Datos clave preparación de cemento

ISSN 1818-6742
Impreso en Nicaragua
www.uni.edu.ni/Nexo
Vol. 21, No. 01, pp. 11-18 / Junio 2008

Comparación de las propiedades del concreto utilizando
escoria de alto horno como reemplazo parcial y total
del cemento Pórtland ordinario
L. Espinoza1* e I. Escalante2
1

Facultad de Ingeniería Química, Universidad Nacional de Ingeniería (UNI)
PO Box 5595, Managua, Nicaragua
E-mail:lester.espinoza@gmail.com
2
Centro de Investigación y de Estudios Avanzados, Instituto Politécnico Nacional (IPN)
Unidad Saltillo, Coahuila CP 25900, México
E-mail: ivan.escalante@cinvestav.edu.mx

(recibido/received: 08-Enero-2007; aceptado/accepted: 28-Mayo-2007)

RESUMEN
Se realizó una investigación con dos tipos de concreto siguiendo la norma ACI 211.1: a) concretos sustituidos al 30,
50y 70 % con escoria de alto horno (EAH) y b) concretos 100 % EAH activada con 4, 6 y 8 % de óxido de sodio
(Na2O) en forma de silicato de sodio de módulo 2.0. Todos los sistemas se caracterizaron mecánicamente de 1 a 28
días. Se utilizó microscopía electrónica de barrido y espectroscopía por dispersión de energía para analizar la
microestructura, grado de avance de la reacción y productosformados. La sustitución parcial del cemento Pórtland
(CPO) por EAH no fue benéfica para las propiedades mecánicas, contrario a la sustitución total por EAH activada,
la cuál resultó en propiedades mecánicas superiores que las de concretos de puro CPO. La activación de la escoria
con 8 % de Na2O resultó más efectiva, seguido de 6 y 4 % de Na2O.
Palabras claves: activación con silicato de sodio;concreto; escoria activada; escoria de alto horno; propiedades
mecánicas del concreto

ABSTRACT
An investigation was carried out with two kinds of concretes following the ACI 211.1 norm: a) replaced concretes
with 30, 50 and 70 % with Blast Furnace Slag (BFS) and b) activated 100 % BFS concretes with 4, 6 and 8 % of
waterglass (SiO2/Na2O = 2.0) added in equivalent of Na2O. All the systems weremechanically characterised from
1 to 28 days. Scanning electron microscopy and energy dispersive spectroscopy were used to analyse the
microstructure, reaction yield and by-products. The partial substitution of the neat Ordinary Portland Cement (OPC)
was not good for the mechanical properties, against the total substitution by activated BFS, which resulted in
mechanical properties better thanthe concretes of neat OPC. The slag activation with 8 % Na2O was more effective,
followed by 6 and 4 % Na2O.
Keywords: activated slag; activation with waterglass; blast furnace slag; concrete; concrete mechanical properties
*Autor para la correspondencia

L. Espinoza e I. Escalante

INTRODUCCIÓN
El concreto es el material que ha tenido el mayor
uso en la construcción de edificios einfraestructura en la historia de la civilización.
Está constituido principalmente por cemento
Pórtland, agregados (gruesos y finos) y agua. Sin
embargo, la producción de cemento Pórtland es
un proceso que demanda un alto consumo de
energía (aproximadamente 4,000 kJ/kg cemento,
25 % pérdidas) y con alta emisión de
contaminantes (0.85-1.0 kg de CO2/kg cemento)
por descarbonatación de materiaprima y uso de
combustible (Escalante, 2002).
Desde el punto de vista mundial, existe el
constante crecimiento de la población, que a su
vez demanda infraestructura de vivienda y
social. Para satisfacer la creciente demanda de
cemento, es necesario encontrar otras
alternativas, de otra forma, los costos
económicos, energéticos y ambientales serán
muy altos.
Es dentro de este contexto queaparece la escoria
de alto horno (EAH), la cual es un subproducto
no metálico obtenido de la fabricación de hierro.
Su composición química es similar a la del
cemento Pórtland, lo cual la hace un material de
desecho altamente interesante para su uso como
reemplazo parcial o total del cemento Pórtland.
La utilización de la EAH como reemplazo total
del CPO implica su activación química con...