Aportes reales de soluciones EUCLID CHEMICAL CAVE, EUCO NSC

11 Dic 2023 Aportes reales de soluciones EUCLID CHEMICAL CAVE, EUCO NSC

En forma técnicamente resumida, EUCO NSC es un aditivo de sílice colodial/nanosílice (material nanométrico con contenido de 99% de pureza de SiO2 y distribución homogénea), es decir, una suspensión  acuosa de sílice  amorfa  usada como reemplazo de la microsílice/humo de sílice u otros agentes puzolánicos en aplicaciones de hormigón proyectado y hormigones estructurales de altas prestaciones.

Sin embargo, es necesario comentar otras consideraciones, por ejemplo, su mercado es el mismo que el de la microsílice, provocando los mismos beneficiosos efectos y eliminando los principales inconvenientes.

Como su nombre lo indica, es de tamaño nanométrico, a diferencia de la microsílice convencional, cuyo tamaño es del orden de micras. En las fotografías y figuras siguientes se puede estimar las diferencias de tamaño.

A diferencia de la microsílice, que es un subproducto de otros procesos industriales, la nanosílice se basa en sílice sintética lo que asegura una alta pureza, menor variabilidad y le otorga un color blanco, que es el color característico del SiO2 amorfo. Esto ya es una ventaja con respecto a la microsílice la que, por las impurezas presentes, oscurece los hormigones. Algunas veces no es tan sólo un problema de aspecto ya que muchas veces las impurezas de la microsílice son compuestos orgánicos que podrían causar efectos no deseados en el hormigón, como retrasos de fraguado y aumento de la demanda de agua.

Una ventaja importante de la nanosílice respecto a la microsílice convencional es que es un producto líquido. El manejo de un producto líquido siempre es más sencillo y barato que el manejo de productos pulverulentos de elevada finura y con carácter higroscópico como la microsílice.

La microsílice reacciona con un subproducto de la hidratación del cemento (hidróxido de calcio, Ca(OH)2, y no con el agua de amasado. Toda el agua que demanda es por razones de humectación superficial, que debido a su reducido tamaño de partícula esta cantidad es grande. Así pues, la reactividad de la microsílice está directamente relacionada con su tamaño de partícula. Es decir, a menor tamaño de partícula, más puntos reactivos que consumirán más Ca(OH)2 a igualdad de peso y, por lo tanto, sílices de tamaño de partícula inferior deberán dosificarse en menor cantidad ya que el consumo de Ca(OH)2 debe limitarse porque este representa la reserva alcalina del hormigón. En consecuencia, la consumición masiva de Ca(OH)2 (portlandita) implicaría un hormigón muy débil y fácilmente atacable por fenómenos ambientales como la carbonatación, entre otros.

Con esto, la reactividad y las condiciones para la dosificación de la nanosílice se explican a partir de su reducido tamaño de partícula y su elevada pureza. La superficie específica de la nanosílice es, en general, un orden de magnitud superior a la de la microsílice convencional y su pureza es superior al 99% en SiO2 reactivo, por lo que su reactividad es del orden de 10 veces superior, tanto en relación de cantidades como en evolución de su efecto. Esto hace que la nanosílice se utilice en cantidades muy inferiores a las dosis normalmente empleadas de microsílice; en ese sentido se le considera como un aditivo, no una adición con características cementantes.

Ventajas comparativas de la nanosílice
Los beneficios que aporta el empleo de nanosílice en hormigón y hormigón proyectado son los mismos que los logrados con el empleo de microsílice en polvo:

• Mayor compacidad y menor permeabilidad.
• Aumento de la durabilidad.
• Mejor resistencia ante ataques químicos.
• Incremento de resistencias, especialmente a largo plazo.
• Mayor facilidad para el bombeo.

En la figura, se muestra el aspecto de la interfase pasta-árido (x250), donde en el hormigón convencional se acumula gran parte de portlandita, y que supone zonas de baja compacidad. La mayor compacidad con sílice es evidente.

Dadas las características de la nanosílice anteriormente citadas, en particular su mayor finura, su alta pureza y su estado de suspensión líquida, hace que el producto sea de alto interés en las obras de mayor importancia en Chile, sobretodo aquellas relacionadas con aplicaciones de hormigón proyectado (Shotcrete). A modo de ejemplo, se pueden citar algunas ventajas adicionales con respecto al empleo de microsílice en polvo:

• Los operadores no requieren uso de elementos que impidan la inhalación de productos en polvo de elevada finura.
• Por su estado líquido es más fácil de dispersar en la masa del hormigón
• Las instalaciones requeridas para almacenar y dosificar nanosílice son menos costosas y requieren menor mantenimiento.
• Se eliminan los problemas que genera la sílice cuando se apelmaza en el silo o cuando forma terrones o grumos debido a que ha absorbido humedad.
• Menor demanda de agua del hormigón debido a que la superficie de las partículas de nanosílice están saturadas de agua (mejor durabilidad).
• Disminución del aspecto de pegajoso y mejor docilidad y trabajabilidad, incluso con razones A/C bajas.
• No transmite coloración oscura al hormigón, por lo que es apto para hormigón blanco y para hormigón visto.
• Mayor desarrollo de resistencia inicial, dada su mayor finura.
• Menor costo del sistema sílice – superplastificante.

De esta forma y por las razones mencionadas, en Chile se ha ido ganando un posicionamiento de su incorporación en los importantes proyectos que incluyen shotcrete. La metodología de evaluación comparativa se puede ver, resumidamente, en la secuencia adjunta. En cada etapa se ha aplicado un riguroso set de evaluaciones, desde la teoría, pasando por la empírica y, claramente, por la económica, ganando, paso a paso, en cada una de ellas como una solución que ha llegado para quedarse hasta las próximas innovaciones.