¿Puede el concepto "capacidad de cambio" de las arcillas, ser íntegramente aplicable a las puzolanas?

One of the most characteristic properties of clays is their "cation exchange capacity", otherwise known as their "exchange capacity ". The research reported in this article shows that for various reasons some natural and artificial pozzolans exhibit this property. Ion exchange is only partial in the latter however because contrary to clays, on hydration with Portland cement, pozzolans may he nearly entirely converted from their mainly vitreous and/or amorphous original state into a variety of new more or less crystalline compounds. For this purpose a total of 142 types of cement were tested in this study: 8 industrial and 134 laboratory cements, the latter prepared by mixing Portland cements with different proportions, by weight, of three natural and three artificial pozzolans. All these cements were analysed by the Frattini test, 7 and/or 28 days after mixing. Both [OH-] and [CaO] and the percentage content of Na+ and K+ expressed as Na2O and K2O, respectively, were determined in liquid phase. The cation concentration was only determined for the 45 blended cements most relevant to the objective of the study. Finally, the three natural pozzolans were analyzed by XRD to identify their mineral composition. The results obtained confirmed the working hypothesis. They also showed that the higher the content of Na+ and/or K+ the higher the likelihood of exchange capacity in the pozzolans. in this case primarily with Ca2+ Nonetheless, the very special mineral composition of certain pozzolans, with minerals such as zeolite and phillipsite, may likewise contribute to this capacity. In any event, due to the cation exchange between Na+/ K+ and Ca+ the blended cements involved met the Frattini test requirements more readily and had shorter setting times, especially: - where the Portland cement with which they were mixed was not highly sulphate-resistant, and - where the Portland cement/pozzolan ratio was 60/40. Under these circumstances the behaviour of one of the pozzolans studied may, in one sense, be described to be ''more apparent than real ".Una de las propiedades más características de las arcillas es su "capacidad de cambio catiónico", o simplemente su "capacidad de cambio ". Mediante este trabajo se ha logrado demostrar que algunas puzolanas naturales y artificiales, participan, en mayor o menor medida, y por diferentes causas, de esa característica, si bien, de una forma parcial. Ello es debido a que, a diferencia de las arcillas, su estado físico-químico original, vítreo y/o amorfo en su mayor parte, se puede ver afectado por lo común durante su hidratación con cemento Portland hasta llegar incluso a desaparecer prácticamente, al transformarse en múltiples y variados compuestos más o menos cristalinos nuevos. Para ello se utilizaron 142 cementos de mezcla, 8 industriales, y el resto, 134, preparados en el laboratorio mediante mezcla de cementos Portland y 3 puzolanas naturales (O, A y C) y artificiales (CV-19, CV-l0 y M) en distintas proporciones porcentuales en masa. Todos ellos se analizaron mediante el ensayo de Frattini a las edades de 7 y/o 28 días, habiéndose determinado en su fase líquida correspondiente, no sólo sus contenidos de [OH]- y [CaO], sino también sus correspondientes contenidos porcentuales de Na+y K+ expresados como Na2O y K2O, respectivamente: aunque estos últimos únicamente se le determinaron a los 45 cementos de mezcla más significativos para el objetivo de este trabajo. Por último, las tres puzolanas naturales tuvieron que ser analizadas por DRX para conocer también su composición mineralógica. Los resultados obtenidos han confirmado el objetivo que se pretendía demostrar así como también, que en tanto en cuanto una puzolana posea mayores contenidos de elementas (alcalinos Na+ y/o K+, mayores posibilidades tendrá de poder mostrar capacidad de cambio, en este caso con el catión Ca2+ principalmente, sin menoscabo de que su muy particular constitución mineralógica lo justifique también, caso de la zeolita y phillipsita en la puzolana C, lo que resultó ser para ella, una causa adicional circunstancial muy importante. Pero no obstante y en cualquier caso, por el intercambio producido de iones Na+ y K+ por Ca2+ sus cementos de mezcla podrán cumplir más fácilmente el ensayo de Frattini y los tiempos de fraguado, sobre todo, - si el cemento con el que se mezcle no es de elevada resistencia al ataque de los sulfatos, y si la proporción de mezcla cemento Portland/Puzolana es la 60/40; habiéndose podido decir por tanto en un cierto sentido, que en tales circunstancias, el comportamiento de dicha puzolana C sobre todo, en dicho ensayo de Frattini, pareció ser más "aparente o ficticio que real"