Title: | Implementación de nanomateriales como material cementicio suplementario (SCM) en el desarrollo de hormigones de ultra alta resistencia (UHPC) |
metadata.dc.ucuenca.titulouniforme: | Implementación de nanomateriales como Material Cementicio Suplementario (SCM) en el desarrollo de Hormigones de Ultra Alta Resistencia (UHPC) |
Authors: | Ortiz Navos, Jonnathan Fabricio Vélez Hernández, Efraín Mateo |
metadata.dc.contributor.advisor: | Cruzat Contreras, Christian Américo |
metadata.dc.contributor.tutor: | Mogrovejo Carrasco, Daniel Estuardo |
metadata.dc.ucuenca.correspondencia: | jonnathanortiz24@gmail.com mateovelez96@gmail.com |
metadata.dc.subject.other: | Hormigón |
Keywords: | Ingeniería Civil Nanomateriales Propiedades mecánicas Curado térmico Resistencia |
metadata.dc.ucuenca.areaconocimientounescoamplio: | 33 Ciencias Tecnológicas |
metadata.dc.ucuenca.areaconocimientounescodetallado: | 3305.05 Tecnología del Hormigón |
metadata.dc.ucuenca.areaconocimientounescoespecifico: | 3305 Tecnología de la Construcción |
Issue Date: | 6-Apr-2021 |
metadata.dc.ucuenca.embargoend: | 30-Mar-2022 |
metadata.dc.format.extent: | 109 páginas |
Publisher: | Universidad de Cuenca |
metadata.dc.description.city: | Cuenca |
Series/Report no.: | TI;1233 |
metadata.dc.type: | bachelorThesis |
Abstract: | The present work includes the results obtained after the incorporation of Nanosilica (NS) at 1%, 2% and 3%, as well as Carbon Nanotubes (CNT) at 0.05%, 0.25% and 0.45% to a Master Sample (MM) referred as Ultra-High Performance Concrete (UHPC). Nationally produced materials were implemented except for the NS and CNT, which were imported. 389 cubic samples of 50 mm edge and 71 cylinders of 10 x 20 were made. Mixing times varied between 16 and 20 minutes. Two curing regimes were tested, 18 ° C and 60 ° C (for the first 48 hours) and growth curves were established generally between 3 and 56 days, depending on the curing method. Lastly, resistance to simple compression, splitting tensile strength, modulus of elasticity and pulse velocity were studied. A decrease in workability and an increase in density is reflected as the higher the percentage of incorporation of the nanomaterial. The best results (in both curing regimes) were obtained with the addition of 2% NS and 0.25% CNT; There is an improvement with respect to MM of between 8% and 12% in compression and traction testing, and a slight improvement in its elasticity modulus. The CNT-0.25% were established as the best addition according to cost/benefit, however, they increase by 31% in the carbon footprint and 14% in the energy demand according to the Life Cycle Analysis (LCA) studied. The potential of the inclusion of CNT through a correct dispersion method could further improve the properties, induce a nanoscale reinforcement, dispersing uniformly in the matrix, creating more bridges for a rapid formation of hydration products with the combination of the nucleation effect. Further studies are encouraged to achieve a balance in the emissions caused by industrialized CNT production and promote its use in the market. |
Description: | El presente Trabajo de Titulación engloba los resultados obtenidos tras la incorporación de Nanosílice (NS) al 1%, 2% y 3%, así como de Nanotubos de Carbono (CNT) al 0.05%, 0.25% y 0.45% a una Muestra Maestra (MM) enmarcada como Hormigón de Ultra Alta Resistencia (UHPC). Se implementaron materiales producidos nacionalmente a excepción del NS y CNT, los cuales fueron importados. Se elaboraron 389 muestras cúbicas de 50 mm de arista y 71 cilindros de 10 cm de diámetro por 20 cm de altura. Los tiempos de mezcla variaron entre los 16 y 20 minutos. Se probaron dos regímenes de curado, 18 °C y 60 °C (por las primeras 48 horas) y se establecieron curvas de maduración generalmente entre 3 y 56 días, dependiendo del método de curado. Por último, se estudió la resistencia a compresión simple, tracción por compresión indirecta, módulo de elasticidad y velocidad de pulso. Se refleja una disminución en la trabajabilidad y aumento en la densidad mientras mayor es el porcentaje de incorporación del nanomaterial. Los mejores resultados (en ambos regímenes de curado) se obtuvieron con la adición de NS al 2% y CNT al 0.25%; se presenta una mejoría respecto a la MM de entre el 8% y 12% en la compresión simple y tracción, y una leve mejora en su módulo elasticidad. Los CNT-0.25% se enmarcaron como la mejor adición según costo/beneficio, sin embargo, incrementan en un 31% en la huella de carbono y un 14% en la demanda energética de acuerdo con el Análisis de Ciclo de Vida (LCA) estudiado. El potencial de la inclusión de CNT mediante un correcto método de dispersión podría mejorar aún más las propiedades, reflejado un refuerzo a nanoescala, dispersándose uniformemente en la matriz, creando más puentes para una rápida formación de productos de hidratación con la combinación del efecto de nucleación. Se promueve profundizar en estudios para lograr un equilibrio en las emisiones provocadas mediante una producción de CNT industrializada y promover su uso en el mercado. |
metadata.dc.description.degree: | Ingeniero Civil |
URI: | http://dspace.ucuenca.edu.ec/handle/123456789/35988 |
Appears in Collections: | Tesis de Pregrado
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