Characteristics of cement mortar with nano-SiO2 particles

Jo, Byung-Wan; Kim, Chang‐Hyun; Tae, Ghi Ho; Park, Jong Bin

doi:10.1016/j.conbuildmat.2005.12.020

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“…Como resultado, uma maior densificação da matriz de cimento será obtida e, por conseguinte, uma maior resistência e durabilidade de pastas, argamassas ou concretos. Vários autores [3][4][5][6][7][8][9][10][11][12][13] estudaram a influência da nano-SiO 2 em propriedades como resistência a compressão ou flexão, índice de consistência, calor de hidratação, tempo de pega, além da microestrutura. Entretanto, não houve indicação do uso da reologia nos trabalhos consultados.…”

Section: Introduçâounclassified

Comportamento reológico de pastas de cimento com adição de sílica ativa, nanossílica e dispersante policarboxílico

2010

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RESUMONeste trabalho é apresentado um estudo sobre o efeito da adição da sílica ativa (SA), nanossílica (NS) e aditivo dispersante policarboxílico (SP) sobre o comportamento reológico de pastas de cimento (CP V ARI RS). Para fins comparativos com a pasta de referência (REF), foram produzidas pastas com SA, em diferentes teores em massa (0 a 10%) e pastas com 1,0% de NS. Em todas as pastas estudadas (REF, SA e NS) variou-se SP entre 0 a 0,5%, relativos à massa de cimento. Os ensaios foram realizados em um reômetro com geometria de cilindros concêntricos e taxa máxima de cisalhamento aplicada de 100 s -1 . Os aumentos de SP causaram a redução na área de histerese, na viscosidade plástica e na tensão de escoamento, sendo esta última mais influenciada que a viscosidade plástica. Nas pastas cujos resultados foram ajustados por Bingham, as misturas contendo um mesmo teor SP, a tensão de escoamento de Bingham não variou substancialmente, exceto nas pastas com 10% de SA e 0.1 a 0.3% de SP. Para a viscosidade plástica não foi observada tal tendência. Entretanto, NS influenciou significativamente o valor da viscosidade plástica em relação à REF e à SA. Nas pastas cujos resultados apresentaram aproximação satisfatória quando ajustados ao modelo de Bingham e Herschel-Bulkley, para uma mesma dosagem de SA, os aumentos nos teores de SP causaram redução na tensão de escoamento e na viscosidade plástica. O modelo de Bingham descreve adequadamente o comportamento reológico das misturas com a tensão de cisalhamento com valores intermediários, enquanto que o modelo de Herschel-Bulkley é mais adequado para as tensões máxima de cisalhamento elevadas ou reduzidas.Palavras-chaves: silica ativa, nanossílica, pasta de cimento. Rhelogycal behaviour of cement pastes with addition of silica fume, nanosilica and polycarboxilic dispersant ABSTRACTThis article shows the results of an investigation about the effect of silica fume (SF), nanosilica (NS) and superplasticizer (SP) addition on the rheological behavior of CP V ARI RS cement pastes. Cement pastes with different content of SF (0 to 10 wt%) and 1.0 wt% NS were compared to REF (without mineral addition). For all samples studied (REF, NS and SF), SP ranged 0 to 0.5 wt% relative to cement. A rheometer with concentric cylinders geometry was used and the maximum shear rate of 100 s -1 was applied. When SP is added into the mixtures, the hysteresis area, plastic viscosity and yield stress decreased. The latest was more affected than plastic viscosity. When SF was added, the yield stress did not change significantly, except in samples with 10 % SF and SP between 0.1 to 0.3 wt%. In relation to plastic viscosity, the difference was not visualized. However, NS influences more the plastic viscosity than REF and SF. The Bingham model describes properly the rheological behavior of mixtures at intermediate values of shear stress, while the Herschel-Bulkley model are more adequate at high and low values of shear stress.

