CONSTRUCCION_Y_MATERIALES_DE_CONSTRUCCIO

Vista previa del material en texto

CONSTRUCCION Y MATERIALES DE CONSTRUCCION
Rendimiento De Hormigón De Alta resistencia Modificado Con nano-sílice A Temperaturas Elevadas
Para Destacar
· Hemos estudiado los efectos de la temperatura elevada en el hormigón de alta resistencia modificado con nano-silice.
· Estudiamos la resistencia a compresión (Fc > 80 MPa) y resistencia a tensión, desprendimiento y pérdida de masa.
· Nano-silice utilizado en hormigón de alta resistencia puede mejorar sus propiedades mecánicas a temperaturas elevadas.
· La presencia de Nano-Silice mejoro la resistencia a la tensión para prevenir grietas.
· La adición de Nano-silice fue más efectiva que el humo de silice para incrementar resistencias residuales.
RESUMEN
Esta investigación estudio el efecto de la temperatura sobre el hormigón de alta resistencia (HSC) modificado con Nano-silicatos (nS) y sobre las resistencias a la compresión y tensión, desprendimiento y pérdida de masa (Fc > 80 MPa). Seis muestras de mezclas contenían cantidades variables de Nano-sílice y dos muestras no contenían Nano-sílice las cuales no fueron consideradas en el programa experimental. Las propiedades mecánicas de hormigón de alta resistencia modificada fueron medidas calentando cilindros de 150 x 300 mm de hormigón a 400,600 y 800 °c a una velocidad de 20 °c/min. Los resultados obtenidos demuestran que el Nano-sílice eficazmente usado en el hormigón de alta resistencia puede mejorar sus propiedades mecánicas a temperaturas elevadas. Los resultados muestran que la presencia de Nano-sílice aumento las resistencias residuales de compresión y tensión, y el desprendimiento y pérdida de masa disminuye a medida que aumentaba la penetrabilidad de nS. 
1. INTRODUCCION
1.1. EFECTOS GENERALES DE NANO-SILICE
Se producen diferentes efectos mediante la adición de nano-silice (ns) o humo de silice (SF) al concreto. La adición de micro-sílice disminuye la cantidad de cemento requerido un efecto que es más pronunciado por nS [1-5]. El principal mecanismo de este principio de trabajo es la alta superficie de nano-silice, la cual actúa como un sitio de nucleación por la precipitación de CSH gel [5]. Bjornstrom et al. [6] Afirma que no está claro si la hidratación del cemento es más rápida con la presencia de Nano-silice por la reacción química a la disolución (actividad pozzolanic) o al aumento de la actividad superficial. Los resultados de las pruebas de viscosidad han demostrado que la pasta de cemento y el mortero con Nano-silice requieren más agua para mantener la trabajabilidad de las mezclas; por otra parte, Nano-silice exhibe una tendencia para la adsorción de especies de iones en el medio acuoso, por lo tanto se espera una formación de aglomerados. En este último caso, se requiere un aditivo o plastificante dispersante para minimizar este efecto[5].
A altas concentraciones de Nano-silice, la contracción autógena se produce cuando aumenta la auto desecación produciendo como resultado un alto índice de agrietamientos. Para evitar este efecto , los investigadores han añadido altas concentraciones de súper plastificante y agua y la aplicación de los métodos apropiados de curado. [5-7]. El súper plastificante se aplicó a un 2.6% - 4.2% de masa aglutinante en función de la relación de Nano-silice.
El análisis microestructura del concreto mediante técnicas de microscopia electrónica (SEM,ESEM,TEM) han revelado que la microestructura de concreto es más uniforme y compacta que el concreto normal. Las partículas de Nano-silice llenan los huecos de la estructura de gel CSH y funcionan como núcleos para unirse estrechamente con las partículas de gel de CSH. Esto significa que la aplicación de Nano-silice disminuye la velocidad de lixiviación del calcio de la pasta de cemento e incrementa su durabilidad [3-11]. SEM ha demostrado que nano-FE2O3 y las partículas Nano-silice llenan los poros y disminuyen el contenido de Ca(OH)2 el los productos de hidratación. Estos efectos mejoran las propiedades mecánicas de los morteros con nano partículas.
Jo et al.[14] estudiaron las características del mortero de cemento con partículas de Nano-silice mostraron en la nano- escala SiO2 que se comportó como un relleno para mejorar la microestructura y como un activador para promover la reacción pozolanica. Ji [15] estudio la resistencia a la permeabilidad del agua y la microestructura del concreto con Nano-silice. Las pruebas de permeabilidad al agua revelaron que, para los concretos que tenían una resistencia similar a 28 días, la incorporación de Nano-silice mejoro la resistencia a la penetración de agua.
El efecto más frecuente de Nano-silice es su impacto en las propiedades mecánicas del hormigón y morteros. La adición de Nano-silice incrementa la densidad, disminuye la porosidad y aumenta el enlace entre la matriz de cemento y los agregados [3,5,8,16,17]. La presencia de Nano-silice también produce concreto que exhibe mayor resistencia a esfuerzo a comprensión y flexión. Por ejemplo Li et al [13] estudio las propiedades mecánicas de los morteros de cemento con nano-Fe2O3 y Nano-silice. Su estudio demostró un aumento a la resistencia a la compresión y flexión para los morteros que contienen nano-partículas. Se ha determinado que el uso de Nano-silice aumenta la resistencia de los morteros sobre a los que se les agrega humo de silice.
1.2 PROPIEDADES TERMICAS DE Nano-silice