Resumen de Retracción de morteros con cementos ternarios en distintas etapas de hidratación y envejecimiento

Antonia Pacios Álvarez, María Cruz Alonso Alonso, Christian Pérez Huertas

• español

  Según los datos de consumo de cemento en Europa durante los años 2000-2013, el sector de la construcción ha aumentado la demanda de cementos con adiciones, hasta el punto de que en estos momentos se está revisando la norma de composición de cementos para incorporar nuevos tipos.

  La utilización de cementos ternarios, es decir con grandes volúmenes de materiales con propiedades hidraulicas que reemplacen al cemento Portland, como son las cenizas volantes y/o la escoria de alto horno, es una de las estrategias seguidas para mejorar la sostenibilidad en la construcción. El estudio de las modificaciones físico-mecánicas de estos cementos en las primeras edades de hidratación es el objeto en este trabajo.

  Una de las propiedades que resultarán relevantes para dar viabilidad al empleo de cementos ternarios es su influencia en la fisuración a edades tempranas asociada a las deformaciones por retracción endógena. No existe una definición común de retracción endógena, ni de condiciones de ensayo (tiempo inicia, temperatura) y es por ello que existen numerosas técnicas experimentales con resultados en algunos casos no coherentes (Figura 1).

  En este artículo se profundizará en el desarrollo de la retracción endógena principalmente, a escala macro y micro, en probetas de mortero referencia (R1) y morteros con sustitución de cemento de un 26% de escoria y 10% de ceniza volante (SF2) (Figura 2). Se evaluará también la retracción por secado, variación de la masa, agua libre y porosidad y resistencias mecánicas.

  Del análisis y discusión de los resultados obtenidos es posible extraer las principales conclusiones:

  • Hay una alta inestabilidad del sistema en las primeras cinco horas, donde se produce la transformación de un estado viscoso a un esqueleto sólido poroso y rígido, que influye en la interpretación de los resultados de retracción endógena obtenidos.

  • La presencia de adiciones en las mezclas tiene un efecto claro sobre la velocidad de hidratación de los cementos ternarios; la temperatura de curado también juega un papel muy importante en la medida de la retracción a estas edades, pues influye directamente en los procesos de hidratación.

  • Las propiedades mecánicas de los morteros ensayados indican que el empleo de cementos ternarios son propuesta viable, pues tienen similares prestaciones que los morteros referencia.

• English

  According to the data related to cement consumption in Europe during the period 2000-2013, the construction sector is demanding more and more the cement with additions, and currently the norm for the composition of cement is under revision to incorporate new cement types. The use of ternary cements, cement with large volume of two supplementary materials, as for example blast-furnace slag and fly ash, is one of the strategies investigated to improve sustainability in the construction. In this line, this work focus on the study of the physico-mechanical properties from the very first age.

  To assure the viability of ternary cements, shrinkage has become one of the relevant properties, due to its influence in the cracking produced for shrinkage deformations that may occurs at early ages. Even though the numerous studies on free shrinkage there is not a common definition of autogeneous shrinkage and the testing conditions to evaluate it (initial time, temperature); that’s why different experimental equipments are used and some results are not coherent (Figure 1).

  This paper concentrates in the understanding of autogeneous shrinkage, at micro and macro scale, for reference mortar (R1) and mortar with blended cements (SF2) containing a 26% of slag and 10% of fly ash. Test for drying shrinkage, mass variation, free water, porosity and mechanical resistances are also performed.

  From analysis and discussion of the obtained results, it is possible to give the following conclusions:

  • There is a very high instability during the five initial hours, when a transformation from a viscous suspension into a porous rigid solid is happening; this period has a high influence on the interpretation of the experimental results.

  • Additions have an effect in the hydration rate of ternary cements; curing temperature has proved to be a key aspect in the accuracy of the measurement of shrinkage at early ages, since directly influences the hydration process.

  • Mortars with ternary cements present similar mechanical properties than those with the reference cement, so those materials are adequate to be used in construction.