Determinación del contenido óptimo de nanopartículas de arcilla en morteros para mejorar la resistencia a la compresión en comparación con el mortero convencional para enlucido
DOI:
https://doi.org/10.56124/finibus.v9i18.010%20%20%20%20%20%20Palabras clave:
nanopartículas de arcilla, mortero de yeso, resistencia a la compresión, dosificación óptima, propiedades mecánicasResumen
Este estudio se centra en mejorar las propiedades mecánicas de los morteros de yeso mediante la incorporación de nanopartículas de arcilla. El objetivo principal fue determinar la dosificación óptima de nanopartículas de arcilla evaluando su efecto sobre la resistencia a la compresión, la absorción de agua y la permeabilidad, con el apoyo de un análisis microestructural a escala nanométrica. Los morteros se prepararon utilizando cemento Holcim tipo N y cemento Selvalegre tipo HS, arena de cantera lavada local y agua potable. Se añadieron nanopartículas de arcilla en proporciones de 0,25 %, 0,50 %, 0,75 % y 1,00 %, sustituyendo parte del cemento. Los morteros se sometieron a ensayos de caracterización que incluyeron análisis de agregados finos, resistencia a la compresión, absorción, permeabilidad (ángulo de contacto) y evaluaciones microestructurales mediante SEM, TEM, XRD y EDS. Todos los ensayos se realizaron bajo temperatura y humedad controladas, siguiendo las normas nacionales (NTE INEN 488, 2518, 2536) y las normas ASTM aplicables. Los resultados mostraron que una dosificación de nanopartículas del 0,25 % fue la más efectiva, aumentando la resistencia a la compresión de 12,60 a 16,61 MPa en morteros tipo N y de 30,54 a 37,87 MPa en morteros tipo HS. La absorción de agua disminuyó ligeramente en los morteros tipo N y aumentó ligeramente en los morteros tipo HS. El análisis de permeabilidad reveló un comportamiento hidrofílico en los morteros tipo N y un cambio de hidrofóbico a hidrofílico en los morteros tipo HS. El análisis microestructural indicó una matriz más densa y una mayor interacción química y física entre las nanopartículas y los productos de hidratación, lo que mejora la durabilidad y el rendimiento mecánico. Se concluye que el 0,25 % de nanopartículas de arcilla es la dosificación óptima para mejorar significativamente las propiedades mecánicas sin afectar negativamente la absorción y la permeabilidad. Esta mejora es aplicable a morteros utilizados en trabajos de enlucido que requieren mayor resistencia. Sin embargo, la incorporación de nanopartículas aumenta los costos en un 63,26 % en comparación con los morteros convencionales, lo que requiere un análisis previo de costo-beneficio para su aplicación práctica.
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