INFLUENCIA DE LA ADICIÓN DE NANOSILICE, MICROSÍLICE Y ...CP2015/Link/Papers/7156.pdf · Las normativas vigentes para las estructuras de materiales de base cemento son cada día

INFLUENCIA DE LA ADICIÓN DE NANOSILICE, MICROSÍLICE Y MEZCLA DE

AMBAS EN UN HORMIGON AUTOCOMPACTANTE SOMETIDO A CICLOS DE

HIELO-DESHIELO Y CARBONATACION

N. LEÓN J. MASSANA

Ing. Mecánico Dr. Ing. Agrónomo.

E.T.S.I. de Caminos, Canales y Puertos. E.T.S.I. Agrónomos.

Dpto. Ingeniería Civil: Construcción Dpto. de Ingeniería Agroforestal

Universidad Politécnica de Madrid; España Universidad Politécnica de Madrid; España

[email protected] [email protected]

A. MORAGUES E. SANCHEZ-ESPINOSA

Prof. Dra. Lda. en Ciencias Químicas. Prof. Dra. Ing. Agrónomo

E.T.S.I. de Caminos, Canales y Puertos E.T.S.I. Agrónomos

Dpto. Ingeniería Civil: Construcción Dpto. de Ingeniería Agroforestal

Universidad Politécnica de Madrid; España Universidad Politécnica de Madrid; España

[email protected] [email protected]

RESUMEN

Las normativas vigentes para las estructuras de materiales de base cemento son cada día más exigentes, sobre todo en

cuanto a su vida útil. Para cumplir con estas exigencias es necesario diseñar morteros y hormigones de altas

prestaciones. Para ello y desde hace varios años, ha tomado protagonismo la incorporación de micro y nano adiciones

con el fin de diseñar materiales compactos que cumplan tanto las exigencias mecánicas como durables. En este trabajo

se estudia la influencia del tamaño de partícula de la adición de sílice en el comportamiento durable de un hormigón

autocompactante frente a ciclos de hielo-deshielo y a la exposición acelerada de CO2. Para ello se han seleccionado diez

dosificaciones: tres con 2,5%, 5% y 7,5% de nanosílice, tres con 2,5%, 5% y 7,5% de microsílice y tres con 2,5-2,5%,

5-2,5% y 2,5-5% de nano y micro sílice respectivamente respecto al peso del cemento y una décima sin ningún tipo de

adición, tomada como hormigón de referencia. Todas las mezclas han sido caracterizadas en fresco para asegurar que

cumplen con los parámetros de autocompactabilidad.

Los resultados obtenidos ponen de manifiesto que a mayor porcentaje de nanosílice en la mezcla, aumenta la pérdida de

docilidad del hormigón. Sin embargo, este aumento viene asociado a un incremento de vida útil frente a ciclos de hielo-

deshielo, pudiendo ser debido a la incorporación de gran cantidad del aditivo superplastificante necesario para cumplir

los requisitos de autocompactabilidad y que llega a comportarse en la mezcla como un aireante.

Fotografia

Autor 1

30 mm

x

40 mm

Fotografia

Autor 1

30 mm

x

40 mm

Fotografia

Autor 1

30 mm

x

40 mm

mailto:[email protected]



Nestor León, Jordi Massana, Amparo Moragues y Elvira Sánchez Espinosa, Influencia de la adición de nanosílice,

microsílice y mezcla de ambas en un hormigón autocompactante sometido a ciclos de hielo-deshielo y carbonatación

2

1. INTRODUCCIÓN

La incorporación de adiciones a los materiales cementícios es una práctica habitual en la búsqueda de mejoras de las

propiedades resistentes y durables del material final. En este sentido se viene estudiando en los últimos años la

influencia de nanopartículas en las mezclas de morteros y hormigones. Actualmente existe una amplia gama de tipos de

nanomateriales que se pueden agregar al cemento. Cada uno de ellos modifica de diferente forma algunas de las

propiedades de la mezcla. Estos nanomateriales tendrán su relevancia dependiendo de la aplicación que se le quiera dar

al material cementícios formado. La mayor cantidad de estudios realizados en el área de la ingeniería civil, son los

referentes a la incorporación de nano-SiO2 [1]. El caso particular de la adición de óxido de silicio de tamaño

