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“Control de la micro-estructura de morteros de cemento a través de una precisa distribución de tamaño de partícula de sus materias primas” R. Sugrañez 1 , J.I. Álvarez 2 , M. Cruz-Yusta 1 , I. Mármol 3 , J. Morales 1 and L. Sánchez 1 (1) Departamento de Química Inorgánica, Facultad de Ciencias Universidad de Córdoba, Córdoba, España (2) Departamento de Química, Facultad de Ciencias Universidad de Navarra, Pamplona (Navarra), España (3) Grupo Puma S.L., Córdoba, España Introducción Los dos componentes principales de un mortero en base cemento son los áridos y la pasta de cemento. Los áridos suelen ser de diferentes tamaños, las partículas más finas aportan efecto relleno, es decir, se ordenan de tal forma que rellenan todos los huecos provocando un aumento de la resistencia a compresión [1]. La distribución del tamaño de partícula (PSD) de las materias primas utilizadas en los morteros en base cemento influyen en algunas propiedades del mortero endurecido tales como la compactación, porosidad, permeabilidad y resistencia [2]. En este poster se muestra como varía la microestructura interna de un mortero en función de la distribución granulométrica de las materias primas utilizadas, es decir, variando las curvas de distribución de tamaño de partícula podemos controlar la microestructura y por tanto la resistencia mecánica. Agradecimientos Trabajo financiado por la Junta de Andalucía (Grupo FQM-175 y Proyecto P09-FQM-4764) y la Unión Europea (Programa Operativo Andalucía 2007-13 FEDER). Preparación de muestras Distribución del tamaño de partícula Tipo I: mayor contenido en filler y arena dolomítica de menor tamaño. Tipo II: arena dolomítica de tamaño de grano medio. Tipo III: arena dolomítica de mayor tamaño de grano. Formulación del mortero y relación agua/cemento y consistencia para las diferentes formulaciones WCS (a/c = fija (1.2)) WCA (a/c = variable). Microestructura Variación del volumen de poro en función del diámetro de poro. Resistencia mecánica En general: Aumenta con el tiempo de curado. En los dos casos, la dosificación F presenta la mayor resistencia. Conclusiones - Los morteros secos estudiados, con arena dolomítica de diferente tamaño de grano, se clasificaron como Tipo I, Tipo II y Tipo III atendiendo a las curvas de distribución granulométrica características. -La resistencia a compresión de los morteros WCS disminuyó de acuerdo con la secuencia Tipo I > Tipo II > Tipo III. - Existe una relación directa entre la microestructura del mortero y las curvas de distribución granulométricas. La distribución del tamaño de poro en las muestras WCS siguió la misma secuencia que las curvas PSD. - En los morteros WCA la relación entre la curva de distribución granulométrica y la microestructura no es directa. La mayor resistencia mecánica es para las formulaciones donde el diámetro medio de poro es menor. Referencias [1] A. Goldman, et all, Cem. Concr. Res. 23 (1993) 962-972. [2] D.D. Cortes, et all, Cem. Concr. Res. 38 (2008) 1142-1147. WCS: relación directa entre la distribución PSD y la resistencia mecánica. WCA: la resistencia mecánica. No solo se afecta por la distribución PSD sino también por la cantidad de agua usada. WCS: relación directa entre el diámetro de poro y la curva PSD. WCA: menor diámetro de poro medio de acuerdo con la mayor resistencia mecánica. Medidas de BET Pérdida de peso Pérdida de peso: -Aumenta con el tiempo de curado a consecuencia de una continua hidratación de la fase C2S. - Es mayor en WCA que en WCS. - No existe relación directa entre la distribución granulométrica y la microestructura. Área BET: Tipo III < Tipo II ≈ Tipo I Tipo III menor cantidad de poros debido a un menor grado de hidratación de las fases CSH

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“Control de la micro-estructura de morteros de cemento a través de una precisa distribución de tamaño de partícula de sus

materias primas”R. Sugrañez1, J.I. Álvarez2, M. Cruz-Yusta1, I. Mármol 3, J. Morales1 and L. Sánchez1

(1) Departamento de Química Inorgánica, Facultad de Ciencias – Universidad de Córdoba, Córdoba, España

(2) Departamento de Química, Facultad de Ciencias – Universidad de Navarra, Pamplona (Navarra), España

(3) Grupo Puma S.L., Córdoba, España

IntroducciónLos dos componentes principales de un mortero en base cemento son los áridos y la pasta de cemento. Los áridos suelen ser de

diferentes tamaños, las partículas más finas aportan efecto relleno, es decir, se ordenan de tal forma que rellenan todos los huecosprovocando un aumento de la resistencia a compresión [1]. La distribución del tamaño de partícula (PSD) de las materias primasutilizadas en los morteros en base cemento influyen en algunas propiedades del mortero endurecido tales como la compactación,porosidad, permeabilidad y resistencia [2].

En este poster se muestra como varía la microestructura interna de un mortero en función de la distribución granulométrica de lasmaterias primas utilizadas, es decir, variando las curvas de distribución de tamaño de partícula podemos controlar la microestructura ypor tanto la resistencia mecánica.

Agradecimientos Trabajo financiado por la Junta de Andalucía (Grupo FQM-175 y Proyecto P09-FQM-4764) y la Unión Europea (Programa

Operativo Andalucía 2007-13 FEDER).

Preparación de muestras Distribución del tamaño de partículaTipo I: mayor contenido

en filler y arena dolomítica de menor

tamaño.

Tipo II: arena dolomítica de tamaño de grano

medio.

Tipo III: arena dolomítica de mayor tamaño de

grano.

Formulación del mortero y relación agua/cemento y consistencia para las diferentes formulaciones WCS (a/c = fija (1.2)) WCA (a/c = variable).

Microestructura

Variación del volumen de poro en función del diámetro de poro.

Resistencia mecánicaEn general: Aumenta con el tiempo de curado.

En los dos casos, la dosificación F presenta lamayor resistencia.

Conclusiones- Los morteros secos estudiados, con arena dolomítica de diferente tamaño de grano, se clasificaron como Tipo I, Tipo II y Tipo III atendiendo a las curvas dedistribución granulométrica características.

-La resistencia a compresión de los morteros WCS disminuyó de acuerdo con la secuencia Tipo I > Tipo II > Tipo III.

- Existe una relación directa entre la microestructura del mortero y las curvas de distribución granulométricas. La distribución del tamaño de poro en las muestrasWCS siguió la misma secuencia que las curvas PSD.

- En los morteros WCA la relación entre la curva de distribución granulométrica y la microestructura no es directa. La mayor resistencia mecánica es para lasformulaciones donde el diámetro medio de poro es menor.

Referencias[1] A. Goldman, et all, Cem. Concr. Res. 23 (1993) 962-972.[2] D.D. Cortes, et all, Cem. Concr. Res. 38 (2008) 1142-1147.

WCS: relacióndirecta entre ladistribución PSDy la resistenciamecánica.

WCA: la resistenciamecánica. No solose afecta por la

distribución PSDsino también por lacantidad de aguausada.WCS: relación directa

entre el diámetro de poro y la curva PSD.

WCA: menor diámetro de poro medio de acuerdo con la mayor resistencia mecánica. Medidas de BET

Pérdida de peso

Pérdida de peso:

-Aumenta con el tiempo de curado a consecuencia

de una continua hidratación de la fase C2S.

- Es mayor en WCA que en WCS.

- No existe relación directa entre la distribución granulométrica y la

microestructura.

Área BET:

Tipo III < Tipo II ≈ Tipo I

Tipo III menor cantidad de poros debido a un

menor grado de hidratación de las fases

CSH