Influencia de las nanopartículas de CuO y los residuos de boro en las propiedades de morteros de cemento

In this study, compressive and flexural strength, thermal properties, and pore structure of mortars modified with two types of boron waste and different amounts of CuO nanoparticles were investigated. The binders were prepared with 3% of borogypsum or borax waste and nano-CuO at concentration up to 4%. The setting time, compressive and flexural strength at 3, 7, and 28 days, DTA/TG, XRD, BET, and water absorption tests were carried out, and optimal nano-CuO percentages were determined. It was observed that nano-CuO addition in the range 2%–2.5% can improve mechanical properties, reduce the amount of unreacted portlandite, increase water absorption resistance, and decrease the setting time for borogypsum-containing mortars. The optimum nano-CuO replacement ratio changes between 0.5%–1% for borax waste-containing mortars. The results showed that nano-CuO was able to promote hydration reactions, act as a nanofiller, and provide a kernel for nucleation reactions. En este estudio, se investigaron las resistencias a compresión y flexión, las propiedades térmicas y las estructuras porosas de morteros modificados con dos tipos de residuos de boro y distintas cantidades de nanopartículas de CuO. Los morteros se prepararon con un 3 % de boro-yeso o residuos de boro y nano-CuO, en concentraciones de hasta el 4 %. Se realizaron ensayos de tiempo de fraguado, resistencias mecánicas a 3, 7 y 28 días, ATD/TG, DRX, area BET y absorción de agua y se determinaron los porcentajes óptimos de nano-CuO. Se observó que la adición de nano-CuO en el rango del 2 – 2,5 % mejora las propiedades mecánicas, reduce la cantidad de portlandita sin reaccionar, aumenta la resistencia de absorción del agua y disminuye el tiempo de fraguado en morteros que contienen residuos de boro. Los resultados muestran que el nano-CuO favorece las reacciones de hidratación, actua como nanofiller y proporciona un punto para las reacciones de nucleación.