REVISTA INGENIO
Adoquines de hormigón ecoamigables fabricados con la incorporación de una
mezcla de micro-nano sílice
Eco-friendly concrete pavers made with silica fume and nanosilica additions
Mohammad Farid Alvansaz | Universidad Central del Ecuador, Ecuador
Byron Arévalo | Universidad Central del Ecuador, Ecuador
Julio Arévalo | Universidad Central del Ecuador, Ecuador
https://doi.org/10.29166/ingenio.v5i1.3784 pISSN 2588-0829
2022 Universidad Central del Ecuador eISSN 2697-3243
CC BY-NC 4.0 —Licencia Creative Commons Reconocimiento-NoComercial 4.0 Internacional ng.revista.ingenio@uce.edu.ec
2022, (), -, . -
In the present study, the inuence of the use of micro and nano particles of silica as a partial substitute
for cement on the physical mechanical properties of concrete pavers is investigated. Percentages of mi-
crosilica (5%, 10%, and 15%) and nanosilica (1%, 1,5% and 3%) were replaced by cement by weight, and
a combination of both materials with percentages of optimal results. e 15% microsilica, 3% nanosilica
and the combination of both materials (mixture mix), resulted in an increase in compressive strength
by 28%, 12% and 23%, respectively, compared to the mixture of control. e paving stones subjected
to the tests established in the 3040 standard, obtained very satisfactory results. Finally, it was
concluded that the additions with nano and microelements of silica allow to obtain pavers with better
performance and durability, thus contributing to the reuse of alternative materials and by-products of
industrial processes, generating a direct environmental benet.
En el presente estudio, se investiga la inuencia del uso de micro y nanopartículas de sílice como sus-
tituto parcial del cemento sobre las propiedades físico-mecánicas de adoquines de hormigón. Se re-
emplazaron porcentajes de microsílice (5%, 10% y 15%) y nanosílice (1%, 1,5% y 3%) por cemento al
peso, y una combinación de ambos materiales con porcentajes de resultados óptimos. El microsílice al
15%, nanosílice al 3% y la combinación de ambos materiales (mezcla mix), resultó en un aumento de
la resistencia a la compresión en un 28%, 12% y 23%, respectivamente, en comparación con la mezcla
de control. Los adoquines sometidos a los ensayos establecidos en la norma 3040, obtuvieron
resultados muy satisfactorios. Finalmente, se concluyó que las adiciones con nano y microelementos
de sílice permiten obtener adoquines con mejores desempeños y durabilidad, contribuyendo así con la
reutilización de materiales alternativos y subproductos de procesos industriales, generando un benecio
medioambiental directo.
1. introducción
Aunque los adoquines hechos de concreto u hormigón
pueden ser un producto relativamente nuevo, su uso
como material de revestimiento no es reciente, ya que
se los utiliza desde tiempos inmemoriales [1]. Los ado-
quines de hormigón prefabricados poseen diferentes
formas y tamaños, tienen supercies excelentes, son
duraderos, resistentes, económicos y requieren menos
mantenimiento cuando son colocados correctamente.
[2]. Un pavimento articulado (adoquinado) constituye
una excelente elección de entre otros tipos de pavimen-
tos (rígidos y exibles) por sus buenas prestaciones en
la relación costo-rendimiento y por su alto potencial de
Recepción: 21/02/2022
Aceptación: 18/04/2022
Adoquines de hormigón, ecoamigable,
microsílice, nanosílice, propiedades físi-
co-mecánicas, durabilidad.
Concrete pavers, eco-friendly, silica
fume, nanosílica, physical-mechanical
properties, durability.
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Adoquines de hormigón ecoamigables fabricados con la incorporación de una mezcla de micro-nano sílice
reutilización [3]. Los adoquines de hormigón son utili-
zados ampliamente en edicios industriales, municipales
y gubernamentales [4].
El hormigón se considera uno de los materiales más
utilizados en el mundo, con una producción anual esti-
mada de 27,3 mil millones de toneladas en 2015, lo que
da un promedio de 1,6 m3 por persona en la tierra [5]. El
cemento Portland, el aglutinante de hormigón esencial,
representa casi el 80% de las emisiones totales de CO2 del
hormigón, compartiendo entre el 5% y el 7% de las emi-
siones totales de CO
2
del planeta[6]. Es probable que la
demanda de cemento Portland aumente en casi un 200%
con respecto a las tasas de 2010 para 2050, alcanzando los
6000 millones de toneladas al año [7].
