1
Introducción
El concreto es muy beneficioso en cuanto a su función que
cumple, lo cual es una alternativa de vital importancia en la construcción de
obras de infraestructura y, por tanto, es un material muy usado en la industria
de la construcción. Para la producción del concreto se tiene como principal
insumo al cemento, que debido a la alta demanda del concreto exige un mayor
consumo de cemento, obligando a la industria cementera a consumir mucha energía
y emitir grandes cantidades de CO2 y gases del efecto invernadero, es por ello
que se propone reemplazar de manera parcial el cemento con los nanomateriales
que puede modificar la estructura atómica de manera favorable, mejorando las
propiedades físicas y mecánicas del concreto en estado fresco y endurecido
generando un concreto radicalmente nuevo.
Los nanomateriales han progresado con más auge en la década de los
80, con una variedad de productos tanto en la industria de la construcción,
metalurgia e industria textil entre otros [1], generando un
avance revolucionario respecto a la ciencia, ofreciendo un amplio avance en
muchas áreas científicas por su característica única en su tamaño que varía de
1 a 100 nm [2].
Los nanomateriales actualmente son un gran aporte a la ciencia de
los materiales, tanto para el cemento y el concreto donde sus propiedades
pueden mejorarse y modificarse [3], generado grandes saltos en el uso de nanomateriales, esperando
que se normalice el uso de estos hasta que llegue a ser económicos y de uso
cotidiano [4]; donde hoy en día el avance en la nanociencia y la nanotecnología
han creado una nueva aplicación de materiales, que varía en su composición del
material original, pero que generan en los materiales características y
propiedades únicas [5].
Los nanomateriales son una tecnología que puede resultar
beneficioso por ende investigaciones buscan formas de garantizar la larga vida
en el concreto mejorando sus propiedades físicas y químicas destacando su
resistencia, permeabilidad, ductilidad, retracción y resistencia al impacto [6, 7] . Es importante disminuir la producción del cemento a nivel mundial
para no seguir ocasionando impactos negativos al medio ambiente ya que esto
conlleva a una destrucción de los ecosistemas del planeta poniendo en peligro
la propia existencia de las personas. Por tal motivo el empleo de la
nanotecnología es importante porque ayuda a manipular las propiedades mecánicas
del concreto a una escala nanométrica o atómica, a esta escala las propiedades
de las partículas cambian significativamente respecto a las mayores y se puede
manipular las propiedades con mayor facilidad.
Las nanopartículas son complementos microestructurales efectivos
para la composición de cemento que al agregarlos cambian sus propiedades [8], y ofrecen
muchas ventajas en su aplicación con mayor impacto en la industria de la
construcción que cualquier otro sector [9]; además que tienen un gran aporte en el mercado y en la economía por
su crecimiento en el campo de la ciencia e ingeniería [10], debido a esta implementación en el sector construcción esto
permite el diseño y creación de nuevos diseños arquitectónicos que generan
edificios inteligentes con un gran porcentaje de ahorro económico [11]. Los
nanomateriales son materiales de última generación que permite la reducción
significativa de una cantidad de cemento y de esta manera elaborar concretos
más económicos por metro cúbico y al mismo tiempo reducir la demanda del
cemento mitigando impactos ambientales negativos en la producción del cemento
aportando un desarrollo sostenible en el sector de la construcción.
Por eso, el uso de los nanomateriales en la producción de concretos|
de alto rendimiento ha logrado crecer constantemente en el campo de la
construcción, donde se requiere una mejora en la tecnología del empleo de los
nanomateriales para lograr alcanzar un perfeccionamiento en el concreto de gran
rendimiento [12].
Por ello, resulta uno de los materiales más utilizados en el
mundo. Así pues, existen varias investigaciones agrupadas en reciclaje, nuevos
materiales, entre otros. A todo esto, se adiciona que el uso de los
nanomateriales implica el manejo de materiales con medidas inferiores de 100 nm[13].
El concreto es un material muy usado en la ingeniería estructural
por su resistencia, costo y su abundante materia prima además de un alto
rendimiento y versatilidad en obra. Por ello, la aplicación de nanoaditivos se
han usado con mucho éxito en la construcción por su excelente aporte en la
resistencia a la tracción, flexión entre otros del concreto [14, 15]. Además, la
demanda de materiales en el concreto es mayor que antes. Por ello, el empleo de
nanomateriales puede obtener mejoras en las propiedades del concreto [16], porque en
los resultados experimentales destacan por presentar beneficios equilibrados de
diversas propiedades de la ingeniería del concreto, porque logra identificar
los niveles estimados de sistemas de refuerzo a micro y nanoescala [17]. Los
nanomateriales ayudan en la manufactura del concreto
a escalas nanométricas, mejorando el proceso de hidratación del cemento,
influyen como plastificantes aumentando la trabajabilidad, la absorción
actuando como reductores de agua haciendo casi nula la permeabilidad y de esta
manera la durabilidad y la resistencia mecánica aumentarían reduciendo los
costos de mantenimiento que tendría una estructura en su etapa de operación.
Los ejemplos de nanomateriales incluyen nanotubos de carbono (CNT), óxido
nanoférrico (nano - Fe2O3), nano sílice (nano-SiO2) y óxido de grafeno. Los
nanomateriales se pueden agregar al cemento con la adición de otros refuerzos
como vidrio, fibras de acero, cenizas volantes y polvo de cáscara de arroz [18].
2
Metodología
La metodología utilizada durante el proceso de desarrollo del
artículo se focalizó en literatura influyente en torno al tema de estudio
considerando los pasos de recopilación de datos, pre procesamiento y análisis
de información; donde implicó seleccionar publicaciones más relevantes entre
2010 y 2021; se filtraron términos de búsqueda en bases de datos Scopus,
Scielo, ScienceDirect, IOP Science, Dialnet y ResearchGate; en función del
objetivo del trabajo; para mayor detalle en la tabla 1 se muestra la distribución
de los artículos citados según base de datos y año de publicación.
|
Año de Publicación
|
Bases de Datos
|
|
Total
|
|
Scopus
|
Scielo
|
ScienceDirect
|
Researchgate
|
IOP Science
|
Dialnet
|
|
2010
|
3
|
|
|
|
|
|
3
|
|
2011
|
1
|
|
1
|
1
|
|
|
3
|
|
2012
|
3
|
|
1
|
|
|
|
4
|
|
2013
|
2
|
|
1
|
1
|
1
|
1
|
6
|
|
2014
|
2
|
|
|
2
|
|
|
4
|
|
2015
|
5
|
1
|
|
2
|
|
|
8
|
|
2016
|
5
|
|
1
|
3
|
|
|
9
|
|
2017
|
5
|
|
|
2
|
|
1
|
8
|
|
2018
|
5
|
1
|
|
1
|
1
|
|
8
|
|
2019
|
8
|
1
|
|
|
|
|
9
|
|
2020
|
8
|
|
|
|
1
|
1
|
1
|
|
2021
|
7
|
|
|
|
|
|
7
|
|
Total
|
54
|
3
|
4
|
12
|
3
|
3
|
79
|
Tabla 1: Distribución de los artículos citados
según base de datos y año de publicación
3
Casos
De Estudios Realizados Con Nanomateriales
Nano-Titanio (nano-TiO2).
