Desarrollo de Nanosílice Derivada de Cáscara de Avena para Aplicaciones de Mortero Sostenibles y de Alto Rendimiento

Este estudio investiga la incorporación de nano-sílice sintetizada a partir de residuos agroindustriales —específicamente cáscaras de avena— en morteros para enlucido. La sílice amorfa se extrae mediante un tratamiento químico y se convierte en nano-sílice mediante un proceso sol-gel, obteniéndose...

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Main Authors: Mohammadfarid Alvansazyazdi, Alvaro Yerandi Carlosama Carde, Jorge David Rosillo Pilamunga, Pablo Mauricio Bonilla Valladares, Debut Alexis Patrice Martial, Jorge Luis Santamaria Carrera, Hugo Alexander Cadena Perugachi, Andrea Estefania Logacho Morales, Jhon Fabricio Tapia Vargas
Format: Article
Language:Spanish
Published: Universidad Central del Ecuador 2025-07-01
Series:Ingenio
Subjects:
Online Access:https://revistadigital.uce.edu.ec/index.php/INGENIO/article/view/8165
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description Este estudio investiga la incorporación de nano-sílice sintetizada a partir de residuos agroindustriales —específicamente cáscaras de avena— en morteros para enlucido. La sílice amorfa se extrae mediante un tratamiento químico y se convierte en nano-sílice mediante un proceso sol-gel, obteniéndose un rendimiento del 2,79 %. La caracterización mediante EDS, SEM, TEM y DRX confirma la formación de sílice a escala nanométrica.  Los morteros se formulan utilizando cemento Atena Máster Tipo N y agregados finos provenientes de la cantera “Copeta”, verificados conforme a la norma NTE INEN 2536. La nano-sílice se incorpora en proporciones de 0,25 %, 0,50 %, 0,75 % y 1,00 % en peso respecto al cemento. Las mezclas se evalúan en estado fresco y endurecido. Las pruebas en estado fresco analizan la trabajabilidad y la fluidez, mientras que la resistencia a la compresión se mide a los 7, 14 y 28 días.  Los resultados muestran que la adición del 0,25 % de nano-sílice proporciona el mejor desempeño, alcanzando 12,6 MPa a los 28 días. Dosificaciones superiores provocan una disminución en la resistencia, lo que indica un umbral de rendimiento. Un análisis costo-beneficio resalta la viabilidad económica y ambiental de convertir residuos agroindustriales en materiales de alto desempeño.  Los hallazgos subrayan el potencial de la nano-sílice para mejorar las propiedades mecánicas de los morteros, al tiempo que promueven la sostenibilidad. Esta investigación demuestra que el uso controlado de nano-sílice proveniente de fuentes residuales constituye una solución ecológica y eficiente para mejorar el mortero de enlucido en la industria de la construcción. 
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spelling doaj-art-6a2bf5f61b9f4bafbc72b55f93bffb952025-07-11T20:51:00ZspaUniversidad Central del EcuadorIngenio2588-08292697-32432025-07-018210.29166/ingenio.v8i2.8165Desarrollo de Nanosílice Derivada de Cáscara de Avena para Aplicaciones de Mortero Sostenibles y de Alto RendimientoMohammadfarid Alvansazyazdi0Alvaro Yerandi Carlosama Carde1Jorge David Rosillo Pilamunga2Pablo Mauricio Bonilla Valladares3Debut Alexis Patrice Martial4Jorge Luis Santamaria Carrera5Hugo Alexander Cadena Perugachi6Andrea Estefania Logacho Morales7Jhon Fabricio Tapia Vargas8Institute of Science and Concrete Technology, ICITECHUniversidad Central del Ecuador, UCEUniversidad Central del Ecuador, UCEUniversidad Central del Ecuador, UCEUniversidad de las Fuerzas Armadas, ESPEUniversidad Central del Ecuador, UCEUniversidad Central del Ecuador, UCEUniversidad Central del Ecuador, UCEConstructora COCEVIM T&T S.A. Este estudio investiga la incorporación de nano-sílice sintetizada a partir de residuos agroindustriales —específicamente cáscaras de avena— en morteros para enlucido. La sílice amorfa se extrae mediante un tratamiento químico y se convierte en nano-sílice mediante un proceso sol-gel, obteniéndose un rendimiento del 2,79 %. La caracterización mediante EDS, SEM, TEM y DRX confirma la formación de sílice a escala nanométrica.  Los morteros se formulan utilizando cemento Atena Máster Tipo N y agregados finos provenientes de la cantera “Copeta”, verificados conforme a la norma NTE INEN 2536. La nano-sílice se incorpora en proporciones de 0,25 %, 0,50 %, 0,75 % y 1,00 % en peso respecto al cemento. Las mezclas se evalúan en estado fresco y endurecido. Las pruebas en estado fresco analizan la trabajabilidad y la fluidez, mientras que la resistencia a la compresión se mide a los 7, 14 y 28 días.  Los resultados muestran que la adición del 0,25 % de nano-sílice proporciona el mejor desempeño, alcanzando 12,6 MPa a los 28 días. Dosificaciones superiores provocan una disminución en la resistencia, lo que indica un umbral de rendimiento. Un análisis costo-beneficio resalta la viabilidad económica y ambiental de convertir residuos agroindustriales en materiales de alto desempeño.  Los hallazgos subrayan el potencial de la nano-sílice para mejorar las propiedades mecánicas de los morteros, al tiempo que promueven la sostenibilidad. Esta investigación demuestra que el uso controlado de nano-sílice proveniente de fuentes residuales constituye una solución ecológica y eficiente para mejorar el mortero de enlucido en la industria de la construcción.  https://revistadigital.uce.edu.ec/index.php/INGENIO/article/view/8165Nano-sílicecáscara de avenasol-gelmorteropropiedades mecánicasenlucido
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