Effects of high-pressure/temperature curing on reactive powder concrete microstructure formation

Helmi, Masdar; Hall, Matthew; Stevens, Lee A.; Rigby, Sean P.

doi:10.1016/j.conbuildmat.2015.12.147

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“…This observation finds agreement with those of previous scholars [8,11], where high temperature curing could transform C-S-H to tobermorite or xonotlite and fill the pores inside the specimen [17]. The mechanism of the transformation was that heat treatment extracted water from the hydrates, which is then trapped inside the pores.…”

Section: Pore Filling After Heat Curingsupporting

confidence: 92%

Effect of Pressure and Heat Treatments on the Compressive Strength of Reactive Powder Concrete

2018

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Abstract. This paper presents the corresponding compressive strength of RPC with variable pressure combined with heating rate, heating duration, and starting time of heating. The treatments applied were 8 MPa static pressure on fresh RPC prims and heat curing at 240 °C in an oven. The compressive strength test was conducted at 7-d and 28-d. The images of RPC morphology were captured on the surface of a fractured specimen using Scanning Electron Microscopy in Secondary Electron detector mode to describe pore filing mechanism after treatments. The results show that a heating rate at 50 °C/hr resulted in the highest compressive strength about 40 % more than those at 10 or 100 °C/hr. A heating duration of 48 hours led to the maximum compressive strength. Heat curing applied 2 days after casting resulted in the maximum compressive. Heat curing had a signicant effect on the compresssive strength due to the acceleration of both reactions (hydration and pozzolanic) and the degree of transformation from tobermorite to xonotlite. It is concluded that the optimum condition of treatments is both pressure and heat curing at 2-day after casting with a rate of 50 °C/hr for 48 hours.

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Section: Pore Filling After Heat Curingsupporting

confidence: 92%

Effect of Pressure and Heat Treatments on the Compressive Strength of Reactive Powder Concrete

2018

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“…Os resultados de resistência à compressão aumentaram progressivamente até uma pressão de 125 MPa, com valores de 206 MPa (não compactado), 420 MPa (compactado com 25 MPa) e 475 MPa (compactado com 100 MPa). Como principal conclusão tem-se que, embora a máxima resistência tenha sido alcançada com elevada pressão, o ganho de resistência é significativo para a menor pressão empregada (25 MPa Para um mesmo nível de pressão, o desenvolvimento de resistência de 7 para 28 dias é positivo e constatado igualmente em Helmi et al (2016). Em cada idade, na amostra referência, os resultados foram de 78 MPa e 90 MPa, enquanto, quando compactadas, foi de 85 MPa e 119 MPa.…”

Section: Figura 3 -Efeito Da Pressão Na Massa Específica Com 1 7 E 2unclassified

“…Porém, obteve-se aumento da concentração dos poros capilares devido aos microporos. Em um estudo com amostras submetidas à pressão de 8 MPa, os autores associaram esse resultado à possível expansão dos produtos hidratados, já que a compactação reduz a fissuração por retração e o volume de grandes defeitos (HELMI et al, 2016). (KRAKOWIAK et al, 2015).…”

Section: Figura 3 -Efeito Da Pressão Na Massa Específica Com 1 7 E 2unclassified

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Pastas de ultra-alto desempenho submetidas a cura sob pressão

Livi

Repette

2019

Ambient. constr.

