Desempeño de pastas y morteros base cemento portland compuesto con adiciones de relleno inerte de caliza

Abstract

Esta tesis evalúa el desempeño que tienen las pastas y morteros a base de cemento portland compuesto cuando la adición es relleno inerte de caliza (RIC). Se analizaron 6 tipos de cemento. Uno de los seis cementos fue del tipo cemento portland ordinario (CPO) que se utilizó como control para ver el desempeño del cemento portland compuesto (CPC). Primeramente, se caracterizaron los polvos de éstos con base a tres parámetros (densidad, pérdida por ignición y finura). Después se fabricaron pastas con los mismos cementos para evaluar sus parámetros físicos (cantidad de agua para consistencia normal, tiempos de fraguado y la coordenada L*). Finalmente se fabricaron morteros con los mismos para evaluarlos mecánica, física y químicamente (contenido de agua para fluidez normal, resistencia a la compresión, resistividad eléctrica, y profundidad de carbonatación). Los morteros se evaluaron a los 3, 28, 56 y 90 días de curado. Dos series de especímenes se curaron por 28 días y después se colocaron a la intemperie para determinar el efecto del medio ambiente durante 150 y 335 días. Los resultados mostraron que a mayor RIC tenga un cemento, este tendrá densidades más bajas, necesita mayor cantidad de agua para alcanzar consistencia normal en pastas y fluidez normal en morteros. En pastas de cemento se observó que a mayor es el contenido del RIC, menores serán los tiempos de fraguado inicial y final, lo que implica que la caliza endurece más rápido la pasta de cemento. Se determinó que las pastas de cemento con mayor RIC alcanzaron mayores valores de la coordenada L*, lo que implica que a mayor RIC mayor la blancura de la pasta de cemento. Los resultados obtenidos con las mezclas de mortero demostraron que a mayor es el contenido de RIC, su resistencia es mayor a edades tempranas, sin embargo, a edades mayores esta resistencia se queda estanca y los morteros fabricados con bajos contenidos de RIC, aumentan su resistencia con la edad. No se encontró una tendencia marcada en los valores de resistividad eléctrica de los morteros evaluados en función del contenido de RIC. Para los morteros que se expusieron al ambiente natural urbano entre 150 y 335 días, se observó un efecto en detrimento en las propiedades mecánicas de los mismos: a mayor contenido de RIC, mayor fue la reducción en la resistividad eléctrica y en la resistencia a la compresión. Esto se determinó por que la resistividad eléctrica se redujo entre un 10% y un 15% en los morteros fabricados con altos contenido de RIC. Por otro lado, la resistencia a la compresión se redujo entre un 15% y un 30% luego de los 335 días de exposición natural al ambiente de Querétaro. Ambas características físicas del material se vieron afectadas debido a que se encontraron fisuras en la superficie de los cubos, producto aparentemente de las reacciones químicas entre material y ambiente de exposición, que regularmente posee CO2 y S02. Finalmente, se comprobó que la prueba de pérdida por ignición ayuda a determinar indirectamente el contenido de RIC del cemento, para de esta manera reducir las posibles afectaciones que podrían generar a materiales base cemento Portland (lechadas, morteros y concretos) diseñándolos, dependiendo del uso y ambiente al que será sometido durante su vida de servicio.