Se estudió el nano-TiO2 para buscar la causa y efecto
en el concreto buscando sustituir de manera parcial el cemento al 1%, usado
para mejorar la durabilidad, donde se obtiene aumento en el porcentaje óptimo
del 5.90% del peso del cemento a los 28 días [19, 20].
Esta incorporación es una de más utilizada en pinturas, pero
también se puede adicionar como material de relleno en el concreto como en
huecos, cangrejeras, fisuras, entre otros. La sustitución parcial del cemento
por el dióxido de nanotitanio (TiO2) en un rango de 0.5 a 2 %, pero
con un 1 % del peso de cemento su resistencia a la compresión aumenta en un 8
%, a diferencia del concreto convencional. [21].
Se ha demostrado que cuando se usa el dióxido de nanotitanio (TiO2)
como pintura o recubrimiento superficial en el concreto mejora la resistencia
a la compresión. Pero al ser usado como aditivo presenta una menor resistencia
que un concreto sin este nanomaterial [22]. El uso del
nano-TiO2 en la incorporación de la fabricación del concreto ayuda
en la captura del CO2 que va depender del tiempo de exposición que
se tenga y de la relación del agua/cemento, producto de esta exposición se
origina el hidróxido de calcio (CH) que tiene un comportamiento contrario al CO2
ante el medio ambiente.
El nano-TiO2, con mayor uso en pavimentos rígidos,
evidenciando aumento de resistencia de 12%, 22.71% y 27% en los días 7, 28 y
120 pero esto genera una reducción de porosidad y llenar estos para generar un
aumento significativo en la resistencia a la compresión [23, 24]. Al usar el
nano-TiO2 en el concreto para la construcción de pavimentos rígidos
ayuda en el proceso de la fotocatálisis contribuyendo a limpiar el aire del C02
producido por los automóviles que circula en una ciudad, convirtiéndola en una
isla fotocatalítica y de esta manera ayudar al proceso natural de la
fotosíntesis que es una actividad necesaria para la vida de la humanidad
disminuyendo enfermedades del aparato respiratorio, cardiovasculares,
degenerativas, ansiedad y estrés, y de esta manera se promueve un equilibrio
sustentable entre la naturaleza y la tecnología.
Para el cual el uso del 1.5% del peso de cemento, con partículas
de agregados de 4.75mm y material fino de 19mm, se obtuvo, de la muestra del
concreto tradicional, una resistencia a la compresión de 92.3 MPa y para
Nano-TiO2 de 113.3 MPa. Pero su absorción de agua fue mucho menor
que un concreto tradicional donde se tiene un 0.5% de absorción de agua y para
Nano-TiO2 tiene un 0.135% [25].
Nano - Óxido Férrico (nano-Fe2O3)
Se ha estudiado la adición de nano-Fe2O3 mejora
la resistencia a la flexión, compresión y tracción. Estos estudios evidenciaron
que solo con un 4% de su peso se obtiene una mejora en su resistencia y
absorción al agua en la pasta de cemento. Esta nanopartícula puede ser capaz de
formar un gel que dará una mayor cantidad de Ca (OH2) en la etapa
primaria de la hidratación y conlleva a un aumento de resistencia.
Adicionalmente, el nano-Fe2O3 también puede funcionar
como nano-rellenadores para disminuir la cantidad de poros y reducir la
permeabilidad del agua [23]. Esta observación se atribuyó a la
formación de gel de hidrato férrico cálcico en la microestructura, lo que
condujo a la formación de una microestructura homogénea con tamaños de poros
más pequeños y, en consecuencia, a una menor permeabilidad contra la penetración
de iones agresivos de cloruro.
En el caso del Nano-Fe2O3 en morteros, se
establecen dosificaciones del 1%, 3% y 5% del peso del cemento y ver su
comportamiento al llegar a su máxima resistencia a los 28 días, donde su mayor
resistencia a la compresión fue de 36 MPa a los 28 días con un 3% del Nano-Fe2O3;
pero también hay investigaciones que demuestran que con una dosificación de 1%
del peso del cemento el nano-Fe2O3 se puede generar mayor
capacidad de absorción para formar productos de hidratación esférica y en fases
monofásicas (AFm) o trifásicas (AFt) [26, 27].
Una gran innovación de este nanomaterial resulta el
autodiagnóstico de tensión y estudio de las fuerzas de tracción y flexión que
pueden mostrar la salud estructural del concreto en tiempo real, sin presencia
de sensores en la construcción de estructuras inteligentes, que con un 2% del
volumen del cemento se muestra un aumento considerable en la resistencia a la
flexión y resistencia a la tracción [28].
Nano - Sílice (nano-SiO2)
Se investigó los efectos del nano-SiO2 en las
propiedades mecánicas y la durabilidad del concreto que contiene fibras de
polipropileno. Además, se incorporó fibras de polipropileno en porcentajes de
0.1, 0.2, 0.3 y 0.4 en volumen y 3% de nano-sílice, con una relación de
agua-cemento de 0.50 a 0.33 donde resistencia a la compresión mejora en 27.92%,
33.04% y 31.88% a los 7, 28 y 90 [29]. Se puede reflejar también en el empleo de
concreto masivos porque no se genera mucho calor de hidratación debido que se
puede obtener la resistencia de concreto requerida de diseño con menos
contenido de cemento esto va a conllevar a tener menos pasta de cemento, menos
generación de calor, menos susceptibilidad de fisuración y un concreto más
durable.
El efecto de la adición de nanosílice, Cu0.5Zn0.5Fe2O4
(ferrita de Cu-Zn) y NiFe2O4 (ferrita de Ni) para la
resistencia a la tracción por división, compresión, flexión y el módulo de
elasticidad del concreto. Se añadió nano-SiO2 , ferrita de Cu-Zn y ferrita de Ni, en cinco porcentajes (1 %,
2 %, 3 %, 4 % y 5 %) del peso de los materiales cementosos. Se
utilizaron dos tipos de áridos grueso que son dolomita y granito y los
resultados indicaron un 3% de peso en nano sílice y un 2% de peso de ferrita de
Ni y ferrita de Cu-Zn. [30].
La incorporacion de nanosílice en el compuesto cementoso portland
al 19.20% de la masa compuesta demuestran que las pruebas de flexión y
compresión son de 102.04% y 140.47% pero más altas que las de control con un
53.51% y 71.43% [31].
Por lo tanto la industria del concreto de cemento, se preocupa por
el rendimiento y resistencia del concreto que utilizan aditivos minerales
puzolánicos de tamaño nanométrico. Por ello, el uso de materiales de nano-SiO2
ayudan en el comportamiento poroso del concreto y su microestructura se hace
más consistente. Además, se analizó el comportamiento sinérgico del nano-SiO2
comparando las propiedades tanto del concreto estudiado y el tradicional [32].
La resistencia final del concreto depende del proceso de hidratación del
cemento que genera el gel de silicato de calcio hidratado (CSH) que es el
responsable de la formación de cristales generadores de la resistencia mecánica
del concreto, la nano-SiO2 rompe la barrera energética e inicia la
formación núcleos de cristalización del CSH haciendo un efecto puente entre las
partículas de cemento, acelerando la consolidación de las partículas e
incrementando la densidad por llenado del espacio de vacíos entre partículas,
lo mencionado se va a materializar a través de la resistencia mecánica y
durabilidad del concreto.