Existe un gran problema asociado con los desechos
producidos por las industrias responsables de la conta-
minación ambiental. El deber de la industria de la cons-
trucción es ayudar al mundo a controlar la contaminación
mediante la utilización, reutilización o eliminación de de-
sechos industriales para incorporarlos en la fabricación
de hormigón u otros materiales relacionados con la cons-
trucción, como es el caso de los adoquines de hormigón.
[8]. En la actualidad existen varios materiales a base de
sílice (puzolanas) que se los puede utilizar como sustitu-
to del cemento hasta cierto porcentaje en el hormigón,
entre los cuales podemos mencionar a las cenizas volcá-
nicas, microsílice, nanosílice, metacaolín, la ceniza de la
cáscara de arroz u otros materiales de desecho comple-
mentarios que provocan menores emisiones de dióxido
de carbono que los tradicionales, al tiempo que ofrecen
la misma abilidad y una durabilidad mucho mayor [9].
La incorporación de micro y nanopartículas de sílice
en el hormigón mejoran el efecto de relleno (empaque-
tamiento) y distribución del tamaño de partícula [10],
disminuyendo así la porosidad en el concreto y aumen-
tando la reacción puzolánica con el hidróxido de calcio
(Ca (OH)2 o CH) para producir gel (silicato de cal-
cio hidratado), especialmente en la zona de transición in-
terfacial () entre la pasta de cemento y el agregado, con
lo cual se consigue aumentar la resistencia mecánica del
hormigón, (especialmente en los primeros días), su du-
rabilidad e impermeabilidad [11]. Las partículas de nano
y microsílice llenan los vacíos de la estructura del gel
y actúan como núcleo para unirse fuertemente con otras
partículas del mismo gel [12]. Esto signica que la apli-
cación de nanosílice reduce la tasa de lixiviación de cal-
cio de las pastas de cemento y, por lo tanto, aumenta su
durabilidad. El mecanismo principal de este principio de
funcionamiento está relacionado con la supercie espe-
cíca alta del nanosílice, porque funciona como sitio de
nucleación para la precipitación del gel [13].
ii. materiales y experimentación
En la presente investigación se realizó una mezcla de
hormigón con una resistencia base a la compresión de
51,65 MPa para la fabricación de adoquines. Se utilizó
micro y nanopartículas de sílice como sustituto parcial
del cemento en diferentes porcentajes. Para adoquines
con microsílice se utilizaron tasas de reemplazo de 5%,
10% y 15%, mientras que para los adoquines con nano-
sílice se usaron porcentajes de 1%, 1,5% y 3%. Mediante
el ensayo de resistencia a la compresión simple se obtu-
vieron los mejores resultados (óptimos) de porcentaje de
reemplazo, con lo cual se partió para realizar una com-
binación entre nano y micropartículas de sílice (mezcla
mix) con el n de evaluar las propiedades físicas y me-
cánicas mencionadas en la norma 3040: 2016
para adoquines de hormigón.
MATERIALES
1. Agregados
Los agregados utilizados en la presente investigación
pertenecen a la cantera de Holcim Pifo, ubicada dentro
de la provincia de Pichincha, cantón Quito. La mina está
conformada por roca andesita con tonalidades rosadas
y en transición con andesitas grises que subyacen, las
cuales fueron alteradas tectónicamente en el sitio. Los
agregados poseen características favorables para la fa-
bricación de hormigón. Los ensayos normalizados para
agregados pétreos se mencionan en la norma ;
en la tabla 1 se especica cada uno de ellos (ver Tabla 1).
Se empleó la arena na no lavada y el agregado grueso
.º 8 de la mina de Holcim Pifo. El agregado grueso po-
see un tamaño máximo nominal de 3/8 de pulgada (9,53
mm). En la tabla 2 se muestran las propiedades y carac-
terísticas de los agregados (ver Tabla 2).
2. Cemento
El cemento utilizado fue el Holcim Utka tipo , cuyo va-
lor de densidad es de 2,94 g/cm³, el cual ha sido diseñado
especícamente para la fabricación de elementos de hor-
migón prefabricados, como es el caso de adoquines.
