Effect of different mineral additions on colored self-compacting micro concrete produced with residual sand

Abstract

Self-compacting micro concrete differs from traditional plastic concrete in that it eliminates coarse aggregate and has high fluidity and stability in the fresh state. Its use, combined with the use of waste, adds technical, economic, and envi-ronmental value. In addition, it expands the spectrum of applications of Portland concrete. The present work evaluated the effects of the incorporation of different mineral additions in colored self-compacting micro concrete, produced with artificial sand from rock crushing. Three binder: aggregate proportions (by mass) were used: 1:3.0, 1:4.5, and 1:5.5. As additions, a yellow-colored inorganic pigment and two supplementary cementitious materials of pozzolanic nature were used: silica fume and nanosilica. Then, properties were evaluated in the fresh state, such as fluidity, plastic visco-sity, and segregation. In the hardened state, compressive, tensile strengths, and modulus of elasticity were analyzed. Mineral additions implied rheological changes in the mixtures, in general producing an increase in viscosity and a reduction in segregation, as well as being outstanding in terms of increased mechanical strength. The hybrid mixtures composed of pigment, silica fume, and nanosilica, quaternary mixtures with cement, obtained the best results in terms of mechanical performance, showing significant synergy due to the combined use of these materials.

El micro hormigón autocompactante se diferencia del hormigón plástico tradicional porque elimina los áridos gruesos y presenta una alta fluidez y estabilidad en estado fresco. Su utilización, combinada con el aprovechamiento de resi-duos, añade valor técnico, económico y ambiental. Además, amplía el espectro de aplicaciones del hormigón Portland. Este estudio evaluó los efectos de incorporar diferentes adiciones minerales en micro hormigones autocompactantes coloreados producidos con arena artificial a partir de rocas trituradas. En el estudio se utilizaron tres proporciones de aglomerante: agregado (por masa): 1:3.0, 1:4.5 y 1:5.5. Como añadidos se utilizaron un pigmento inorgánico de color amarillo y dos materiales cementantes suplementarios de naturaleza puzolánica: humo de sílice y nanosílice. Luego, se evaluaron propiedades en estado fresco, como la fluidez, la viscosidad plástica y la segregación. En estado endu-recido se analizaron las resistencias a la compresión y a la tracción, así como el módulo de elasticidad. Las adiciones minerales implican cambios reológicos en las mezclas, produciendo generalmente un aumento de la viscosidad y una reducción de la segregación, además de destacarse en términos de aumento de la resistencia mecánica. Las mezclas híbridas compuestas de pigmento, sílice activa y nano-sílice, y mezclas cuaternarias con cemento, obtuvieron los me-jores resultados en términos de desempeño mecánico, presentando una sinergia significativa debido al uso combinado de estos materiales.