Propiedades dieléctricas de pastas de cemento con reducido contenido en agua libre

Abstract

En el presente trabajo se estudia como var'an las propiedades dielŽctricas del material con su contenido en humedad de pastas de cemento, con y sin cloruros, mediante la Espectroscopia de Impedancia Electroqu'mica, EIS. Para ello se fabricaron pastas de cemento con diferentes relaciones agua/cemento, y con diferente contenido de cloruros. DespuŽs de someter las muestras a procesos de secado, se procede a la rehidrataci-n de las mismas, controlando el contenido de agua, por medio del incremento en peso relativo. Se hace un estudio pormenorizado de la respuesta elŽctrica del material en el rango de 20Hz a 40MHz, en funci-n del contenido de agua, y de la presencia de cloruros, y se relacionan los resultados con los procesos qu'micos presentes en el material.Palabras Clave: Hormig-n, cemento, constante dielŽctrica, Espectroscop'a de Impedancia Electroqu'mica, contenido de agua. Dielectric properties of concrete paste with low content of free waterIn this work the dielectric properties of concrete with and without chlorides as a function of their water contents were studied by the Electrical Impedance Spectroscopy (EIS). Specimens of cement paste with different water/cement ratio and chlorides content was analyzed. After drying the specimens, the rehydratation was controled by the relative weight increasing. A detailed study of the dielectric behavior in the range of 20 Hz to 40 MHz according to the water and the chlorides contents was made. The results were discussed in the framework of the material processes. Keywords: Concrete, water content, dielectric constant, Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) INTRODUCCIîNEl hormig-n es un material poroso que presenta la posibilidad de almacenar en sus poros cantidades relativas de agua grandes sin que se altere significativamente su resistencia mec ‡nica, aunque s' se ven afectadas muchas otras propiedades que tienen que ver con su durabilidad. As', aspectos como fluencia, retracci-n o resistencia a la penetraci-n de sustancias agresivas dependen del contenido en humedad del hormig-n. Por otra parte, el agua es uno de los constituyentes fundamentales del hormig-n. La presencia en los poros de este elemento, puede causar reequilibrios composicionales, y modificar la proporci-n inicial de agua/cemento.ElŽctricamente, el hormig-n es un material que se comporta como dielŽctrico o como conductor en funci-n de su contenido en humedad. El hormig-n hoemedo tiene una resistividad alrededor de 50 Ωm a 1 KHz, mientras que cuando est ‡ completamente seco, la resistividad alcanza niveles del orden de 10 9 Ωm (1).Durante los a-os 60-70 se publicaron los primeros intentos de medida del contenido en agua del hormig-n (2-4) a partir de la medida de su constante dielŽctrica, en frecuencias del orden de MHz-GHz. TambiŽn se midi-para estudiar la evoluci-n del fraguado del cemento (3) y m ‡s recientemente se est ‡ utilizando para caracterizar los hormigones de altas prestaciones y los libres de defectos (MDF) (5) que son hormigones que pretenden competir en aplicaciones con algunas cer ...

Aplicación de la caracterización eléctrica al estudio de las fases hidratadas de cemento con adición de escorias de centrales térmicas

“…Tradicionalmente, EIS se ha utilizado para la caracterización de materiales funcionales, fundamentalmente electrocerámicas [24]. En el campo de los cementos, se utilizó para estudiar las propiedades microestructurales de los morteros de cemento endurecido con el fin de evaluar la influencia de la relación agua/cemento [25][26][27][28][29], de diferentes adiciones [25; 30-32], de la temperatura de curado [33] o del grado de deterioro del material [26,31].…”