nanométrico, o nanosílice (nSi) ha despertado un creciente interés por su conocida actividad puzolánica, que

teóricamente es mayor que la de la microsílice o humo de sílice, debido a su mayor superficie especifica. La nSi puede

reaccionar con el hidróxido de calcio o portlandita (Ca(OH)2), produciendo una mayor cantidad de gel CSH y por tanto

mejorando su resistencia mecánica a edades tempranas [2-6], además de densificar la matriz. Así, el tamaño y cantidad

de cristales de portlandita se ven significativamente disminuidos, agrupándose en los poros pequeños de la pasta de

cemento y cerrando los mismos, reduciéndose el tamaño de los poros. Mejoran así las propiedades durables del

hormigón ya que al ser más compacto dificulta la penetración de agentes agresivos.

El hormigón autocompactante es el resultado de la búsqueda de un hormigón de calidad, compacto y durable, para

estructuras fuertemente armadas en las que el proceso de vibración era complicado. Su desarrollo lo inicia el profesor

Okamura , a mediados de los años 80 en la Universidad de Tokio [7]. La Instrucción del Hormigón Estructural EHE [8]

define al hormigón autocompactante (HAC) como “aquel hormigón que, como consecuencia de una dosificación

estudiada y del empleo de aditivos superplastificante específicos, se compacta por la acción de su propio peso, sin

necesidad de energía de vibración ni de cualquier otro método de compactación, no presentando segregación, bloqueo

de árido grueso, sangrado, ni exudación de la lechada”. Por tanto, el hormigón autocompactante añade a las propiedades

del hormigón convencional, en cualquiera de las clases resistentes, la propiedad de autocompactabilidad, descrita

anteriormente [9]. Por otra parte esta misma instrucción [8] define la durabilidad de una estructura de hormigón como

su capacidad para soportar, durante la vida útil para la que ha sido proyectada, las condiciones físicas y químicas a las

que está expuesta, y que podrían llegar a provocar su degradación como consecuencia de efectos diferentes a las cargas

y solicitaciones consideradas en el análisis estructural.

Son varios los agentes agresivos y condiciones ambientales que pueden poner en peligro una estructura de hormigón. El

deterioro por la acción del hielo-deshielo puede darse cuando el hormigón esta críticamente saturado, con

aproximadamente el 91 % de sus poros llenos de agua. Durante el proceso de congelación del agua, su volumen

aumenta alrededor de un 9 %. Si no hay ningún espacio para absorber esta expansión de volumen en los poros, la

congelación del agua puede causar daños en el hormigón, que pueden ser internos (fundamentalmente daño

microestructural generados por la microfisuración) y externos (perdida de material por descascarillamiento superficial)

[10]. Otro de los casos que ponen en peligro al hormigón armado es el anhídrido carbónico o CO2, que contenido en el

aire penetra en los poros capilares del hormigón y se combina con el hidróxido de calcio para formar carbonato cálcico,

reduciendo progresivamente la alcalinidad del hormigón. Este fenómeno es el conocido proceso de carbonatación. Si el

valor del pH llega a valores de 9,5 o inferiores, la alcalinidad, ya no es suficiente para mantener pasiva la capa de óxido

protectora de las armaduras de acero. Por lo tanto, bajo la acción de la humedad y del oxígeno, el proceso de corrosión

puede comenzar, dando lugar a un hormigón susceptible de experimentar una corrosión generalizada.

El objetivo de este trabajo es analizar la influencia de la adición de nanosílice, microsílice y mezcla de ambas, al

adicionarse en diferentes proporciones a una mezcla de hormigón autocompactante. Para ello se comprueban, en estado

fresco, los parámetros que aseguran la autocompactabilidad del material, y en estado endurecido, su resistencia a

compresión, a ciclos de hielo-deshielo y al proceso de carbonatación acelerada.

