Evaluación del desempeño del cemento portland tipo III adicionado con nanopartículas de hierro

Abstract

El siguiente trabajo presenta la evaluación de la adición de una nanopartícula no puzolánica (nanohierro) al cemento Portland tipo III en porcentajes de sustitución del 1 y 3% del peso del cemento, en la búsqueda de mejores resistencias basados en investigaciones previas que aseguraban ganancias significativas de resistencias (mayores al 25% en relación a una muestra patrón sin adiciones). Se evalúa la adición a través de las resistencias mecánicas a la compresión y a la flexión a 1, 3, 7, 28 y 56 días principalmente. Se hace un trabajo innovador en lo relativo a la homogenización de las mezclas y la dispersión de las nanopartículas en cuanto al orden de adición de los materiales a las mezclas y el uso de diferentes equipos mecánicos para mejorar la dispersión. Se prueban otras nanopartículas no puzolánicas (nanocarbono, nanomagnesio y nanozinc) para avalar los resultados obtenidos con el nanohierro. Adicional a los resultados de las resistencias mecánicas, se utilizan varias técnicas de caracterización de materiales (DRX, FRX, DTP, TEM y Potencial Zeta) para determinar tamaño de partícula, grado de cristalinidad, composición química, tendencia a dispersión de las nanopartículas a diferentes pHs, etc. La técnica del microscopio electrónico de transmisión (TEM) se trabaja ampliamente y se convierte en el elemento fundamental de apoyo en la conclusión final de este trabajo. / Abstract This work presents the evaluation of the addition of a nanoparticle is not pozzolanic (nanohierro) Type III Portland cement replacement percentages of 1 and 3% by weight of cement in the search for better resistance based on previous research that claimed significant gains resistance (greater than 25% compared to a standard sample with no additions). The addition is evaluated through the mechanical resistance to compression and bending at 1, 3, 7, 28 and 56 days mainly. Innovative work is done with respect to the homogenization of the mixture and dispersion of nanoparticles in the order of addition of materials to mix and use of various mechanical equipment to improve the dispersion. Not tested other pozzolanic nanoparticles (nanocarbon, nanomagnesio and nanozinc) to substantiate the results obtained with the nanohierro. In addition to the results of mechanical strength, using several materials characterization techniques (XRD, XRF, DTP, TEM and Zeta Potential) to determine particle size, degree of crystallinity, chemical composition, dispersion tendency of nanoparticles to different pHs, etc. The technique of transmission electron microscopy (TEM) work widely and becomes the fundamental element of support in the final conclusion of this work