Effect of different high surface area silicas on the rheology of cement paste

Abstract

[ES] Efecto de diferentes sílices de alta área superficial sobre la reología de pastas de cemento. Este tra¬bajo estudia el efecto de la nanosílice (NS) sobre la reología de pastas de cemento por comparación con sílices de alta área superficial: humo de sílice (SF) y pirosílice (PS). Las pastas fueron fabricadas con diferentes rela¬ciones agua-material cementante y sustituciones sólidas de sílice. Fueron ejecutados ensayos de demanda de agua, tiempo de fraguado y reología. Se encontró que la NS y SF disminuyen la viscosidad plástica, mientras que la PS la aumenta. Solo la PS tuvo efecto sobre el límite elástico. La NS presentó mayor disminución de la viscosidad, independientemente de su alta demanda de agua. Se concluyó que el comportamiento de las pastas con NS y SF es gobernado por el efecto de ¿rodamiento¿ de la sílice, por su grado de aglomeración y por su impacto en la fracción de sólidos. El comportamiento de las pastas con PS es gobernado por su capacidad de absorber agua.

[EN] This work studies the effect of nanosilica (NS) on the rheology of cement paste by comparing it with two high specific surface area silicas: silica fume (SF) and pyrogenic silica (PS). Portland cement pastes were produced with different water-to-cementing material ratios and different solid substitutions of cement by silica. Water demand, setting time, and rheology tests were performed. Results showed that NS and SF decreased plastic viscosity, while PS increased it. Only PS was found to have an effect on yield stress. NS showed the most decreasing effect on viscosity, regardless of its higher water demand. It was concluded that the behavior of pastes containing NS and SF is governed by the "ball-bearing" effect from silica particles, by their agglomeration degree, and their impact on the solid volume fraction. The behavior of pastes containing PS is governed by its ability to absorb a portion of the mixing water.