7th IMRMPT

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English title:	Modeling calcined kaolinitic clays in cement: a discrete kinetic approach
Spanish title:	Modelado de arcillas caolin�ticas calcinadas en cemento: un enfoque cin�tico discreto
English abstract:	The modeling of cements supplemented with calcined kaolinitic clays, such as metakaolin, has become a topic of interest due to the need to predict the behavior of these mixtures. So far, most hydration kinetics models have simulated metakaolin as a single phase. However, due to the trend of using multicomponent or low-grade clays as supplementary cementitious materials, there is a need for a more general model, one whose parameters are applicable to any type of calcined clay. In this sense, modeling metakaolin not as a single phase but based on its reactive fractions can contribute to this generalization, as what fundamentally changes between clays is the proportion of these phases. Therefore, this work presents a theoretical study of a discrete kinetic model that takes into account the reactive silica and alumina fractions of metakaolin instead of just one for metakaolin. To emulate the kinetic parameters, it was assumed that the chemical kinetics of rice husk silica are not very different from their equivalent in metakaolin. Thus, a Predator-Prey algorithm was used to predict the kinetic parameters of alumina. In this way, the parameter set of both reactive phases of metakaolin was obtained, and their behavior was emulated under different conditions, obtaining trends very similar to those theoretically expected for these phases
Spanish abstract:	El modelamiento de cementos adicionados con arcillas caolin�ticas calcinadas como el metacaol�n, se ha convertido en un tema de inter�s, debido a la necesidad de predecir el comportamiento de estas mezclas. Hasta el momento, la mayor�a de modelos de cin�tica de hidrataci�n, han simulado al metacaol�n como una �nica fase, sin embargo, debido a la tendencia de usar arcillas multicomponente o de bajo grado como material cementante suplementario, se hace necesario la creaci�n de un modelo m�s general, es decir uno, cuyos par�metros sean aplicables a cualquier tipo de arcilla calcinada. En ese sentido, modelar al metacaol�n no como una �nica fase sino en funci�n de sus fracciones reactivas, puede contribuir a esta generalizaci�n, pues lo que fundamentalmente cambia entre las arcillas es la proporci�n entre estas fases. Es por ello por lo que este trabajo, presenta un estudio te�rico de un modelo cin�tico discreto que tiene en cuenta las fracciones de s�lice y al�mina reactivas del metacaol�n en vez de s�lo una para el metacaol�n. Para lograr emular los par�metros cin�ticos, se supuso que la cin�tica qu�mica de la s�lice de la cascarilla de arroz no es muy diferente a su equivalente en el metacaol�n. Con esto se us� un algoritmo Predador-Presa para predecir los par�metros cin�ticos de la al�mina. As�, se obtuvo el conjunto de par�metros de ambas fases reactivas del metacaol�n y se emul� su comportamiento en diferentes condiciones, obteniendo tendencias muy similares a lo esperado te�ricamente para estas fases
Topic:
Presentation Type:
Speaker:

Authors

Name	Institution	Email
Jorge Iv�n Tob�n	Grupo de Investigaci�n del Cemento y Materiales de Construcci�n -CEMATCO, Universidad Nacional de Colombia	jitobon@unal.edu.co
Camilo Rosero Chicaiza	Universidad Nacional de Colombia	dcroseroc@unal.edu.co

Presentation

Room:	Principal Room
Date:	August 8, 2024
Hour:	09:20 - 09:40

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VI WMSSE

VI Workshop on Modeling and Simulation for Science and Engineering

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