Research on eco-efficient structural mortars

Abstract

The main research goal is proving the possibility of using eco-efficient mortars as structural materials, to guarantee both safety and environment preservation in the strengthening/refurbishment/retrofitting of structures. After a comprehensive review on ecoefficient mortars, mechanical properties, rheological behaviour, setting times, durability, and environmental impact (GWP and EE) were analysed. Thus, a qualitative comparison between result obtained and OPC reference cement mortar was possible. Research is completed with an experimental characterisation of ashes, and mechanical test of mortar/concrete samples with plant biomass ashes. The research aims to demonstrate the feasibility and potential of plant biomass ashes in cement-based building materials. The performance from those mortars must be studied with static and dynamic loads as well as the resulting CO2 emission reduction. Finally, this research will propose a protocol selection of eco-efficient mortars based on an analytical hierarchy process (AHP)-based assessment method.

Resumen: capacidades mecánicas suficientes para ser usados en refuerzos estructurales y que den resultados aceptables desde un punto de vista mecánico, económico y medioambiental. Tras realizar una exhaustiva revisión bibliográfica , se analizan las propiedades mecánicas, el comportamiento reológico, tiempo de fraguado, durabilidad e impacto medioambiental (GWP y EE), lo que permite realizar una comparativa cualitativa entre los resultados obtenidos y el mortero de cemento Portland de referencia. La investigación se completa con ensayos mecánicos realizados a morteros de cemento con sustitutivos de cenizas de biomasa vegetal obtenidas de plantas de producción de energía, las cuales han sido previamente caracterizadas. Con el desarrollo de la investigación se espera demostrar la viabilidad del uso de cenizas de biomasa vegetal como sustitutivo parcial del cemento con valores de resistencias suficientes, analizando el desempeño de estos morteros eco-eficientes desde la seguridad estructural, bajo cargas estáticas y dinámicas, acompañado del análisis de beneficios medioambientales para la reducción de las emisiones de CO2. Como objetivo final, se espera concluir con la elaboración de un protocolo de selección de dichos morteros eco-eficientes empleando el método de jerarquías analíticas (AHP).