Study of an Environmentally Friendly High-Performance Concrete (HPC) Manufactured with the Incorporation of a Blend of Micro-Nano Silica.

• Tapia Vargas, Jhon Fabricio ^[1] ; Alvansazyazdi, Mohammadfarid ^[2] ; Barrionuevo Castañeda, Alexis Andrés ^[3]
  1. [1] Universidad Central del Ecuador

     Universidad Central del Ecuador

     Quito, Ecuador

     
  2. [2] 1. Institute of Science and Concrete Technology, ICITECH, Universitat Politècnica de València,Spain; 2. Carrera de Ingeniería Civil, Universidad Central del Ecuador, Av. Universitaria, Quito 170521, Ecuador; 3. Facultad Ingeniería, Industria y Construcción, Carrera Ingeniería Civil, Universidad Laica Eloy alfaro de Manabi, Manta, Ecuador.
  3. [3] Gobierno Autónomo Descentralizado Municipal del Cantón Pastaza.

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• Localización: EÍDOS, ISSN-e 1390-5007, Vol. 17, Nº. 24, 2024 (Ejemplar dedicado a: DIGITAL ARCHITECTURE: EXPLORING THE SYNTHESIS BETWEEN TECHNOLOGY, DESIGN, AND MATERIALIZATION), págs. 95-110
• Idioma: inglés
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• Resumen
  • español

    Este estudio evalúa la influencia de proporciones variables de nano-sílice (NS) y microsílice (MS) como sustitutos parciales del cemento en la formulación de concreto de alto rendimiento (HPC). Se realizaron evaluaciones mecánicas, incluyendo compresión, tensión, resistencia a la flexión, módulo dinámico, relación de Poisson y mediciones de elasticidad, en intervalos de 3, 7, 28, 56 y 91 días para comprender el impacto en las características estructurales del HPC. Además, se llevaron a cabo estudios de microscopía electrónica de barrido (SEM), microscopía electrónica de transmisión (TEM) y espectroscopía de rayos X dispersivos de energía (EDS) para examinar los cambios en la microestructura. Los resultados indican que la incorporación de un 15% de microsílice en la mezcla de concreto produce una mejora más pronunciada en las propiedades mecánicas en comparación con la adición de solo un 3% de nano-sílice, superando incluso la combinación de 15% de microsílice y 3% de nano-sílice. Este enfoque de sustitución mejora la sostenibilidad al reducir el uso de cemento.

  • English

    This study evaluates the influence of varying proportions of nano-silica (NS) and microsilica (MS) as partial substitutes for cement in the formulation of high-performance concrete (HPC). Mechanical assessments, including compression, tension, flexural strength, dynamic modulus, Poisson's ratio, and elasticity measurements, were performed at intervals of 3, 7, 28, 56, and 91 days to understand the impact on HPC's structural characteristics. Additionally, scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), and energy-dispersive X-Ray spectroscopy (EDS) were carried out to examine changes in microstructure. Results indicate that incorporating 15% microsilica in the concrete mix yields a more pronounced improvement in mechanical properties compared to adding only 3% nano-silica, surpassing even the combination of 15% microsilica and 3% nano-silica. This substitution approach enhances sustainability by reducing cement usage.