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Tesis:

Estudio de la interacción de los constituyentes de los cementos ternarios. Efecto en la resistencia y durabilidad del hormigón y del mortero

  • Autor: Rivera Cornelio, Rosa Abnelia

  • Título: Estudio de la interacción de los constituyentes de los cementos ternarios. Efecto en la resistencia y durabilidad del hormigón y del mortero

  • Fecha: 2023

  • Materia:

  • Escuela: E.T.S.I. DE MINAS Y ENERGÍA

  • Departamentos: INGENIERIA GEOLOGICA

  • Acceso electrónico: https://oa.upm.es/74288/

  • Director/a 1º: MARTÍN SÁNCHEZ, Domingo Alfonso
  • Director/a 2º: SANJUÁN BARBUDO, Miguel Ángel

  • Resumen: El uso de cementos ternarios con alto porcentaje de constituyentes distintos del clínker puede mitigar el impacto negativo al medio ambiente de la producción del cemento al reducir la proporción de clínker y, por consiguiente, de las emisiones de CO2 a la atmósfera. Lo cual contribuirá a recortar las emisiones de gases de efecto invernadero y alcanzar la neutralidad climática en 2050. Se desarrollaron diferentes formulaciones de cementos ternarios constituidos por cemento Portland común tipo I (CEM I) (K), escoria de horno alto (S) y cenizas volantes silíceas (V). Se caracterizaron cada uno de los componentes del cemento y se evaluaron la resistencia mecánica (UNE-EN 196-1) y la durabilidad química frente a los sulfatos (ASTM C1012-04) y al proceso de carbonatación natural en probetas de mortero de cemento Portland. Se diseñaron dos tipos de hormigones, utilizando los resultados obtenidos con los morteros normalizados. Inmediatamente después, se evaluó el comportamiento resistente de dichos hormigones y su durabilidad frente a la exposición en medios con cloruros (NT BUILD 492, NT BUILD 443), sulfatos y a niveles atmosféricos de dióxido de carbono (UNE-EN 12390-10). De los resultados obtenidos en los ensayos de laboratorio a los que se sometieron los cementos ternarios propuestos y de los análisis derivados se observó, que los cementos ternarios que mejor comportamiento mecánico han presentado son los del rango del 50% K ó 35% K con un 25% de S o V y un 40% S o V. Y en cuanto al comportamiento durable frente a los sulfatos y a los cloruros, los cementos que mejor se han comportado fueron aquéllos con un rango del 40%S y 25%V, siendo éstos los que se podrán aplicar más ampliamente en cuanto a usos estructurales o no estructurales, independientemente del hecho de que no se encuentren dentro de la tipología del cemento que actualmente está normalizado. ABSTRACT The use of ternary cements with high amounts of constituents different from clinker can mitigate the cement´s production negative impact to environment, due to reduce the clinker proportion in cement. Consequently, this will contribute to cutting greenhouse gas emissions to as close to zero by 2050. There were formulated ternary cements composed by different amounts of coal fly ash (CFA), ground granulated blast-furnace slag (GBFS), and common Portland cement type I as clinker (K); that were characterized and tests in compressive strength, natural carbonation following the technical European standard UNE-EN 12390-10 and for sulfates resistance following the technical specification (ASTM C1012-04) in mortar. After that, there were designed two types of concretes and were tested for compressive strength (UNEEN 12390-3), non-steady state chloride migration test, described in NT BUILD 492, natural chloride diffusion test (NT BUILD 443), and in sulfates resistance in a modified technical method based in ASTM C1012-04. From the results obtained from laboratory tests and their analysis, it was observed that ternary cements with 25% K to 50%K, and 40% to 25% of GBFS or CFA have had a better performance in compressive strength and in sulfate resistance; meanwhile, the ternary cements with 40% of GBFS and 25%CFA have had the best performance in chloride’s tests. Last ones could be applied more widely in structural and non-structural uses.