Evaluación de la influencia de propiedades físicas y morfológicas de agregados livianos, en la microestructura de la Zona de Transición Interfacial (ITZ), en concretos

Abstract

Esta investigación estudia las propiedades de densidad y espesor de la microestructura de la zona de transición interfacial (ITZ, por sus siglas en inglés) en concretos de cemento Pórtland y agregados livianos (LWA por su sigla en inglés). Se ha establecido que la microestructura en la ITZ en concretos, depende fuertemente de la naturaleza del agregado, específicamente de su porosidad y absorción de agua. El objetivo de este estudio es investigar la influencia de propiedades físicas como porosidad y morfología de algunos agregados livianos sobre la microestructura de la ITZ, y determinar el efecto que estos factores tienen a su vez sobre propiedades mecánicas como resistencia a compresión de los concretos livianos. Técnicas de caracterización como DRX, SEM-EDS, FRX, en agregados livianos fueron empleadas para determinar la caracterización química, mineralógica y morfológica; estas técnicas se aplican para estudiar la influencia de la porosidad y morfología de los agregados en la microestructura de la ITZ de concretos livianos. Sobre probetas de morteros fabricados con agregados livianos y con un agregado convencional se realizó, caracterización de la ITZ con técnicas como SEM-EDS, para evaluar y cuantificar el espesor y densidad de la microestructura de la ITZ, ensayos de módulo de elasticidad en la ITZ y resistencia a compresión, fueron ejecutados para comparar el desempeño de los agregados livianos con un concreto de agregado convencional, y determinar su potencial de uso en la fabricación de concretos livianos.

Abastract: aggregates adhesion with cement paste in concrete result to the mechanical combination of the cement hydration products with the aggregate surface and chemical reactions between surface aggregate and cement paste. This bond is an important factor that contribute to achieve mechanical compressive strength in the concrete. Has been identified that the concrete have a region separated between aggregate and cement paste with its features and own structure, this region is called Interfacial Transition Zone (ITZ). The current research study the density and thickness properties of the microstructure (ITZ) in concrete with Portland cement and lightweight aggregates (LWA). The microstructure in the ITZ depends strongly of the aggregate nature, specifically its porosity and water absorption. The objective of this study is investigate the influence of physical properties such as porosity and morphology properties such as surface structure of LWA, changing water cement ratio (W/C) and determine the effect of the factors on the density and thickness formation in the microstructure ITZ and determine the influence on the compressive strength of lightweight concrete (LWC). The LWA and LWC specimens were characterized by techniques XRD, SEM-EDS, to determine the chemical and mineralogical features to study the influence of porosity and morphology of the aggregates in the microstructure ITZ.