El silicato de calcio hidratado (o CSH ) es el producto principal de la hidratación del cemento Portland y es el principal responsable de la resistencia de los materiales a base de cemento.
Preparación
El hidrato de silicato de calcio (también mostrado como CSH) es el resultado de la reacción entre las fases de silicato del cemento Portland y el agua. Esta reacción generalmente se expresa como:
La estequiometría de CSH en la pasta de cemento es variable y el estado del agua ligada química y físicamente en su estructura no es transparente, por lo que "-" se usa entre C, S y H. [1]
La CSH sintética se puede preparar a partir de la reacción de CaO y SiO 2 en agua o mediante el método de doble precipitación utilizando varias sales. Estos métodos proporcionan la flexibilidad de producir CSH en proporciones específicas de C / S (Ca / Si o CaO / SiO 2 ). La CSH de las fases de cemento también se puede tratar con una solución de nitrato de amonio para inducir la lixiviación de calcio y así lograr una relación C / S determinada.
Propiedades
La CSH es un material de tamaño nanométrico [2] [3] con cierto grado de cristalinidad según se observa mediante técnicas de difracción de rayos X. [4] La estructura atómica subyacente de CSH es similar a la tobermorita mineral natural . [5] Tiene una geometría en capas con una estructura de lámina de silicato de calcio separada por un espacio entre capas. Los silicatos en CSH existen como dímeros, pentámeros y unidades de cadena 3n-1 [6] [7] (donde n es un número entero mayor que 0) y se encuentra que los iones de calcio conectan estas cadenas creando la nanoestructura tridimensional observada por dinámica resonancia magnética nuclear de superficie de polarización nuclear mejorada . [8] Se desconoce la naturaleza exacta de la capa intermedia. Una de las mayores dificultades para caracterizar la CSH se debe a su estequiometría variable.
Las micrografías SEM de CSH no muestran ninguna forma cristalina específica. Por lo general, se manifiestan como láminas o láminas orientadas con agujas.
La CSH sintética se puede dividir en dos categorías separadas en la relación Ca / Si de aproximadamente 1,1. Hay varios indicios de que las características químicas, físicas y mecánicas de CSH varían notablemente entre estas dos categorías. [9] [10]
Ver también
- Otros minerales CSH:
- Afwillite
- Gyrolita (un mineral raro de alteración hidrotermal o un producto de envejecimiento de la reacción álcali-sílice
- Jennita
- Taumasita
- Tobermorita
- Otros minerales de silicato de calcio y aluminio hidratado (EFECTIVO):
- Mecanismos de formación de fases de CSH:
Referencias
- ^ "Hidratación de cemento Portland" (PDF) . Archivado desde el original (PDF) el 15 de febrero de 2017 . Consultado el 21 de febrero de 2013 .
- ^ Allen, Andrew J .; Thomas, Jeffrey J .; Jennings, Hamlin M. (25 de marzo de 2007). "Composición y densidad de nanoescala de calcio-silicato-hidrato en cemento". Materiales de la naturaleza . 6 (4): 311–316. Código Bib : 2007NatMa ... 6..311A . doi : 10.1038 / nmat1871 . PMID 17384634 .
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- ^ http://www.mdpi.com/1996-1944/3/2/918/pdf
- ^ "Aplicación potencial de la nanotecnología en materiales a base de cemento" (PDF) . Archivado desde el original (PDF) el 17 de febrero de 2012 . Consultado el 21 de febrero de 2013 .