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Pastas de ultra-alto desempenho submetidas a cura sob pressãoUltra-high performance pastes under pressure curing Carolina Noda Livi Wellington Longuini Repette Resumo aplicação de pressão em misturas cimentícias tem efeitos positivos no desenvolvimento da microestrutura e nas propriedades mecânicas da matriz endurecida. Contudo, os benefícios têm sido estudados em níveis altos de pressão ou combinados com cura térmica. Este artigo está inserido em uma pesquisa em que foi proposto um equipamento alternativo para propiciar tanto a cura sob pressão quanto térmica em condições de fácil reprodução. Foram reportados os resultados obtidos considerando o efeito da pressão aplicada nas primeiras horas de hidratação, com cargas de 0,1 MPa, 5 MPa e 10 MPa. Através dos ensaios de massa específica, módulo de elasticidade dinâmico e resistência à compressão, verificou-se a relação positiva entre aumento de pressão e desempenho mecânico. Foram conduzidos ensaios de microscopia eletrônica de varredura, porosimetria e termogravimetria, nos quais se verificou a influência da pressurização no desenvolvimento de uma matriz compacta e homogênea, porém com aumento da microporosidade e diminuição da quantidade de produtos de hidratação formados. Os resultados indicam que um desempenho mecânico satisfatório não depende exclusivamente do grau de hidratação do cimento, mas da sinergia entre produtos formados e alterações na estrutura de poros. Palavras-chave:Pressurização. Estado fresco. Mistura cimentícias. Microestrutura. Propriedades mecânicas. AbstractCompaction pressure has positive effects on the development of the microstructure and mechanical properties of hardened cementitious mixtures. However, the benefits have been studied at high-pressure levels or combined with thermal curing. This article is part of a research project that proposed an alternative equipment to promote both pressure and thermal curing, in conditions that are easy to reproduce. The paper reports the results obtained from the study of the isolated effect of the pressure applied in the first hours of hydration, with loads of 0,1 MPa, 5 MPa and 10 MPa. The relationship between pressure increments and mechanical performance was checked by means of density, modulus of dynamic elasticity and compressive strength tests. Scanning electron microscopy, porosimetry and thermogravimetry analyses were carried out. They showed the influence of pressurizing on the development of a compact and homogeneous matrix, but with an increase in microporosity and a decrease in the amount of hydration products formed. The results indicate that a satisfactory mechanical performance does not depend exclusively on the degree of hydration of the cement, but on the synergy between hydration products and changes in the pore structure.

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“…Alguns estudos visaram avaliar as propriedades reológicas do cimento sob alta pressão nesses ambientes. Observou-se que a pressão altera principalmente a cinética das reações de hidratação do cimento, aumentando a taxa de hidratação e diminuindo o tempo de pega (BRESSON et al, 2002;ZHOU e BEAUDOIN, 2003;JUPE et al, 2008;LIN e MEYER, 2009;SCHERER et al, 2010;WANG e LEE, 2012;HELMI et al, 2016). BRESSON et al (2002) CHENEVERT e SHRESTHA (1991) relataram retração de amostras de cimento em seu artigo, que comparou amostras submetidas à cura a 38ºC e 8 MPa com amostras submetidas a 66ºC e 24 MPa.…”

Section: Efeitos Da Pressãounclassified

Modelagem descritiva do comportamento do cimento Portland em ambiente de repositório para rejeitos radioativos

Ferreira¹

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The radioactive waste disposal in deep geological repositories has been studied for many countries in the last years. Cementitious materials are used in these repositories as structural material, immobilization matrix and as backfill material. The understanding of the performance of these materials is essential to ensure the safety of the installation during its life time (from thousand to hundreds of thousands of years, depending on the type of waste). This works aims at modeling the long-term performance of Portland cement and study the influence of many environmental factors in the hydration and evolution of this material. The modeling approached the cement hydration in the conditions expected in the repository and the effects of these factors on cement mechanical, mineralogical and morphological properties. The environmental factors considered relevant was: high temperature and pressure, the penetration of groundwater containing aggressive chemical ions, and a radiation field from the waste. Degradation accelerated tests were done to corroborate with the descriptive model. It was observed a synergism between some factors on the cement degradation, as the influence of temperature and radiation field in some deleterious reactions in the material. The results of modeling pointed to three main causes of engineered barrier failure: a) the formation of a preferential pathway; b) loss of resistance and cohesion in the material; and c) the increase in the metallic structures corrosion process. The descriptive model is the basis for a mathematical modeling and to perform the safety assessment of the repositories studied in Brazil

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Effects of high-pressure/temperature curing on reactive powder concrete microstructure formation

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Effect of Pressure and Heat Treatments on the Compressive Strength of Reactive Powder Concrete

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Pastas de ultra-alto desempenho submetidas a cura sob pressão

Modelagem descritiva do comportamento do cimento Portland em ambiente de repositório para rejeitos radioativos

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