Donde añadiendo nanosílice en un 0.5%, 1.0% y 1.5% en peso del
cemento. Se obtuvo una resistencia a la compresión 54.3 MPa, 59.24 MPa, 63.4
MPa y 48.2 MPa, respectivamente [33].
Se utilizó cemento Portland tipo I, con agregado grueso y fino,
superplastificante y nano-SiO2. El uso del nano-SiO2 en
un 5% del peso del aglutinante en una mezcla de concreto puede llegar a
incrementar en un 23.4%-32.7% [34].
Se utilizó cemento tipo II en todas las mezclas de mortero. Los
contenidos de C3SM, C2SM, C3A y C4AF
del cemento fueron 48.68%, 20.33%, 2.82% y 11.99%, respectivamente. Se usó
arena de sílice con peso específico de 2.6, absorción de agua de 0.6% y tamaño
máximo de 5 mm. Además, se usó el humo de sílice fue en forma de polvo con un
95% de SiO2, un peso específico de 2.35, un tamaño de partícula de
0.1 μm. Adicionalmente, se utilizó una solución de nano-SiO2 que
contenía 50% en peso de material sólido con un peso específico sólido de 2.86.
Por último, se usó agua potable para el colado y curado de todas las muestras
de mortero [35].
Utilizando cemento Portland con agregados finos y gruesos de 5 –
20 mm y 20 – 40 mm, además de polvo de nano-SiO2 con una densidad de
2.2 g/cm3, también una mezcla química y agua de mezcla que al
utilizar el agente reductor de agua tiene la disminución de un 10% en agua y el
1% de cemento. El contenido de nano-SiO2 fue respectivamente 0.5%,
0.75%, 1% y 1.5%, donde la resistencia a la tracción por flexión progreso en un
3.2%, 7.5%, 4.0% y 3.6% [36].
Se usaron agregados gruesos y finos, para la preparación de
diferentes diseños de mezcla; donde el tamaño de partícula gruesos
respectivamente de 14 mm, 10 mm y 7 mm en una proporción de 9:7:4. Además, se
usó una mezcla de solución líquida de Na2SiO3 y NaOH, que
es el activador alcalino líquido usado para los diferentes diseños de mezcla,
el silicato de sodio (Na2SiO3) líquido y los gránulos de
hidróxido de sodio (NaOH) de 98% de pureza. Por consiguiente, también fueron
utilizados aluminosilicatos y nanosílice. Por último, se usó un
superplastificante utilizado a base de polímeros en combinación, con un agente
modificador para así lograr un equilibrio ente resistencia y fluidez [37].
El Uso del cemento Portland y la sílice coloidal en la pasta de
cemento está compuesta por pequeños granos de silicato, que dentro de la
composición química de los materiales cementosos se observa que posee 16.51%
de nano-SiO2, además de propiedades físicas de gravedad específica
y área superficial especifica de 3.20% y 0.318% respectivamente [38].
Para obtener concreto se realizó con cemento Portland de grado 53,
arena de rio natural y utilizar partículas de 50 nm de nano-SiO2 con
una proporción de mezcla de 1: 1.61: 2.68 y con 0.45 de proporción de
agua-cemento. Las pruebas realizadas con concreto tradicional y con concreto
con porcentajes de nano-SiO2 de 2%, 4% y 6%, con muestras de 150 mm
x 150 mm, se prepararon probetas de cilindros con resistencia a la tracción de
150 mm de diámetro y 300 mm de longitud con la mezcla diseñada con porcentajes
de nano-SiO2 y tracción dividida. Las pruebas se realizaron con dos
rodillos de 38 mm de diámetro, también la evaluación de resistencia química con
un 4% de nano-SiO2 con solución 1% H2SO4, 1%
HCl y 5% sulfato amónico [39]. El incremento natural de la resistencia mecánica del concreto
debido a la incorporación de la nano-SiO2 viene acompañado con
beneficios de durabilidad debido a que se genera una microestructura más densa
debido al efecto del puente y mayor presencia del gel CSH contribuyendo a la
disminución del volumen y la distribución de los poros en el concreto generando
un concreto más denso con menos porosidades con menos posibilidades que agentes
externos penetren la masa de concreto afectándolo.
EL nano-SiO2 en el concreto puede conducir cambios en
las propiedades mecánicas, es decir en la resistencia a la comprensión y
flexión del concreto. En esta investigación, se utilizó un nano-SiO2
de 15 nm en combinación humo sílice. Se observó un valor óptimo de 7.5% que
utilizó 2.5 % de nano-SiO2. También se observó el valor óptimo de
resistencia a la flexión [40]. Tres muestras de concreto reforzado con nanonegro de carbón por
cada porcentaje de peso de cemento (0.4%, 0.8% y 1.2%). Tres probetas de
concreto reforzado con nano-SiO2 por cada porcentaje de peso de cemento (0.2%,
0.4% y 0.6%) y tres probetas de concreto híbrido con nano aditivos ambos, las
cuales son un total de 432 especímenes [37].
Se sintetizaron partículas esféricas de nano-SiO2 con
un alcóxido metálico, tetraetoxisilano, como material de partida y el amoniaco
como catalizador base utilizando el método sol-gel. Se sintetizó con cuatro
alcoholes metanol, propanol, etanol y butanol en diferentes temperaturas 25
°C, 50 °C, 70 °C y 90 °C. Los resultados muestran que la nano-SiO2
se agrandó y se hizo uniforme con el aumento de temperatura [41]. La nano-SiO2
reduce la susceptibilidad a la corrosión por cloruros en el acero estructural
del concreto reforzado, alcanza altas resistencias tempranas sin castigar la
resistencia final, con menos probabilidad a fisurarse aumentando la productividad
en obra habiendo una reducción en el tiempo de curado.
Nanotubos de Carbono
La utilización de nanotubos de carbono para mejorar las
propiedades mecánicas del concreto con diferentes porcentajes de peso 0.05,
0.1, 0.2 y 0.25 wt%. Se encontró el porcentaje de 0.22 wt% como dosis óptima,
que aumentó la resistencia de tracción a un 46 % y la resistencia a la
compresión a un 30.8 % [42].
Por otro lado, se investigó las propiedades mecánicas y la
durabilidad del concreto de alta resistencia con nanotubos de carbono añadió
0.00 %, 0.03 %, 0.05 %, 0.10 % y 0.15 % de peso de mezclas del concreto de alta
resistencia, denominadas CNT00, CNT03, CNT05, CNT10 y CNT15. Donde la
resistencia a la compresión de los especímenes fue mayor a 114,40 MPa a los 28
días y alcanzó el requisito técnico [43].
Las características físicas de los nanotubos de carbono de un
diámetro promedio de 9.5 nm y densidad promedio de 60 g/l que utilizó aditivo
superplastificante de policarboxilato con una dosis de 0.3 % - 2 % sobrepeso
del cemento. Se centraron en estudiar el comportamiento que tendrán los
nanotubos en el concreto de cemento Portland, para observar la viabilidad de
concretos convencionales a la resistencia de compresión de 25 a 40 MPa. Además,
se observó la resistencia mecánica y transporte de agua por la red de poros del
concreto con y sin nanotubos de carbono [44].
