Estudio del concreto estructural de resistencia 21 MPA fabricado con adición de Nanotubos de grafeno y sistema SNS 360

Abstract

La investigación actual se enfoca en evaluar cómo afecta el uso de Nanotubos de Grafeno y el Sistema SNS 360 al concreto estructural con resistencia de 21Mpa. Utilizamos una metodología cuantitativa de carácter experimental, considerando como variables independientes a los Nanotubos de Grafeno y el Sistema SNS 360, y como variables intervinientes las propiedades constituyentes propias del concreto. La muestra analizada incluye una mezcla de concreto estándar y otra con nano-adiciones, sumando un total de 160 prototipos: 140 cilíndricos y 20 prismáticos. Los ensayos realizados abarcan determinación del f’c, tracción y flexión en distintos intervalos: 3, 7, 14 y 28 días. Se experimentó con dosificaciones de MWCNT de 0.10%, 0.25% y 0.05%, añadiendo 1% y 2% de SNS 360 en cada caso. Los resultados indican que la dosificación de 0.05% de MWCNT combinado con 2% NPF ofrece las mejores prestaciones en el concreto. Algunos parámetros obtenidos son: asentamiento de 3.8”, peso unitario de 2321 kg/cm3, contenido de aire del 1.8%, y tiempo de fraguado de 125 min. A los 28 días, el f’c alcanzó 330 kg/cm2, la tracción fue de 27 kg/cm2, y la flexión llegó a 64 kg/cm2. En cuanto al desgaste, superó en 0.078% al diseño estándar, y la permeabilidad mostró una penetración máxima de 19.29 mm. El costo por m³ es de S/ 991.71, indica un aumento del 33.4% en relación con el concreto convencional.

The current research focuses on evaluating how the use of Graphene Nanotubes and the SNS 360 System affects structural concrete with a strength of 21 MPa. We use a quantitative methodology of an experimental nature, considering as independent variables the Graphene Nanotubes and the SNS 360 System, and as intervening variables the intrinsic constituent properties of the concrete. The analyzed sample comprises a standard concrete mix and another with nano-additives, totaling 160 prototypes: 140 cylindrical and 20 prismatic. Tests were conducted on compression, tension, and bending resistance at different intervals: 3, 7, 14, and 28 days. We experimented with MWCNT dosages of 0.10%, 0.25%, and 0.05%, adding 1% and 2% of SNS 360 in each instance. The findings suggest that a dosage of 0.05% MWCNT combined with 2% NPF provides the best performance in concrete. Notable data includes a settlement of 3.8”, a unit weight of 2321 kg/cm3, an air content of 1.8%, and a setting time of 125 min. At 28 days, the compression strength reached 330 kg/cm2, tension stood at 27 kg/cm2, and bending achieved 64 kg/cm2. Regarding wear, it exceeded the standard design by 0.078%, and permeability showed a maximum penetration of 19.29 mm. The cost per m³ is S/ 991.71, marking an increase of 33.4% compared to conventional concrete.