Resumen de Composición de la pasta de cemento portland (Parte I)
Powers y Brownyard (1948) fueron los primeros que investigaron sistem¿¢ticamente la reacci¿®n del cemento con el agua y la composici¿®n de la pasta de cemento. Ellos introdujeron el concepto de agua no evaporable (agua retenida en el caso de aplicarse un tipo de secado de muestra conocido como P-secado (P-dried)) y el de agua del gel (agua adicional retenida por encima de la saturaci¿®n). Sus vol¿²menes espec¿ªficos (¿Ín y ¿Íg) son inferiores que los correspondientes a los del agua libre, produciendo una retracci¿®n qu¿ªmica. Adem¿¢s, el agua retenida se relacion¿® posteriormente con el contenido de las cuatro fases m¿¢s abundantes en el cl¿ªnker, es decir, alita, belita, aluminato y ferrita.
En primer lugar, aqu¿ª su trabajo se revisa a fondo. Posteriormente, se demostrar¿¢ que sus datos relativos a la retenci¿®n de agua permiten el estudio de las reacciones molares de las fases principales y de los productos de reacci¿®n formados all¿ª, lo cual representa una innovaci¿®n importante. En este sentido, el C4AF reacciona muy probablemente con el C3S y/o el C2S para formar un hidrogranate que contiene silicio. Los silicatos de calcio restantes reaccionan para formar el gel C-S-H (C1.7SH3.2 cuando est¿¢ saturado) y el CH. El C parece reaccionar exclusivamente con el C3A. En el caso de la carbonataci¿®n, ambas fases reaccionan para dar hemi-carbonato, mono-sulfato, etringita y aluminato de calcio tetrahidratado. El concepto de ¡°grado de carbonataci¿®n¡± se introduce para cuantificar la fracci¿®n del mono-sulfato que se carbonata en el tiempo, permitiendo as¿ª la cuantificaci¿®n de los cuatro productos de hidrataci¿®n.
Los vol¿²menes espec¿ªficos del agua no-evaporable y del agua del gel se determinan empleando las reacciones molares y los vol¿²menes espec¿ªficos conocidos de los productos cristalinos de la hidrataci¿®n. Tambi¿¿n, se han obtenido para el gel C-S-H amorfo estas propiedades, as¿ª como la densidad del gel C-S-H saturado (2,25 g/cm3) y su porosidad (34%). Para todos los productos de la hidrataci¿®n se obtiene un ¿Ín = 0,72 cm3/g, y para la mayor¿ªa de dichos productos de la hidrataci¿®n un ¿Íg = 0,9 cm3/g, lo que implica una concordancia acertada de las reacciones molares individuales y del modelo original de la pasta.
El nuevo modelo de reacci¿®n proporciona la masa y el volumen de cada producto de hidrataci¿®n formado para cualquier composici¿®n dada del cemento (cl¿ªnker y yeso), por lo que cada fase del cl¿ªnker puede seguir su propio desarrollo de la madurez. Esta informaci¿®n se utiliza para obtener una expresi¿®n mejorada para la porosidad real del gel de la pasta y del agua qu¿ªmicamente enlazada. Cada producto formado influye en las propiedades macrosc¿®picas de la pasta, tales como la permeabilidad, la resistencia, la fluencia, la retracci¿®n qu¿ªmica y la capacidad de enlace de la pasta. La cuantificaci¿®n de estos productos seg¿²n lo presentado aqu¿ª, ser¿¢ ¿²til a la ingenier¿ªa que utilice materiales fabricados con cemento portland.
