Comportamiento reológico de pastas de cemento con adiciones de metacaolín y nanosílice

Abstract

El cemento es uno de los materiales más empleados en la construcción, en especial en las estructuras de hormigón, esto ha conllevado a desarrollar nuevos materiales que garanticen la calidad y durabilidad de las estructuras. Con el afán de conseguir estructuras más resistentes, se emplean nuevos materiales que sustituyen parcialmente al cemento, y que han demostrado mejorar la calidad y en especial las características de resistencia y durabilidad de los materiales a base de cemento que las incorporan. Sin embargo, la calidad de los materiales a base de cemento no puede garantizarse solo por la calidad de sus componentes, sino que también, debe estar relacionada con las características reológicas en estado fresco durante su colocación en obra. En este contexto, siendo la pasta de cemento el componente principal en el hormigón, estudiar sus propiedades reológicas nos permite ampliar el conocimiento para la obtención de un material más adecuado que garantice la calidad en su conjunto. Con el fin de estudiar el comportamiento reológico de pastas de cemento que incorporan adiciones de metacaolín y nanoadiciones de sílice se utiliza el reómetro rotacional Viskomat XL. En la campaña experimental de este trabajo, se ejecuta la calibración del reómetro Viskomat XL, esto, con el objetivo de determinar las constantes de calibración y transformar los resultados del reómetro a valores de cantidades físicas fundamentales. Una vez que se consiguen transformar los resultados a cantidades físicas fundamentales, se estudia el comportamiento reológico de las muestras en función de la velocidad de cizalla, los resultados son ajustados con el modelo reológico de Bingham en las muestras que presentan comportamiento lineal, mientras que las muestras con comportamiento pseudoplástico se ajustan con el modelo modificado de Bingham. Una vez que los resultados se ajustan adecuadamente con los modelos reológicos, se procede a determinar los parámetros reológicos de esfuerzo umbral de cizalla y viscosidad plástica. Debido a las prestaciones del reómetro, se puede analizar también el comportamiento de las muestras en función del tiempo, y conseguir de esta manera estudiar su comportamiento tixotrópico. En la hidratación del cemento Portland, varios productos pueden ser detectados al emplear las técnicas de Análisis Térmico Diferencial y Termogravimétrico ATD/TG. Con el objetivo de seguir los productos de hidratación que han conseguido formarse durante los ensayos de reología se estudia la variación en los porcentajes de masa perdidos en función de la temperatura de las curvas de TG y la primera derivada del cambio de masa (dTG).