Microestructura y propiedades mecánicas de las fases fundamentales del Clinker
Fecha
2021
Autores
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Editor
Universidad EAFIT
Resumen
Due to the high importance of the cement between the construction material, in the present
work the micromechanical properties of the main clinker phases was determined.
There was an initial investigation of the history and fabrication of the Clinker, the function of
each of its phases, and its hydration process, concluding that the alite and the belite are the
phases that provides the mechanical resistance to the hydrated cement therefore the
phases to which their resistance was analyzed. For a reference the hardness of previous
research works was sought for both phases.
For the experimental part the samples of clinker rock were prepared, were embedded in
epoxy and polished carefully, different attack chemicals were searched for the phase
differentiation, once the identification was achieved, the Vickers hardness test was
performed with a micro-hardness tester, with a pyramid-shaped diamond indenter with a
square base, it is explained how to obtain the ideal load at which this material should be
indented.
Once the indentations were completed, a data analysis was performed by means of a onefactor
analysis of variance, where the hardness values obtained were concluded to be valid,
which additionally are in accordance with those found in the literature and are the following:
HvAlita=9.26GPa y HvBelita=7.03GPa. In addition to the hardness, apparent fracture toughness
was analyzed, for which very scattered data were obtained, especially in belite where
fractures did not occur in the corners.
Descripción
Debido a la alta importancia que tiene el cemento entre los materiales de construcción, en
el presente trabajo se determinaron las propiedades micromecánicas de las fases
principales del Clinker.
Se realizo una investigación inicial sobre la historia y fabricación del Clinker, la función de
cada una de las fases y su proceso de hidratación, concluyendo que la alita y la belita son
las fases que aportan la resistencia mecánica al cemento hidratado y por tanto las fases a
las que se les analizo su resistencia. Para tener una referencia se buscó trabajos de
investigación previos con datos de Dureza de estas dos fases.
Para la parte experimental se prepararon las muestras de rocas de Clinker embebiéndolas
en epóxico y puliéndolas cuidadosamente, se buscaron diferentes químicos de ataque para
la diferenciación de las fases, una vez identificadas, se realizó el ensayo de dureza Vickers
con un micro-durómetro, con un indentador de diamante en forma de pirámide de base
cuadrada, se explica como obtener la carga ideal a la que se debe indentar este material.
Una vez finalizadas las indentaciones se hizo un análisis de datos por medio de un análisis
de varianza de un factor, donde se concluyeron validos los valores de dureza obtenidos que
adicionalmente se encuentran en concordancia con lo encontrado en la literatura y son los
siguientes HvAlita=9.26GPa y HvBelita=7.03GPa. Adicional a la dureza se analizó la tenacidad
aparente a la fractura, de la cual se obtuvieron datos muy dispersos, en especial en la belita
donde las fracturas no se presentaron en las esquinas.
Palabras clave
Clinker, Microindentación, Microdurómetro, Dureza Vickers, Alita, Belita, Microdureza