2. METODOLOGÍA

Se han diseñado diez dosificaciones: tres con 2,5%, 5% y 7,5% de nanosílice ([nSi]-2,5; [nSi]-5; [nSi]-7,5), tres con

2,5%, 5% y 7,5% de microsílice ([mSi]-2,5; [mSi]-5; [mSi]-7,5), y tres con mezclas de ambas con 2,5%/2,5%, 5%/2,5%

y 2,5%/5% de nano y micro sílice respectivamente ([nmSi]-2,5/2,5; [nmSi]-5/2,5; [nmSi]-2,5/5) respecto al peso del

cemento y una décima sin ningún tipo de adición que será la dosificación de referencia (ver Tabla 1). Los materiales

empleados han sido cemento portland CEM I 52,5 R (CP), nanosílice (nSi) Levasil 200/40% y microsílice (mSi) Elkem



3

Microsilica MS 940 U (ver Tabla 2), aditivo superplastificante SIKA Viscocrete 5720 (SP) y aditivo modificador de

viscosidad (MV) SIKA Stabilizer 4R. Los áridos empleados en las mezclas son arena de rio, grava rodada de 6 a 12 mm

y filler calizo cuya granulometría cumple con la norma UNE 12620:2003+A1:2009. Todas las muestras tienen una

relación agua/material cementante de 0,36, con una cantidad de cemento de 450 kg. Para evaluar las características de

autocompactabilidad de las mezclas en estado fresco se realizó el ensayo de escurrimiento (UNE-EN 12350-8).

Comprobada la autocompactabilidad de las mezclas, se procede a la fabricación de probetas cilíndricas de 100 mm de

diámetro y 200 mm de altura. Una vez desmoldadas a las 24 h de su fabricación, se sometieron a un curado durante 28

días dentro de una cámara a una temperatura de 20±2 °C y una humedad superior a 95%, de acuerdo a la norma UNE-

EN 12390-2. Para caracterizar los hormigones de acuerdo a sus propiedades mecánicas se realizó el ensayo de

resistencia a compresión a los 28 días de su fabricación, según la norma UNE-EN 12390-3. El ensayo se realizó en una

prensa IBERTEST, con una capacidad máxima de 1.500 kN,

Tabla 1. Dosificación de los hormigones estudiados

Componentes

(kg/m3) H

AC

[nS

i]-2

,5

[nS

i]-5

[nS

i]-7

,5

[mS

i]-2

,5

[mS

i]-5

[mS

i]-7

,5

[nm

Si]

-

2,5

/2,5

[nm

Si]

-5/2

,5

[nm

Si]

-2,5

/5

Cemento 450 450 450 450 450 450 450 450 450 450

Nanosílice - 11,25 22,5 33,75

- - - 11,25 22,5 11,25

2,5% 5% 7,50% 2,5% 5% 2,5%

Microsílice - - - - 11,25 22,5 33,75 11,25 11,25 22,5

2,5% 5% 7,50% 2,5% 2,5% 5%

Agua 162 166,0 170,1 174,1 166,0 170,1 174,1 170,1 174,1 174,1

Filler calizo 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100

Arena 1160 1160 1160 1160 1160 1160 1160 1160 1160 1160

Grava 6/12 585 585 585 585 585 585 585 585 585 585

SP (%) 2 3,30 4 6 2,30 2,50 2,70 3,60 4,80 3,90

MV (%) 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15

(a/c) (*) 0,36 0,36 0,36 0,36 0,36 0,36 0,36 0,36 0,36 0,36

(*) Relación a/c: relación agua/material cementante

Tabla 2. Propiedades físico-químicas del cemento Portland (CP) y nanoSi (nSi).

SiO2

(%)

Al2O3

(%)

Fe2O3

(%)

CaO

(%)

MgO

(%)

SO3

(%)

K2O

(%)

Na2O

(%)

Pérd. al

fuego (%)

Dens

(g/cm3)

Sup. espec.

(m2/g)

CP 19,20 6,07 1,70 63,41 2,56 3,38 0.,2 0,33 2,09 3,5 0,42

nSi 99,90 - - - - - - - 0,10 1,29 200

mSi 94 - - - - - - - 0,7 30

Para la caracterización microestructural de los hormigones se realizó un análisis termogravimétrico (ATG) a 7, 28 y 90

días, según la norma ASTM E1131:(2008). El análisis termogravimétrico ha permitido determinar la cantidad de CSH y

de Ca(OH)2 presente en cada hormigón. El equipo utilizado, es un analizador térmico simultáneo, marca SETARAM,

modelo LABSYS EVO, con una balanza de precisión de 0,1 µg.

