Determination of the OH content in the aqueous phase of hardened cementitious materials by an empirical leaching method

Abstract

The most reliable method to determine the concentration of hydroxyl ions in the aqueous phase of hardened cementitious materials is the squeezing of concrete at high pressures. However, this method needs special equipment as well as a relatively high amount of sample to be carried out. In present research, the determination of the OH concentration in the concrete pore solution is undertaken by a leaching method in granulated samples. The experimental program has been made using mortars with 5 different binders and three different leaching solutions. In the treatment of the results, different phenomena (dilution + dissolution of solid phases) occurring during leaching have been taken into account until reaching the target values validated by comparison with those obtained by means of the high pressure technique. The agreement found is good enough, for every binder tested, in spite of the fact that fully understanding of the leaching mechanism is not achieved and that concentrations and not activities of the ions are taken into account in the calculations. Therefore, the method suggested is empirical at present stage.

Resumen

El método más fiable de determinación de iones hidroxilo en una fase acuosa de materiales cementantes es la extracción de la misma mediante aplicación de presión (pore-pressing). Sin embargo, este método necesita un equipo especial además de una cantidad de muestra relativamente alta. En la presente investigación, se propone la determinación de la concentración de OH' en la fase acuosa del hormigón mediante un método de lixiviación en muestra granulada. El programa experimental se ha realizado a partir de morteros con 5 diferentes materiales cementantes y tres disoluciones de lixiviado distintas. En el tratamiento de los resultados, se han considerado diferentes fenómenos (dilución + disolución de las fases sólidas) que tienen lugar durante la lixiviación, hasta llegar a obtener los resultados obtenidos por la técnica de extracción por presión. La concordancia encontrada es suficientemente buena para todos los materiales ensayados, a pesar de que el mecanismo de la extracción no se ha clarificado en su totalidad y de que son las concentraciones y no las actividades de los iones las que se han tenido en cuenta para los cálculos. Por tanto, en esta etapa de la investigación, el método que se propone se puede considerar como empírico.

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