cemento portland
Páginas: 63 (15717 palabras)
Publicado: 19 de diciembre de 2014
COMPOSICION
DE LA PASTA DE
CEMENTO PORTLAND
(PARTE I)
H.J.H. BROUWERS
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA CIVIL
FACULTAD DE INGENIERÍA TECNOLÓGICA
UNIVERSIDAD DE TWENTE (HOLANDA)
Powers y Brownyard (1948) fueron los primeros que investigaron sistemáticamente la reacción del cemento con el agua y la composición de la pasta de cemento.
Ellos introdujeron el concepto de agua no evaporable(agua retenida en el caso
de aplicarse un tipo de secado de la muestra conocido como P-secado (P-dried))
y el de agua del gel (agua adicional retenida por encima de la saturación). Sus
volúmenes específicos (vn y vg) son inferiores que los correspondientes a los del
agua libre, produciendo una retracción química. Además, el agua retenida se
relacionó posteriormente con el contenido de lascuatro fases más abundantes
en el clínker, es decir, alita, belita, aluminato y ferrita.
En primer lugar, aquí su trabajo se revisa a fondo. Posteriormente, se demostrará
que sus datos relativos a la retención de agua permiten el estudio de las reacciones molares de las fases principales y de los productos de reacción formados,
lo cual representa una innovación importante. En este sentido, el C4AFreacciona
muy probablemente con el C3S y/o el C2S para formar un hidrogranate que contiene silicio. Los silicatos de calcio restantes reaccionan para formar el gel C-S-H
(C1.7SH3.2 cuando está saturado) y el CH. El C parece reaccionar exclusivamente
con el C3A. En el caso de la carbonatación, ambas fases reaccionan para dar
hemi-carbonato, mono-sulfato, etringita y aluminato de calciotetrahidratado. El
concepto de “grado de carbonatación” se introduce para cuantificar la fracción
del mono-sulfato que se carbonata en el tiempo, permitiendo así la cuantificación
de los cuatro productos de hidratación.
Los volúmenes específicos del agua no-evaporable y del agua del gel se determinan empleando las reacciones molares y los volúmenes específicos conocidos
de los productos cristalinosde la hidratación. También, se han obtenido estas propiedades para el gel C-S-H amorfo, así como la densidad del gel C-S-H saturado
Agosto 2007 / Nº 904
ISSN: 0008-8919. PP.:4-28
(2,25 g/cm3) y su porosidad (34%). Para todos los productos de hidratación se obtiene un vn = 0,72 cm3/g, y
para la mayoría de dichos productos de hidratación un vg = 0,9 cm3/g, lo que implica una concordanciaacertada de las reacciones molares individuales y del modelo original de la pasta.
El nuevo modelo de reacción proporciona la masa y el volumen de cada producto de hidratación
formado para cualquier composición dada del cemento (clínker y yeso), por lo que cada fase del clínker
puede seguir su propio desarrollo en cuanto a la madurez. Esta información se utiliza para obtener una
expresiónmejorada para la porosidad real del gel de la pasta y del agua químicamente enlazada. Cada
producto formado influye en las propiedades macroscópicas de la pasta, tales como la permeabilidad, la
resistencia, la fluencia, la retracción química y la capacidad de enlace de la pasta. La cuantificación de
estos productos según lo presentado aquí, será útil a la ingeniería que utilice materiales fabricadoscon
cemento pórtland.
1. Introducción
mente (aunque quizás, no es extensamente leído), todavía
no se ha realizado una revisión rigurosa de su modelo teórico
En un trabajo pionero, Powers y Brownyard (1948) fueron
y de los resultados experimentales. Czernin (1959), Locher
los primeros en investigar sistemáticamente la reacción del
(1975), Hansen (1986), Taylor (1997), Neville(2000) y
cemento y con el agua y la formación de la pasta de cemento.
Jensen y Hansen (2001) resumen las propiedades más
A finales de los años 40, presentaron un modelo para la pasta
importantes del modelo, pero los experimentos, el modelo
de cemento en el cual se distinguían el agua y el cemento
y las ecuaciones subyacentes merecen una discusión más
no reaccionado, el...
