Combined effect of nano-SiO2 and nano-Fe2O3 on compressive strength, flexural strength, porosity and electrical resistivity in cement mortars

• Autores: Miguel Ángel Sanjuán Barbudo, Cristina Gema Argiz Lucio, Jaime Carlos Gálvez Ruiz, Encarnación Reyes Pozo
• Localización: Materiales de construcción, ISSN 0465-2746, Vol. 68, Nº. 329, 2018
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Influencia de la combinación de nano-SiO2 y nano-Fe2O3 en la resistencia a compresión, resistencia a tracción, porosidad y resistividad eléctrica de morteros de cemento
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    Se estudia la resistencia a compresión y flexión, porosidad y resistividad eléctrica de morteros de cemento con nano-Fe2O3 y nano-SiO2. La sílice amorfa reacciona con el hidróxido de calcio formado en la hidratación del C3S y C2S. La tasa de reacción puzolánica es proporcional a la cantidad de sílice amorfa y la superficie disponible para la reacción, esperando que las partículas finas de nano-Fe2O3 y nano-SiO2 mejoren las propiedades de los morteros. Los resultados experimentales han mostrado que la resistencia a compresión a siete y 28 días de morteros con partículas de nano-Fe2O3 y nano-SiO2 era, en ocasiones, inferior a la obtenida con el mortero de referencia. Se muestra que las nano-partículas no siempre son capaces de mejorar la resistencia de los morteros. Las medidas mediante porosimetría de intrusión de mercurio (PIM) de la distribución de tamaño de poro (DTP), porosidad total y diámetro de poro crítico confirmaron estos resultados.

  • English

    The compressive strength, flexural strength, porosity and electrical resistivity properties of cement mortars with nano-Fe2O3 and nano-SiO2 are studied. Amorphous silica is the main component of pozzolanic materials due to its reaction with calcium hydroxide formed from calcium silicate (C3S and C2S) hydration. The pozzolanic reaction rate is not only proportional to the amount of amorphous silica but also to the surface area available for reaction. Subsequently, fine nano-Fe2O3 and nano-SiO2 particles in mortars are expected to improve mortar performance. The experimental results showed that the compressive strength of mortars with nano-Fe2O3 and nano-SiO2 particles were lower than those obtained with the reference mortar at seven and 28 days. It was shown that the nano-particles were not able to enhance mechanical strength on every occasion.

    The continuous microstructural progress monitored by mercury intrusion porosimetry (MIP) measurements, pore-size distribution (PSD), total porosity and critical pore diameter also confirmed such results.