3. Microsílice
El microsílice utilizado en la investigación es MasterLife
100, el cual es un aditivo mineral compuesto de mi-
crosílica compactada con una supercie especíca de
15.000 m²/kg, empleada como aditivo en la elaboración
de hormigones y morteros, fabricado por la empresa
química alemana multinacional y distribuido en el
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Alvanzas M., et al.
Ecuador por Imperquik en la ciudad de Quito. Cumple
con los requisitos expresados por la norma 1240.
En la tabla 3 se muestran las propiedades del microsílice
MasterLife 100 (ver Tabla 3).
4. Nanosílice
El nanosílice empleado en la investigación es el Aerosil®
200, el cual está compuesto de una sílice pirogénica hi-
drofílica con una supercie especíca de 200.000 m²/kg,
que le da la cualidad de nanocompuesto. La empresa que
lo fabrica es la compañía multinacional alemana Evonik,
distribuido en el Ecuador por Comerquim Cía. Ltda., en
la ciudad de Guayaquil. Es utilizado en la elaboración de
pinturas, selladores, adhesivos, en la industria cosméti-
ca, geles, gomas de silicona, aglutinantes, espesamiento y
antiaglutinantes. En la tabla 4 se muestra las propiedades
del nanosílice Aerosil 200 (ver Tabla 4).
5. Aditivo
Se empleó en la investigación el aditivo plasticante Sika®
Paver -1, para mezclas secas de concreto en elementos
prefabricados, el cual es necesario debido a la demanda
adicional de agua que requieren las mezclas realizadas
con nano y microsílice. Se trata de un aditivo plastican-
te usado como ayudante de compactación de mezclas de
concreto de asentamiento cero.
Tabla 1.
Normativa que establece los requerimientos del agregado pétreo
Ensayo Norma
-Abrasión 860
-Colorimetría 855
-Densidad real especíca
Agregado no
Agregado grueso
856
857
-Capacidad de absorción 856
857
-Contenido de humedad de los agregados 862
-Densidad aparente suelta y compactada 858
-Granulometría
Agregado no
Agregado grueso
696
696
Tabla 2.
Propiedades de los agregados pétreos
Materiales Absorción Densidad real Densidad aparente compactada ()Humedad Módulo de nura
% g/cm³ g/cm³ % s/u
Arena 3,20 2,51 1,67 1,79 3,10
Ripio 2,49 2,57 1,39 1,44 5,84
Tabla 3.
Propiedades del microsílice MasterLife 100
Caracterización del microsílice MasterLife 100
Finura: menores a 1 mm
Porcentaje pasando 45 mm: 95-100 %
Forma: amorfa
Partícula: esférica
Gravedad especíca: 2,2
Norma: cumple la norma -1240
Supercie especíca: 18,0 - 22.000 m²/kg
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Adoquines de hormigón ecoamigables fabricados con la incorporación de una mezcla de micro-nano sílice
6. Agua
En la investigación, el agua potable se utiliza para mez-
clar y curar.
DISEÑO DE MEZCLA
Para el diseño de los adoquines de hormigón se siguieron
las recomendaciones de dosicación dadas por el comité
-211-1 y 318-08, además se considera una resis-
tencia especicada a la compresión para adoquines de 42
MPa ( 30-40) y una resistencia requerida de 51,65
MPa. En la tabla 5 se muestra la dosicación de la mez-
cla patrón para la fabricación de los adoquines calculado
para la presente investigación (ver Tabla 5).
A partir de la dosicación de control, se calcularon las
dosicaciones para las sustituciones de microelementos
de sílice en varios porcentajes de reemplazo (5%, 10% y
15%) y nanoelementos de sílice (1%, 1,5% y 3%) sobre el
peso del cemento, para una cantidad de 23 adoquines tipo
jaboncillo (dimensiones 20 x 10 x 6 cm). En la tabla 6 se
muestran las dosicaciones tanto para microsílice como
para nanosílice (ver Tabla 6).
Una vez fabricados los adoquines se realizó el cura-
do mediante la inmersión en agua a una temperatura de
23 ºC ± 2º en tanques de almacenamiento. En función de
los mejores resultados obtenidos en el ensayo de compre-
sión simple a los 28 días de edad, se eligió los porcenta-
jes óptimos para diseñar una mezcla mix (combinación
15% microsílice + 3% nanosílice). Para obtener una mez-
cla mix de comparación se decidió elaborar una mezcla
Tabla 4.
