ResumenSe presenta una propuesta de producción de puzolanas artificiales a partir de activar arcillas de baja pureza, como alternativa de producción de Metacaolín.Se trabajó básicamente con tierra rica en minerales arcillosos, principalmente caolín. Este material fue sedimentado y luego calcinado a 900 grados Celsius.Igual proceso se realizó al material original sin sedimentar. Producto de la calcinación disminuyó considerablemente la superficie específica, y por ende la actividad puzolánica, que fue evaluada monitoreando el consumo de HC en pastas a varias edades, y la resistencia a compresión en morteros. El material calcinado, aparentemente inerte, fue molido hasta una alta finura. Se introdujo una serie experimental con ceniza de paja de caña, como referencia de puzolana anteriormente estudiada. Las arcillas calcinadas molidas incrementaron cuantiosamente su actividad puzolánica, caracterizado por un mayor consumo de HC en pastas, y una mayor resistencia a compresión en morteros. Aparentemente este cambio se debe al efecto del molido sobre la reactividad de los suelos arcillosos calcinados. Los mejores resultados se obtuvieron para las muestras sedimentadas antes de calcinar. La resistencia a compresión de morteros, sustituyendo un 30% del peso de cemento por dicho material, es similar al control (100% cemento) a 7 días, y mayor a 28 y 60 días. Aunque dicha sustitución no disminuye la porosidad total, se disminuye la sorptividad, principalmente en muestras producidas con material sedimentado calcinado y molido. Posiblemente este fenómeno ocurra por un proceso de refinación de poros capilares inducido por la precipitación de productos de la reacción puzolánica.Palabras Clave: Puzolanas, arcillas calcinadas, microestructura, porosidad, sorptividad Abstract This paper introduces a proposal to produce artificial pozzolans by means of activation of low grade clays, as an alternative to metakaolin production.Basically the work considered clay mineral enriched soils, mainly kaolin. Such material was sediment and later calcined at 900 Celsius degrees. The same process was conducted with non-sediment material. Due to calcinations, the specific surface decreased significantly, and therefore, its pozzolanic activity, which was assessed by monitoring the CH consumption in cement pastes of several ages, as well as compressive strength in cement mortars. Calcined material, apparently inert, was ground until achieving high finesse. An experimental series made of sugar cane straw ash was introduced, as a reference to the pozzolans previously studied. Ground calcined clays increased its pozzolanic activity at a huge extent, which is characterized by a higher consumption of CH in cement pastes and by a higher compressive strength in cement mortars. Apparently this change takes place due to grinding effect on the reactivity of calcined clayey soils. The best results were obtained from sediment samples before their calcinations. The compressive strength of cement mortars, replacing a 30% the cement weight by such material, is s...
Estudio de la adición de arcillas calcinadas en la durabilidad de hormigones * Universidad Central de Las Villas, Santa Clara, Cuba ** Escuela Politécnica Federal de Lausana (EPFL), SUIZA Resumen Actualmente son bien conocidas las ventajas económicas y medioambientales de la sustitución del clínker de cemento por otros materiales cementicios suplementarios. Las arcillas calcinadas en forma de metacaolín han recibido por ejemplo especial atención en años recientes. Se conoce que estas adiciones, cuando se añaden a morteros y hormigones, mejoran tanto su resistencia mecánica como su durabilidad. El objetivo de este trabajo es evaluar el comportamiento de las propiedades físico-mecánicas y la durabilidad en microhormigones, empleando arcillas calcinadas y molidas como material sustituyente del 30% en peso del cemento Pórtland ordinario (CPO). Para ello se utilizó una tierra arcillosa, compuesta principalmente por mineral caolín de bajo grado de pureza, para la obtención de arcillas calcinadas como minerales cementicios suplementarios. Los mejores resultados se resistencia a la compresión a los 28 días se obtuvieron para la arcilla sedimentada y calcinada, la cual posee mayor contenido de mineral caolín debido a un proceso de purificación por sedimentación de la materia prima acometido sólo para esta adición. Sin embargo, los ensayos de absorción de agua por capilaridad arrojaron los mejores resultados para el suelo arcilloso calcinado, el cual posee una elevada finura en comparación al resto de los materiales estudiados. Los menores valores mostrados por esta adición, tanto de porosidad capilar como de sorptividad, indican que existió un predominio del fenómeno de la compacidad e impermeabilidad, lograda en la matriz cementicia al usar un material tan fino, por encima del efecto de la reacción puzolánica. Estudios en la microestructura del gel de C-S-H, usando energía dispersiva por rayos-X (EDX), demostraron como el empleo de arcillas calcinadas en sustitución del CPO favorece la formación de productos de hidratación más estables, principalmente monosulfos del tipo hemicarbo y monocarbo, lo cual es conveniente para el hormigón ante la posible acción de diferentes mecanismos de degradación.Palabras Clave: Arcillas calcinadas, durabilidad, absorción capilar, porosidad, productos de hidratación Abstract Currently economical and environmental advantages of cement clinker replacement by other supplementary cementious materials are well known. For example calcined clays, such as metakaolin, have drawn special attention during recent years. It is well known that these admixtures added to mortars and concretes improve mechanical strength as well as durability. The purpose of this study is to evaluate the behavior of physical-mechanical properties and durability in micro-concretes, by employing calcinated and grinded clays as replacement material, by 30% of ordinary Portland cement (OPC). Therefore, clay soil was employed, which is mainly composed by low-purity-kaolin mineral, so as to obtain calcined clays to be used as s...
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