Evaluación de las propiedades en estado fresco y endurecido de un Concreto para uso en Pavimento rígido, adicionado con Nanocompuestos de Carbono.

Los pavimentos rígidos se han convertido en una alternativa competitiva con diversos beneficios ambientales, sociales y económicos, estos últimos están relacionados con su vida útil, que incluyen su costo inicial y su mantenimiento, y dado a que las cargas de transporte han aumentado, se han realizado investigaciones con respecto a la incorporación de diferentes materiales que mejoran las características mecánicas y/o químicas del pavimento rígido, encaminadas a evitar falencias en el desempeño del concreto, como lo son fisuras y grietas causadas por la fatiga de este material, por lo que es importante la incorporación de nuevos materiales, por ejemplo, investigaciones más recientes se han dirigido hacia materiales de tamaño nanométrico, dentro de estos materiales se encuentran la nanosilice, señala que la nanosilice es una de las nanopartículas más estudiadas que han sido incorporadas en el concreto, debido a que ha permitido mejorar la resistencia mecánica y la durabilidad de las mezclas cementantes.

Otro de los materiales estudiados, son los nanotubos de carbono (NTC) ya que son considerados como uno de los materiales más prometedores para mejorar las propiedades mecánicas en una matriz cementante y aportar resistencia ante la propagación de suras debido a que presentan un módulo de elasticidad del orden de TPa y una resistencia a la tensión del orden de GPa, y al ser adicionados al concreto permitirían la mejora de sus propiedades mecánicas, complementando su buen comportamiento ante cargas a compresión.

Los NTC tienen una resistencia y rigidez inusual, añadido a esto son eléctricamente estables y conductores, características que los hacen bastante atractivos para ser utilizados en matrices cementantes, tal que éstos puedan transmitir dichas características a la mezcla. Estos se consideran como uno de los nanomateriales más beneficiosos como nanorefuerzo, sin embargo, uno de los mayores retos asociados a su incorporación en mezclas hidráulicas, es lograr su dispersión debido al carácter hidrófobo de los mismos.

Es por ello, que en la presente investigación se pretenden complementar propiedades como la resistencia a compresión, flexión, módulo de elasticidad estático, y especialmente el módulo de elasticidad dinámico y la fatiga, de un concreto para uso en pavimento rígido, adicionando nanocompuestos de carbono, ya que estas dos últimas dos propiedades no han sido evaluadas en investigaciones anteriores.

Contenido:

  • Nanocompuestos de carbono
    • Caracterización de agregados
    • Diseño de mezcla
    • Propiedades en estado fresco y endurecido
    • Dispersión de NCC
    • Adición de NCC en matrices cementantes
  • Primera etapa: Mortero
    • Procedimiento de dispersión
    • Ensayo en estado fresco
    • Ensayos en estado endurecido
  • Segunda etapa: Concreto
    • Selección del policarboxilato
    • Selección de los porcentajes de adición de NCC
    • Proceso de dispersión
    • Caracterización de agregados
    • Diseño de mezcla
    • Ensayos en estado fresco
    • Ensayos en estado endurecido
    • Los Ensayos de análisis
  • Resultados
  • Discusión de resultados
    • Fatiga
    • Ensayos de análisis
    • Interacción química de NCC con la matriz cementante
  • Conclusiones
  • Trabajo futuro
  • Bibliografía

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Autoras: Raisa Isabel Botto Lugo | Paola Andrea Santacruz Pachón
Facultad de Ingeniería | Departamento de Ingeniería Civil | Ponticia Universidad Javeriana