Observatorio de I+D+i UPM

Memorias de investigación
Thesis:
DETERMINACIÓN DEL CONTENIDO DE ALÚMINA REACTIVA DE LAS ADICIONES PUZOLÁNICAS, POR TERMOGRAVIMETRÍA Y POR EL MÉTODO DE RIETVELD
Year:2014
Research Areas
  • Engineering
Information
Abstract
El tema, fundamento y objetivos de esta investigación ha sido la necesidad de la caracterización, análisis de prestaciones y durabilidad de hormigones y morteros de cemento que contiene cenizas volantes y/o puzolanas artificiales y naturales hasta un 20 % -35 % de su dosificación de cemento Portland. Las adiciones puzolánicas, naturales o artificiales, se vienen utilizando para la fabricación de cementos y/o de sus productos derivados, hormigones, morteros y pastas, en las mismas condiciones e idénticos usos constructivos que los hormigones y morteros de cemento Portland puro. Esta Tesis Doctoral ha pretendido responder a los criterios que deben de tenerse en cuenta a la hora de la selección y caracterización estandarizada y normalizada de estas adiciones minerales activas, sobre todo, antes de su dosificación y uso en forma del denominado cemento Portland (CP) puzolánico (los cementos tipo CEM IV/A y IV/B, de la vigente Instrucción para la Recepción de Cementos RC-08) y CP con adición puzolánica natural o artificial (los cementos tipo CEM II/D,P,Q,V,W y T -A y -B de dicha Instrucción RC-08 también). Las adiciones puzolánicas, naturales o artificiales son materiales constituidos por pequeñas fracciones cristalinas distribuidas aleatoriamente en una matriz mayoritariamente vítrea y/o amorfa, la cual es la que le confiere su reactividad con el hidróxido de calcio en forma de cal apagada o de portlandita procedente de la hidratación de los constituyentes hidráulicos sintéticos del CPO (alita, C3S, belita, C2S, celita, C3A y browmillerita, C4AF). A su vez, dichas fracciones vítreas y/o amorfas están constituidas en su, mayor parte, por sílice reactiva, SiO2r-, alúmina reactiva, Al2O3r-, y óxido de hierro reactivo, Fe2O3r-, recibiendo además, en conjunto, el nombre específico de "factores hidráulicos" de la adición puzolánica, los cuales, por lo común, difieren cuantitativamente de los contenidos totales de los óxidos de silicio, SiO2 (%), aluminio, Al2O3 (%), e hierro, Fe2O3 (%), determinados a la puzolana por fusión alcalina, mediante procedimientos normalizados. Desde el punto de vista técnico, los óxidos reactivos más importantes -por su contenido y transcendencia en la durabilidad química- son la SiO2r- y la Al2O3r-. Estudios anteriores han demostrado que si la puzolana utilizada no es la adecuada, tanto en calidad como en cantidad, la durabilidad del cemento y de los productos derivados que con él se fabriquen, hormigones, morteros y pastas, puede llegar a ser anormalmente baja, porque la alúmina reactiva, Al2O3r-, reacciona de forma directa y con resultados totalmente contrapuestos incluso, en todos los ataques químicos agresivos naturales que se le producen a hormigones, morteros y pastas con puzolanas naturales y/o artificiales, como son los que provienen de los terrenos y aguas selenitosas, del rocío marino y de las sales de deshielo, cloruros, del agua de mar (acción agresiva mutua de cloruros y sulfatos), de la carbonatación, de la reactividad árido-álcali, además de intervenir en la liberación del calor de hidratación, así como también, en el comportamiento reológico de sus pastas, etc., acortándoles de este modo la durabilidad prevista. Es paradójico que, a pesar de su referido comportamiento totalmente contrapuesto frente a sulfatos y cloruros, aún no se dispone de especificación química alguna, que ? precise el contenido máximo de Al2O3r- que tiene que poseer una adición puzolánica natural o artificial, para poder ser añadida al cemento y/o al hormigón que va a estar sometido a un determinado ataque químico agresivo y, en especial, a sulfatos o a cloruros, ? de un método de análisis químico para su determinación cuantitativa, que sea además relativamente sencillo en su operatividad, veraz, preciso, de respuesta rápida, desde el punto de vista técnico de la construcción (no más de 28 días), repetible y reproducible que sirva tanto para investigación como para el control de calidad.
International
No
Type
Doctoral
Mark Rating
Sobresaliente cum laude
Date
30/01/2014
Participants
  • Director: Francisco Fernandez Martinez (UPM)
  • Director: Rafael Talero Morales (Instituto Eduardo Torroja (CSIC))
Research Group, Departaments and Institutes related
  • Creador: Grupo de Investigación: Análisis y Caracterización Óptica de Materiales
  • Departamento: Ingeniería Mecánica, Química y Diseño Industrial
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