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Estudio del comportamiento mecánico y refuerzo del RCSACC tras su exposición a temperaturas elevadas
Últimamente, el hormigón de cemento sulfoaluminato de calcio rápido (RCSACC) ha recibido una mayor atención porque puede fabricarse con menos emisiones de CO2 que el cemento Portland ordinario. En estudios anteriores, el RCSACC presentó un mal desempeño cuando se sometió a temperaturas elevadas, para lo cual el hormigón reforzado con fibra (FRC) es una potencial alternativa. Este estudio investigó el impacto de la incorporación de dos tipos de fibras, i.e., microfilamento de acero chapado en cobre (CPM) y acero corrugado (SC), en las características de ingeniería, mecánicas y microestructurales del RCSACC tras su exposición a temperaturas elevadas. Se probaron la distribución del tamaño de los poros, la microestructura y las propiedades mecánicas tras la exposición a temperaturas de 100, 200 y 300 °C. El contenido de cada tipo de fibras representaba el 1 % del hormigón. Los resultados mostraron que las propiedades mecánicas se vieron afectadas por la adición de cualquiera de los dos tipos de fibras de acero. La adición de fibras de acero CPM o SC podría garantizar una resistencia adecuada del RCSACC cuando se expone a altas temperaturas, además de mejorar su comportamiento mecánico residual, su resistencia al desconchado y su ductilidad después del calentamiento. Las fibras de acero contribuyen a mejorar tanto las propiedades mecánicas como la resistencia a los efectos del calentamiento. Sin embargo, la adición de fibras de acero también parece aumentar el daño a la microestructura con el calor, reducir la trabajabilidad, atrapar el aire y el agua, y reducir el agrietamiento relacionado con la contracción por secado.
INTRODUCCIÓN
El concreto con cemento Portland ordinario (OPCC, por sus siglas en inglés) ha sido adoptado en múltiples proyectos alrededor del mundo, lo que lo convierte en el material más utilizado en la Tierra (Chang et al., 2020). Su composición incluye cemento Portland (PC), agregado grueso, agua y, en ocasiones, un aditivo (Cheng et al., 2020). No obstante, los expertos no consideran al OPCC como un material ambientalmente amigable, ya que su producción y fabricación liberan una gran parte de las emisiones globales de CO₂ (Venkatesh y Wasim, 2011).
En este sentido, el desarrollo e implementación del cemento sulfoaluminato de calcio de fraguado rápido (RCSAC) representa una opción prometedora para reducir las emisiones de dióxido de carbono, las cuales representan el 7 % de los niveles globales solo en la industria cementera. Dependiendo de su rendimiento, el RCSAC tiene varias aplicaciones. Desde la década de 1970, la investigación en China ha logrado producir diferentes tipos de cemento sulfoaluminato de calcio (CSA), los cuales se clasifican como la tercera serie de cementos. La ventaja de su producción a gran escala radica en la abundancia de recursos y en la reducción de la inversión en investigación por parte del gobierno chino (Li et al., 2020, 2021; Michels et al., 2016). Así, China ha aplicado gradualmente los cementos de tercera serie en múltiples proyectos de ingeniería. Tanto China como India han logrado utilizar este aglomerante con éxito en la construcción de tuberías impermeables (Afroughsabe et al., 2017; Augusto et al., 2019).
Autores: Kouadjo Tchekwagep, Jean Jacques; Qui, Yiping; Huang, Shifeng; Wang, Shoude; Cheng, Xin
Idioma: Inglés
Editor: Universidad Nacional de Colombia; Facultad de Ingeniería
Año: 2024
Artículos
2024
Estudio del comportamiento mecánico y refuerzo del RCSACC tras su exposición a temperaturas elevadasCategoría
Ingeniería y Tecnología
Licencia
Atribución
Consultas: 24
Citaciones: Ingeniería e Investigación Vol. 44 Núm. 3
Este documento es un artículo elaborado por Jean Jacques Kouadjo Tchekwagep, Yiping Qui, Shifeng Huang, Shoude Wang y Xin Cheng (Universidade de Jinan, China) para la revista Ingenieria e Investigación Vol. 44, Núm. 3. Publicación de la Universidad Nacional de Colombia. Contacto: dirsinab@unal.edu.co
Últimamente, el hormigón de cemento sulfoaluminato de calcio rápido (RCSACC) ha recibido una mayor atención porque puede fabricarse con menos emisiones de CO2 que el cemento Portland ordinario. En estudios anteriores, el RCSACC presentó un mal desempeño cuando se sometió a temperaturas elevadas, para lo cual el hormigón reforzado con fibra (FRC) es una potencial alternativa. Este estudio investigó el impacto de la incorporación de dos tipos de fibras, i.e., microfilamento de acero chapado en cobre (CPM) y acero corrugado (SC), en las características de ingeniería, mecánicas y microestructurales del RCSACC tras su exposición a temperaturas elevadas. Se probaron la distribución del tamaño de los poros, la microestructura y las propiedades mecánicas tras la exposición a temperaturas de 100, 200 y 300 °C. El contenido de cada tipo de fibras representaba el 1 % del hormigón. Los resultados mostraron que las propiedades mecánicas se vieron afectadas por la adición de cualquiera de los dos tipos de fibras de acero. La adición de fibras de acero CPM o SC podría garantizar una resistencia adecuada del RCSACC cuando se expone a altas temperaturas, además de mejorar su comportamiento mecánico residual, su resistencia al desconchado y su ductilidad después del calentamiento. Las fibras de acero contribuyen a mejorar tanto las propiedades mecánicas como la resistencia a los efectos del calentamiento. Sin embargo, la adición de fibras de acero también parece aumentar el daño a la microestructura con el calor, reducir la trabajabilidad, atrapar el aire y el agua, y reducir el agrietamiento relacionado con la contracción por secado.
