Modelamiento de la resistencia a la compresión de concretos alternativos, usando la metodología de superficie de respuesta

  • Susan Bernal-López Universidad del Valle
  • Marisol Gordillo Universidad del Valle
  • Ruby Mejía de Gutiérrez Universidad del Valle
  • Erich Rodríguez-Martínez Universidad del Valle
  • Silvio Delvasto-Arjona Universidad del Valle
  • Robert Cuero Universidad del Valle

Abstract

En este artículo se presentan los valores de resistencia a la compresión deconcretos alternativos de activación alcalina, basados en mezclas binariasde una escoria siderúrgica (GBFS) y un metacaolín (MK) de alta pureza, aedades de curado de 7, 28, 90 y 180 días. Como activante alcalino se empleóuna solución de waterglass (Na2SiO3.nH2O + NaOH), cuya dosificación fueajustada para lograr una relación molar SiO2/Al2O3 del sistema cementanteen un rango entre 3,6 y 4,4. Los resultados a 28 días de curado se analizarona través de la Metodología de Superficie de Respuesta (M.S.R) considerandocomo variables en estudio: el contenido de MK en el cementante (CMK) y larelación molar SiO2/Al2O3 (Rm). A partir del modelo estadístico obtenido, sepresentan los contornos de resistencia a la compresión de estos materiales enfunción de los factores en estudio y se predice que los concretos producidoscon cementos alternativos con una relación GBFS/(GBFS+MK) de 0,9 y conun Rm de 4,2, podrían desarrollar resistencias a la compresión de hasta 74MPa. Cabe anotar que los concretos basados en sistemas binarios de GBFS/MK presentan resistencias a la compresión de hasta 56 MPa y 80 MPa, a7 y 180 días de curado respectivamente, comportamiento característico demateriales de alto desempeño mecánico.
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References

C. K. Yip, G. C. Lukey, J.S.J. Van Deventer. “The coexistence of geopolymeric gel and calcium silicate hydrated at the early stage of alkaline activation”. Cem Concr Res. Vol. 35. 2005. pp. 1688-1697.

F. Puertas. “Cementos de escoria activados alcalinamente: situación actual y perspectivas de futuro”. Mater Const. Vol. 45. 1995. pp. 53-64.

S. D. Wang, K. L. Scrivener. “Hydration products of alkali activated slag cement”. Cem Concr Res. Vol. 25. 1995. pp. 561-571.

D. Roy. “Alkali-activated cements opportunities and challenges”. Cem. Concr. Res. Vol. 29. 1999. pp. 249- 254.

J. Davidovits. “Geopolymers: Inorganic polymeric new materials”. J. Therm. Anali. Vol. 37. 1991. pp. 1633-1656.

J. Davidovits. “Properties of Geopolymer Cement”. Proc 1st Inter Conf on Alkali Cem and Concr, Scientific Research Institute on Binders and Materials. Kiev State Technical University. Kiev (Ukraine). 1994. pp. 131-149.

W. J. McCarter, T. M. Chrisp, G. Starrs. “The early hydration of alkali-activated slag: development in monitoring techniques”. Cem. Concr. Comp. Vol. 21. 1999. pp. 277-283.

A. Fernández-Jiménez, F. Puertas. “Effect of activator mix on the hydration and strength behaviour of alkali-activated slag cements”. Adv. Cem. Res. Vol. 15. 2003. pp. 129-136.

A. Buchwald, M. Schulz. “Alkali – activated binders by use of industrial by-products”. Cem. Concr. Res. Vol. 35. 2005. pp. 968-973.

W. K. W. Lee. Solid-Gel Interactions in Geopolymers. Doctoral Thesis. Melbourne (Australia): Department of Chemical and Biomolecular Engineering. The University of Melbourne. 2002. pp. 4-37.

D. Hardjito, V. Rangan. “Development and properties of Low-Calcium Fly Ash-Based Geopolymer Concrete”. Research Report GC1. Perth.Australia. Faculty of Engineering, Curtin University of Technology. 2005. pp. 1-10.

A. Fernández-Jiménez, F. Puertas. “Setting of alkali-activated slag cement: influence of activator nature”. Adv. Cem. Res. Vol. 13. 2001. pp. 115-121.

A. Fernandez-Jiménez, M. Monzo, M. Vicent, A. Barba, A. Palomo. “Alkaline activation of metakaoline-fly ash

mixtures: Obtain of Zeoceramics and Zeocements”. Microp. Mesop. Mat. Vol. 108. 2007. pp.41-49

F. Puertas, S. Martínez-Ramírez, S. Alonso, T. Vazquez. “Alkali-activated fly ash/slag cement: strength behavior and hydration products”. Cem Concr Res. Vol 30. 2000. pp. 1625- 1632.

F. Puertas, A. Fernández-Jiménez. “Mineralogical and microstructural characterisation of alkali-activated fly ash/slag paste”. Cem. Concr. Comp. Vol. 25. 2003. pp. 287–292.

F. Q. Zhao, W. Ni, H. J. Wang, H. J. Liu. “Activated fly ash/slag blended cement”. Conserv. Recyc. Vol. 52. 2007. pp. 303–313

Z. Yunsheng, S. Wei, C. Qianli, C. Lin. “Synthesis and heavy metal immobilization behaviors of slag based geopolymer”. J. Hazard. Mat. 2007. pp. 143.

T. W. Cheng, J. P. Chiu. “Fire-resistant geopolymer produced by granulated blast furnace slag”. Miner. Eng. Vol. 16. 2003. pp. 205-210.

I. Méndez. Metodología de Superficie de Respuesta. Instituto de Investigaciones en matemáticas Aplicadas y en Sistemas. UNAM. México D.F. 1980. pp. 5-30.

C. Shi. “Early hydration and microstructure development of alkali-activated slag cement pastes”. Proceedings del 10th Intern. Cong Chem Cem (Goteborg). Trondlheim. Noruega. Vol.3-3ii099. 1997. pp. 1-8.

A. Buchwald, H. Hilbig, Ch. Kaps. “Alkali-activated metakaolin-slag blends-performance and structure in dependence of their composition”. J. Mat. Sci. Vol. 42. 2007. pp. 3024-3032.

T. K. Erdem, Ö. Kirca. “Use of binary and ternary blends in high strength concrete”. Const. Build. Mat. Vol. 22. 2008. pp. 1477-1483.

F. G. Collins, J.G. Sanjayan. “Workability and mechanical properties of alkali-activated slag concrete”. Cem. Concr. Res. Vol. 29. 1999. pp. 455- 458.

T. Bakharev, J. G. Sanjayan, Y-B. Cheng. “Effect of admixtures on properties of alkali-activated slag concrete”. Cem. Concr. Res. Vol. 30. 2000. pp. 1367- 1374.

E. Rodríguez, S. Bernal, R. Mejía de Gutiérrez, F. Puertas. “Hormigón alternativo basado en escorias activadas alcalinamente”. Mater. Const. Vol. 58. 2008. pp. 53-67.

Published
2013-07-18
How to Cite
Bernal-López S., Gordillo M., Mejía de Gutiérrez R., Rodríguez-Martínez E., Delvasto-Arjona S., & Cuero R. (2013). Modelamiento de la resistencia a la compresión de concretos alternativos, usando la metodología de superficie de respuesta. Revista Facultad De Ingeniería Universidad De Antioquia, (49), 112-123. Retrieved from https://revistas.udea.edu.co/index.php/ingenieria/article/view/15965