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Section: Introduçâounclassified

Comportamento reológico de pastas de cimento com adição de sílica ativa, nanossílica e dispersante policarboxílico

2010

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“…al. (12) las partículas de NS modificaron y mejoraron el comportamiento de pastas de cemento Portland hidratadas mediante: la reducción de la porosidad, trasformando la portlandita en C-S-H e incrementando la longitud de las cadenas de silicatos en la estructura interna del C-S-H. También se ha encontrado una microestructura más densa y estable y una mejor unión en los cementos compuestos con adiciones de NS (13), así como una reducción en el CH en morteros de cemento Portland incorporando NS (14). Qing et.…”

Section: Introductionunclassified

“…Paste microstructure has also been found to be denser and more stable, and composite cements with NS additions have been observed to form better bonds (13). Moreover, lower CH concentrations have been detected in NS-containing Portland cement mortars (14). Qing et al (15) described a comparative study on the effect of adding NS and silica fume to Portland cement in which they concluded that NS induced speedier hydration than the fume.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Hidratación y microestructura de cemento Portland sustituido parcialmente con sílice ultrafina

Gómez-Zamorano¹,

Escalante²

2009

Mater. construcc.

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RESUMENSe investigaron pastas de cemento Portland sustituido con un desecho geotérmico, subproducto de la generación de electricidad en plantas que emplean recursos geotérmicos. El desecho está compuesto principalmente de sílice amorfa de tamaño nanométrico, con cloruros de sodio y potasio. Se investigaron cementos con niveles de substitución de 0, 10 y 20%, curados a 20 y 60 °C. En presencia del desecho geotérmico, se observó por Difracción de rayos X cuantitativa que la hidratación de las fases del clínker se aceleró; además mediante microscopía electrónica de barrido se encontró una disminución en la porosidad y un intenso consumo de hidróxido de calcio por la reacción puzolánica. Sin embargo, para pastas con 20% de desecho geotérmico, se observó agrietamiento con la presencia de gel de reacción álcali sílice y ettringita; fue más acentuado a 60 °C y no se observó para pastas de cemento puro y con 10% de desecho. La presencia de las fases nocivas se atribuye a la formación de sal de Friedel en las etapas iniciales de hidratación, promovida por los cloruros provenientes del desecho geotérmico.Palabras clave: desecho geotérmico, grado de hidratación, ettringita, gel de reacción álcali-sílice, cementos compuestos. SUMMARYGeothermal waste, a by-product of steam power plants that use geothermal underground resources, was studied as a possible replacement for Portland cement. This waste consists primarily in amorphous nanometric silica with traces of sodium and potassium chlorides. The replacement ratios studied were 0, 10 and 20% in cements cured at 20 and 60 ºC. X-ray diffraction analysis showed that clinker phase hydration took place earlier in the presence of the geothermal waste. Scanning electron microscopy, in turn, revealed a reduction in porosity and intense calcium hydroxide consumption as a result of the pozzolanic reaction. The pastes containing 20% waste, however, an intense cracking was observed due to the formation of alkali silica reaction gel and ettringite. Cracking was more prominent at 60 ºC but was not observed in either the neat cement or the blend with 10 % waste. The presence of these detrimental phases was attributed to the formation of Friedel's salt in the initial hydration stages, induced by the chlorides in the geothermal material.K Ke ey yw wo or rd ds s: : geothermal waste, degree of hydration, ettringite, alkali silica reaction gel, composite cements. INTRODUCCIÓNLa problemática del manejo de residuos industriales requiere una atención especial debido a las consecuencias ecológicas que representa. Diversos residuos industriales pueden ser incorporados como aditivos o sustitutos al Cemento Portland Ordinario (CPO) en los materiales de construcción, dando lugar a los denominados "cementos compuestos" (1). El empleo de materiales de reemplazo de CPO permite una reducción en el costo energético y en la generación de CO 2 asociados a su uso y fabricación. Un gran número de investigaciones relacionadas con el uso de varios materiales de reemplazo del CPO han demostrado que tal prácti-ca m...

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“…Byung-Wan Jo et al [20] have conducted experiments to explore the characteristics of cement mortar with Nanosilica particles. They have found out that amorphous or glassy silica, which is the major component of a pozzolana, reacts with calcium hydroxide formed from calcium silicate hydration.…”

Section: Role Of Nano Silicamentioning

confidence: 99%

Durability Studies in Concrete and Mortar Mixed With Supplementary Materials- A Review

2017

IJAERD

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Characteristics of cement mortar with nano-SiO2 particles

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Comportamento reológico de pastas de cimento com adição de sílica ativa, nanossílica e dispersante policarboxílico

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Hidratación y microestructura de cemento Portland sustituido parcialmente con sílice ultrafina

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