El comportamiento durable de los hormigones se evalúa mediante los ensayos de carbonatación acelerada, resistencia a

ciclos de hielo deshielo y absorción capilar. El ensayo de carbonatación se realizó bajo la norma UNE-EN 13295:2005

que determina la profundidad de carbonatación acelerada. Se utilizó una probeta de dimensiones 100 Ø x 200mm y se

colocó en cámara estanca y hermética con una humedad relativa en 75 ± 5%, temperatura de 20 ± 2 °C y se controló el

contenido de dióxido de carbono a 4,7 ± 2,5%. El ensayo de resistencia al hielo-deshielo se realizó bajo la norma UNE-

CEN/TS 12390-9:2008, ensayo CDF, por el método alternativo, en probetas de 150 x 150 x 70 mm, utilizando una

cámara climática marca DYCOMETAL modelo CCK-40/1000. El ensayo de absorción capilar se realizó según la

norma UNE 83982:2008, en probetas de 100 Ø x 50mm.



4

3. RESULTADOS Y DISCUCION

Los resultados de la caracterización en estado fresco se muestran en la figura 1, en la que se representa el diámetro de

escurrimiento de las mezclas. De manera general todas las mezclas cumplen con las características de

autocompactablidad establecidas por la EHE [8], sin embargo es de destacar que las mezclas con adición de nanosílice

muestran una pérdida de la docilidad a medida que aumenta el contenido de nSi, aún cuando la cantidad de SP se

incrementa de forma considerable. En el caso de las mezclas con mSi se observa que con poco aumento de SP se

cumplen las características de autocompactabilidad, y para las mezclas de adición se observa como la nSi compromete

la docilidad del material, siendo necesario aumentar la cantidad de SP dependiendo de la cantidad de nSi que se utilice.

Figura 1. Diámetro de escurrimiento y cantidad de SP

Esta cantidad de SP que se emplea es mayor a la que recomienda la EHE, la cual establece que el máximo a utilizar es

el 5% sobre el peso del cemento, sin embargo, algunos autores [11] estiman que la cantidad máxima de SP queda

determinada cuando el aditivo deja de dar mejoras reológicas al material en estado fresco. Por otra parte esta cantidad

de aditivo produce un importante burbujeo que es directamente proporcional a la cantidad agregada [12]. Estas burbujas

dan lugar a la formación de poros no interconectados en el material endurecido.

Una observación importante a destacar en la fabricación de las mezclas, fue que los hormigones con adición de

nanosílice obtuvieron un aumento en la velocidad de fraguado, donde sin importar la cantidad de SP añadida, el

comienzo del fraguado se producía a los pocos minutos de la fabricación, dificultando la manipulación de la mezcla y

por tanto, dificultando la puesta en obra de este tipo de mezclas. Sin embargo, este fenómeno puede ser una ventaja en

la industria de los prefabricados, en las que un fraguado rápido puede ser beneficioso, debido a la posibilidad de

desmoldar en tiempos más cortos.

La resistencia a compresión de las distintas dosificaciones se presenta en la figura 2. En esta se observa que los

hormigones con nSi tienen resistencias mayores a las obtenidas en el hormigón de referencia. Además, también se

puede observar que dicha resistencia aumenta a medida que aumenta la cantidad de adición. En el caso de los

hormigones con mSi, las resistencias a compresión son mayores al hormigón de referencia, sin embargo no alcanzan los

valores de que se obtienen con la nanosílice. Por último, en el caso de los hormigones con mezcla de adición no hay un

comportamiento consistente que sugiera que los resultados dependen de uno de los tipos de adición. Así, las resistencias

más altas se consiguen con la mezcla [nmSi]-2,5/2,5, por lo que los autores consideran que mas que depender del

tamaño de partícula, las resistencias dependen de la distribución granulométrica de todos los componentes, de manera

que hay una menor formación de huecos, obteniéndose, por tanto, un hormigón más compacto.

