Análisis de la adición de nano-partículas en la microestructura de materiales de base cemento

Abstract

La definición general o geométrica de las nano partículas es: “Partícula que cuenta con una o más dimensiones en el rango de 0.1 milésimas de milímetro (100 nanómetros) o menos”. Esta definición hace referencia a las dimensiones geométricas de las nano partículas. Es breve pero muy precisa. Como se puede observar la palabra esta formada por el prefijo nano que quiere decir la milmillonésima parte de algo o mucho más fácil de entender multiplicar por el factor de 10-9, siempre dentro del sistema internacional. Este prefijo unido al nombre partícula representa un nuevo campo de estudio, hasta hace pocas décadas desconocido, lleno de aplicaciones, sobre todo en la creación de nuevos super materiales, mas resistentes y con propiedades específicas. En nuestro caso, nos interesa conocer, las ventajas a nivel micro estructural de añadir varios tipos de nano partículas a un cemento. A lo largo de este trabajo se intentara explicar de la forma más breve posible, que tipos de compuestos químicos se producen, y como estas reacciones afectan a la micro estructura. El producto final obtenido posee unas características mecánicas y de durabilidad notablemente mejores que las de un hormigón convencional de obra civil. La adición de
nanoparticulas específicas da propiedades mejoradas específicas. Con esto se quiere
decir que si somos capaces de conocer las proporción exacta de las nanoparticulas al
añadirse al cemento podemos obtener un hormigón con unas características
determinadas, según la finalidad final que queramos del hormigón. Para comprender el
potencial de esta tecnología es clave saber que las propiedades físicas y químicas de la
materia cambian a escala nanométrica, lo cual se debe a efectos cuánticos. La conductividad eléctrica, el calor, la resistencia, la elasticidad, la reactividad, entre
otras propiedades, se comportan de manera diferente que en los mismos elementos a mayor escala.
Por tanto podríamos definir “Las Nanopartículas” aplicado al campo de la ingeniería civil como:
“Partículas con unas dimensiones de 10-9 m capaz de reaccionar con el cemento
anhidro y formar compuestos hidratados capaces de crear microestructuras mas densas
y menos porosas que las de un mortero convencional”.
Una microestructura más porosa esta directamente relacionado con la durabilidad y la
resistencia de un material. Un material muy denso tiene menos huecos por los que los
agentes agresivos puedan introducirse y afectar a la vida final del material. Además al
introducir partículas de muy pequeño tamaño, los huecos disminuyen, quedando
rellenos por las nanoparticulas, y dando estructuras muy compactas.