Refuerzo secundario de pastas de cemento portland ultrafino con nanofibras agregadas de poli (alcohol vinílico)

Abstract

Código: 0172 Fecha de Aceptación: 1 diciembre 2013Resumen En este artículo se presentan resultados de una investigación sobre la validación de nanofibras agregadas de PVA obtenidas por sol-gel electrohilado, para reducir la retracción y las fisuras por fraguado de pastas de cemento portland ultrafino. La metodología aplicada consistió en variar la longitud de las nanofibras agregadas de PVA en 6 y 12 mm. Este procedimiento permitió evaluar el desempeño de estas nanofibras y compararlas con el de la misma matriz cementicia reforzada con fibras comerciales de polipropileno (PP). Las técnicas de caracterización aplicadas sobre las pastas fibrorreforzadas fueron granulometría láser del cemento, ensayos a la compresión, a la flexión e impacto y observación de falla a través de microscopía electrónica de barrido (SEM). Igualmente se observó la retracción y el fisuración a edades tempranas. Los resultados mostraron que las pastas de cemento con fibras agregadas de PVA presentaron resultados mejorados comparados con las pastas de cemento que contenían fibras de PP. Este tipo de material compuesto podría ser utilizado en la elaboración de túneles, lechadas en la reparación de edificaciones, y en general, en aplicaciones que requieran la inyección o relleno debido a las características fluidas de este tipo de cementos. AbstractThis work deals with the behavior of electrospun nanofibers aggregated of poly vinyl alcohol (PVA) as the secondary reinforcement for reducing the drying shrinkage of cement during the curing at early ages; these nanofibers were added as reinforcement to a matrix of ultrafine portland cement paste in two different lengths (6 mm and 12 mm); their behavior was similar to that of polypropylene (PP) fibers embedded in the same matrix. The pastes were characterized by cement laser particle sizer; compression, flexural and impact testing, and failure analysis through scanning electron microscope (SEM). Shrinkage and cracking were measured at early ages. The results showed that the cement pastes with addition of PVA fibers showed improved results compared to cement pastes containing PP fibers. Such composite materials may be useful in making tunnels, grouts for repairing buildings, and in general, in applications that require injection or filling fluid due to characteristics of this type of cement. Keywords: Polyvinyl alcohol; Electrospun nanofibers; Ultrafine cements; Nanofibers; Polypropylene fibers; Cementitious Composites IntroducciónEn la actualidad los nanomateriales han permitido el desarrollo de nuevos composites para múltiples aplicaciones. El control y obtención de este tipo de estructuras de tamaño nanométrico ha llevado a su utilización en muchos campos de aplicación como la medicina, electrónica, desarrollo de tejidos inteligentes, entre otros. En los últimos años ha crecido el interés por un proceso llamado electrohilado con el cual se pueden obtener nanofibras, o también fibras ultrafinas, a partir de polímeros en solución o en estado fundido que se proyectan sobre una pantalla colectora, de...