Figura 2. Resistencia a Compresión

650,0720,0

635,0565,0

787,5 817,5 795,0

685,0 675,0752,5

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

HA

C

[nSi

]-2

,5

[nSi

]-5

[nSi

]-7

,5

[mSi

]-2

,5

[mSi

]-5

[mSi

]-7

,5

[nm

Si]-

2,5

/2,5

[nm

Si]-

5/2

,5

[nm

Si]-

2,5

/5

Can

tid

ad d

e S

up

erp

last

ific

ante

(%

)

Diá

met

ro d

e e

scu

rrim

ien

to (

mm

)

Cantidad de Superplastificante (%)

60,33 65,7368,37 70,35

63,79 65,0168,86

82,17

71,15 69,26

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

HAC [nSi]-2,5 [nSi]-5 [nSi]-7,5 [mSi]-2,5 [mSi]-5 [mSi]-7,5 [nmSi]-2,5/2,5 [nmSi]-5/2,5 [nmSi]-2,5/5

Re

sist

en

cia

a C

om

pre

sió

n (

MP

a)



5

Por otra parte, posiblemente el burbujeo que se produce por la cantidad de SP, que trae como consecuencia formación

de poros no interconectados puede estar comprometiendo las propiedades mecánicas del material debido a que estos

poros que son de tamaño macrométrico estarían actuando como concentradores de tensiones, ocasionando el colapso de

la muestra a resistencias menores a las que se obtendría si no hubiese la presencia de los mismos.

En la Figura 3 se representa el aumento porcentual de resistencia a compresión de todas las mezclas respecto al

hormigón de referencia. Se observa como las mezclas obtienen aumentos significativos de este parámetro, sin embargo,

si se enfoca en las cantidades de adición, el [nmSi]-2,5/2,5 muestra una gran diferencia, ya que con un total de 5% de

adición sobre el peso del cemento, muestra un aumento casi tres veces mayor que el [nSi]-5 y mas de cuatro veces

mayor que el [mSi]-5 cuyo porcentaje de adición es el mismo, solo que con cada adición por separado.

Figura 3. Aumento de resistencia a compresión respecto al HAC a 28 días de curado

Los resultados del análisis termogravimétrico de las diez dosificaciones se muestran en la figura 4.En ella, se representa

la relación gel/portlandita libre. Los valores de las pérdidas de agua de gel se obtienen entre las temperaturas de 100ºC y

400ºC aproximadamente y las pérdidas de agua de portlandita libre se obtienen entre 400ºC y 600ºC aproximadamente

[13]. Esta figura nos permite afirmar que, a 28 días de curado, dichos valores son mayores para las dosificaciones en

donde la adición es la nSi. Además, de que el valor obtenido aumenta a medida que aumenta el contenido de esta

adición. Esto pone de manifiesto que existe una mayor actividad puzolánica causada por la misma. Así mismo, en el

caso de los hormigones con mSi, como era de esperar y de forma similar pero en menor medida, tienen un aumento de

la actividad puzolánica a medida que aumenta el contenido de esta adición. Como antes se indicó, los hormigones con

ambas adiciones no presentan un comportamiento concluyente, sin embargo, en el caso del [nmSi]-5/2,5 este tiene una

mayor actividad puzolánica, que puede ser debido a la mayor cantidad de nSi en la mezcla de adición. Es importante

destacar que los resultados del ATG en las adiciones con nSi y mSi, son concordantes con los resultados obtenidos de

resistencia a compresión, sin embargo al analizar los hormigones nmSi no se observa una tendencia similar lo que

quiere decir que la caracterización mecánica no solo está determinada por los procesos de hidratación del material sino

que además depende, como es obvio, de la matriz porosa del material.

Figura 4. Relación gel/portlandita libre a 7, 28 y 90 días

Los resultados del ensayo de carbonatación acelerada (figura 5) muestran que en ninguno de los hormigones diseñados

se ha producido este proceso transcurrido 200 días de exposición al CO2. En este aspecto y de acuerdo a las ecuaciones

de cálculo de vida útil recogidas en la EHE (ecuación [1]) si al cabo de 365 días la carbonatación fuese de 1mm de

penetración, obtendríamos un tiempo de vida útil de la estructura de 400 años, tiempo necesario, en estas mezclas, para

que el CO2 tuviera una profundidad de penetración de 20 mm (espesor de recubrimiento mínimo) y pudiera comenzar la

despasivación de las armaduras.