Propiedades del nanosílice Aerosil® 200
Caracterización del nanosílice Aerosil® 200
Tamaño 3 nm a 40 nm
Forma amorfa
Supercie especíca 200 ± 25 m²/g
Densidad aparente aprox. 50 g/l
Densidad compactada 120 g/l
Humedad ≤1,5% (peso)
Pérdida ignición ≤1,0% (peso)
3,7-4,5
Contenido SiO2 > 99,8% (peso)
Supercie especíca 200/g
Tabla 5.
Dosicación de mezcla de adoquines patrón por m³ de hormigón
Dosicación de la mezcla patrón (kg)
Cemento Arena Ripio Agua /
482 973 598 186 0,39
Tabla 6.
Dosicación para mezclas de hormigón con porcentajes de nano y microsílice
Dosicaciones de mezclas en porcentajes de reemplazo de cemento por micro y nanosílice (kg)
Porcentajes Cemento Arena Ripio Agua Micro / Nano SiO2Aditivo
5% micro-SiO212,65 26,86 16,50 5,67 0,67 0,067
10% micro-SiO21,33 26,86 16,50 5,67 11,98 0,13
15% micro-SiO22,00 26,86 16,50 5,67 11,31 0,16
1% nano-SiO213,18 26,86 16,50 5,67 0,13 0,16
1,5% nano-SiO213,11 26,86 16,50 5,67 0,20 0,21
3% nano-SiO212,91 26,86 16,50 5,67 0,40 0,27
38
Alvanzas M., et al.
adicional con porcentajes menores a los óptimos. Se eli-
gió una mezcla mix de 7,5% de microsílice y 2% de na-
nosílice, con el n de obtener una mezcla mix óptima. En
la tabla 7 podemos observar la dosicación para dichas
mezclas (ver Tabla 7).
MÉTODO DE MEZCLADO
Las nanopartículas de sílice al poseer una granulometría
muy na son difíciles de manipular de forma normal, ya
que poseen una supercie especíca igual a 2.000.000
cm²/g, lo que representa un alto consumo de agua y se
diculta al aplicarlo en mezclas de hormigón secas como
el diseño de la presente investigación. Se realizó el mez-
clado mediante un agitador mecánico (200 r/min) de los
nanocompuestos directamente en una parte del agua de
diseño (50%) por separado durante 30 a 45 minutos, pre-
vio a la unión con los demás componentes del hormigón.
La incorporación del microsílice a la mezcla se la realizó
de forma similar al cemento (estado seco).
iii. Resultados y discusión
ENSAYO DE RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN SIMPLE
Con el n de obtener un porcentaje óptimo de reempla-
zo de nano y micropartículas de sílice se llevaron a cabo
pruebas de resistencia a la compresión simple en los ado-
quines de hormigón. Los resultados a los 7, 14 y 28 días de
edad se muestran en las guras 1 y 2 (ver Figuras 1 y 2).
El porcentaje de dosicación de microsílice que mejores
resultados arrojaron a la edad de 28 días fue la del 15%,
con un promedio de resistencia de 69,73 MPa, lo cual re-
presenta un incremento de 28% respecto a la resistencia
del adoquín patrón (54,46 MPa). El porcentaje de dosi-
cación de nanosílice que mejores resultados arrojó a la
edad de 28 días fue la del 3%, con un promedio de resis-
tencia de 60,83 MPa, lo que representa un incremento
12% respecto a la resistencia del adoquín patrón (54,46
MPa). Con base en estos resultados, los porcentajes óp-
timos para realizar la mezcla mix son 15% de microsílice
y 3% de nanosílice.
Para obtener una mezcla de comparación se decidió ela-
borar una mezcla adicional con los porcentajes menores
a los óptimos. Se eligió una mezcla mix de 7,5% de mi-
crosílice y 2% de nanosílice, con el n de obtener una
mezcla mix optima, cuyos resultados de resistencia a la
compresión simple se muestran a continuación (ver Fi-
gura 3).
La dosicación de 15% de microsílice y 3% de nanosíli-
ce a la edad de 28 días obtuvo una resistencia promedio de
67,15 MPa lo cual representa un incremento de 23% de la
resistencia conseguida del adoquín patrón (54,46 MPa). La
dosicación de 7,5% de microsílice y 2% de nanosílice a la
edad de 28 días obtuvo una resistencia promedio de 62,36
Mpa, lo cual representa un incremento de 15% de la resis-
tencia del adoquín patrón (54,46 MPa). Con base en los
resultados obtenidos, el porcentaje óptimo del mix corres-
ponde al 15% de microsílice y 3% de nanosílice. La última
fase de la investigación consistió en someter a los adoqui-
nes óptimos a ensayos normativos especicados en la
3040, cuyos resultados se presentan a continuación.
