Valorization of Sugarcane Bagasse into Nano-Silica: Optimized Route for Enhancing Strength and Sustainability in Cement Mortars

Resumen

La presente investigación tiene como objetivo evaluar la influencia de la adición de nanopartículas de sílice derivadas del bagazo de caña de azúcar, sintetizadas en el laboratorio mediante el método sol-gel, sobre las propiedades del mortero de cemento tanto en su estado fresco como endurecido. En el estado fresco, el estudio examina la trabajabilidad, consistencia y flujo, mientras que en el estado endurecido, evalúa la resistencia a la compresión y la hidrofobicidad. Se prepararon muestras utilizando cemento Tipo N y Tipo HS, con la adición de nanopartículas de sílice al 0,25%, 0,50%, 0,75%, 1,00% y 1,50% en peso como reemplazo del cemento en el mortero de control. Los resultados revelaron que el 0,25% de nanosílice fue el porcentaje de adición óptimo para ambos morteros. Además, se encontró que tanto las propiedades frescas como las endurecidas se vieron afectadas negativamente a medida que aumentaba el porcentaje de nanosílice. La resistencia a la compresión aumentó un 9 % a los 28 días y un 12 % a los 56 días para el mortero de cemento tipo N, mientras que para el mortero de cemento tipo HS, el aumento de resistencia fue del 9 % a los 28 días, del 10 % a los 56 días y del 5 % a los 90 días.
La prueba del ángulo de contacto indicó que las nanopartículas de sílice reducen la permeabilidad de los morteros, y las muestras fabricadas con cemento tipo N mostraron una mayor impermeabilidad en comparación con las fabricadas con cemento tipo HS.