Influencia de residuo de arena de fundición, escoria de alto horno y nano partículas de sílice en el comportamiento físico-mecánico y de durabilidad de concretos auto-compactantes

Abstract

Se presenta un estudio de la influencia de la escoria de alto horno y del residuo de arena de fundición (GGBFS y WFS, por sus siglas en inglés, respectivamente) como reemplazo parcial hasta un 60% en masa del cemento y del agregado fino, respectivamente, y de la incorporación de nano partículas de sílice (nano SiO2) en mezclas de concreto auto-compactante. La primera parte del estudio se basó en la evaluación de la trabajabilidad y de reología, en el estado fresco, y de resistencia y durabilidad, en el estado endurecido, con base en un diseño factorial del tipo 3k, usando GGBFS y WFS como variables independientes, seguido de un análisis de la varianza (ANOVA) y de optimización múltiple por medio de funciones de deseabilidad. A la mezcla resultante de la optimización múltiple se le realizó la adición de nano SiO2 de 0 a 2%. Entre los resultados más importantes se encontró que la GGBFS y el WFS disminuyen el esfuerzo de fluencia en el estado fresco del concreto. En el estado endurecido, el efecto individual del WFS no es estadísticamente significativo sobre las propiedades del concreto a los 28 días de curado. Adicionalmente, la GGBFS contribuye a mejorar las propiedades de resistencia y de durabilidad a las dos edades de curado evaluadas. Además, las nano SiO2 llevaron a detrimentos en la resistencia y durabilidad del concreto. Con base en la información presentada, ambos materiales resultan reemplazos parciales adecuados de la arena de río y del cemento, respectivamente, en las mezclas de concreto auto-compactante.