Tabla 7.
Dosicación para mezclas de hormigón mix
Dosicaciones de mezclas mix en porcentajes de reemplazo de cemento por y (kg)
Mezclas mix Cemento Arena Ripio Agua Microsílice Nanosílice Aditivo
7,5% -2% 12,05 26,86 16,50 6,05 1,00 0,27 0,21
15% -3% 10,92 26,86 16,50 6,05 2,00 0,40 0,27
Figura 1.
Curva de resistencia a la compresión vs. porcentaje de microsílice
Figura 2.
Curva de resistencia a la compresión vs. porcentaje de nanosílice
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Adoquines de hormigón ecoamigables fabricados con la incorporación de una mezcla de micro-nano sílice
ASPECTOS VISUALES
Los adoquines tanto con nano como con micropartículas
de sílice y la combinación de éstos (mezcla mix) no pre-
sentan deformidades ni rebabas, ni tampoco se eviden-
cia ningún exceso de suras ni descamaciones evidentes.
En cuanto a su textura, ésta es uniforme, Los adoquines
cumplen con las especicaciones de la norma 3040
en lo que se reere a aspectos visuales, tal como se mues-
tra en la tabla 8 (ver Tabla 8).
RESISTENCIA A LA ROTURA POR TRACCIÓN INDIRECTA
Como se puede observar en la tabla 9 y en la gura 4, to-
dos los adoquines tanto patrón como los fabricados con
adición de 3% nanosílice, 15% micro y el mix (15 micro
- 3% nanosílice) cumplen con lo establecido en la norma,
es decir, el valor de resistencia característica debe ser ma-
yor o igual a 3,6 MPa (ver Tabla 9 y Figura 4).
RESISTENCIA A DESLIZAMIENTO O RESBALAMIENTO
Los adoquines óptimos presentan una supercie de con-
tacto rugosa, rasposa o áspera con rayaduras o arrugas,
tales características satisfacen los requerimientos esta-
blecidos en la normativa. Por lo tanto, no se ejecutó el
ensayo de péndulo de fricción y se tomó como satisfac-
toria la resistencia a deslizamiento.
RESISTENCIA AL DESGASTE POR ABRASIÓN
La norma 3040, mediante el ensayo de la rueda
ancha, establece que la longitud de cuerda de la huella
permitida debe ser menor o igual a 23 mm, según los
resultados obtenidos todas las mezclas óptimas cumplen
con este requisito, ya que los valores promedios de la
cuerda son menores a 23 mm. Se evidencia que la mezcla
que arrojó los mejores resultados fue la de 15% de micro-
sílice y la mezcla mix (15% microsílice -3% nanosílice),
con longitudes de cuerda promedios de 19,4 mm y 19,6
mm, con porcentajes de variación respecto a la norma
del -16% y -15%. Según los resultados promedios de
longitud de huella del adoquín con reemplazo de nano y
microelementos de sílice, entran en la categoría de ado-
quines especiales (cuerda máxima 20 mm) (ver Tabla 10
y Figura 5).
Tabla 8.
Revisión de aspectos visuales de los adoquines de hormigón con porcentajes de reemplazo de cemento por nano-micro elementos de sílice
Tipo de mezcla Microsílice Nanosílice Mezcla mix
Patrón 15% 3% 15% y 3%
Figura 3.
Curvas resistencia vs. tiempo de mezclas mix con micro-nano sílice
Figura 4.
Resistencia característica de tracción indirecta
40
Alvanzas M., et al.
RESISTENCIA CLIMÁTICA POR ABSORCIÓN TOTAL DE AGUA.
Según los resultados obtenidos en la tabla 11, todos los
especímenes patrón, micro sílice 15%, nanosílice 3% y la
mezcla mix (15% micro sílice - 3% nanosílice) cumplen
satisfactoriamente con lo establecido en la norma
3040 anexo , la cual especica que el índice de absorción
debe ser inferior o igual a 6%. Por consiguiente, los ado-
quines son aptos para su uso (ver Tabla 11 y Figura 6).
