emitido a lo largo de un periodo. Se llevaron a cabo ensayos con cemento blanco tipo I y con mezclas preparadas a partir de sustituciones del 15% en peso de dicho cemento por FCC, MK y CA. Se observó, en general, que la presencia de estas puzolanas acorta el tiempo en el que se alcanza la máxima velocidad de liberación de calor, pero se estimó que el calor total fue inferior al que se obtiene en pastas con cemento solo. 021 Comportamiento reológico de pastas de escoria activada alcalinamente en presencia de aditivos superplastificantes y reductores de la retracción M. Palacios, F. Puertas Instituto de Ciencias de la Construcción Eduardo Torroja (CSIC) Madrid El pre1sente trabajo muestra el diferente comportamiento de aditivos superplastificantes y reductor de la retracción sobre las propiedades reológicas y tiempos de fraguado de pastas de cemento portland y de escoria activada alcalinamente. Se utilizaron dos disoluciones activadoras, waterglass y NaOH con un contenido de Na2O del 4% con respecto a la masa de escoria. Los aditivos superplastificantes disminuyen el esfuerzo de cizalla umbral de pastas de cemento portland ordinario al adsorberse sobre las partículas de cemento y ejercer fuerzas de dispersión de tipo electrostático o estérico entre ellas, lo que origina además el retraso de las reacción de hidratación. Este mismo efecto presenta el aditivo derivado de naftaleno sobre pastas de escoria activada con NaOH, mientras que el aditivo copolímero vinílico no afecta significativamente a las propiedades reológicas (esfuerzo de cizalla y viscosidad plástica) y a los tiempos de fraguado de pastas de escoria activada con waterglass, excepto cuando se adiciona 0.3 y 0.5% de dicho aditivo, en cuyo caso se produce un retraso de la reacción de activación. Por último, el aditivo reductor de la retracción no modifica los parámetros reológicos ni a los tiempos de fraguado de pastas de cemento portland aunque induce un aumento del esfuerzo de cizalla umbral y un retraso del final del fraguado cuando se adiciona un 0.3% del reductor de la retracción. 128 Escorias de cobre: comportamiento puzolánico y fijación de los elementos pesados en morteros M. I. Sánchez de Rojas, J. Rivera y M. Frías Instituto Eduardo Torroja (CSIC, C/Serrano Galvache, 4. 28033 Madrid-España La industria cementera ha sido pionera en la reutilización de subproductos industriales en la fabricación de cementos, con el consiguiente ahorro energético, existiendo pruebas del buen comportamiento de estos materiales en la durabilidad de los morteros y hormigones, a los que confieren mejoras en ciertas propiedades. Sin embargo, el aprovechamiento de estos residuos industriales, con garantía de respetar el medioambiente, exige realizar estudios que contemplen el posible efecto contaminante de sus elementos nocivos. Las escorias procedentes de metalurgias no férricas (como las de plomo, cobre, níquel, cinc...), pueden presentan actividad puzolánica y, por tanto, ser aplicadas como adición activa en la fabricación de cementos mixtos. Sin embrago, estos materiales son susceptibles a contener elementos pesados, y, en la actualidad, su uso se ve limitado por la posible contaminación de las aguas en contacto con los hormigones o morteros elaborados con este tipo de materiales. En este trabajo se recoge el estudio llevado a cabo con una escoria procedente de la metalurgia del cobre. Se pone de manifiesto su comportamiento puzolánico y como los elementos contaminares pueden ser retenidos en la matriz cementante. 242 Fabricación de cementos con residuos de catalizador de craqueo catalítico (FCC): Propiedades reológicas, fraguado y estabilidad de volumen en pastas M.V. Borrachero 1 , J. Payá 1 , J. Monzó 1 , S. Velázquez 2 . 1 Grupo de Investigación en Química de los Materiales de Construcción (GIQUIMA) Departamento de Ingeniería de la Construcción. Universidad Politécnica de Valencia. Camino de Vera s/n. E-46071 Valencia- Spain. 2 Universidad Panamericana Campus Guadalajara. Prolongación Calzada Circunvalación Poniente 49. Ciudad Granja, 45010 Zapopan, Jalisco (México). En este trabajo de investigación se recoge los resultados sobre estudios realizados en pastas de cemento con FCC, residuo generado en las refinerías de petróleo, que ha demostrado su elevado carácter puzolánico y su alta reactividad en mezclas con cemento Pórtland. Se ha analizado sus propiedades reológicas en estado fresco, estudiando la variación del esfuerzo de cizalla en función de la velocidad de corte en pastas con solo cemento y cemento/FCC 85/15, variando la relación agua/conglomerante, y se ha calculado analíticamente el valor de la viscosidad plástica (µ) a través de modelos. Se observa que el catalizador es una sustancia que demanda agua de forma significativa. Para compensar dicha demanda, fueron fabricadas pastas con sustitución mixta de FCC+ CV (CV ceniza volante), y se estudió la viscosidad, con objeto de evaluar si la demanda de agua del FCC, podía verse compensada con el incremento de la fluidez que provoca la presencia de las cenizas volantes en mezclas cementantes. Además, sobre estas mezclas cemento/FCC y 17
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