Se investigó la incorporación del 6 % de nanotubos de carbono al
recubrimiento de silicato pueda absorber la radiación electromagnética. Estas
pruebas mostraron un incremento en la resistencia a las heladas del concreto,
su resistencia en un 46 % y mejoras en su tenacidad a la fractura, lo que
conduce a una mayor durabilidad del producto de concreto [45].
Los nanotubos con 6-25 nm de diámetro, 10.50 μm de longitud y
250-300 m2/g de área de superficie se utilizaron para la preparación de
muestras de concreto, donde evaluaron su resistencia y comportamiento a los 3,
7, 28 y 56 días de curado. Sus resultados indican que la mezcla CNTO.10 que
posee más cantidad de nanotubos obtuvo un 24.66% más de resistencia que la
muestra de 56 días y la mezcla CNTO.05 da un mejor avance con 19.11% [46].
4
Revisión
literaria de tipos de obras civiles donde se emplea nanomateriales
Concreto y cemento
La incorporación de nanotubos de carbono en el cemento mejora sus
propiedades mecánicas resaltando resistencia a la flexión y compresión, además
de la resistencia a la congelación y descongelación [47].
El uso de nanomateriales en los materiales de construcción mejora
significativamente las propiedades físicas y mecánicas, además la aplicación de
nanotubos de carbono en las pruebas del concreto presentó un incremento en la
resistencia a las heladas y mejora su resistencia a las fracturas y aumenta su
resistencia al 30% [48].
La incorporación de nanotecnología muestra una gran innovación en
la industria de la construcción, además de que es muy eficiente para mejorar el
rendimiento de durabilidad de los materiales a base de cemento, siendo los
nanomateriales más usados son el nano-SiO2, nano-TiO2,
nano-Al2O3, nano-Fe2O3, también
nanotubos y nanofibras de carbono, nanomateriales que permiten la regulación y
manipulación de los productos de hidratación y su microestructura en materiales
a base de cemento, para lograr sus propiedades deseables y rendimientos del
ciclo de vida [49].
La aplicación de nanomateriales en el concreto aporta propiedades
de durabilidad y la prevención de fisuras. El nano-SiO2 genera un mejoramiento
en su resistencia. El nano-TiO2 genera beneficio de hidratación rápida y un
mayor grado de hidratación. Finalmente, el nano-Fe2O3 aporta propiedades de
resistencia a la compresión y a la abrasión [50].
El concreto, al añadirle nanomateriales como el nano-SiO2,
nanotubos de carbono o nanofibras, se puede producir con mejores resistencias
mecánicas, acelera el tiempo de fraguado y condiciones de durabilidad, además
que su aplicación es viablemente económica [51].
Se aplicó el nano-SiO2 en el concreto en un 4%
incrementa la resistencia a la compresión, flexión y tracción, además que
otorga una mejor adherencia entre los áridos y la pasta de cemento, también
otroga una buena trabajabilidad y acelera la hidratación en comparación al
concreto convencional [52].
La aplicación de nano-SiO2 mejora las propiedades
mecánicas destacando la durabilidad en la mezcla pasta, mortero y concreto,
para poder usar de manera eficiente este nanomaterial, primero se debe mezclar
con cemento para tener una reacción perfecta, además que el uso del nano-SiO2
en el concreto llega aumentar la resistencia a la compresión entre 23.4% a
32.7% y la resistencia a la tracción entre 40.8% a 47.2% [53].
Siendo los ladrillos un material de construcción más usados en
todo el mundo, la incorporación del nano-SiO2 del 2.5% o el 3.5% en
la mezcla del ladrillo de concreto aumenta la resistencia a la compresión y a
la flexión significativamente, sin embargo, se puede obtener mayor aumento a la
resistencia con menor contenido de cemento en la mezcla del ladrillo de
concreto [54].
Acero
Esta estructura perlítica en alambres de acero es el mejor ejemplo
de nanomateriales naturales , donde el porcentaje de microestructura perlítica
desarrollada en el proceso de patentamiento de plomo tiene influencia directa
sobre la resistencia máxima a la tracción, la resistencia a la torsión y la
reducción del área de los alambres patentados [55].
Para el acero en una solución de NaCl 0,5 M se acopló titanato
como un fotoanodo en una solución de NaOH 1.0 M bajo iluminación, su potencial
disminuyó, lo que indica un buen efecto de protección fotocatódica para el
acero [56].
El efecto de nanotubos
de carbón sobre las propiedades del hormigón
agregado vidrio expandido y aerogel de sílice; donde Los resultados del estudio
muestran que la incorporación de nanotubos de carbón influye
significativamente en la resistencia a la compresión y el rendimiento
microestructural del hormigón ligero a base de aerogel [57].
Los nanotubos de carbono tienen características que generan
grandes mejoras en el sector construcción y dentro de las más resaltantes es su
alto módulo de elasticidad. Por ello, es utilizado para desarrollar mejoras en
el acero estructural en el concreto armado [58].
El impacto de las adiciones de nanopartículas de carbono en juntas
de unión a baja temperatura demuestran que un pequeño porcentaje de
nanoplaquetas de grafeno o nanotubos de carbón mejora las propiedades
mecánicas, térmicas y eléctricas de las juntas, al tiempo que garantiza la
reología adecuada de las pastas. [59].
Infraestructuras
Los nanomateriales tienen un gran potencial en aplicaciones de
Infraestructura inteligente basada en estructuras de hormigón de alta
resistencia; donde las infraestructuras modernas requieren componentes
estructurales con mayor resistencia mecánica y mayor durabilidad. Una solución
es la adición de nanomateriales con otros materiales de refuerzo como polvo de
cáscara de arroz y cenizas volantes [60].
Además, mejora las propiedades mecánicas y de sostenibilidad de
los pavimentos de concreto, el uso de nanomateriales aumenta la resistencia
estructural y la durabilidad frente a elementos y compuestos químicos agresivos
que prolongan la vida útil efectiva del pavimento de concreto, mejorando la
gestión medioambiental.
La aplicación de la nanoarcilla obras de infraestructuras, genera
beneficio en la estructura del asfalto que aumentan sus propiedades de mayor
resistencia, capacidad de soporte en tráfico pesado que aumenta su rigidez y
minimiza deformaciones, estos nanomateriales aumentan la vida útil de la vía y
a la vez ayuda a disminuir los costos en mantenimiento y operación [61].
El uso de nanotubos de carbono aplicado en menor cantidad en la
mezcla de concreto llega a presentar un comportamiento diferente en algunas
propiedades mecánicas, donde mejora la resistencia a la flexión y tracción,
además de generar grandes aumentos en la resistencia a la compresión [62].
La utilización nano-Fe3O4 trabaja como un
relleno el cual aumenta la densidad del material cementoso. Sin embargo, hay
que tener en cuenta que este no afecta la hidratación del cemento. También
existe un aumento en la resistencia a la compresión hasta de un 20% con un 3%
en peso del material cementante. [63].
Para los investigadores, el uso de nanotubos de carbono ofrece
ventajas extraordinarias en el asfalto porque alcanzan cantidades similares a
otros tipos de asfaltos modificados y no tiene defecto. En el asfalto
tradicional, se puede producir un 25.00% de deformación, y cuando se aplica
este nanomaterial, su deformación desciende a menos del 5.00%. Esto es cinco
veces la deformación del asfalto natural, una situación similar ocurre con la
fatiga [64].El dióxido de titanio adicionado como aglutinante de asfalto
convencional genera una degradación de partículas orgánicas e inorgánicas que
conlleva la eliminación de contaminantes atmosféricos. Por ello, Estados Unidos
utiliza este tipo de nanomaterial en el 94 % en sus pistas asfaltadas [65].
