Efectos de la zeolita como material suplementario del cemento portland en la resistencia a tracción indirecta del concreto estructural
Date
2022-01
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica, Carrera de Ingeniería Civil
Abstract
The emission of carbon dioxide from the cement industry generates environmental
issues, hence the strategy of using zeolites as supplementary cementitious materials and
contributing to the fight against climate change.
In this research, the physical characterization of a zeolite mineral and a type of cement,
commercially available, was carried out, followed was determinate of the setting time in
pastes to reach the topic that is the indirect tensile strength of concretes for structural
purposes, designed for a compressive strength of 24MPa and the permeability was
evaluated through the penetration of pressurized water, a factor that influences its
durability. The percentages of cement substitution by zeolite were 0, 10, 15 and 20 percent
in pastes such as concretes.
The density, specific surface area and average particle size determined for zeolite are
2.41 grams per cubic centimeter, 563 square meters per kilogram and 5 micrometers,
respectively. The cement-zeolite pastes evidenced a higher water demand to enter normal
consistency, hence, a longer setting time. To ensure the workability of the zeolite concrete,
a plasticizing additive was used.
The indirect tensile strength at the age of 28 days in the zeolite concrete specimens was
almost equal to or slightly lower than the control concrete. Water penetration was higher
at all substitution percentages. The 20 percent substitution showed better effects on fresh
and hardened properties.
Description
La emisión de dióxido de carbono de la industria cementera genera problemas
medioambientales, de ahí la estrategia de usar zeolitas como materiales cementantes
suplementarios y contribuir a la lucha contra el cambio climático.
En esta investigación se llevó a cabo la caracterización física de un mineral de zeolita y
de un tipo de cemento disponibles comercialmente, seguido se determinó el tiempo de
fraguado en pastas para llegar al tema que es la resistencia a la tracción indirecta de
hormigones con fines estructurales, diseñados para una resistencia a compresión de
24MPa y la permeabilidad se evaluó mediante la penetración de agua bajo presión, factor
que influye en su durabilidad. Los porcentajes de sustitución de cemento por zeolita fueron
del 0, 10, 15 y 20 por ciento en pastas como hormigones.
La densidad, superficie específica y tamaño medio de las partículas determinadas para la
zeolita son de 2.41 gramos por centímetros cúbicos, 563 metros cuadrados por kilogramo
y 5 micrómetros, respectivamente. Las pastas de cemento-zeolita evidenciaron una mayor
demanda de agua para entrar en consistencia normal, por ende, un mayor tiempo de
fraguado. Para asegurar la trabajabilidad del hormigón con zeolita se usó un aditivo
plastificante.
La resistencia a la tracción indirecta a la edad de 28 días en los especímenes de hormigón
con zeolita fue casi igual o ligeramente menor al hormigón de control. La penetración de
agua fue mayor en todos los porcentajes de sustitución. El 20 por ciento de sustitución
demostró mejores efectos en las propiedades en estado fresco y endurecido.
Keywords
ZEOLITA, TRACCIÓN INDIRECTA, PERMEABILIDAD, TIEMPO DE FRAGUADO, FINURA BLAINE, SUPERFICIE ESPECÍFICA, HIDRÓMETRO, DURABILIDAD