Rheological and mechanical properties of self-compacting concrete with the addition of nano-silica and microsilica
Abstract
Rheological and mechanical properties of self-compacting concrete with the addition of nano-silica and microsilica
ABSTRACT
Self-compacting concrete is the result of designing a quality concrete with the capacity to ensure placement of reinforcement in heavily reinforced structures in which the process of vibrating is very complicated and risky by altering the position of the reinforcement. Together with the advantages of this concrete and due to the increased demand for high-performance concretes, the silica fume, and more recently, the nano-materials are used as additions, but mainly the nano-silica. The objective of this work is to obtain self compacting concrete with nano-silica, silica fume and binary mixtures of the two additions to meet the demand for high mechanical and durable resistance. The mix with better performance is that with 2.5% of nano-sÃlica and 2.5% silica fume.
Keywords:Â self-compacting concrete; nanosilica; silica fume; rheology; mechanical properties.
Propriedades reológicas e mecânicas de um concreto auto adensável, com a adição de nano sÃlica e de micro sÃlica (sÃlica ativa)
RESUMO
O Concreto Auto-adensável é o resultado da concepção de um concreto de qualidade com a capacidade para assegurar a colocação de reforço em estruturas fortemente armados em que o processo de vibração é muito complicado e arriscado por alterar a posição da armadura . Juntamente com as vantagens deste concreto e devido ao aumento da procura de concretos de alto desempenho , o fumo de sÃlica e mais recentemente , os nano-materiais são usados como adições . Principalmente a nano- sÃlica. O objetivo deste trabalho é a obtenção de concreto auto- adensável com nano- sÃlica , sÃlica ativa e misturas binárias das duas adições para atender a demanda de alta resistência mecânica e durável. A mistura com melhores desempenhos é aquela que contém 2,5 % de nano - sÃlica e 2,5% de pó de sÃlica .
Palavras-chave: Auto-compactável; nano-sÃlica; sÃlica activa; reologia; propriedades mecánicas.
Propiedades reológicas y mecánicas de un hormigón autocompactante con adición de nano-sÃlice y micro-sÃlice
RESUMEN
El hormigón autocompactante es el resultado de diseñar mezclas de calidad con capacidad para asegurar su correcta colocación en estructuras fuertemente armadas en las cuales el proceso del vibrado resulta muy complicado y con riesgo de alterar la posición de las armaduras. Unido a las ventajas de este hormigón y debido a la mayor demanda de hormigones de altas prestaciones, se utiliza humo de sÃlice y, más recientemente, nanomateriales como adiciones. Principalmente nano-sÃlice. El objetivo de este trabajo es obtener hormigones autocompactantes con nano-sÃlice, humo de sÃlice y mezclas binarias de ambas adiciones que satisfagan la demanda de altas resistencias mecánicas y durables, determinando que la dosificación con mejores prestaciones es la que contiene 2.5% de nano y 2.5%.de humo de sÃlice.
Palabras clave: Autocompactante; nanosÃlice; humo de sÃlice; reologÃa; propiedades mecánicas.
Downloads
References
Bjornstrom, J.; Martinelli, A.; Matic, A.; Borjesson, L.; Panas, I.; (2004), “Efectos de la nano-sÃlice 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 HACâ€, 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 Autocompactanteâ€, 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 Estructuralâ€, Serie Normativa, Ministerio de Fomento. SecretarÃa 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 partÃculas 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 nanopartÃculas†(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, fÃsico y mecánico de un hormigón autocompactante conteniendo nanopartÃculas 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 partÃculas 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), “NanotecnologÃa 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.
_______________________________
License in effect from September 2020
You are free to:
- Share — copy and redistribute the material in any medium or format for any purpose, even commercially.
- Adapt — remix, transform, and build upon the material for any purpose, even commercially.
- The licensor cannot revoke these freedoms as long as you follow the license terms.
Under the following terms:
- Attribution — You must give appropriate credit , provide a link to the license, and indicate if changes were made . You may do so in any reasonable manner, but not in any way that suggests the licensor endorses you or your use.
- No additional restrictions — You may not apply legal terms or technological measures that legally restrict others from doing anything the license permits.
Notices:
You do not have to comply with the license for elements of the material in the public domain or where your use is permitted by an applicable exception or limitation .
No warranties are given. The license may not give you all of the permissions necessary for your intended use. For example, other rights such as publicity, privacy, or moral rights may limit how you use the material.