Modelo computacional para el proceso de hidratación del cemento en la nanoescala

• Autores: E. Cerro Prada, María Jesús Vázquez Gallo, Jesús Alonso Trigueros, Andrés Luis Romera Zarza
• Localización: Cemento Hormigón, ISSN 0008-8919, Nº. 932, 2009, págs. 18-26
• Idioma: español
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• Resumen

  • En este trabajo se estudia el proceso de hidrataci¨®n del cemento portland en la nanoescala, a trav¨¦s de un modelo computacional basado en agentes. Para el desarrollo del algoritmo, se consideran las principales reacciones qu¨ªmicas que producen como resultado gel C-S-H y portlandita. Las part¨ªculas anhidras, alita y belita, se identifican como agentes aut¨®nomos capaces de evolucionar dando lugar a la formaci¨®n de gel. El agua que interviene en el proceso as¨ª como el tiempo de fraguado, se interpretan como agentes activadores que determinan la evoluci¨®n del resto de agentes. De esta forma, mediante una combinaci¨®n de reglas estoc¨¢sticas, deterministas y adaptativas, el modelo reproduce la evoluci¨®n del sistema cemento desde el estado inicial, en el que las part¨ªculas anhidras est¨¢n aisladas, hasta el estado ligado que dota al sistema de propiedades mec¨¢nicas excelentes. Geom¨¦tricamente, el material se dispone como un fluido granular bidimensional, siendo ¨¦sta una configuraci¨®n adecuada para simular la formaci¨®n de la nanoestructura. De acuerdo con este modelo, se desarrolla un algoritmo que se eval¨²a sobre una l¨¢mina delgada de cemento anhidro, cuyas dimensiones son 103 ¦Ìm x 103 ¦Ìm en la base y 20 ¦Ìm de espesor. Los resultados obtenidos tras 7 d¨ªas de hidrataci¨®n son coherentes con los resultados experimentales conocidos.