Tabla 9.
Resistencia característica de tracción indirecta
Tipo de mezclaResistencia característica % Respecto al patrón % variación
Establecido por norma 3,60 100% 0,00%
Patrón 4,15 115% 15,17%
15% microsílice 5,00 139% 39,00%
3% nanosílice 4,63 129% 28,65%
15% micro y 3% nano 4,87 135% 35,20%
Tabla 10.
Resultados del ensayo resistencia al desgaste por abrasión en adoquines
Muestras
Longitud de cuerda medida (mm)
Tipo de mezcla
Norma Patrón 15% microsílice 3% nanosílice 15% microsílice
3% nanosílice
1 23 22,1 18,75 19,1 19,6
2 23 23,2 19,8 20,2 19,5
3 23 22,1 19,5 20,0 19,7
Tabla 11.
Resultados del ensayo de resistencia climática por absorción de agua en adoquines
Tipo de adoquín Wa promedio (%) Condición
Wa ≤ 6%
Microsílice 15% 4,17 Sí cumple
Nanosílice 3% 4,86 Sí cumple
Micro 15% y nano 3% 4,34 Sí cumple
Figura 5.
Resistencia al desgaste por abrasión en adoquines y porcentaje de
variación respecto a la norma INEN 3040
Figura 6.
Diagrama del índice de absorción total de agua en adoquines pa-
trón, 15% de micro sílice, 3% nanosílice y mix (15% microsílice
- 3% nanosílice)
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Adoquines de hormigón ecoamigables fabricados con la incorporación de una mezcla de micro-nano sílice
.
Los adoquines de hormigón con sustitución de cemento
por 15% de microsílice, obtuvieron los mejores resulta-
dos de resistencia a la compresión a la edad de 28 días,
con un incremento del 28% respecto a la resistencia del
adoquín patrón, lo cual demuestra que la sustitución de
micropartículas de sílice aumenta la resistencia a la com-
presión de forma signicativa.
Los adoquines de hormigón con sustitución de ce-
mento por 3% de nanosílice, obtuvieron los mejores resul-
tados de resistencia a la compresión a la edad de 28 días,
con un incremento del 12% respecto a la resistencia del
adoquín patrón, lo cual demuestra que la sustitución de
nanopartículas de sílice aumenta la resistencia a la com-
presión considerablemente.
Tomando en cuenta los mejores resultados de resis-
tencia a la compresión obtenidos individualmente tanto
de micro como de nanopartículas de sílice en sustitución
de porcentajes de cemento, nos permiten concluir que
los porcentajes óptimos para la fabricación de adoquines
con una mezcla mix (combinación de nano y microsíli-
ce) son los correspondientes a 15% de microsílice y 3%
de nanosílice.
Los adoquines de hormigón óptimos elaborados con
una mezcla mix con sustitución de cemento por una com-
binación de nano y micropartículas de sílice fueron los fa-
bricados con 15% de microsílice y 3% de nanosílice, los
cuales obtuvieron los mejores resultados de resistencia a
la compresión a la edad de 28 días, con un incremento del
23% respecto a la resistencia del adoquín patrón.
Se pudo observar durante la presente investigación,
que los adoquines elaborados con micro y nanopartícu-
las de sílice arrojaron valores de resistencia a la compre-
sión menores que la mezcla patrón a edades tempranas
(7 días) y va incrementándose conforme aumenta la edad
(14 días), hasta sobrepasarla a los 28 días. Según otras
investigaciones referentes a la adición de nano y micro-
partículas de sílice en mezclas de hormigón, la actividad
puzolánica se eleva conforme aumenta la edad del hormi-
gón, frenándose denitivamente alrededor de los 90 días
de edad, es decir, que la resistencia mecánica sigue en as-
censo durante dicho período.
Los adoquines óptimos encontrados en la presente
investigación: 15% microsílice, 3% nanosílice y la combi-
nación de éstos (15% microsílice + 3% nanosílice), cum-
plieron todos los parámetros expuestos en la normativa
3040 de forma satisfactoria y con muy buenos
resultados, lo que nos permite concluir que cualquiera de
éstos podría ser utilizado para la fabricación de adoqui-
nes de hormigón.
