Comportamiento de morteros de escoria activada alcalinamente con adición de fibras de carbón

  1. Alcaide Romero, Juan Santiago
  2. García Alcocel, Eva M.
  3. Puertas Maroto, Francisca
  4. Lapuente Aragó, Rocío
  5. Garcés Terradillos, Pedro
Revista:
Materiales de construcción

ISSN: 0465-2746

Año de publicación: 2007

Volumen: 57

Número: 288

Páginas: 33-48

Tipo: Artículo

DOI: 10.3989/MC.2007.V57.I288.63 DIALNET GOOGLE SCHOLAR lock_openAcceso abierto editor

Otras publicaciones en: Materiales de construcción

Resumen

Se ha estudiado el efecto de la incorporación de fibras de carbón en el comportamiento mecánico, estabilidad de volumen y nivel de corrosión de la armadura en morteros de escorias activadas alcalinamente (AAS). Se evalúa la influencia de las fibras de carbón en el comportamiento de morteros alcalinos en comparación con el efecto que producen en morteros de Portland (CP). Los ensayos mecánicos y de estabilidad de volumen se han realizado según lo establecido en la norma UNE que los regula. Se ha utilizado la técnica de la Resistencia a la Polarización para determinar la velocidad de corrosión del acero embebido en las muestras estudiadas. Como consecuencia del estudio realizado, se ha podido concluir que la adición de fibras de carbón a morteros de AAS y CP no mejora las características resistentes de los mismos. En relación con la estabilidad de volumen, la incorporación de fibras de carbón a los morteros de AAS, preparados con una relación líquido/sólido de 0,5, reduce alrededor del 50% su retracción al secado. En los morteros de CP, la influencia de las fibras de carbón difiere de la observada para los morteros de AAS. Los estudios de corrosión han demostrado que en condiciones de carbonatación, los morteros de AAS con fibras de carbón incrementan el nivel de corrosión del acero embebido en los mismos; mientras que mejora sensiblemente el comportamiento de los morteros AAS con un 1% de fibra de carbón frente a la corrosión ante el ataque por cloruros.