5
Por
qué el uso de nanomateriales en obras civiles
La nanotecnología es la nueva revolución industrial, ya que con
esta genera construcción sustentable y ecoeficientes. Con diferentes medios de
utilización como son delgadas películas, recubrimientos, mezclas en polvo,
adicionamiento en líquido, tecnología de acristalamiento conmutable y células
fotovoltaicas [66].
La aplicación de nanomateriales genera grandes beneficios en la
industria de la construcción, además que los nanotubos de carbono son un gran
candidato para la futura generación de material compuesto estructural y de alto
rendimiento debido a que el uso de los nanotubos de carbono genera ultra alta
resistencia y mejoras en las propiedades mecánicas [42].
El uso de nanomateriales y nanoproductos en diversos materiales de
construcción para mejorar sus propiedades, físicas y químicas. Su aplicación
está en el concreto que mejora su resistencia, en el acero de refuerzo frente a
la corrosión, uso de nanocompuestos para rechazar polvo, humedad, la protección
y aislamiento UV, materiales como pinturas, selladores, impermeabilizantes, con
componentes electrónicos, filtros de agua, entre otras [67].
El uso de la nanotecnología genera ventajas en la arquitectura,
como el desarrollo de materiales que resistan más que el acero. Además, ofrece
mejores soluciones prácticas a corto, mediano y largo plazo. También, el uso de
nanomateriales puede ser posible de tener edificios con mucha resistencia ante
un sismo [68].
El uso de nanomateriales puede innovar la tecnología fotoquímica
en las construcciones. Hay muchos métodos que son baratos y sencillos los
cuales se pueden utilizar para mejorar el medio ambiente. De acuerdo con la
resistencia a la compresión se recomienda aplicarlo sobre la superficie de
concreto como un recubrimiento superficial. [69]
El uso de la nanotecnología también abarca en el ámbito de la
reparación de concreto en estructuras donde se recomiendo el uso en pequeñas
grietas de 300 µm. hasta de máximo 1mm de ancho [70].
Los nanomateriales tiene sus múltiples usos, además de sus
propiedades nuevas y únicas, por su forma, tamaño y su estructura interna que
tienen aplicaciones y uso potenciales en varios aspectos, por ejemplo en
modificar las propiedades mecánicas, eléctricas, interlaminares, ópticas,
químicas, electroquímicas, de protección electromagnética y balísticas de
cualquier material [71].
El uso de nanomateriales en las mezclas de concreto mejora sus
propiedades y su hidratación. Los nanomateriales son muy eficiente si tienen
una dispersión adecuada logrando mejores resultados.
En investigaciones realizadas encontraron que una pequeña cantidad
de adición en estado fresco tendrá los siguientes efectos: 1) aumento de la
tasa de hidratación, 2) el calor de hidratación y 3) reducción de la tendencia
a la pérdida y segregación de agua. Por otro lado, sus desventajas son la
disminución de la trabajabilidad. En estado endurecido, aumentará la
resistencia al impacto y aumenta y disminuye la permeabilidad [72].
La contribución de nano-ZrO2, nano-Fe3O4, nano-TiO2 y nano-Al2O3
mejora las propiedades mecánicas del hormigón de alto rendimiento es mayor que
la de otras nanopartículas. Las nanopartículas tienen un efecto significativo
en la mejora de los parámetros de durabilidad. [25]
El uso de nano-TiO2 en mezclas de concreto conduce a una
disminución del valor de asentamiento y del factor de compactación. Un aumento
en el porcentaje de nano-TiO2 aumentará el contenido de polvo en el concreto,
reduciendo así el libre movimiento de partículas con la misma relación
agua-cemento. Por otro lado, el impacto en el concreto que se rellena con
nano-TiO2 resultará en una mejora en la resistencia del concreto. El 1% de
nano-TiO2 puede ser el mejor contenido y sustituto del cemento en el concreto.
En comparación con el cemento convencional, puede mejorar el concreto. [73]
Las propiedades de la microestructura para la resistencia del
concreto poroso son importantes. Por ello los aditivos puzolánicos, como la
nanosílice, son muy beneficiosos porque es una tecnología moderna el cual
obtiene un alto rendimiento en las propiedades del concreto porque la nano-SiO2
hace que la reacción de hidratación de la matriz de cemento fuera más completa [74, 75].
La aplicación de los nanotubos de carbono (CNT) influye
significativamente en la resistencia a la compresión en un 41% y al rendimiento
microestructural del hormigón, mostrando la presencia de gel CSH que rodea a
los nanotubos de carbono dentro de la estructura de hormigón . Esta capacidad
que incluso puede causar autoreparaciones en micro fisuras y de autolimpieza,
siempre y cuando se incorpore este nanomaterial para llegar a más propiedades
de mejora [76].
La implementación de la
nanotecnología en el concreto es factible ya que el concreto es el material de
construcción más utilizado en el mundo, por lo que cualquier mejora del
concreto dará lugar a cambios en la industria de la construcción mundial.
Encontrar formas innovadoras de resolver problemas de confiabilidad mediante el
uso de nanotecnología conducirá a estructuras más seguras y eficientes, ahorros
de costos y un medio ambiente más limpio. El uso y la producción masiva de
concreto ha llevado a investigadores e ingenieros a encontrar continuamente
formas innovadoras de mejorar la calidad y el rendimiento del concreto para
aplicaciones específicas. Además, el uso de la tecnología de nanopartículas en
la producción de concreto hará un material ambientalmente sostenible. [23]
En el sector construcción ha sido incorporado con resultados
sorprendentes y positivos porque el concreto se puede modificar añadiendo
nanomateriales con el fin de controlar su comportamiento mejorando sus
propiedades. Además, permiten estructuras con mejor calidad e interesantes
ahorros asociados a la disminución de materiales. Esto muestra los retos de hoy
en día en el sector construcción [77].
6
Conclusiones
De acuerdo a la información revisada, donde el uso de diferentes
nanomateriales para la producción de concreto, se concluye que:
Las diferentes investigaciones y desarrollo dan a conocer que la
nanotecnología ayuda con el rendimiento de los materiales. Se utilizaron en
muchas aplicaciones del concreto, por su tamaño las nanopartículas muestran un
cambio en sus propiedades físicas químicas.
En los resultados mostrados, en varias investigaciones, nos
muestran que los nanomateriales presentan una dificultad que es convertir al
concreto en un material trabajable. Se indica que la solución es la adición de
aditivos que aumenten la plasticidad del concreto. Además, muestran que se debe
tener en cuenta la cantidad de agua que requiera la mezcla para obtener los
mejores resultados en la mejora de las propiedades mecánicas del concreto.
Al usar el nano-TiO2 en el concreto contribuyendo a limpiar el
aire del C02, donde la sustitución en un rango de 0.5 a 2 %, aumenta la
resistencia a la compresión en un 8 %; al igual que el nano-SiO2 mejora la durabilidad del concreto. En cambio,
el uso de nanotubos de carbono mejora la
resistencia a la flexión y tracción. En el caso del Nano-Fe2O3 solo con 4%
de su peso se obtiene una mejora en su resistencia y absorción al agua en la
pasta de cemento.
