Physical and chemical effects of limestone filler on the hydration of steam cured cement paste and mortar

• Aqel, Mohmmad ^[2] ; Panesar, Daman ^[1]
  1. [1] University of Toronto

     University of Toronto

     Canadá

     
  2. [2] Concrete Engineer, Materials Engineering and Research Office, Ministry of Transportation Ontario, Canada.
• Localización: ALCONPAT, ISSN-e 2007-6835, Vol. 10, Nº. 2, 2020 (Ejemplar dedicado a: Volume 10, Numero 2, 2020), págs. 191-205
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Efeitos físicos e químicos do filler calcário na hidratação de pasta de cimento e argamassa curadas à vapor
  • Efectos físicos y químicos del filler calcáreo en la hidratación de la pasta de cemento y mortero curadas con vapor
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• Resumen
  • español

    El objetivo del artículo es disociar los efectos físicos y químicos del material filler calcáreo (FC), cuando es usado como sustitución del cemento. Los efectos fueron disociados usando FC químicamente inerte (brucita Mg(OH)2). Las muestras de pasta y mortero fueron curadas a vapor por 16 h a 55°C. El calor de hidratación, el análisis térmico, la difracción de rayos-x y la resistencia a la compresión fueron evaluados a las 16 h y a los 28 días. El FC puede afectar adversamente las propiedades a través del efecto de dilución. No obstante, la nucleación heterogénea compensa el efecto de dilución en 16 h, mientras la producción de mono-carboaluminato compensa el efecto de dilución a las 16 h y 28 días. El estudio puede ser ampliado considerando un rango de temperatura más amplio. La originalidad reside en el método de disociar los efectos físicos y químicos. Efectos mensurables de la contribución física y química de la FC son evidentes en las propiedades mecánicas y de transporte de material.

  • português

    O objetivo do artigo é dissociar os efeitos físicos e químicos do material filler calcário (FC), quando usado como substituição do cimento. Os efeitos foram dissociados usando FC quimicamente inerte (brucita Mg(OH)2). As amostras de pasta e argamassa foram curadas a vapor por 16 h a 55°C. O calor de hidratação, a análise térmica, a difração de raios-x e a resistência à compressão foram avaliados às 16 h e aos 28 dias. O FC pode afetar adversamente as propriedades através do efeito de diluição. No entanto, a nucleação heterogênea compensa o efeito de diluição em 16 h, enquanto a produção de mono-carboaluminato compensa o efeito de diluição em 16 h e 28 dias. O estudo pode ser ampliado considerando uma faixa de temperatura mais ampla. A originalidade reside no método de dissociar os efeitos físicos e químicos. Efeitos mensuráveis da contribuição física e química da FC são evidentes nas propriedades mecânicas e de transporte de material.

  • English

    The aim of the paper is to decouple the physical and chemical effects of limestone filler (LF), when used as a cement replacement.  The effects were decoupled using LF and a chemically inert material (brucite Mg(OH)2). Paste, and mortar specimens were steam cured for 16 hours at 55°C. The heat of hydration, thermal analysis, x-ray diffraction, and compressive strength, were evaluated at 16 hours and at 28 days. LF can adversely affect the properties through dilution effect. However, heterogeneous nucleation compensates for the dilution effect at 16 hours while the production of mono-carboaluminate compensates for the dilution effect at 16 hours and 28 days. The study could be broadened by considering a wider temperature range. The originality lies in the method of decoupling the physical and chemical effects. Measurable effects of the physical and chemical contribution of LF are evident on the mechanical and transport material properties.