INFLUENCE OF THE COMBINED USE OF DIFFERENT CONTENTS OF MICROSILICA AND NANOSILICA IN CEMENTITIOUS COMPOSITES

Authors

  • Lucas Dionizio Lino Alves Author
  • Yuri Sotero Bomfim Fraga Author
  • Vitória Régia Araújo Ribeiro Author
  • Pedro Filipe de Luna Cunha Author
  • Pollyanna Laurindo de Oliveira Author

DOI:

https://doi.org/10.56238/arev8n3-121

Keywords:

Portland Cement, Nanotechnology, Microsilica, Nanosilica, Mechanical Performance, Durability

Abstract

According to different construction needs, adaptations and modifications are necessary to meet the wide variety of existing demands, which explains the study of materials using high technology, aiming for increasingly higher performance and durability. The use of nanomaterials, such as nanosilica (NS), incorporated into Portland cement has been increasing due to improvements in mechanical performance and durability. In addition to nanomaterials, the use of micromaterials such as microsilica (MS) is well established in the concrete industry. Thus, this research aims to verify the influence of the combined use of different contents of MS and NS on the mechanical performance and durability of microconcretes. For this purpose, seven mixtures were investigated, including a reference (REF), containing only Portland cement, and six replacing 10% of the Portland cement with different proportions of MS and NS (10MS, 8MS2NS, 6MS4NS, 4MS6NS, 2MS8NS and 10NS). In the fresh state, the fluidity of the microconcretes was verified through the flow table test. In the hardened state, compressive strength at 1, 3 and 7 days and capillary water absorption at 12 and 24 hours were evaluated. It was observed that the combined use of MS and NS resulted in a reduction in the fluidity of the microconcretes compared with the reference mixture, with the 8MS2NS mixture presenting the lowest fluidity. When analyzing the mechanical performance, the 4MS6NS mixture demonstrated higher strength compared to the others, while REF showed low performance, especially when tested on the seventh day. The 2MS8NS mixture presented greater waterproofing in the capillary water absorption test, unlike the REF mixture, which showed high absorption when compared with the others. Therefore, it was observed that the combined use of MS and NS is beneficial for increasing the mechanical performance and durability of microconcretes; however, it impairs fluidity due to the high specific surface area of the particles. Overall, the 4MS6NS mixture resulted in the best evaluated properties.

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Published

2026-03-25

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ALVES, Lucas Dionizio Lino; FRAGA, Yuri Sotero Bomfim; Ribeiro Vitória Régia Araújo; CUNHA, Pedro Filipe de Luna; DE OLIVEIRA, Pollyanna Laurindo. INFLUENCE OF THE COMBINED USE OF DIFFERENT CONTENTS OF MICROSILICA AND NANOSILICA IN CEMENTITIOUS COMPOSITES. ARACÊ , [S. l.], v. 8, n. 3, p. e12667, 2026. DOI: 10.56238/arev8n3-121. Disponível em: https://periodicos.newsciencepubl.com/arace/article/view/12667. Acesso em: 29 mar. 2026.