Analyses of Microstructural Properties of VA/VeoVA Copolymer Modified Cement Pastes

Análisis de las propiedades microestructurales de las pastas de cemento modificadas con copolímeros VA/VeoVA

Recientemente se han aplicado técnicas modernas para analizar la influencia de los polímeros en las propiedades microestructurales del cemento Portland, como los análisis termogravimétricos (TG), la microscopía electrónica de barrido (SEM), la espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FT-IR) y la porosimetría por intrusión de mercurio (MIP). En este estudio, se utilizaron análisis termogravimétricos para estudiar la influencia del copolímero de acetato de vinilo y viniléster versátil (VA/VeoVA) en siete pastas de cemento Portland de 28 días, en las que se emplearon distintos contenidos de polímero y relaciones agua/cemento. Además, se emplearon análisis de FT-IR y MIP en pastas de cemento Portland modificadas por el copolímero. Los resultados mostraron que la adición del polímero interfiere significativamente en la reducción de la formación de portlandita y aumenta la porosidad de las matrices. También se observó una posible interacción química entre el copolímero y los productos hidratados del cemento Portland.

INTRODUCCIÓN

La aplicación de polímeros en los compuestos de cemento Portland no es nueva; el concepto de modificación de polímeros se ha investigado durante los últimos 75 años o más. En los últimos 30 años, varias publicaciones han demostrado las ventajas de la adición de polímeros en las propiedades del cemento Portland, como la resistencia, la deformabilidad, la adherencia, la impermeabilidad y la durabilidad[1-3].

Existen varios tipos de compuestos poliméricos para aplicaciones en hormigones, como el látex polimérico, el polvo polimérico redispersable, el polímero soluble en agua y el polímero líquido[2-4]. Debido a su fácil aplicación[3], los polímeros redispersables se utilizan comúnmente en los compuestos, como el poli(etileno-acetato de vinilo) - EVA, el poli(estireno-acrílico) - SAE, el poliéster acrílico - PAE y el poli(acetato de vinilo-vinilo versatato) - VA/VeoVA.

Para comprender la interferencia de la modificación del polímero en la formación de algunas fases del compuesto de cemento Portland, se han adoptado varias técnicas como la microscopía electrónica de barrido, la espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FT-IR) y el análisis termogravimétrico. Estas técnicas también se han utilizado en varios estudios para determinar la cantidad de reacción puzolánica y la hidratación de las pastas de cemento mediante la cuantificación del contenido de Ca(OH)2 y de hidratos de calcio.

El FT-IR es una de las técnicas más potentes utilizadas para la caracterización molecular. Recientemente, se ha descubierto que el FT-IR es muy útil para delinear la compleja química implicada en la hidratación del cemento. En particular, los resultados del FT-IR se han utilizado para resolver las bandas de hidroxilo, comprender el grado de polimerización del silicato y monitorizar la dinámica de los cambios en la región del sulfato durante la reacción de hidratación.