Se pudo evidenciar el aspecto positivo referente al
cuidado del medioambiente en la utilización de nano y
micropartículas de sílice en reemplazo de porcentajes de
cemento para la elaboración de prefabricados de hormi-
gón (adoquines), debido principalmente a la reducción de
cemento que repercute en la reducción de emisiones de
CO2. El problema de la contaminación ambiental es cada
día más implacable, por lo que, materiales como el nano
y microsílice se convierten en un importante contribu-
yente de la contaminación, cuyo desecho en vertederos o
botaderos puede ser muy peligroso; es aquí donde toma
mucha importancia su uso y aprovechamiento en la in-
dustria de la construcción.
A partir de la presente investigación sobre las pro-
piedades frescas del hormigón para la elaboración de
adoquines, se demostró que la incorporación de nano
y micropartículas de sílice disminuye la trabajabilidad
del hormigón, por lo cual es indispensable la utilización
de aditivos plasticantes o superplasticantes. Todas las
combinaciones demuestran una menor trabajabilidad que
la mezcla de control. El aumento del porcentaje de sustitu-
ción del cemento por nano o microsílice contribuye a una
disminución de la trabajabilidad en la misma proporción.
referencias
[1] T. Echaveguren Navarro, Manual de diseño de pavimentos
de adoquines de hormigón, vol. 4, .o 1, pp. 64-75, 2016,
[Online]. Available: https://issuu.com/ich_mkt/docs/
manual_diseno_de_pavimentos_de_adoq
[2] V. Herrera y V. Salguero, «Adoquines modicados con -
bra de polipropileno para el uso en vías de la ciudad
de Quito», tesis, , Quito, 2013. Accessed: Jun. 15,
2020. [Online]. Available: http://www.dspace.uce.edu.
ec/handle/25000/2212
[3] L. Viera, X. Escobar y J. Rivas, Uso de espuma ex como
agregado para la elaboración de adoquines de hormi-
gón, tesis, , Quito, 2016.
[4] C. Lasso y A. Pariguamán Quilumba, Correlación en-
tre las propiedades mecánicas de los adoquines ecoló-
gicos fabricados con agregados reciclados y adoquines
convencionales, tesis, , Quito, 2017. doi: 10.1097/
INF.0000000000002124.
[5] R. Cisneros Gómez, Análisis de la industria cementera en
Ecuador, concentración versus abuso de poder de merca-
do en el periodo 2011-2015, tesis, Universidad Católica,
Quito, nov., 2017.
[6] L. Rodgers, «La enorme fuente de emisiones de CO2 que
está por todas partes y que quizás no conocías»,
News Mundo, Dec. 17, 2018. https://www.bbc.com/
mundo/noticias-46594783 (accessed May 31, 2021).
[7] J. Cagiao et al., Huella ecológica del cemento, Coruña, jun.
2010.
[8] S. Dhabhai and R. Singh Shekhawat, «Optimized concrete
paver blocks utilizing micro silica as a partial replace-
ment of cement», Int. J. Tech. Res. Sci., vol. 5, .o 10, pp.
30-37, 2020, doi: 10.30780/ijtrs.v05.i10.005.
[9] G. Q. Bianchi, Application of nano-silica in concrete, 2014.
doi: 10.6100/IR780551.
42
Alvanzas M., et al.
[10] D. Tavakoli and A. Heidari, «Properties of concrete incor-
porating silica fume and nano-SiO2», Indian J. Sci. Te-
chnol., vol. 6, .o 1, pp. 3946-3950, 2013, doi: 10.17485/
ijst/2013/v6i1.12.
[11] A. Hamdy El-Didamony, S. Berry Abd El-Ghani, and M.
Saleh Abd El-Aleem, «Chemical and engineering pro-
perties of blended cement containing micro and nano-
sílica», Am. J. Chem. Eng., vol. 5, .
o
5, p. 111, 2017, doi:
10.11648/j.ajche.20170505.13.
[12] P. Mondal, S. P. Shah, L. D. Marks, and J. J. Gaitero, «Com-
parative study of the eects of microsilica and nanosili-
ca in concrete», Transp. Res. Rec., .
o
2141, pp. 6-9, 2010,
doi: 10.3141/2141-02.
[13] J. J. Howland Albear, «Estudio de las proporciones ópti-
mas de microsílice y nanosílice en hormigones de alto
desempeño por durabilidad, mediante un diseño de ex
-
perimento de tipo hexagonal», Revista Cubana de Inge-
niería, vol. , .o 2, pp. 26-32, 2016.
