Rheological and mechanical properties of self-compacting concrete with the addition of nano-silica and microsilica

  • E. Sánchez Departamento de Ingeniería Agroforestal, Universidad Politécnica de Madrid
  • J. Bernal Escuela de Ingeniería Mazatlán. Universidad Autónoma de Sinaloa
  • A. Moragues Departamento de Ingeniería Civil: Construcción, Universidad Politécnica de Madrid
  • N. León Departamento de Ingeniería Civil: Construcción, Universidad Politécnica de Madrid
Keywords: Self-compacting; nano-silica; silica fume; rheology; mechanical properties

Abstract

Self-compacting concrete is the result of the redesign of quality mixtures with the ability to ensure its
correct placement in strongly assembled structures, where the vibration process is too complicated and
where there is the risk of altering the position of the reinforcement bars. Along with the advantages of this
concrete and due to the greater demand for high performance concrete, silica fume is used, and more
recently, nanomaterials with nano-silica as well; mainly, nano-silica. The objective of this work is to
obtain self-compacting concretes with nano-silica, silica fume and binary mixtures of both, which satisfy
the demands for high mechanical resistance and durability, determining that the dosage with the best
features contains: 2.5% of nano and 2.5% of silica fume.
Keywords: Self-compacting; nano-silica; silica fume; rheology; mechanical properties

Downloads

Download data is not yet available.

References

Bjornstrom , J.; Martinelli, A.; Matic, A.; Borjesson, L.; Panas, I.; (2004), “Efectos de la nano-sílice coloidal en la aceleración de la formación beneficiosa de silicato de calcio hidratado en el cemento” (in English), Chem Phys Lett 392 (1-3), 242-248.

Borralleras, P. (2012), “Criterios de selección del aditivo superplastificante en HAC”, 3º Congreso Iberoamericano sobre hormigón autocompactante: Avances y oportunidades., 3-4 diciembre. Madrid. España.

Craeye, B.; Van Itterbeeck, P.; Desnerck, P.; Boel, V.; De Schutter, G.; (2014), “Módulo de elasticidad y tensión de tracción de un hormigón autocompactante: Encuesta de datos experimentales y códigos de diseño estructural” (in English), Cement and Concrete Composites 54, 53–61.

De la Peña R. Bernardo (2001), “Hormigón Autocompactante”, Revista BIT, pp. 7-12.

Dubey, R.; Kumar, P.; (2012), “Efecto de la dosis de superplastificante en la resistencia a compresión de un hormigón autocompactante” (in English), International Journal of civil, structural, environmental and infrastructure engineering research and development vol. 2, (3), pp 98-105

EHE-08. (2010), “Instrucción de Hormigón Estructural”, Serie Normativa, Ministerio de Fomento. Secretaría General Técnica. 4ª Edición. Madrid. España.

Jalal, M.; Mansouri, E.; Sharifipour, M.; Pouladkhan, A. R.; (2012), “Propiedades mecanicas, reológicas, durables y microestructurales en un hormigón autocompactable de alta prestación conteniendo micro y nano partículas de SiO2” (in English), Materials and Design 34, 389–400

Kawashima, S.; Hou, P.; Corr, D. J.; Shah, S. P.; (2013), “Modificación de materials base cement con nanopartículas” (in English), Cement and Concrete Composites. 36, 8-15.

León, N.; Massana, J.; Alonso, F.; Moragues, A.; Sánchez-Espinosa; E.; (2014), “Efecto de la nano-Si2O y nano-Al2O3 en morteros de cemento para uso en la agricultura y en la producción animal” (in English), Biosystems engineering 123, 1-11.

Mondal, P.; Shah, S. P.; Marks, L. D.; Gaitero, J. J.; (2010), “Estudio comparativo del efecto de la Microsilice y la Nanosilice en el hormigón” (in English), Transportation Research Record: Journal of the Transportation Research Board, nº 2141, Transportation Research Board of the National Academies, Washington, D.C., pp. 6–9.

Nazari, A.; Riahi, S.; (2010), “Comportamiento microestructural, térmico, físico y mecánico de un hormigón autocompactante conteniendo nanopartículas de SiO2” (in English), Materials Science and Engineering A 527.7663–7672.

Okamura, H. Ozawa, K. (1996), “Hormigón autocompactante de altas prestaciones en Japón” (in English), ACI publicación especial SP159-02, pp. 31-44.

Okamura, H. (1997), “Hormigón autocompactante de altas prestaciones” (in English), Concrete International, 19 (7), pp. 50-54.

Okamura, H., Ouchi, M. (1999), “Desarrollo de un hormigón autocompactante, presente y futuro” (in English), Proceedings of the First International RILEM Symposium, pp. 3-14.

Okamura, H., Ozawa, K., Ouchi, M. (2000), “Hormigón autocompactante” (in English), Structural Concrete, 1, pp. 3-17.

Okamura, H., Maekawa, K., Mishima, T. (2005), “Diseño basado en las prestaciones para un hormigón estructural autocompactante de alta resistencia” (in English), ACI publicación especial SP228-02, pp. 13- 33.

Rong, Z.; Sun, W.; Xiao, H.; Jiang, G.; (2015), “Efectos de partículas de nano-SiO2 en las propiedades mecánicas y microestructurales de composite cementoso de ultra-alta prestación” (in English), Cement and Concrete Composites 56, 25–31.

Said, A.M.; Zeidan, M.S.; Bassuoni, M.T.; Tian, Y.; (2012), “Propiedades del hormigón incorporando nano-silice” (in English), Construction and Building Materials 36. 838–844.

Sánchez, F. and Sobolev, K. (2010), “Nanotecnología en el hormigón – Una revisión” (in English), Construction and Building Materials. 24 2060–2071.

Yu, R.; Spiesz, P.; Brouwers, H.J.H; (2014), “Efecto de la nano-silice en la hidratación y desarrollo microestructural de un hormigón de ultra-altas prestaciones (HUAP) con una baja cantidad de conglomerante” (in English), Construction and Building Materials 65,140–150.

Zyganitidis; I.; Stefanidou, M.; Kalfagiannis; N.; Logothetidis S.; (2011), “Caracterización nanomecánica de pasta base-cemento enriquecidas con nanoparticulas de SiO2” (in English), Materials Science and Engineering B, 176, 1580-1584.

Published
2016-03-16
How to Cite
Sánchez, E., Bernal, J., Moragues, A., & León, N. (2016). Rheological and mechanical properties of self-compacting concrete with the addition of nano-silica and microsilica. Revista ALCONPAT, 6(1), 1 - 14. https://doi.org/10.21041/ra.v6i1.111
Section
Applied Research