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De La Rubia, MaAutor (correspondencia)Massana, JAutor o CoautorPeralta, FaAutor o CoautorMoragues, AAutor o CoautorReyes, EAutor o Coautor

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11 de septiembre de 2025
Publicaciones
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Artículo

Sustainable low-cement blends featuring blast furnace slag, metakaolin and nanosilica show remarkable long-term durability against chlorides for one day curing age

Publicado en: Case Studies In Construction Materials. 22 e04511- - 2025-07-01 22(), DOI: 10.1016/j.cscm.2025.e04511

Autores:

Ruiz, AI; de la Rubia, MA; Massana, J; Peralta, FA; Moragues, A; Reyes, E
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Afiliaciones

Univ Politecn Madrid, Agroforestry Engn Dept, ETSI Agron Alimentaria & Biosistemas - Autor o Coautor
Univ Politecn Madrid, Dept Civil Engn Construct, ETSI Caminos Canales & Puertos - Autor o Coautor

Resumen

Current cement production routes are facing an environmental challenge given the large amount of CO2 emissions. With the objective of decreasing its carbon footprint, herein, low-cement blended mixtures containing pozzolanic ground blast furnace slag, metakaolin and nanosilica or a combination thereof have been studying referred to the mechanical properties and the longterm durable behaviour. The mixtures underwent chloride exposure for an initial curing age as critical as is 1 day and were subsequently subjected to extensive characterization of their durable behavior at intervals of 3, 6, 12, and 18 months. Regardless of their final composition, the substitution of cement with slag, metakaolin and nanosilica allowed reduction of cement by 75-80 % and the resulting blended mixtures successfully met the standard mechanical properties displayed by the Portland cement (OPC) 42.5 R type I in some cases with a decrease of only 5 %. Blended mixtures combining all three pozzolanic components showed the highest electrical resistivity, 4 and 10 times higher than the reference for 7 and 28 days of ccuring age respectively. Compositions with reduced cement content show chloride migration coefficients with a 50 % reduction compared to the reference at one day of cure and of the same order as this composition but for 28 days curing age. For chloride diffusion, the differences in apparent and effective coefficients are much larger than for migration, being several orders of magnitude smaller for the reduced cement content samples at all exposure ages in the study and even when compared to the 28-day cured reference. Sustainable blends show diffusion and migration characterization. Even after 18 months of exposure, these blended mixtures exhibited outstanding durability, surpassing the standard reference cement. Finally, we found that the optimal performing blend had a composition in wt% including 25 cement, 65 blast furnace slag, 8 metakaolin and 2 nanosilica. This novel chloride durability study is critical as it is carried out for exposure periods as long as 18 months and with a curing age of 1 day for sustainable compositions with a very low cement content of 20-25 wt% demonstrating that sustainable alternatives to conventional cement may pave the way towards environmentally friendly construction materials.
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Palabras clave

BindingBlast furnacesCalciumCarbon footprintCement contentCement manufactureChloride durabilityChlorides durabilityConcreteConcrete beams and girdersCuring ageFurnace slagsGround blast furnace slagGround blast-furnace slagHydrationLow cement contentMechanicalMetakaolinMetakaolinsMortarNano silicaNanosilicaPortland cementPozzolanicPozzolanic activitySilicaSlag cementSlagsSteelStrengthSustainability

Indicios de calidad

Impacto bibliométrico. Análisis de la aportación y canal de difusión

El trabajo ha sido publicado en la revista Case Studies In Construction 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, 2025, se encontraba en la posición 15/183, consiguiendo con ello situarse como revista Q1 (Primer Cuartil), en la categoría Engineering, Civil.

Independientemente del impacto esperado determinado por el canal de difusión, es importante destacar el impacto real observado de la propia aportación.

Según las diferentes agencias de indexación, el número de citas acumuladas por esta publicación hasta la fecha 2025-12-27:

  • WoS: 1
  • Scopus: 1
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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 2025-12-27:

  • 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: 21 (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.
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    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 (Ruiz, AI) y Último Autor (REYES POZO, ENCARNACION).

    el autor responsable de establecer las labores de correspondencia ha sido RUBIA LOPEZ, MIGUEL ANGEL DE LA.

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