En cuanto al comportamiento frente a ciclos hielo-deshielo los hormigones con adiciones son claramente mejores que

el del hormigón de referencia. Las pérdidas de masa por descascarillamiento después de 28 ciclos de hielo-deshielo se

muestran en la figura 5. En esta se observa como la adición de nanosílice presenta diferencias significativas con

9

1317

68

14

36

1815

0

10

20

30

40

0

10

20

30

40

[nSi]-2,5 [nSi]-5 [nSi]-7,5 [mSi]-2,5 [mSi]-5 [mSi]-7,5 [nmSi]-2,5/2,5 [nmSi]-5/2,5 [nmSi]-2,5/5

Au

me

nto

re

spe

cto

al

HA

C(%

)

3,23,9

4,45,0

3,33,8

4,2 4,1

4,84,4

0

1

2

3

4

5

6

0

1

2

3

4

5

6


Re

laci

ón

ge

l/p

ort

lan

dit

a lib

re



6

respecto al hormigón de referencia llegando a reducir estas pérdidas hasta en un 92,38% (ver tabla 2). La adición de mSi

también tiene una reducción de la pérdida de masa pero en menor proporción, y en el caso de los nmSi se pone de

manifiesto la acción de la nSi, ya que cuanto mayor es el contenido de esta en la mezcla menor es la pérdida de masa.

Posiblemente este excelente resultado venga dado por la cantidad de SP agregada a las distintas dosificaciones, ya que

como se ha mencionado anteriormente, este, produce una gran cantidad de burbujeo lo que puede originar un

comportamiento similar al que presentan los aditivos aireantes con la formación de poros no conectados, permitiendo

que la solución acuosa que este alojada en el mismo, tenga la capacidad de expandirse cuando se llega a la congelación

sin producir presión intersticial en el interior del material [14].

HAC nSi-2,5 nSi-5 nSi-7,5 mSi-2,5

mSi-5 mSi-7,5 nmSi-2,5/2,5 nmSi-5/2,5 nmSi-2,5/5

Figura 5. Carbonatación acelerada a 200 días

𝑡 = (𝑑

𝐾𝑐)2

(1)

Donde: t: tiempo en años, d: profundidad de carbonatación en mm y Kc: coeficiente de carbonatación

Figura 5. Pérdidas de masa por descascarillamiento después de 28 ciclos de hielo-deshielo

Tabla3. Porcentaje de aumento porcentual de pérdidas de masa por descascarillamiento de las mezclas frente al HAC

Por otra parte, tal y como se muestra en la figura 6, donde se representa la absorción por capilaridad de las muestras, se

observa que este parámetro es proporcional a las pérdidas de masa por hielo-deshielo. Esto se traduce en que los

hormigones con nSi, absorben la menor cantidad de agua y por tanto, son los que contendrán la menor cantidad de hielo

durante la congelación. Este hecho hace que serán los que estarán sometidos a menores fuerzas de tracción y por tanto a

menor microfisuración con la consiguiente pérdida de masa de material.

0,51

0,19

0,090,04

0,42

0,240,17

0,09 0,07 0,09

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8


Sn (

kg/m

2)

[nSi]-2,5 [nSi]-5 [nSi]-7,5 [mSi]-2,5 [mSi]-5 [mSi]-7,5 [nmSi]-2,5/2,5 [nmSi]-5/2,5 [nmSi]-2,5/5

-63,27 -82,91 -92,38 -16,30 -53,05 -66,11 -82,95 -85,76 -81,81



7

Figura 6. Coeficiente de absorción capilar

4. CONCLUSIONES

La incorporación de nSi genera una pérdida de docilidad del material asociado a un aumento en la velocidad de

fraguado. Esto dificulta la manipulación de las mezclas aunque se incremente notablemente la cantidad de

superplastificante utilizado en las mismas.

La incorporación de nSi genera un aumento significativo en la resistencia a compresión, que viene asociado a una

mayor actividad puzolánica con un contenido mayor en geles y una menor presencia de portlandita libre.

La resistencia a compresión en la mezcla [nmSi]-2,5/2,5 es significativamente mayor que el resto de hormigones,

incrementándose su valor un 36% con respecto a la mezcla de referencia. Los autores consideran que este aumento de

resistencia se debe más a una homogénea distribución granulométrica de los componentes que al tamaño de partícula de

las adiciones.