La incorporación de nanomateriales en ciertos porcentajes genera
un buen impacto en las propiedades del concreto duro y endurecido. A la vez, un
exceso de este genera resistencias menores a la de un concreto convencional [78].
Referencias
|
[1] C. G. LIZARAZO-SALCEDO, E. E. GONZALEZ-JIMENEZ y C. Y. y. G.-A.
J. ARIAS-PORTELA, Nanomateriales: un acercamiento a lo básico. Medicina
y Seguridad del Trabajo. v. 64, nº 251, p. 109-118, 2018.
|
|
|
[2] D. d. l.
Iglesia, R. E. Cachau, M. Garc´ıa-Remesal y V. Maojo, Nanoinformatics
knowledge infrastructures: bringing efficient information management to
nanomedical research. Computational Science & Discovery.
v. 6, nº 1, p. 28, 2013.
|
|
|
[3] A.
Chatterjee, Nanoparticute matters in cement, concrete & construction -
Performance & EHS perspectives. Indian Concrete Journal.
v. 91, nº 2, p. 12-24, 2017.
|
|
|
[4] A. Adesina,
Durability Enhancement of Concrete Using Nanomaterials: An Overview. Materials
Science Forum. v. 967, p. 221-227, 2019.
|
|
|
[5] J. B.
Jiménez, Nanotecnología: La ciencia al servicio del patrimonio histórico. MoleQla:
Revista de Ciencias de la Universidad Pablo de Olavide. nº 22,
p. 36-38, 2016.
|
|
|
[6] C.
Ozyildirim y C. Zegetosky, Exploratory investigation of nanomaterials to
improve strength and permeability of concrete. Transportation Research
Record. v. 2142, nº 1, p. 1-8, 2010.
|
|
|
[7] M. Mohd y
et al., An Overview on the Performance of Nano Silica Materials on the
Properties of Porous Concrete Pavement. Penerbit Akademia Baru.
v. 1, nº 1, p. 34-42, 2014.
|
|
|
[8] J. Liu, Q.
Li y S. Xu, Influence of nanoparticles on fluidity and mechanical properties
of cement mortar. Construction and Building Materials. v.
101, nº 1, p. 892-901, 2015.
|
|
|
[9] J. Lee, S.
Mahendr y P. J. J. Alvarez, Nanomaterials in the Construction Industry: A
Review of Their Aplications and Environmental Health and Safety
Considerations. ACS Nano. v. 4, nº 7, p. 3580-3590,
2010.
|
|
|
[10] M. I. M.
Yusak, R. P. Jaya, M. R. Hainin y M. H. W. Ibrahim, Utilization of Nano
Silica as Cement Paste in Mortar and Porous Concrete Pavement. Advanced
Materials Research, v. 1113, p. 135-139, 2015.
|
|
|
[11] A. S.
Dahlan, Smart and Functional Materials Based Nanomaterials in Construction
Styles in Nano-Architecture. Silicon. v. 11, p.
1949-1953, 2019.
|
|
|
[12] Saloma, A.
Nasution, IswandiImran y M. Abdullah, Improvement of Concrete Durability by
Nanomaterials. Procedia Engineering. v. 125, p. 608-612,
2015.
|
|
|
[13] M.
Safiuddin, M. Gonzalez, J. Cao y S. Tighe, State-of-the-art report on use of
nano-materials in concrete. International Journal of Pavement
Engineering. v. 15, nº 10, p. 37-41, 2014.
|
|
|
[14] P.
Brightson y et al., Strength & durability analysis of nano clay in
concrete. Life Science Journal. v. 10, nº 7, p.
1172-1177, 2013.
|
|
|
[15] L. Molina y
M. Garzón, Propiedades de concretos y morteros modificados con
nanomateriales: estado del arte. Arquetipo. v. 14, p.
81-98, 2017.
|
|
|
[16] Z. Zhao, R.
Sun, G. Xin, S. Wei y D. Huang, A Review: Aplication of Nanomaterials in
Concrete. Aplied Mechanics and Materials, Vols. %1 de
%2405-408, p. 2881-2884, 2013.
|
|
|
[17] A.
Peyvandi, P. Soroushian, N. Farhadi y A. M. Balachandra, Evaluation of the
Reinforcement Efficiency of Low-Cost Graphite Nanomaterials in
High-Performance Concrete. KSCE Journal of Civil Engineering.
v. 22, nº 10, p. 3875-3882, 2018.
|
|
|
[18] N. Makul,
Advanced smart concrete - A review of current progress, benefits and
challenges. Journal of Cleaner Production. v. 274, p.
1-25, 2020.
|
|
|
[19] M. Brangança
y et al., The Use of 1% Nano-Fe3O4 and 1% Nano-TiO2 as Partial Replacement of
Cement to Enhance the Chemical Performance of Reinforced Concrete Structures.
Athens Journal of Technology and Engineering. v. 4, nº
2, p. 97-107, 2017.
|
|
|
[20] A.
Joshaghani, M. Balapour, M. Mashhadian y T. Ozbakkaloglu, Effects of
nano-TiO2, nano-Al2O3, and nano-Fe2O3 on rheology, mechanical and durability
properties of self-consolidating concrete (SCC): An experimental study. Construction
and Building Materials. v. 245, p. 1-14, 2020.
|
|
|
[21] M. Suneel,
K. Jagadeep, k. K. MahaLakshmi, G. P. Babu y G. V. Ramarao, An Experimental
Study on Workability and Strength Characteristics of M40 Grade Concrete by
Partial Replacement of Cement with Nano-TiO2. Sustainable Construction
and Building Materials. v. 25, p. 253-263, 2018.
|
|
|
[22] T. Fuentes,
C. Vasquez y K. Vasquez, Incorporación de nanomateriales en el concreto
fotocatalítico para la reducción de NOX y CO2. Revista de Energía
Química y Física. v. 3, nº 8, p. 50-56, 2016.
|
|
|
[23] M. A.
Kewalramani y Z. I. Syed, Aplication of nanomaterials to enhance
microstructure and mechanical properties of concrete. International
Journal of Integrated Engineering. v. 10, nº 2, p. 98-104,
2018.
|
|
|
[24] A. Maury
Ramirez, J. P. Nikkanenb, M. Honkanen, K. Demeestere, . E. Levänen y N. De
Belie, TiO2 coatings synthesized by liquid flame spray and low temperature
sol-gel technologies on autoclaved aerated concrete for air-purifying
purposes. Materials Characterization. v. 87, p. 74-85,
2014.
|
|
|
[25] A.H.Shekari
y M.S.Razzaghi, Influence of Nano Particles on Durability and Mechanical
Properties of High Performance Concrete. Procedia Engineering.
v. 14, p. 3036-3041, 2011.
|
|
|
[26] M. Zhang y
et al., Durability of concrete with nano-particles under combined action of
carbonation and alkali silica reaction. Building Structures and
Materials. v. 16, nº 5, p. 421-429, 2019.
|
|
|
[27] D. S. Ng, S.