Referencias bibliográficas

  • (1) Purdon, A. O.: “The action of alkalis on blast-furnace slag”, Journal of the Society of Chemical Industry, 59 (1940), pp. 191-202.
  • (2) Glukhovskij, V.; Zaitsev, Y. y Pakhomow, V.: “Slag-alkaline cements and concrete-structures, properties, technological and economical aspects of the use”, Silicates Industriels, 10 (1983), pp. 197-200.
  • (3) Glukhovskij, V.; Rostowkaja, G. S. y Rumyna, G. V.: “High strength slag-akali cement”, VII ICCC (París) (1980), vol. III, V-164-168.
  • (4) Puertas, F.; Gutierrez, R. de; Fernández-Jiménez, A.; Delvasto, S. y Maldonado, J.: “Morteros de cementos alcalinos. Resistencia química al ataque por sulfatos y agua de mar”, Mater. Construcc., vol. 52, nº 267 (2002), pp. 55-71.
  • (5) Byfors, K.; Klingstedt, G.; Lehtonen, V.; Pyy, H. y Romben, L.: “Durability of concrete made with alkali-activated slag”, 3rd Inter. Conf. on fly-ash, silica fume, slag and natural pozzolans in concrete (Norway), vol. 2 (1989), pp. 1429-1466.
  • (6) Deja, J. y Malolepszy, J.: “Resistance of alkali-activated slag mortars to chlorine solution”, 3rd Inter. Conf. on fly-ash, silica fume, slag and natural pozzolans in concrete (Norway), vol. 2 (1989), SP 114-75, pp. 1547-1563.
  • (7) Bakharev, T.; Sanjayan, J. G. y Cheng, Y. B.: “Resistance of alkali-activated slag concrete to acid attack”, Cem. Concr. Res., vol. 33 (2003), pp. 1607-1611. doi:10.1016/S0008-8846(03)00125-X
  • (8) Puertas, F.; Amat, T.; Fernández-Jiménez, A. y Vázquez, T.: “Mechanical and durable behaviour of alkaline cement mortars reinforced with polypropylene fibres”, Cem. Concr. Res., vol. 33 (2003), pp. 2031-2036. doi:10.1016/S0008-8846(03)00222-9
  • (9) Krivenko, P. V.: “Alkaline cements and concretes: problems of durability”, 2nd Intern. Conf. Alkaline Cements and Concretes (Kiev), 1999, pp. 3-43.
  • (10) Gutiérrez, R. de; Maldonado, J. y Gutiérrez, C.: “Resistencia a temperaturas elevadas de escorias activadas alcalinamente”, Mater. Construcc., vol. 54, nº 276 (2004), pp. 87-92.
  • (11) Fernández-Jiménez, A.; Puertas, F.; Sobrados, I. y Sanz, J.: “Structure of calcium silicate hydrates formed in alkaline-activated slag: Influence of the type of alkaline activator”, J. Am. Ceram. Soc., 86 (8) (2003), pp. 1389-1394.
  • (12) Escalante-García, J. I.; Fuentes, A. F.; Gorokhovsky, A.; Fraile-Luna, P. E. y Mendoza-Suárez, G.: “Hydration products and reactivity of blast-furnace slag activated by various alkalis”, J. Am. Ceram. Soc., 86 (12) (2003), pp. 2148-2153.
  • (13) Collins, F. y Sanjayan, J. G.: “Effect of pore size distribution on drying shrinkage of alkali-activated slag concrete”, Cem. Concr. Res., vol. 30 (2000), pp. 1401-1406. doi:10.1016/S0008-8846(00)00327-6
  • (14) Palacios, M. y Puertas, F.: “Effect of shrinkage-reducing admixtures on the properties of alkali-activated slag mortars and pastes”, Cem. Concr. Res., vol. 37 (2007), pp. 691-702. doi:10.1016/j.cemconres.2006.11.021
  • (15) Puertas, F.; Amat, T. y Vázquez, T.: “Comportamiento de morteros de cementos alcalinos reforzados con fibras acrílicas y de polipropileno”, Mater. Construcc., vol. 50, nº 259 (2000), pp. 69-84.
  • (16) Puertas, F.; Gil-Maroto, A.; Palacios, M. y Amat, T.: “Alkali-activated slag mortars reinforced with AR glas fibre. Performance and properties”. Mater. Construcc., nº 283, 79-90 (2006).
  • (17) Lin, S.: “Application of short carbon-fiber in construction”, Sample Journal, 30 (5) (1995), pp. 39-45.
  • (18) Garcés, P.; Fraile, J.; Vilaplana-Ortego, E.; Cazorla-Amorós, D.; Alcocel, E. G.ª y Andión, L. G.ª: “Effect of Carbon fibers on the mechanical properties and corrosion levels of Portland cement mortars”, Cem. Concr. Res., 35 (2005), pp. 324-331. doi:10.1016/j.cemconres.2004.05.013
  • (19) Garcés, P.; Andión, L. G.ª; Catalá, G.; Varga, I. de la y Zornoza, E.: “Corrosion of steel reinforcement in structural concrete with carbon material addition”, Corrosion Science., vol. 49 (2007), pp. 2557-2566. doi:10.1016/j.corsci.2006.12.009
  • (20) Sugama, T.; Kukacka, L. E.; Carciello, N. y Gallen, B.: “Oxidation of carbon fiber surfaces for improvement in fiber-cement interfacial bond at a hidrothermal temperature of 300º C”, Cem. Concr. Res., 18 (2) (1988), pp. 290-300. doi:10.1016/0008-8846(88)90013-0
  • (21) UNE-EN-196-1: Métodos de ensayos de cementos. Parte 1: determinación de resistencias mecánicas.
  • (22) UNE-80112:1989 ex: Métodos de ensayo de cementos. Ensayos físicos. Determinación de la retracción de secado y de linchamiento en agua.
  • (23) Stern, M. y Geary, A. L.: “A theorical analysis of the shape of polarization curves”, J. Elect. Soc., vol. 104, nº 1 (1957), p. 56.
  • (24) Stern, M. y Weisert, E. D.: “Experimental observations on the relation between polarization resistance and corrosion rate”, Proc. Am. Soc. Test. Mater, vol. 59 (1959), pp. 1280.
  • (25) Palacios, M.: Efecto de aditivos orgánicos en las propiedades y comportamiento de pastas y morteros de escorias activadas alcalinamente. Tesis Doctoral. Universidad Autónoma de Madrid, 2006.
  • (26) Puertas, F.; Palacios, M. y Vázquez, T.: “Carbonation process on alkali-activated slag mortars”, Journal of Material Science, 41 (2006), pp. 3071-3082. doi:10.1007/s10853-005-1821-2
  • (27) Palacios, M. y Puertas, F.: “Alkali-activated slag cements. Process and mechanisms of carbonation”, Journal of American Ceramic Society, 89, 10 (2006), pp. 3211-3221.