¿Por qué es necesario agregar polvo de sílice al concreto?

¿Por qué aumenta la demanda de agua o la viscosidad cuando se agrega humo de sílice al concreto?

 

El humo de sílice puede mejorar significativamente el rendimiento del hormigón, pero también aumenta la demanda de agua y la viscosidad. Cuando se utiliza en pequeñas cantidades, el humo de sílice puede mejorar la fluidez del hormigón; sin embargo, en cantidades mayores, puede provocar un aumento de la viscosidad y un agrietamiento temprano. Para evitar el agrietamiento, es fundamental un curado adecuado y una mezcla equilibrada con otros materiales.

Humo de sílice

Rendimiento concreto

Cracking a temprana edad

Las partículas de humo de sílice son hidrófilas y tienen una superficie muy grande. La cantidad de agua necesaria para mojar una superficie tan grande es relativamente alta. Por lo tanto, a medida que aumenta el contenido de humo de sílice (más del 5%), la demanda de agua o la relación agua-cemento de la mezcla de concreto aumentará si se quiere lograr el mismo asentamiento. De manera similar, si el contenido de agua o la relación agua-cemento permanece sin cambios, el concreto se volverá cada vez más viscoso a medida que aumenta el contenido de humo de sílice. Para mejorar realmente la resistencia y la impermeabilidad del hormigón sin aumentar la relación agua-cemento y lograr una buena trabajabilidad, el humo de sílice se utiliza generalmente junto con agentes reductores de agua o superplastificantes. El nuevo hormigón de microsílice tiene una fuerte unión y no es propenso a la segregación.

Cuando el contenido de humo de sílice está dentro de un rango relativamente bajo, es decir, dentro del 5% de los materiales cementosos, el humo de sílice puede en realidad reducir la viscosidad de la mezcla de concreto. En este caso, la forma de las partículas del humo de sílice (partículas esféricas) juega un papel dominante, ya que el efecto de "rodamiento de bolas" de las partículas esféricas supera el efecto de "demanda de agua humectante" de la alta superficie específica. En otras palabras, una dosis baja de humo de sílice no sólo aumenta la fuerza de adherencia de la mezcla de hormigón sino que también mejora su fluidez y reduce la presión de bombeo, lo que la hace muy adecuada para preparar hormigón de alta trabajabilidad o autocompactante.

¿Por qué el hormigón de microsílice tiende a agrietarse fácilmente?

En la construcción práctica, el hormigón de microsílice a menudo se considera "propenso a agrietarse". Parte de la razón es una comprensión inadecuada de las características del concreto de microsílice y la falta de los ajustes correspondientes en el control de calidad de la construcción, como un control insuficiente sobre la calidad del curado. Otra parte del motivo es que el humo de sílice se utiliza normalmente en hormigón que exige un alto rendimiento, como alta resistencia, baja permeabilidad y alta durabilidad. Este tipo de hormigón tiene una baja relación agua-cemento y una gran cantidad de materiales cementosos, lo que puede provocar una mayor sensibilidad a la contracción y al aumento de temperatura, lo que puede provocar grietas. Además, el humo de sílice aumenta la contracción autógena temprana, haciendo que el concreto sea más susceptible a grietas tempranas en condiciones restringidas. La influencia del humo de sílice en el agrietamiento del concreto se relaciona principalmente con las grietas tempranas (que ocurren dentro de las dos primeras semanas) y debe analizarse desde las perspectivas de la contracción plástica, la contracción autógena y los efectos de la temperatura.