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Metakaolin is a relatively new mineral admixture for concrete. It is comparable to silica fume in pozzolanic reactivity, but is lower in price. The effects of metakaolin and silica fume on various properties of concrete were investigated and compared in this study. Seven concretes were cast at a water/binder ratio of 0.35 with 0, 5, 10, and 15% cement replaced by either metakaolin or silica fume. The concretes were tested for slump, compressive strength, free shrinkage, restrained shrinkage cracking, and chloride diffusivity by ponding. Metakaolin-modified concrete showed a better workability than silica fume-modified concrete. As the replacement level was increased, the strength of the metakaolin-modified concrete increased at all ages similarly to that of the silica fume-modified concrete. Both mineral admixtures reduced free drying shrinkage and restrained the shrinkage cracking width. However, the cracking time was earlier for these two concretes. The two admixtures also greatly reduced the chloride diffusivity of the concrete.
Metakaolin is a relatively new mineral admixture for concrete. It is comparable to silica fume in pozzolanic reactivity, but is lower in price. The effects of metakaolin and silica fume on various properties of concrete were investigated and compared in this study. Seven concretes were cast at a water/binder ratio of 0.35 with 0, 5, 10, and 15% cement replaced by either metakaolin or silica fume. The concretes were tested for slump, compressive strength, free shrinkage, restrained shrinkage cracking, and chloride diffusivity by ponding. Metakaolin-modified concrete showed a better workability than silica fume-modified concrete. As the replacement level was increased, the strength of the metakaolin-modified concrete increased at all ages similarly to that of the silica fume-modified concrete. Both mineral admixtures reduced free drying shrinkage and restrained the shrinkage cracking width. However, the cracking time was earlier for these two concretes. The two admixtures also greatly reduced the chloride diffusivity of the concrete.
RESUMEN Este artículo reporta los resultados de las propiedades físicas y químicas de un producto INTRODUCCIÓNLa Norma ASTM C618, define una puzolana como un material silíceo o silico-aluminoso que, por sí mismo, posee poco o ningún valor cementicío pero finamente molido y en presencia de humedad, reacciona químicamente con el hidróxido calcico, Ca(0H2), a temperatura ordinaria y forma compuestos de propiedades cementantes.Por esta razón, el reemplazo parcial de cementos Portland ordinarios, OPC, por material puzolánico, natural o artificial, puede ser ventajoso, debido a que estos materiales incrementan una o más propiedades, tales como la resistencia a la compresión y/o las propiedades de durabilidad. Aquí, la puzolana reacciona con el hidróxido calcico generado en la hidratación del cemento y da lugar a compuestos cementicios. Debido a esta reacción, se desarrolla en el material una estructura de poro fino y la permeabilidad es reducida (1).El metacaolín, MK, es una puzolana tipo aluminosilicato altamente reactiva que se produce por la calcinación de caolinita pura a una temperatura específica. La reactividad puzolánica del metacaolín está determinada por las propiedades mineralógicas de la arcilla de origen, así como por las condiciones del proceso de calcinación (2) (3) (4). El tratamiento térmico de la caolinita a temperaturas entre los 300 °C y 1200 °C da lugar a reordenamientos atómicos que inducen a la generación de nuevas fases, algunas cristalinas y otras amorfas. Mediante estudios de NMR algunos investigadores (5) han detectado la presencia de aluminio tetra y pentacoordinado en el metacaolín.La bibliografia publicada sobre las propiedades del metacaolín y sus ventajas de utilización en hormigones, ha aumentado notablemente desde 1983 a la fecha, de tal modo que en algunos países, en los últimos años, se está explotando a nivel comercial (6) (7). En los diferentes estudios se indica su contribución en las resistencias mecánicas y en la reducción de la permeabilidad de los materiales cementicios, con resultados comparables al humo de sílice y una ventaja notable, su color blanco, que le permite ser usado en aplicaciones especiales (8) (9) (10). Igualmente se ha estudiado su efecto frente a la reacción álcali-sílice, a los medios sulfatados y a otros ambientes agresivos (11)(12)(13).El objetivo de esta investigación fiíe evaluar la utilización de MK como una adición al cemento y su potencial aplicación en la producción de hormigones de elevadas prestaciones ante el ataque de los cloruros. Este articulo presenta los resultados de las propiedades físicas, químicas, mecánicas y de durabilidad de morteros de cementos portland adicionados con MK en proporción hasta del 50%. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTALLos materiales utilizados fueron cementos portland ordinarios (OPC) y una puzolana tipo aluminosilicato. Las propiedades físicas y químicas de estos materiales se presentan en la Tabla L El peso específico (S.G.) se determinó exi el firasco de Le Chatelier y la superficie específica (B.F.) ñie medida haciendo u...
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