C. Paula, V. Anggraini, S. Y. Kong, T. S. Qureshi, C. R. Rodriguez,
Qing-fengLiu y B. Šavija, Influence of SiO2, TiO2 and Fe2O3 nanoparticles on
the properties of fly ash blended cement mortars. Construction and
Building Materials. v. 258, p. 11, 2020.
|
|
|
[28] A.
Khoshakhlagh, A. Nazari y G. Khalaj, Effects of Fe2O3 Nanoparticles on Water
Permeability and Strength Assessments of High Strength Self-Compacting
Concrete. Journal of Materials Science & Technology. v.
28, nº 1, p. 73-82, 2012.
|
|
|
[29] K. Rahmani,
M. Ghaemian y A. Hosseini, Experimental study of the effect of water to
cement ratio on mechanical and durability properties of Nano-silica concretes
with Polypropylene fibers. Scientia Iranica. v. 26, nº
5, p. 2712-2722, 2019.
|
|
|
[30] M. Amin y K.
A. el-hassan, Effect of using different types of nano materials on mechanical
properties of high strength concrete. Construction and Building
Materials. v. 80, p. 116-124, 2015.
|
|
|
[31] H. Li y Y.
Shi, High-Strength, Waterproof, Corrosion-Resistant Nano-Silica Carbon
Nanotube Cementitious Composites. Materials. v. 13, nº
17, p. 1-18, 2020.
|
|
|
[32] W. Gebru, A.
K. Rath y D. K. Bera, Individual and Combined Effect of Nano- and Microsilica
on Cement-Based Product. Recent Developments in Sustainable
Infrastructure. v. 75, p. 427-440, 2020.
|
|
|
[33] K. S. J.
Kumar, M. V. S. Rao, V. S. Reddy y S. Shrihari4, Performance evaluation of
nano-silica concrete. E3S Web of Conferences. v. 184, nº
01076, p. 1-6, 2020.
|
|
|
[34] Jonbi, P. H.
Simatupang, A. Andreas y A. Nugraha, The long-term effects of nano-silica on
concrete. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering.
v. 508, p. 22-23, 2018.
|
|
|
[35] M.
Mahdikhania y A. A. Ramezanianpour, Mechanical properties and durability of
self consolidating cementitious materials incorporating nano silica and silica
fume. Computers and Concrete. v. 14, nº 2, p. 175-191,
2014.
|
|
|
[36] H. Yang,
Strength and Shrinkage Property of Nano Silica Powder Concrete. Advances
in Intelligent Systems Research. p. 0794-0797, 2012.
|
|
|
[37] G. Saini y
U. Vattipalli, Assessing properties of alkali activated GGBS based
self-compacting geopolymer concrete using nano-silica. Case Studies in
Construction Materials. v. 12, p. 9, 2020.
|
|
|
[38] Ltifia, A.
Guefrech, P. Mounanga y A. Khelidj, Experimental study of the effect of
addition of nano-silica on the behaviour of cement mortars Mounir. Procedia
Engineering. v. 10, p. 900-905, 2011.
|
|
|
[39] S. Thenmozh,
V. G. A. Vignesh y S. Suganthan, Experimental invetigation of the effect of
Nano-silica on the mechanical properties of concrete. IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering. v. 923, p. 7, 2020.
|
|
|
[40] S. S. Lone,
M. Gupta y G. Mehta, Comparative Study of Nano-Silica Induced Mortar,
Concrete and Self-Compacting Concrete – A Review. Indian Journal of
Science and Technology. v. 9, nº 44, p. 1-7, 2016.
|
|
|
[41] L. P. Singh,
S. K. Bhattacharyya y S. Ahalawat, Preparation of Size Controlled Silica Nano
Particles and Its Functional Role in Cementitious System. Journal of
Advanced Concrete Technology. v. 10, nº 11, p. 345-352, 2012.
|
|
|
[42] S. S. Shang
y X. B. Song, Experimental Research on Mechanicals Performance of Carbon
Nanotubes Reinforced Concrete. Aplied Mechanics and Materials.
v. 858, p. 173-178, 2016.
|
|
|
[43] L. Lu, D.
Ouyang y W. Xu, Mechanical Properties and Durability of Ultra High Strength
Concrete Incorporating Multi-Walled Carbon Nanotubes. Materials.
v. 9, nº 6, p. 1-11, 2016.
|
|
|
[44] C. G. N.
Marcondes, M. H. F. Medeiros, J. M. Filho y P. Helene, Nanotubos de carbono
en concreto de cemento Portland. Influencia de la dispersión en las
propiedades mecánicas y en la absorción de agua. Revista ALCONPAT.
v. 5, nº 2, p. 97-114, 2015.
|
|
|
[45] G. Yakovlev,
G. Pervushin, I. Maeva, J. Keriene, I. Pudov, A. Shaybadullina, A. Buryanov,
A. Korzhenko y S. Senkov, Modification of Construction Materials with
Multi-Walled Carbon Nanotubes. Procedia Engineering. v.
57, p. 407-413, 2013.
|
|
|
[46] A. Khitab y
S. Ahmad, Fracture toughness and failure mechanism of high performance
concrete incorporating carbon nanotubes. Frattura ed Integritá
Strutturale. v. 11, nº 42, p. 238-248, 2017.
|
|
|
[47] D.
Castañeda-Saldarriaga, J. Alvarez-Montoya, V. Martínez-Tejada y J.
Sierra-Pérez, Effect of multiwalled carbon nanotube in cement composite on
mechanical strength and freeze-thaw susceptibility. Advances in Civil
Engineering Materials. v. 4, nº 1, p. 257-274, 2015.
|
|
|
[48] G. Yakovlev,
G. Pervushin, I. Maeva, J. Keriene, I. Pudov, A. Shaybadullina, A. Buryanov,
A. Korzhenko y S. Senkov, Modification of Construction Materials with
Multi-Walled Carbon Nanotubes. Procedia Engineering. v.
57, p. 407-413, 2013.
|
|
|
[49] S. Du, J.
Wu, O. A. Shareedah y X. Shi, Nanotechnology in cement-based materials: A
review of durability, modeling, and advanced characterization. Nanomaterials.
v. 9, nº 9, p. 1-29, 2019.
|
|
|
[50] J. Lee, S.
Mahendra y P. J. J. Alvarez, Nanomaterials in the Construction Industry: A
Review of Their Aplications and Environmental Health and Safety
Considerations. ACSNANO. v. 4, nº 7, p. 3580-3590, 2010.
|
|
|
[51] S. H. Moreno
y S. C. S. d. l. Torre, Aplications of Nanocomposites in Architecture and
Construction. Contexto. v. 11, nº 14, p. 63-75, 2017.
|
|
|
[52] S. Thenmozhi,
V. Gowri, A. Vignesh y S. Suganthan, Experimental investigation of the effect
of Nano-silica on the mechanical properties of concrete. IOP Conference
Series: Materials Science and Engineering. v. 923, nº 1, p.
1-6, 2020.
|
|
|
[53] Jonbi, P.
Simatupang, A. Andreas y A. Nugraha, The long-Term effects of nano-silica on
concrete. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering.
v. 508, nº 1, p. 1-6, 2019.
|
|
|
[54] E. T. Dawood
y M. S. Mahmood, Production of Sustainable concrete brick units using Nano-silica.
Case Studies in Construction Materials. v. 14, p. 1-16,
2021.
|
|
|
[55] B. S.S, N.
