Formulation of expansive mortars based on calcareous-based additives and ternary cement with calcined clay and limestone

Abstract

The present work deals with the evaluation of the addition of a calcareous-based expansive additive in formulations of type III mortars, consisting of Portland cement, LC2 and stone powder as aggregate, to obtain expansive mortars. The design of the experiment was carried out in order to evaluate the influence of the calcareous-based expansive additive on masonry mortars with mineral addition LC2, following the criteria established in NC 175: 2018 "Masonry mortars - specifications".

The work included the evaluation of additions of 2%, 4% and 7% of the weight of the binder in additive on the compressive strength and expansion of the formulated mortars. The results of the tests carried out showed that the compressive strength of the samples at 28 days is higher than the 5.2 MPa required by NC 175: 2018. As the addition of the calcareous-based expander additive increases, the compressive strength of the mortar decreases, indicating an influence on the hydration of the cement and the impact of the increase in the water / cement ratio.

Mortars without expansion additive show the typical shrinkage expected from the use of cement. Minimal additions, in this case of 2% of the binder weight, already cause deformations in the same order as the reference ones (obtained from international references), over 0.12%. The addition of 4% by weight of binder causes deformations in the order of 0.18%, which in this case are considered the desired ones.

The sample that yielded the best results in the Compressive Strength and Retraction Channel tests is M-2 for a 4% addition of calcareous-based expander additive, reaching a Compressive Strength of 6.75 MPa at 28 days and the highest expansion value at 24 hours. This is, therefore, the recommended dose in the formulation of the expansive mortar for channel joints.

Resumen

El presente trabajo versa sobre la evaluación de la adición de un aditivo expansor de base calcárea en formulaciones de morteros tipo III, constituidos por cemento Portland, LC2 y polvo de piedra como árido, para obtener morteros expansivos. El diseño de experimento se realizó con el fin de evaluar la influencia del aditivo expansor de base calcárea a morteros de albañilería con adición mineral LC2, siguiendo los criterios establecidos en la NC 175:2018 “Morteros de albañilería- especificaciones”.

El trabajo incluyó la evaluación de adiciones de 2%, 4% y 7% del peso del aglomerante en aditivo sobre la resistencia a compresión y la expansión de los morteros formulados. Los resultados de los ensayos realizados mostraron que, la resistencia a la compresión de las muestras a los 28 días, son superiores a los 5,2 MPa exigidos por la NC 175:2018. A medida que aumenta la adición del aditivo expansor de base calcárea, disminuye la resistencia a la compresión del mortero, indicando una influencia sobre la hidratación del cemento y el impacto del incremento de la relación agua/cemento.

Los morteros sin aditivo expansor muestran la retracción típica que se espera del empleo de cemento. Adiciones mínimas, en este caso de un 2% del peso aglomerante, ya provocan deformaciones en el mismo orden de las de referencia (obtenidas de referencias internacionales), sobre el 0.12%. La adición del 4% del peso de aglomerante provoca deformaciones en el orden del 0.18%, que en este caso se consideran las deseadas.

La muestra que arrojó los mejores resultados en los ensayos de Resistencia a la compresión y en el Canal de retracción es la M-2 para un 4% de adición de aditivo expansor de base calcárea, al alcanzar una Resistencia a la compresión de 6,75 Mpa a los 28 días y el valor mayor de expansión a las 24 horas. Esta es, por tanto, la dosis recomendada en la formulación del mortero expansivo para juntas de canales

About The Speaker

Dra. Arq. Dania Betancourt Cura

Dra. Arq. Dania Betancourt Cura

UCLV
Practical Info
Presentation
Spanish / Español
November 27, 2021 9:20 AM
10 minutes
Sala Polivalente A
Authors
Dra. Arq. Dania Betancourt Cura
Dr.Sc. Ing. José F. Martirena Hernández
Keywords
Expansive mortars, Ternary cement, Expansive additive, Channel joints
Mortero expansivo, Cemento ternario, Aditivo expansor, Juntas de canales.