DE LA PASTA DE
CEMENTO PORTLAND
(PARTE I)
H.J.H. BROUWERS
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA CIVIL
FACULTAD DE INGENIERÍA TECNOLÓGICA
UNIVERSIDAD DE TWENTE (HOLANDA)
Powers y Brownyard (1948) fueron los primeros que investigaron sistemáticamente la reacción del cemento con el agua y la composición de la pasta de cemento.
Ellos introdujeron el concepto de agua no evaporable(agua retenida en el caso
de aplicarse un tipo de secado de la muestra conocido como P-secado (P-dried))
y el de agua del gel (agua adicional retenida por encima de la saturación). Sus
volúmenes específicos (vn y vg) son inferiores que los correspondientes a los del
agua libre, produciendo una retracción química. Además, el agua retenida se
relacionó posteriormente con el contenido de lascuatro fases más abundantes
en el clínker, es decir, alita, belita, aluminato y ferrita.
En primer lugar, aquí su trabajo se revisa a fondo. Posteriormente, se demostrará
que sus datos relativos a la retención de agua permiten el estudio de las reacciones molares de las fases principales y de los productos de reacción formados,
lo cual representa una innovación importante. En este sentido, el C4AFreacciona
muy probablemente con el C3S y/o el C2S para formar un hidrogranate que contiene silicio. Los silicatos de calcio restantes reaccionan para formar el gel C-S-H
(C1.7SH3.2 cuando está saturado) y el CH. El C parece reaccionar exclusivamente
con el C3A. En el caso de la carbonatación, ambas fases reaccionan para dar
hemi-carbonato, mono-sulfato, etringita y aluminato de calciotetrahidratado. El
concepto de “grado de carbonatación” se introduce para cuantificar la fracción
del mono-sulfato que se carbonata en el tiempo, permitiendo así la cuantificación
de los cuatro productos de hidratación.
Los volúmenes específicos del agua no-evaporable y del agua del gel se determinan empleando las reacciones molares y los volúmenes específicos conocidos
de los productos cristalinosde la hidratación. También, se han obtenido estas propiedades para el gel C-S-H amorfo, así como la densidad del gel C-S-H saturado
Agosto 2007 / Nº 904
ISSN: 0008-8919. PP.:4-28
(2,25 g/cm3) y su porosidad (34%). Para todos los productos de hidratación se obtiene un vn = 0,72 cm3/g, y
para la mayoría de dichos productos de hidratación un vg = 0,9 cm3/g, lo que implica una concordanciaacertada de las reacciones molares individuales y del modelo original de la pasta.
El nuevo modelo de reacción proporciona la masa y el volumen de cada producto de hidratación
formado para cualquier composición dada del cemento (clínker y yeso), por lo que cada fase del clínker
puede seguir su propio desarrollo en cuanto a la madurez. Esta información se utiliza para obtener una
expresiónmejorada para la porosidad real del gel de la pasta y del agua químicamente enlazada. Cada
producto formado influye en las propiedades macroscópicas de la pasta, tales como la permeabilidad, la
resistencia, la fluencia, la retracción química y la capacidad de enlace de la pasta. La cuantificación de
estos productos según lo presentado aquí, será útil a la ingeniería que utilice materiales fabricadoscon
cemento pórtland.
1. Introducción
mente (aunque quizás, no es extensamente leído), todavía
no se ha realizado una revisión rigurosa de su modelo teórico
En un trabajo pionero, Powers y Brownyard (1948) fueron
y de los resultados experimentales. Czernin (1959), Locher
los primeros en investigar sistemáticamente la reacción del
(1975), Hansen (1986), Taylor (1997), Neville(2000) y
cemento y con el agua y la formación de la pasta de cemento.
Jensen y Hansen (2001) resumen las propiedades más
A finales de los años 40, presentaron un modelo para la pasta
importantes del modelo, pero los experimentos, el modelo
de cemento en el cual se distinguían el agua y el cemento
y las ecuaciones subyacentes merecen una discusión más
no reaccionado, el...
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