Effects of using chemical admixture with nanosilica in the consistency and mechanical strength of concrete
Description
Abstract The concrete's performance depends on its behavior in the fresh and hardened states, since the workability corroborates for the transport and application processes of the material, while the mechanical strength guarantees structural effectiveness and functionality. Generally, studies of nanosilica (nS) are focused on performance analysis in the hardened state and they are founded on the use of the mineral admixture in dry grains. Thus, this article aims to evaluate the effects of superplasticizer admixture use with nanosilica in colloidal suspension in the consistency and mechanical strength of the concrete. Two concrete mixtures were produced with the same materials and identical proportions, however with different superplasticizes, one with nanosilica (CnS) and the other without nanosilica (CC) used as reference to analyse the effects of the presence of mineral admixture in the development of the consistency and the mechanical strength of the concrete. For evaluation of these properties were carried slump tests as a function of time and compressive strength at 28 days, according to ABNT NBR 10342 and NBR 5739, respectively. The results showed that the concrete without nanosilica presented longer time available for handling, achieving 135 minutes, extending its period of slump loss for fifteen minutes besides the concrete with nanosilica, which reached 120 minutes; and, also presented higher slump values throughout the test, reaching up to 60.0 mm above at 75 minutes after the beginning of test. However, the CnS presented better performance in the hardened state, achieving the C70 high performance concrete class with 70.92 MPa; while the CC reached 65.57 Mpa, fitting within the C60 class.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
الملخص يعتمد أداء الخرسانة على سلوكها في الحالات الطازجة والمتصلبة، حيث أن قابلية التشغيل تدعم عمليات نقل وتطبيق المادة، بينما تضمن القوة الميكانيكية الفعالية الهيكلية والوظائف. بشكل عام، تركز دراسات السيليكا النانوية على تحليل الأداء في الحالة المتصلبة وتستند إلى استخدام الخليط المعدني في الحبوب الجافة. وبالتالي، تهدف هذه المقالة إلى تقييم تأثيرات استخدام خليط الملدنات الفائقة مع السيليكا النانوية في التعليق الغرواني في الاتساق والقوة الميكانيكية للخرسانة. تم إنتاج خليطين خرسانيين بنفس المواد وبنسب متطابقة، ولكن بمرونة فائقة مختلفة، أحدهما مع السيليكا النانوية (CnS) والآخر بدون السيليكا النانوية (CC) المستخدم كمرجع لتحليل تأثيرات وجود الخليط المعدني في تطوير الاتساق والقوة الميكانيكية للخرسانة. لتقييم هذه الخصائص، تم إجراء اختبارات الركود كدالة للوقت وقوة الانضغاط في 28 يومًا، وفقًا لـ ABNT NBR 10342 و NBR 5739، على التوالي. أظهرت النتائج أن الخرسانة بدون السيليكا النانوية قدمت وقتًا أطول متاحًا للمناولة، وتحقيق 135 دقيقة، وتمديد فترة فقدان الركود لمدة خمسة عشر دقيقة إلى جانب الخرسانة مع السيليكا النانوية، والتي وصلت إلى 120 دقيقة ؛ وقدمت أيضًا قيم ركود أعلى طوال الاختبار، حيث وصلت إلى 60.0 مم أعلى عند 75 دقيقة بعد بدء الاختبار. ومع ذلك، قدمت CnS أداءً أفضل في الحالة المتصلبة، حيث حققت فئة الخرسانة عالية الأداء C70 مع 70.92 ميجا باسكال ؛ في حين وصلت CC إلى 65.57 ميجا باسكال، بما يتناسب مع فئة C60.Translated Description (French)
Résumé Les performances du béton dépendent de son comportement à l'état frais et durci, car la maniabilité corrobore pour les processus de transport et d'application du matériau, tandis que la résistance mécanique garantit l'efficacité structurelle et la fonctionnalité. En général, les études de la nanosilice (nS) sont axées sur l'analyse des performances à l'état durci et elles sont fondées sur l'utilisation du mélange minéral dans les grains secs. Ainsi, cet article vise à évaluer les effets de l'utilisation d'un mélange de superplastifiant avec de la nanosilice en suspension colloïdale dans la consistance et la résistance mécanique du béton. Deux