Behaviour of a high-performance self-compacting concrete (HPSCC) with ternary mixtures of nano- And microsilica in the presence of chlorides

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In this paper, the influence of additions of nanosilica (nSi) and microsilica (mSi) on the behaviour of binary and ternary mixtures in chloride environments is studied. The main objective is to obtain high-performance self-compacting concrete (HPSCC) with a high durability which can meet specific demands in such aggressive environments. Ten blends were manufactured using Portland cement (CEM I 52.5 R) and additions of nSi and mSi in binary and ternary mixtures. The results of three tests frequently used to evaluate resistance to chloride penetration- electrical resistivity, migration and chloride diffusion -were studied and compared. Both binary and ternary mixtures presented significant improvements in chloride resistance, generally in proportion to the total content of the addition. In all the ternary mixtures, high resistivity is obtained, which indicates that such mixtures have a notably low chloride penetrability. Furthermore, these mixtures provided extremely low chloride diffusion coefficients even at small addition ratios. © 2020 CSIC Consejo Superior de Investigaciones Cientificas. All rights reserved. RESUMEN: Comportamiento frente a cloruros de un hormigón autocompactable de alta resistencia con mezclas ternarias de nano y micro sílice. En este artículo se estudia la influencia en el comportamiento frente a cloruros de la adición de nanosílice (nSi) y microsílice (mSi) en mezclas binarias y ternarias. El principal objetivo es obtener un hormigón autocompactante de altas prestaciones con una alta durabilidad frente a estos ambientes agresivos con cloruros. Se prepararon diez dosificaciones usando cemento Portland (CEM I 52.5 R) y adiciones de nSi y mSi en mezclas binarias y ternarias. Se estudiaron y analizaron tres ensayos frecuentemente utilizados para evaluar la resistencia a la penetración de cloruros, resistividad eléctrica, migración y difusión de cloruros. Tanto las mezclas binarias como ternarias presentaron mejoras significativas en la resistencia a cloruros, en general proporcional al contenido de adición. En todas las mezclas ternarias se ha obtenido alta resistividad, indicando una penetrabilidad a cloruros notablemente baja. Estas mezclas proporcionaron un coeficiente de difusión de cloruros extremadamente bajo, incluso para bajos contenidos de adición.

​In this paper, the influence of additions of nanosilica (nSi) and microsilica (mSi) on the behaviour of binary and ternary mixtures in chloride environments is studied. The main objective is to obtain high-performance self-compacting concrete (HPSCC) with a high durability which can meet specific demands in such aggressive environments. Ten blends were manufactured using Portland cement (CEM I 52.5 R) and additions of nSi and mSi in binary and ternary mixtures. The results of three tests frequently used to evaluate resistance to chloride penetration- electrical resistivity, migration and chloride diffusion -were studied and compared. Both binary and ternary mixtures presented significant improvements in chloride resistance, generally in proportion to the total content of the addition. In all the ternary mixtures, high resistivity is obtained, which indicates that such mixtures have a notably low chloride penetrability. Furthermore, these mixtures provided extremely low chloride diffusion coefficients even at small addition ratios. © 2020 CSIC Consejo Superior de Investigaciones Cientificas. All rights reserved. RESUMEN: Comportamiento frente a cloruros de un hormigón autocompactable de alta resistencia con mezclas ternarias de nano y micro sílice. En este artículo se estudia la influencia en el comportamiento frente a cloruros de la adición de nanosílice (nSi) y microsílice (mSi) en mezclas binarias y ternarias. El principal objetivo es obtener un hormigón autocompactante de altas prestaciones con una alta durabilidad frente a estos ambientes agresivos con cloruros. Se prepararon diez dosificaciones usando cemento Portland (CEM I 52.5 R) y adiciones de nSi y mSi en mezclas binarias y ternarias. Se estudiaron y analizaron tres ensayos frecuentemente utilizados para evaluar la resistencia a la penetración de cloruros, resistividad eléctrica, migración y difusión de cloruros. Tanto las mezclas binarias como ternarias presentaron mejoras significativas en la resistencia a cloruros, en general proporcional al contenido de adición. En todas las mezclas ternarias se ha obtenido alta resistividad, indicando una penetrabilidad a cloruros notablemente baja. Estas mezclas proporcionaron un coeficiente de difusión de cloruros extremadamente bajo, incluso para bajos contenidos de adición. Read More