“Investigación sobre la ventajas y desventajas que brinda la micro sílice o humo de sílice, realizando un análisis de la resistencia mecánica a compresión”
Dayane MedaEnsayo23 de Abril de 2019
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Universidad Autónoma De Chiapas
Campus I.
Facultad de Ingeniería
Tecnología del Concreto
UNIDAD 1. Diseño de Mezclas
Aditivos, adiciones y materiales no convencionales
“Investigación sobre la ventajas y desventajas que brinda la micro sílice o humo de sílice, realizando un análisis de la resistencia mecánica a compresión”.
5° Semestre Grupo: B
Meda Trinidad Dayane
Febrero 19, 2019, 11:59pm
ÍNDICE
INTRODUCCIÓN 1
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 2
OBJETIVO DE LA INVESTIGACIÓN 2
DESARROLLO TEMÁTICO 3
Definición del Humo de Sílice 3
Proceso de fabricación del Humo de Sílice 4
Normativa 5
Efecto del Humo de Sílice 5
Análisis de la resistencia mecánica a compresión 6
RESULTADOS Y ANÁLISIS 9
CONCLUSIÓN 11
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS 12
INTRODUCCIÓN
Las características de resistencia, durabiidad y versatilidad, son las condiciones que hacen del concreto hidráulico el material más utilizado en la construcción. En la mayoría de los casos, para que este cumpla con las necesidades de la estructura, según su ubicación y su uso, se emplea el uso de aditivos y adiciones, tales como: plastificantes, reductores de agua, impermeabilizantes, microsislice, cenizas volantes, escoria de alto horno y la clásica reducción de la reacción agua-cemento, creando de esta forma un material más duradero, impermeable y compacto.
A medida que la tecnología mejora introduciendo nuevos avances, avanza consigo la tecnología del concreto, empleando el uso de adiciones minerales debido a los nuevos requerimientos de la industria del cemento, así como las necesidades de incrementar la vida útil de las estructuras. En la actualidad, es cada vez más común el uso del concreto con adiciones que mejoran sus condiciones mecánicas como es el caso del humo de la sílice.
En la presente investigación se determinan las condiciones de trabajabilidad del concreto en cuanto al uso del humo de sílice o micro sílice, determinando a partir de su definición, obtención y las propiedades que brinda o incrementa al concreto, así como las ventajas y desventajas que este comprende. Realizando un análisis de la resistencia mecánica a los 28 días que el concreto logra su mayor capacidad de resistencia. Se expone un conocimiento doctrinario para el estudiante con la avidez de conocer las condiciones en que las que el concreto trabaja ante este aditivo.
El presente trabajo pretende investigar la influencia de la incorporación del humo de sílice o microsilise sobre las características lechadas de cemento tales como la fluidez, exudación, variación de volumen, y las resistencias mecánicas a compresión.
El uso de la micro sílice se inició a partir de los años 80s. En la actualidad microsilise sigue siendo uno de los productos más utilizados del mundo en el concreto. Sus propiedades permiten concretos de alta resistencia a compresión, concretos resistentes al agua y a los agentes químicos, además forma parte de muchos edificios de concretos que hoy en día se construyen. Sin embargo, este polvo presenta ventajas como desventajas en su uso.
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
Alcanzar las propiedades mecánicas y de durabilidad necesarias en el concreto ha sido una de las principales dificultades en el ámbito de la construcción, en algunos casos debido a las condiciones climáticas en las que se realiza el concreto o en las proporciones adecuadas de cada elemento debido al desconocimiento de algunos agregados químicos que pueden mejorar y alcanzar estas condiciones.
El conocer las propiedades que proporcionan los agregados, así como las desventajas que se obtiene al utilizar estos, es de gran importancia para comprender el comportamiento de concreto elaborado, además de tener en cuenta un control de calidad durante el uso de dicho aditivo.
