Influencia de la radiación láser en las propiedades mecánicas de la pasta de cemento y su caracterización

Abstract

ABSTRACT: In this thesis we present the results for the treatment of fresh cement pastes with CO2 laser radiation (10.6μm), obtaining results that show that mechanical properties were improved, and that setting times decreased compared to that hatched naturally (without the application of radiation). It was found that CO2 laser radiation with a positive influence on the mechanical properties of the cement paste, not so much by the heat produced during irradiation, but the effect of the spread of electric field on water molecules that are arranged some functional groups of the binder and by rotating an effect equivalent to micro vibrations, resulting in a more compact, with fewer pores and improve the mechanical properties compared to natural setting. In the development of research underwent a continuous and different conditions of laser radiation (optical power) samples of fresh cement paste. Registering the internal temperature and surface samples, the evolution of the set, Young's modulus (using ultrasonic pulse velocity) and resistance to compression, including cement pastes were left in a natural set. The laser radiation on the fresh cement paste causes an acceleration in the setting of this and increases the mechanical strength. At higher power of laser radiation on the cement paste had higher values of compressive strength and Young's modulus.

RESUMEN: En esta tesis se presentan los resultados obtenidos correspondientes al tratamiento de pastas frescas de cemento con radiación láser de CO2 (10.6µm), obteniendo resultados que demuestran que se mejoraron las propiedades mecánicas, y que se disminuyeron los tiempos de fraguado con respecto a los que fraguaron en forma natural (sin aplicación de radiación). Se comprobó que la radiación con láser de CO2 influye positivamente en las propiedades mecánicas de la pasta de cemento, no tanto por el calentamiento producido durante la irradiación, sino por el efecto de la propagación del campo eléctrico sobre las moléculas de agua las cuales están dispuestas alrededor de los grupos funcionales del aglutinante y que al rotar producen un efecto equivalente a micro vibraciones, dando como resultado un material más compacto, con menos poros y mejorar las propiedades mecánicas respecto al fraguado natural. En el desarrollo de la investigación se sometieron de manera continua y a diferentes condiciones de radiación láser (potencias ópticas) muestras de pasta de cemento frescas. Registrándose la temperatura interna y superficial de las muestras, la evolución del fraguado, el módulo de Young (mediante la velocidad de pulso ultrasónico) y la resistencia a la compresión, incluyendo las pastas de cemento que se dejaron fraguar en forma natural. La radiación láser sobre la pasta de cemento fresca provoca una aceleración en el fraguado de esta y se incrementa la resistencia mecánica. A mayores potencias de radiación láser sobre la pasta de cemento se obtuvieron mayores valores de resistencia a la compresión y de módulo de Young.