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This research was partially funded by the Spanish Ministry of Science and Innovation under the call for Proyectos de Generacion de Conocimiento 2022 (PID2022-137274NB-C33 and PID2022-138637OB-C31/AEI/10.13039/501100011033/FEDER, UE). Furthermore, under the Horizon Europe MSCA Staff Exchange (GA No: 101086302) call, the European Union has also provided partial funding for this work. Views and opinions expressed are however those of the author (s) only and do not necessarily reflect those of the European Union or European Research Executive Agency. Neither the European Union nor the granting authority can be held responsible for them.

Análisis de autorías institucional

Pacios, AntoniaAutor (correspondencia)Tejado, ElenaAutor o CoautorMartín, AntoniaAutor o CoautorPastor, Jose YgnacioAutor o Coautor

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3 de diciembre de 2024
Publicaciones
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Artículo

High-temperature performance of clay-enhanced alkali-activated binders: A sustainable alternative to Portland cement

Publicado en:Construction And Building Materials. 453 138860- - 2024-11-29 453(), DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2024.138860

Autores: Pacios, A; Tejado, E; Martín, A; Fernández, A; Pastor, JY

Afiliaciones

CSIC, Inst Ciencias Construcc Eduardo Torroja, Madrid, Spain - Autor o Coautor
Univ Politecn Madrid, CIME, Dept Ciencia Mat, Madrid, Spain - Autor o Coautor
Univ Politecn Madrid, Dept Ingn Construcc, CIME, Madrid, Spain - Autor o Coautor
Univ Politecn Madrid, Dept Sistemas Aerosp Transporte Aereo & Aeropuerto, Madrid, Spain - Autor o Coautor

Resumen

The cement industry's commitment to reducing CO2 emissions has led to exploring alternative processes and supplementary cementitious materials (SCMs). These include alkali-activated binders or geopolymers, promising cement alternatives due to their pozzolanic properties and superior strength and durability, especially at high temperatures. Using abundant raw materials such as clay further enhances the sustainability of geopolymers by reducing emissions associated with their production. Factors like raw material composition and activator type can affect binder properties, so careful material design is essential. This paper discusses experimental results on the mechanical behaviour of alkaline cements at high temperatures, testing two binders (FA=100 % fly ash and FB=70 % fly ash with 30 % clay) and two activators (WN and WK), selected from previous studies where residual strength after temperature exposure was excellent. Their performance was compared to two Portland types of cement (CEM I 52.5 N/SR and CEM I 42.5 R). Unlike cement pastes, the alkaline cements FA and FB retain and can even improve mechanical strength up to 600 degrees C. At this temperature, adding clay to the FB alkali cement promotes the formation of a viscous gel capable of filling cracks and voids in the geopolymer, thus increasing its high-temperature strength by 80 % compared to cement pastes.

Palabras clave

Alkali-activated binderAlkaline cementAlkaline cementsAlternative processBehaviorBindersCement manufactureCement pasteClayCo2 emissionsConcreteFly ashFly-ashFracture toughnesFracture toughnessGeopolymerGeopolymersHigh temperatureHigh temperature performanceHighest temperatureMechanical behaviorMechanical behaviourMicrostructurPortland cementResistanceSupplementary cementitious material

Indicios de calidad

Impacto bibliométrico. Análisis de la aportación y canal de difusión

El trabajo ha sido publicado en la revista Construction And Building Materials debido a la progresión y el buen impacto que ha alcanzado en los últimos años, según la agencia WoS (JCR), se ha convertido en una referencia en su campo. En el año de publicación del trabajo, 2024 aún no existen indicios calculados, pero en 2023, se encontraba en la posición 82/439, consiguiendo con ello situarse como revista Q1 (Primer Cuartil), en la categoría Materials Science, Multidisciplinary.

2025-07-08:

  • Google Scholar: 2
  • WoS: 2
  • Scopus: 6

Impacto y visibilidad social

Desde la dimensión de Influencia o adopción social, y tomando como base las métricas asociadas a las menciones e interacciones proporcionadas por agencias especializadas en el cálculo de las denominadas “Métricas Alternativas o Sociales”, podemos destacar a fecha 2025-07-08:

  • La utilización de esta aportación en marcadores, bifurcaciones de código, añadidos a listas de favoritos para una lectura recurrente, así como visualizaciones generales, indica que alguien está usando la publicación como base de su trabajo actual. Esto puede ser un indicador destacado de futuras citas más formales y académicas. Tal afirmación es avalada por el resultado del indicador “Capture” que arroja un total de: 11 (PlumX).

Con una intencionalidad más de divulgación y orientada a audiencias más generales podemos observar otras puntuaciones más globales como:

    Es fundamental presentar evidencias que respalden la plena alineación con los principios y directrices institucionales en torno a la Ciencia Abierta y la Conservación y Difusión del Patrimonio Intelectual. Un claro ejemplo de ello es:

    • El trabajo se ha enviado a una revista cuya política editorial permite la publicación en abierto Open Access.

    Análisis de liderazgo de los autores institucionales

    Existe un liderazgo significativo ya que algunos de los autores pertenecientes a la institución aparecen como primer o último firmante, se puede apreciar en el detalle: Primer Autor (PACIOS ALVAREZ, ANTONIA) y Último Autor (PASTOR CAÑO, JOSE YGNACIO ).

    el autor responsable de establecer las labores de correspondencia ha sido PACIOS ALVAREZ, ANTONIA.