Modelo computacional para el proceso de hidratación del cemento en la nanoescala

E. Cerro-Prada, M.J. Vázquez-Gallo, J. Alonso-Trigueros y A.L. Romera-Zarza
E.U.I.T. Obras Públicas, Universidad Politécnica de Madrid

En este trabajo se estudia el proceso de hidratación del cemento Portland en la nanoescala, a través de un modelo computacional basado en agentes. Para el desarrollo del algoritmo, se han consideran las principales reacciones químicas que producen como resultado gel C-S-H y portlandita. Las partículas  anhidras, alita y belita, se identifican como agentes autónomos capaces de evolucionar dando lugar a la formación de gel. El agua que interviene en el proceso así como el tiempo de fraguado, se interpretan como agentes activadores que determinan la evolución del resto de agentes. De esta forma, mediante una combinación de reglas estocásticas, deterministas y adaptativas, el modelo reproduce la evolución del sistema cemento desde el estado inicial, en el que las partículas anhidras están aisladas, hasta el estado ligado que dota al sistema de propiedades mecánicas excelentes. Geométricamente, el material se dispone como un fluido granular bidimensional, siendo ésta una configuración adecuada para simular la formación de la nanoestructura. De acuerdo con este modelo, se describe un algoritmo que simula el proceso de hidratación y se consideran algunas líneas de trabajo futuras. (…)