El empleo nSi o mezcla de nSi y mSi en la dosificación del hormigón da como resultados mezclas muy compactas y por

consiguiente mas durables, con una menor susceptibilidad a procesos de heladas y con una menor capacidad de

absorción capilar, lo que lo hace menos vulnerable a la penetración de agentes agresivos que puedan comprometer la

vida útil de una estructura.

5. AGRADECIMIENTOS

Los autores agradecen el apoyo financiero del Mº de Ciencia y Tecnología, Proyecto MAT2013-48009-C04-04-P.

6. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

[1] S. Kawashima, P. Hou, D.J. Corr, S.P. Shah. (2013). “Modification of cement-based materials with nanoparticles.”

Cement and Concrete Composite. 36, 8-15.

[2] Q. Ye. (2001). “Research on the comparison of pozzolanic activity between nano-SiO2 and silica fume”. Concrete 3

19– 22.

[3] R.S. Chen, Q. Ye. (2002). “Research on the comparison of properties of hardened cement paste between nano-SiO2

and silica fume added”. Concrete 1 7 – 10.

[4] Q. Ye, Z.N. Zhang, R.S. Chen, C.C. Ma. (2003). “Interaction of nano-SiO2 with calcium hydroxide crystals at

interface between hardened cement paste and aggregate”. Journal of the Chinese Ceramic Society 31 (5) 517–522.

[5] Tao Ji. (2005). “Preliminary study on the water permeability and microstructure of concrete incorporating nano-

SiO2”. Cement and Concrete Research 35. 1943 – 1947.

[6] Said, A.M., Zeidan M.S., Bassuoni, M.T., Tian Y., (2012). “Properties of concrete incorporating nano-silica”.

Construction and Building Materials 36. 838–844.

[7] Okamura, H. (1997). “Self compacting high-performance concrete”. Concrete International, 19 (7), pp. 50-54.

[8] EHE-08. 2010. “Instrucción de Hormigón Estructural”. Serie Normativa, Ministerio de Fomento. Secretaría General

Técnica. 4ª Edición. Madrid.

[9] Ali Nazari, Shadi Riahi (2010). “Microstructural, thermal, physical and mechanical behavior of the self-compacting

concrete containing SiO2 nanoparticles”. Materials Science and Engineering A 527.7663–7672.

[10] Romero Mendoza H. R., (2011). “Deterioro del hormigón sometido a ensayos acelerados de hielo-deshielo en

presencia de cloruros”. Tesis doctoral. ETSI de Caminos, Canales y Puertos, Universidad Politécnica de Madrid,

Madrid, España

[11] P. Borralleras Mas (2012). “Criterios de selección del aditivo superplastificante en HAC”. 3º Congreso

Iberoamericano sobre hormigón autocompactante Avances y oportunidades.Madrid, 3 y 4 de Diciembre de 2012

4,6E-05

3,6E-053,2E-05

2,7E-05

4,2E-053,8E-05

2,9E-05 2,8E-05 2,8E-05 2,8E-05

0,E+00

1,E-05

2,E-05

3,E-05

4,E-05

5,E-05

0,E+00

1,E-05

2,E-05

3,E-05

4,E-05

5,E-05


Coef

icie

nte

de

abso

rcio

n ca

pila

r

(kg/

m2m

in^0

,5)



8

[12] R. Yu , P. Spiesz, H.J.H. Brouwers (2014). “Effect of nano-silica on the hydration and microstructure

development of Ultra-High Performance Concrete (UHPC) with a low binder amount”. Construction and Building

Materials 65 (2014) 140–150

[13] Bhatty, J.I., (1986), “Hydration versus strength in a Portland cement developed from domestic mineral wastes - a

comparative study”, Thermochimica Acta, Vol. 106, pp. 93-103.

[14] Olivares B., (2011). “Estudio del impacto de los ciclos de hielo-deshielo sobre hormigones autocompactantes con

instrumentación óptica”. Trabajo de fin de master. ETSI de Caminos, Canales y Puertos, Universidad Politécnica de

Madrid, Madrid, España

Documents

INFLUENCIA DE LA ADICIÓN DE NANOSILICE, MICROSÍLICE Y ...CP2015/Link/Papers/7156.pdf · Las normativas vigentes para las estructuras de materiales de base cemento son cada día