mélanges de béton ont été produits avec les mêmes matériaux et des proportions identiques, mais avec des superplastifiants différents, l'un avec de la nanosilice (CnS) et l'autre sans nanosilice (CC) utilisés comme référence pour analyser les effets de la présence de mélange minéral dans le développement de la consistance et de la résistance mécanique du béton. Pour l'évaluation de ces propriétés, des tests d'affaissement ont été effectués en fonction du temps et de la résistance à la compression à 28 jours, selon ABNT NBR 10342 et NBR 5739, respectivement. Les résultats ont montré que le béton sans nanosilice présentait un temps de manutention plus long, atteignant 135 minutes, prolongeant sa période de perte d'affaissement de quinze minutes en plus du béton avec nanosilice, qui atteignait 120 minutes ; et, présentait également des valeurs d'affaissement plus élevées tout au long de l'essai, atteignant jusqu'à 60,0 mm au-dessus à 75 minutes après le début de l'essai. Cependant, le CnS présentait de meilleures performances à l'état durci, atteignant la classe de béton haute performance C70 avec 70,92 MPa ; tandis que le CC atteignait 65,57 Mpa, s'inscrivant dans la classe C60.Translated Description (Spanish)
Resumen El desempeño del concreto depende de su comportamiento en los estados fresco y endurecido, ya que la trabajabilidad corrobora para los procesos de transporte y aplicación del material, mientras que la resistencia mecánica garantiza la efectividad y funcionalidad estructural. En general, los estudios de nanosílice (nS) se centran en el análisis del rendimiento en estado endurecido y se basan en el uso de la mezcla mineral en granos secos. Por lo tanto, este artículo tiene como objetivo evaluar los efectos del uso de aditivos superplastificantes con nanosílice en suspensión coloidal en la consistencia y resistencia mecánica del concreto. Se produjeron dos mezclas de hormigón con los mismos materiales y proporciones idénticas, pero con diferentes superplasticidades, una con nanosílice (CnS) y la otra sin nanosílice (CC) utilizada como referencia para analizar los efectos de la presencia de aditivo mineral en el desarrollo de la consistencia y la resistencia mecánica del hormigón. Para la evaluación de estas propiedades se realizaron pruebas de asentamiento en función del tiempo y la resistencia a la compresión a los 28 días, de acuerdo con ABNT NBR 10342 y NBR 5739, respectivamente. Los resultados mostraron que el concreto sin nanosílice presentó mayor tiempo disponible para su manipulación, logrando 135 minutos, extendiendo su periodo de pérdida de asentamiento por quince minutos además del concreto con nanosílice, que alcanzó los 120 minutos; y, también presentó mayores valores de asentamiento a lo largo del ensayo, alcanzando hasta 60.0 mm por encima a los 75 minutos del inicio del ensayo. Sin embargo, el CnS presentó un mejor rendimiento en el estado endurecido, logrando la clase de concreto de alto rendimiento C70 con 70.92 MPa; mientras que el CC alcanzó 65.57 Mpa, encajando dentro de la clase C60.Files
1983-4195-riem-12-02-371.pdf.pdf
Files
(617.7 kB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:b14d4d9b8a7aaa44246d2896a76e87da
|
617.7 kB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- آثار استخدام الخليط الكيميائي مع السيليكا النانوية في الاتساق والقوة الميكانيكية للخرسانة
- Translated title (French)
- Effets de l'utilisation d'un mélange chimique avec de la nanosilice sur la consistance et la résistance mécanique du béton
- Translated title (Spanish)
- Efectos del uso de aditivos químicos con nanosílice en la consistencia y resistencia mecánica del concreto
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2941950997
- DOI
- 10.1590/s1983-41952019000200009
References
- https://openalex.org/W1574815534
- https://openalex.org/W1971551566
- https://openalex.org/W1972368062
- https://openalex.org/W1989518149