Efecto de nano-SiO2 y nano-CaCO3 en las propiedades mecánicas estáticas y dinámicas del concreto

 El concreto u hormigón se ha convertido en el material de construcción más común en la historia humana porque es conveniente, económico y práctico. Teniendo en cuenta la seguridad y fiabilidad de las estructuras de concreto, es necesario adaptarlas a condiciones cada vez más severas mediante las modificaciones adecuadas, incluso con la ayuda de nanomateriales. 

En este trabajo, se estudia el efecto de la adición de nanomateriales como nano-SiO₂ (NS) y nano-CaCO₃(NC) en las propiedades mecánicas de un concreto convencional. Se prepararon tres tipos de concreto aleado con 2.0 % de NS, 2.0 % NC y una mezcla de 1.0 % de NS y 1.0 % de NC (NS, NC, NSC, respectivamente). Se compararon sus propiedades con las del concreto convencional (PC). Los resultados mostraron que bajo carga estática, en comparación con el PC, el NC aumentó claramente tanto la resistencia mecánica como el módulo elástico, mientras que en el NS se redujo la resistencia y aumentó el módulo elástico. A la misma velocidad de deformación, la resistencia dinámica a la compresión del NC aumentó significativamente y el NS mostró una resistencia reducida. El comportamiento del concreto NSC estuvo entre PC y NC en términos de propiedades mecánicas estáticas y dinámicas, pero en general mejor.

 

La modificación con solo nano-CaCO₃ aumentó la densidad del concreto, fortaleció los puntos débiles y optimizó la distribución del tamaño de los poros. La modificación con solo nano-SiO₂ provocó la formación de zonas débiles evidentes en el concreto y el deterioro de la estructura porosa.

 

Los resultados fueron publicados en Scientific Reports