INTRODUCCIÓN
El concreto con cemento Portland ordinario (OPCC, por sus siglas en inglés) ha sido adoptado en múltiples proyectos alrededor del mundo, lo que lo convierte en el material más utilizado en la Tierra (Chang et al., 2020). Su composición incluye cemento Portland (PC), agregado grueso, agua y, en ocasiones, un aditivo (Cheng et al., 2020). No obstante, los expertos no consideran al OPCC como un material ambientalmente amigable, ya que su producción y fabricación liberan una gran parte de las emisiones globales de CO₂ (Venkatesh y Wasim, 2011).
En este sentido, el desarrollo e implementación del cemento sulfoaluminato de calcio de fraguado rápido (RCSAC) representa una opción prometedora para reducir las emisiones de dióxido de carbono, las cuales representan el 7 % de los niveles globales solo en la industria cementera. Dependiendo de su rendimiento, el RCSAC tiene varias aplicaciones. Desde la década de 1970, la investigación en China ha logrado producir diferentes tipos de cemento sulfoaluminato de calcio (CSA), los cuales se clasifican como la tercera serie de cementos. La ventaja de su producción a gran escala radica en la abundancia de recursos y en la reducción de la inversión en investigación por parte del gobierno chino (Li et al., 2020, 2021; Michels et al., 2016). Así, China ha aplicado gradualmente los cementos de tercera serie en múltiples proyectos de ingeniería. Tanto China como India han logrado utilizar este aglomerante con éxito en la construcción de tuberías impermeables (Afroughsabe et al., 2017; Augusto et al., 2019).
Descripción
Últimamente, el hormigón de cemento sulfoaluminato de calcio rápido (RCSACC) ha recibido una mayor atención porque puede fabricarse con menos emisiones de CO2 que el cemento Portland ordinario. En estudios anteriores, el RCSACC presentó un mal desempeño cuando se sometió a temperaturas elevadas, para lo cual el hormigón reforzado con fibra (FRC) es una potencial alternativa. Este estudio investigó el impacto de la incorporación de dos tipos de fibras, i.e., microfilamento de acero chapado en cobre (CPM) y acero corrugado (SC), en las características de ingeniería, mecánicas y microestructurales del RCSACC tras su exposición a temperaturas elevadas. Se probaron la distribución del tamaño de los poros, la microestructura y las propiedades mecánicas tras la exposición a temperaturas de 100, 200 y 300 °C. El contenido de cada tipo de fibras representaba el 1 % del hormigón. Los resultados mostraron que las propiedades mecánicas se vieron afectadas por la adición de cualquiera de los dos tipos de fibras de acero. La adición de fibras de acero CPM o SC podría garantizar una resistencia adecuada del RCSACC cuando se expone a altas temperaturas, además de mejorar su comportamiento mecánico residual, su resistencia al desconchado y su ductilidad después del calentamiento. Las fibras de acero contribuyen a mejorar tanto las propiedades mecánicas como la resistencia a los efectos del calentamiento. Sin embargo, la adición de fibras de acero también parece aumentar el daño a la microestructura con el calor, reducir la trabajabilidad, atrapar el aire y el agua, y reducir el agrietamiento relacionado con la contracción por secado.
INTRODUCCIÓN
El concreto con cemento Portland ordinario (OPCC, por sus siglas en inglés) ha sido adoptado en múltiples proyectos alrededor del mundo, lo que lo convierte en el material más utilizado en la Tierra (Chang et al., 2020). Su composición incluye cemento Portland (PC), agregado grueso, agua y, en ocasiones, un aditivo (Cheng et al., 2020). No obstante, los expertos no consideran al OPCC como un material ambientalmente amigable, ya que su producción y fabricación liberan una gran parte de las emisiones globales de CO₂ (Venkatesh y Wasim, 2011).
En este sentido, el desarrollo e implementación del cemento sulfoaluminato de calcio de fraguado rápido (RCSAC) representa una opción prometedora para reducir las emisiones de dióxido de carbono, las cuales representan el 7 % de los niveles globales solo en la industria cementera. Dependiendo de su rendimiento, el RCSAC tiene varias aplicaciones. Desde la década de 1970, la investigación en China ha logrado producir diferentes tipos de cemento sulfoaluminato de calcio (CSA), los cuales se clasifican como la tercera serie de cementos. La ventaja de su producción a gran escala radica en la abundancia de recursos y en la reducción de la inversión en investigación por parte del gobierno chino (Li et al., 2020, 2021; Michels et al., 2016). Así, China ha aplicado gradualmente los cementos de tercera serie en múltiples proyectos de ingeniería. Tanto China como India han logrado utilizar este aglomerante con éxito en la construcción de tuberías impermeables (Afroughsabe et al., 2017; Augusto et al., 2019).