El uso inadecuado de mucho de estos aditivos (como el que la pasta no alcance las condiciones necesarias de uso) ha sido la causa de muchos fallos estructurales, afectando su resistencia y vida útil de este.
OBJETIVO DE LA INVESTIGACIÓN
La presente investigación tiene por objetivo comprender las ventajas y desventajas que produce a compresión, el humo de sílice, así como las condiciones en el que este trabaja y sus proporciones adecuadas.
DESARROLLO TEMÁTICO
Definición del Humo de Sílice
El Humo de sílice (o SF, por sus siglas en inglés) es un subproducto que se origina de la reducción del cuarzo de elevada pureza, partículas muy finas con un elevado contenido de silicio o aleaciones que contienen silicio y consiste en un polvo formado durante la oxidación de vapor de SiO (Oxido de Silicio), el cual es recopilado en filtros depuradores de hornos de arco eléctrico.
[pic 1]
Fig 1. Morfología de la microsílice observada por medio de MEB
Según El comité 116 de ACI “American Concrete Institute”, define a la microsílice como: “Una sílice no cristalina muy fina producida por hornos de arco eléctrico como un subproducto de la fabricación de silicio metálico o ferro silicio”. Actualmente, las propiedades físicas y químicas del humo de sílice como adición activa de materiales cementicos esta normalizada a nivel mundial bajo especificaciones europeas EN13263-1, americanas ASTM C1240-11 y sus equivalentes.
Proceso de fabricación del Humo de Sílice
Para la obtención del humo de sílice, este es fundido en hornos de arco eléctricos de las de 20MW y diámetros mayores a los 12,0 m y 4,5 m de profundidad. El arco es inducido mediante tres electrodos, con diámetros mayores a los 1,5 m. El horno es cargado con cuarcita de una elevada pureza (), generalmente provenientes de áridos elevados previamente de diámetros entre 2,5-10 cm, astillas de madera y carbón. Compuestos constituidos por álcalis o hierro son indeseables para el proceso de fundición y por lo tanto las materias primas son cuidadosamente seleccionadas para evitar incorporación de este tipo de contaminantes.[pic 2]
En el proceso de su fabricación, este es sometido a procesos de dosificación a través de procesos electrostáticos con el propósito de incrementar su densidad para facilitar así su almacenamiento y transporte. El tamaño de las partículas del humo de sílice son manos y micrométricos superiores a 100µm. La dispersión de las partículas del humo de sílice en el cemento portland contribuyen significativamente al desarrollo del material.
El horno es alimentado continuamente con carbón y astillas de madera por la parte superior, mientas que el cuarzo es introducido.
[pic 3]
Fig. 2 Esquema del honor de arco eléctrico para la producción de silicio metálico
Las plantas productoras de humo de sílice, por lo general, tiene dos tipos de silos para su almacenamiento. Uno de estos silos es empleado para almacenar, cargar o empacar el humo de sílice densificado.
Normativa
El humo de sílice es una de las puzolánicas mas usadas en la producción del concreto, en la cual se han estimado mas de 10 millones de metros cúbicos de concreto con humo de sílice es producido por cada año. Su elevada demanda y comercialización ha producido la estandarización de las características físico-químicas del humo de sílice.
Entre las normas mas importantes se destaca la EN13263-1 en Europa, la ASTM C1240-11 en Estados Unidos, la ASTM C1240 para México.
Efecto del Humo de Sílice
El humo de sílice por lo general empleado para la producción de concretos de elevadas prestaciones. Su incorporación tiene un efecto sobre las propiedades del concreto a partir de dos mecanismos: Mediante el efecto “filler” debido a su reducción de tamaño de partícula que produce un llenado de espacios micrométricas, generados por los granos de cemento y agregados, en segundo lugar la elevada reactividad del SF con la portlandita (CH) conduce la formación de silicatos cálcicos hidratados (c-S-H), los cuales exhiben una mayor estabilidad química y resistencia, contribuyendo simultáneamente a la reducción de porosidad capilar del material durante su hidratación.
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