Hormigón inteligente con nanopartículas

Nanohormigón
La adición de nanopartículas mejora significativamente el hormigón que el hormigón convencional. La adición de nanopartículas mejora las propiedades a granel de los materiales controlando o manipulando a escala atómica debido al ataque a nanoescala por reacción de silicato alcalino. Es posible obtener productos finales más delgados y un tiempo de fraguado más rápido, además de niveles más bajos de contaminación ambiental.
El nanohormigón es un hormigón hecho con partículas de cemento Portland que son menos de 500 nm como agente cementante en comparación con las partículas de cemento normalmente utilizadas que varían en tamaño desde unos pocos nanómetros hasta un máximo de unos 100 micro metros. Los beneficios son el cese de la contaminación causada por micropartículas sólidas de sílice, menor costo por obra, alta resistencia inicial y final a la compresión y a la tracción, buena trabajabilidad, cese de la utilización de superplastificantes y cese del riesgo de silicosis del hormigón.
Nanomateriales utilizados son nano-sílice (nano-SiO2), nano-óxido de titanio (nano-TiO2), nano-hierro (nano-Fe2O3), nano-alúmina (nano-Al2O3), partículas de nanoarcilla y nanotubos / nanofibras (CNT / CNF) de nano-SiO2.
Nanosílice
La nanosílice es el primer nanoproducto que reemplazó a la micro sílice y es superior a la sílice utilizada en el hormigón convencional. Realiza hormigones de alta resistencia a la compresión (15 MPa y 75 MPa a 1 día; 40 MPa y 90 MPa a 28 días y 48 MPa y 120 MPa a 120 días). Las ventajas son una alta trabajabilidad con una relación agua / cemento reducida sin necesidad de aditivos superplastificantes. Rellena todos los microporos y microespacios y ahorra cemento hasta un 35-45%.
Óxido de titanio
El dióxido de titanio es un pigmento blanco ampliamente utilizado. Puede oxidar el oxígeno o materiales orgánicos, por lo que se agrega a pinturas, cementos, ventanas, baldosas u otros productos para esterilizar, desodorizar y dar propiedades antiincrustantes. Cuando se agrega a los materiales de construcción al aire libre, puede reducir sustancialmente las concentraciones de contaminantes en el aire. Cuando se expone a la luz ultravioleta, se vuelve cada vez más hidrófilo y se puede utilizar para revestimientos antivaho o cristales autolimpiables.
Policarboxilatos
Los policarboxilatos o los aditivos para hormigón a base de polímeros son aditivos reductores de agua de alto rango. Mayor dosificación:produce hormigón autocompactante y este tipo de aditivo es muy adecuado para el hormigón utilizado en construcciones bajo el agua. Producen una alta resistencia incluso con una baja adición de hasta el 1,5% del peso del cemento y confieren características de autocompactación. La resistencia a la compresión es de 40 a 90 MPa en 1 día y de 70 a 100 MPa o más en 28 días.
Nanotubos de carbono
Los CNT son altamente flexibles, mecánicamente más fuertes, tienen las fibras más rígidas y fuertes de los cilindros con un diámetro nanométrico, varios milímetros de longitud, 5 veces el módulo de Young y 8 veces (teóricamente 100 veces) la resistencia del acero mientras son 1/6 la densidad y conductividad térmica muy alta a lo largo del eje.