Durability of FCC-blended mortar exposed to sodium and magnesium sulfate

Authors

  • R Mejía de Gutiérrez Universidad del Valle (Colombia)
  • S Izquierdo Universidad del Valle (Colombia)
  • J Díaz Universidad del Valle (Colombia)
  • J Torres Universidad Nacional de Colombia (Colombia)

DOI:

https://doi.org/10.4067/S0718-50732016000300004

Keywords:

fluid catalytic cracking residue, chemical attack, sodium sulfate, magnesium sulfate

Abstract

This paper presents a comparative analysis of the deterioration of mortars containing 10% and 20% of a fluid catalytic cracking residue (FCC) in the presence of sodium sulfate (Na2SO4) and magnesium sulfate (MgSO4) at 5% (concentration 50g/L). Cement without addition (reference cement), and blended with 10% metakaolin (Cem-10MK) and 10% silica fume (Cem-10SF) were used as reference materials. The longitudinal expansion and loss of compressive strength at 392 days of exposure were evaluated. Additionally, microstructural analysis was performed using X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM) to identify the generated products. The results indicate that the residual strength of mortars blended with 10% and 20% of FCC after 360 days of immersion in the Na2SO4 solution is 18.5% higher than the value reported by the standard mixture, and 55% and 39% higher with respect to that reported for the mixtures containing 10% MK and SF. Mortars containing 10% of FCC in the presence of Na2SO4 report a loss of resistance of approximately 10%, while in MgSO4 it was 38% lower than the values of other evaluated mixtures. In general, MgSO4 is a more aggressive solution than Na2SO4. Ettringite and gypsum were identified as products from the reaction with sulfates.

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Author Biographies

R Mejía de Gutiérrez, Universidad del Valle (Colombia)

Ph.D. en Ciencia de los Materiales, Profesor Titular Universidad del Valle, Coordinador del Programa de Posgrado (Maestría y Doctorado en Ingeniería Área de Enfasis en Ingeniería de Materiales). Director del Grupo de Investigación Materiales Compuestos.Lineas de investigación, materiales compuestos y alternativos; activación alcalina y geopolimerización; valoración de desecho y subproductos industriales, durabilidad y corrosión de concretos

S Izquierdo, Universidad del Valle (Colombia)

Ingeniera de Materiales, Estudiante de Doctorado enIngeniería, Area de Enfasis Ingenieria de Materiales, Grupo Materiales Compuestos

J Díaz, Universidad del Valle (Colombia)

Ingeniero de Materiales, Estudiante de Doctorado en Ingeniería, Area de Enfasis Ingenieria de Materiales, Grupo Materiales Compuestos

J Torres, Universidad Nacional de Colombia (Colombia)

Ingeniera de Materiales, Doctor en Ingeniería, area de enfasis Ingeniería de Materiales de la Universidad del Valle. Actualmente Profesor Asociado, Universidad Nacional de Colombia, Palmira, Director Grupo Materiales y Medio Ambiente

Published

2020-07-01

How to Cite

Mejía de Gutiérrez, R., Izquierdo, S., Díaz, J., & Torres, J. (2020). Durability of FCC-blended mortar exposed to sodium and magnesium sulfate. Revista Ingeniería De Construcción, 31(3), 183–190. https://doi.org/10.4067/S0718-50732016000300004

Issue

Section

Original Research