Suri y R. Belokar, Alambre de acero perlítico: nanomaterial natural a base de
acero con alto contenido de carbono mediante proceso de patente de plomo. MaterialstodayPROCEEDINGS.
v. 3, nº 6, p. 1553-1562, 2016.
|
|
|
[56] Y. Zhu, J.
Zhang, R. Du, H. Qi, L. Xu y C. Lin, Estudio sobre una película de titanato y
su efecto de protección fotocatódica sobre acero inoxidable 403 acero. Recubrimientos
para la protección contra la corrosión. v. 41, nº 15, p.
107-113, 2012.
|
|
|
[57] K. A. Suman,
R. Žymantas, T. Simona y K. Deepankar, Efectos de carbón nanotubossobre
hormigón ligero a base de aerogel de sílice y vidrio expandido. Informes
científicos. v. 11, nº 1, p. 1-11, 2021.
|
|
|
[58] A. Hassan,
A. Shoeib y M.A. El-Magied's, Use of carbon nanotubes in the retrofitting of
reinforced concrete beams with an opening and the effect of direct fire on
their behaviour. International Journal of GEOMATE. v.
14, nº 44, p. 149-158, 2018.
|
|
|
[59] J. Szałapak,
K. Kiełbasiński, Ł. Dybowska-Sarapuk, J. Krzeminski, M. Teodorczyk, T.
Kowaluk y M. Jakubowska, Influence of Carbon Nanoparticles Additives on
Nanosilver Joints in LTJT Technology. Journal of Electronic Packaging,
Transacciones de la ASME. v. 143, nº 3, p. 4, 31 Julio 2021.
|
|
|
[60] G. K.
Bautista, M. A. Herrera, L. J. Santamaría, M. A. Honorato y C. S. Zamora,
Progreso reciente en nanomaterialespara la infraestructura de hormigón
moderna: ventajas y desafíos. Materiales. v. 12, nº 21,
p. 61, 2019.
|
|
|
[61] J.
Sobczak-Piąstka, U. Marushchak, O. Mazurak. y A. Mazurak, Nanomodified Rapid
Hardening Concretes. IOP Conference Series: Materials Science and
Engineering. v. 960, nº 3, 2020.
|
|
|
[62] S. Anwar, S.
Rao, L. Giusepe y I. Mustajab, Fracture toughness and failure mechanism of
high performance concrete incorporating carbon nanotubes. Frattura ed
Integritá Strutturale. v. 11, nº 42, p. 238-248, 2017.
|
|
|
[63] P. Sikora,
E. Horszczaruk, K. Cendrowski y E. Mijowska, The Influence of Nano-Fe3O4 on
the Microstructure and Mechanical Properties of Cementitious Composites. Nanoscale
Research Letters. v. 11, nº 1, p. 77-311, 2016.
|
|
|
[64] T. Mendes,
D. Hotza y W. Repetir, Nanoparticles in cement based materials: A review. Reviews
on Advanced Materials Science. v. 40, nº 1, p. 89-96, 2015.
|
|
|
[65] M. M.
Hassan, L. Mohammad y S. Cooper, Transportation Research Record Journal of
the Transportation Research Board. Transportation Research Record.
v. 2207, 2011.
|
|
|
[66] F.
Pacheco-Torgal, M. Diamanti, A. Nazari y C. Granqvist, Nanotechnology in
eco-efficient construction: Materials, processes and aplications. Nanotechnology
in Eco-Efficient Construction: Materials, Processes and Aplications, p.
1-443, 2013.
|
|
|
[67] S. H. Moreno
y S. C. S. d. l. Torre, Aplications of Nanocomposites in Architecture and
Construction. Revista de
la Facultad de Arquitectura y Construcción. v. 11, nº 14, 2017.
|
|
|
[68] D. V. Pavan
Kumar, S. Amit y M. Sri Rama Chand, Influence of various nano-size materials
on fresh and hardened state of fast setting high early strength concrete
[FSHESC]: A state-of-the-art review. Construction and Building
Materials. v. 227, 1 Noviembre 2021.
|
|
|
[69] M.
Brangança, K. Portella, C. Marçal, E. Silva y E. Alberti, The Use of 1%
Nano-Fe3O4 and 1% Nano-TiO2 as Partial Replacement of Cement to Enhance the
Chemical Performance of Reinforced Concrete Structures. Athens Journal
of Technology and Engineering. v. 4, nº 2, p. 97-107, 2017.
|
|
|
[70] N. De Belie,
E. Gruyaert, A. Al-Tabbaa, P. Antonaci, D. Bajare, A. Darquennes, R. Davies,
L. Ferrara, T. Jefferson, C. Litina, B. Miljevic, A. Otlewska, J. Ranogajec,
M. Roig-Flores, K. Paine, P. Lukowski, P. Serna, J. Tulliani y S. Vucetic, A
Review of Self-Healing Concrete for Damage Management of Structures. Advanced
Materials Interfaces. v. 5, nº 17, 2018.
|
|
|
[71] T. Hassan,
A. Salam, A. Khan, S. U. Khan, H. Khanzada, M. Wasim, M. Q. Khan y I. Kim,
Functional nanocomposites and their potential aplications: A review. Journal
of Polymer Research. v. 28, nº 2, 2021.
|
|
|
[72] X. Song , C.
Li, D. Chen y X. Gu, Interfacial mechanical properties of recycled aggregate
concrete reinforced by nano-materials. Construction and Building
Materials. v. 270, 2021.
|
|
|
[73] M. Suneel,
K. Jagadeep, K. MahaLakshmi, G. Praveen y G. Ramarao, An Experimental Study
on Workability and Strength Characteristics of M40 Grade Concrete by Partial
Replacement of Cement with Nano-TiO2. Sustainable Construction and
Building Materials. v. 25, p. 253-263, 2018.
|
|
|
[74] M. I. M.
Yusak, R. P. Jaya, M. R. Hainin y M. H. Wan, A Review of Microstructure
Properties of Porous Concrete Pavement Incorporating NanoSilica. Journal
of Engineering and Aplied Sciences. v. 11, nº 20, p.
11832-11835, 2016.
|
|
|
[75] A. Yang y H.
Wu, Study on mechanical properties of modified concrete based on nano state
silica. v. 26, nº 4, p. 795-801, 2019.
|
|
|
[76] S. Adhikary,
Ž. Rudžionis, S. Tučkutė y D. Ashish, Effects of carbon nanotubes on expanded
glass and silica aerogel based lightweight concrete. Scientific Reports.
v. 11, nº 1, 2021.
|
|
|
[77] Instituto
Mexicano del Cemento y del Concreto, A.C., Construcción y Tecnología en
Concreto. Revista CYT, v. 6, nº 2, p. 1-60, 2016.
|
|
|
[78] S. N. M.
Saliah, N. M. Nor y M. I. Jamaludin, The Effects of TiO2 in the Performance
of Mortar. Aplied Mechanics and Materials. Vols. %1 de
%2773-774, p. 1027-1031, 2015.
|
|
[79] M.Rezania,
M.Panahandeh, S.M.J.Razavi y F.Berto, Experimental study of the simultaneous
effect of nano-silica and nano-carbon black on permeability and mechanical
properties of the concrete. Theoretical and Aplied Fracture Mechanics.
v. 104, p. 10, 2019.
|
orcid.org/0000-0001-6001-1009