Tratamiento superficial con nanopartículas base silicio inducido durante el curado: Efecto en la durabilidad de materiales base cemento portland

Abstract

El efecto de la introducción de nanopartículas base silicio (NBS) preparadas por sol-gel en la permeabilidad de materiales base cemento portland fue estudiado. La introducción de NBS en morteros fabricados con una relación a/c de 0.65 fue inducida durante el curado por 72h, utilizando suspensión de [NBS]=0.1% vs. el volumen del agua. Posteriormente, las muestras siguieron un periodo de inmersión en agua potable con el fin de promover la reacción de la NBS con la matriz cementante y la resistividad fue medida frecuentemente. Después, fueron expuestos en ambientes con Cl- o CO2. Los resultados indicaron una disminución en la penetración de estos agresivos y un incremento de la resistividad en los especímenes tratados; por ende un incremento de la vida útil.

Mitigación De Los Efectos Del Ataque Por Sulfatos en Morteros Por Tratamiento Superficial Con Nanopartículas Base Silicio

“…Las NS fueron producidas en laboratorio por medio del método sol-gel a 70 °C reportado por otros autores (Jo et al, 2007;Qing et al, 2007;Flores, 2011;Cruz-Moreno et al, 2017), con el cual se pueden obtener nanopartículas amorfas con tamaños que oscilan entre 10 a 50 nm. Las NS fueron caracterizadas por las técnicas presentadas en la Tabla 1.…”

“…Finalmente, las dos series fueron inmersas en solución de hidróxido de calcio para evaluación semanal de la resistividad eléctrica. El monitoreo de la resistividad de las pastas se llevó a cabo por medio de la aplicación de la Espectroscopía de Impedancia Electroquímica (EIS), como reportaron otros autores (Cruz-Moreno, 2019;Cruz-Moreno, 2017;Polder, 2001;Kolev et al, 2008).…”

“…Como se observa hay una reflexión muy ancha localizada entre el intervalo de 2θ =22 a 23° característica de materiales amorfos. Este resultado concuerda con los espectros encontrados por otros autores (Jo et al, 2007;Qing et al, 2007;Flores, 2011;Cruz-Moreno et al, 2017;Cruz-Moreno, D. 2019). También cabe mencionar que el análisis de DRX ha mostrado que las NS tienen naturaleza cristobalita la cual es un polimorfo del SiO2.…”

“…Se ha observado que a los 28 días de edad todas las pastas tratadas con 0.1% de NS presentaron un incremento de la resistividad eléctrica respecto a pasta de control, siendo alrededor de 141%, 132% e 240%, para las pastas P1, P2 y P3, respectivamente. Estos resultados indican que hubo un incremento del bloqueo de poros en la matriz cementante, conforme mencionan algunos autores (Fajardo et al 2015;Cruz-Moreno et al, 2017;Cruz-Moreno et al, 2019).…”

“…Asimismo, otros investigadores aplicaron las NS en matrices cementicias mediante tratamiento superficial durante el curado y/o por migración eléctrica, los resultados mostraron un incremento de resistividad eléctrica que resultó en un incremento de la resistencia de los morteros a la carbonatación y al ingreso de iones cloruros. En este caso el contenido de NS ha sido de 0.1%, es decir, una disminución importante comparado a los contenidos usados en adición y/o sustitución (Fajardo et al 2015;Cruz-Moreno et al, 2017;Cruz-Moreno et al, 2019). Por otro lado, Ardalan et al 2017estudiaron el efecto de las NF aplicadas mediante tratamiento superficial, y verificaron que estas nanopartículas contribuyen en la reducción de la permeabilidad debido a la formación de C-S-H secundario y al incremento de la resistencia a la abrasión.…”