Alkali activated slag cements using waste glass as alternative activators. Rheological behaviour

The purpose of this study is to investigate news activators in the preparation of alkali-activated materials (AAMs) alternative to Portland cements by reusing waste glass. Alkali-activated blast furnace slag (AAS) constitutes an alternative to Portland cement due to high energy and environmental pollution associated with industrial Portland cement. Moreover, alkali activated materials offer a series of higher properties than ordinary Portland cement (OPC), such as better strength and durability behaviour. However, the rheology of these materials has been much less intensely researched.The present study aimed to study the effect of waste glass as activator and as replacement of blast furnace slag on the rheological behaviour of AAS pastes, with a comparison between the rheological parameters and fluidity of these pastes to the same parameters in standard cements (CEM I and CEM III/B).The findings show that AAS paste behaviour of rheology when the activator was a commercial waterglass solution or NaOH/Na2CO3 with waste glass was similar, fit the Herschel-Bulkley model. The formation of primary C-S-H gel in both cases were confirmed. However, the rheological behaviour in standard cements fit the Bingham model. The use of the waste glass may be feasible from a rheological point of view in pastes can be used.

ResumenEl propósito de este estudio es investigar nuevos activadores alcalinos a través de la reutilización de residuos vítreos en la preparación de materiales activados alcalinamente alternativos al cemento Portland (OPC). Las escorias activadas alcalinamente (AAS) son una alternativa al cemento Portland debido a la alta demanda energética y medioambiental asociada en la producción de este. Además, estos materiales activados alcalinamente ofrecen mejores propiedades que el cemento Portland, como un buen comportamiento mecánico y durable. Sin embargo, el comportamiento reológico de estos materiales ha sido poco investigado.El presente estudio tiene como objetivo estudiar el efecto del residuo vítreo como activador y como sustitución de la escoria en el comportamiento reológico de las pastas, con una comparación entre los parámetros reológicos y de fluidez de estas pastas frente a los mismos en los cementos normalizados (CEM I and CEM III/B).Los resultados reológicos de las pastas de escoria activada alcalinamente cuando los activadores fueron una disolución comercial de waterglass y NaOH/Na2CO3 con el residuo vítreo presentaron un comportamiento muy similar, describiendo un modelo Herschel-Bulkley, en donde se confirmó la formación de un gel C-S-H primario en ambos casos. Sin embargo, el comportamiento reológico en los cementos normalizados describe un modelo Bingham. El uso de un residuo vítreo puede ser factible desde un punto de vista reológico en las pastas de escoria activadas alcalinamente.