Evaluación de la influencia de nanoplaquetas de grafeno en la resistencia a la compresión y la durabilidad del concreto

Abstract

A nivel global, la industria de la construcción busca constantemente mejorar las propiedades del concreto como su resistencia a la compresión y su durabilidad, mismas que vienen siendo afectadas impidiendo que las estructuras sean eficientes y cumplan con su funcionalidad a lo largo de su vida útil proyectada. En este contexto, la presente investigación tiene como objetivo principal analizar la influencia de incorporar NPG en dosis del 0.2%, 0.4% y 0.6% en la resistencia a la compresión y durabilidad del concreto. Para ello, se elaboró un estudio de tipo experimental a un conjunto de ensayos realizados a un total de 168 muestras, de las cuales 120 fueron destinadas para el ensayo de resistencia a la compresión, 24 para el ensayo volumen de vacíos, 12 para el ensayo de resistencia a la penetración de cloruros y 12 vigas para el ensayo de sulfatos. Los resultados para el ensayo de resistencia a compresión mostraron un incremento favorable en todas las adiciones; sin embargo, el diseño más destacable fue la dosis de 0.4% alcanzando un f’c de 284.70 kg/cm2 a un curado de 28 días en comparación con la muestra control que alcanzó un f’c de 213.50 kg/cm2. Asimismo, se observó una mejora en la reducción del volumen de vacíos y de la penetración de cloruros y sulfatos, lo que confirma que el incorporar NPG en la fabricación del concreto, mejora considerablemente su resistencia a la compresión y su resistencia frente al ataque de cloruros y sulfatos.

The global construction industry seeks the constant improvement of concrete properties such as compressive strength and durability, which over time have been affected, preventing structures from being efficient and fulfilling their functionality throughout their projected useful life. Thus, the general objective of this research is to evaluate the influence of incorporating NPG in doses of 0.2%, 0.4% and 0.6% on the compressive strength and durability of concrete. For this purpose, an experimental study was carried out on a total of 168 samples, of which 120 were used for the compressive strength test, 24 for the voids volume test, 12 for the chloride penetration resistance test and 12 beams for the sulfate resistance test. The results obtained for the compressive strength test showed a favorable increase in all the additions; however, the most outstanding design was the 0.4% dosage, reaching an f'c of 284.70 kg/cm2 at a 28-day cure, compared to the control sample that reached an f'c of 213.50 kg/cm2 at the same curing age. On the other hand, an improvement in the reduction of the percentage of voids and of the penetration of chlorides and sulfates in the concrete was observed, which would confirm that the incorporation of NPG in the concrete mix considerably improves both its compressive strength and its resistance to chloride and sulfate attack.