ABSTRACT The excessive production of concrete has led to the overexploitation of natural resources, prompting the exploration of high-strength alternative materials like nanosilica (NS) as a superplasticizer substituting cement and rock wool (LR) used in bulk as a partial substitute for coarse aggregate. In this experimental study, both materials are proposed to be incorporated into concrete production with varying percentages: 0.6%, 0.8%, 1.0%, and 1.4% of NS by weight, and 2%, 4%, 6%, and 8% of LR by volume. The objective is to evaluate their physical and mechanical performance, including settlement properties, air content, and mechanical strength. The results indicated a significant increase in settlement with NS, reaching up to 8". Air content decreased to 0.7% with 0.8NS but increased with LR. Additionally, at 28 days, compression resistance increased by 37.19% and 30.53% for C-1 and C-2, respectively, with 1.4%NS compared to the control model. Furthermore, with 1.4%NS+6%LR, it increased by 21.85%. In traction, samples with 1.4%NS increased by 24.10%, and those with more than 6%LR increased by 16.57%. Furthermore, flexion increased by 18.84% for 1.4%NS and 26.68% for 1.4NS+8LR. The study concludes that the optimal addition is 1.4% NS and 6% LR, significantly enhancing the mechanical resistance of concrete compared to control designs.
RESUMEN La producción excesiva de hormigón ha provocado la sobreexplotación de los recursos naturales, lo que ha impulsado la exploración de materiales alternativos de alta resistencia como la nanosílice (NS) como superplastificante en sustitución del cemento y la lana de roca (LR) utilizada a granel como sustituto parcial del árido grueso. En este estudio experimental se propone incorporar ambos materiales a la producción de concreto en porcentajes variables: 0,6%, 0,8%, 1,0% y 1,4% de NS en peso, y 2%, 4%, 6% y 8% de LR por volumen. El objetivo es evaluar su desempeño físico y mecánico, incluyendo propiedades de asentamiento, contenido de aire y resistencia mecánica. Los resultados indicaron un aumento significativo en el asentamiento con NS, alcanzando hasta 8". El contenido de aire disminuyó a 0,7% con 0,8NSpero aumentó con LR. Además, a los 28 días, la resistencia a la compresión aumentó un 37,19% y un 30,53% para C-1. y C-2, respectivamente, con 1,4%NS respecto al modelo control, además con 1,4%NS+6%LR aumentó un 21,85%. En tracción, las muestras con 1,4%NS aumentaron un 24,10%, y aquellas con más del 6%LR aumentó un 16,57%, así mismo en flexión aumentó un 18,84% para el 1,4%NS y un 26,68% con 1,4NS+8LR, el estudio concluye que la adición óptima es 1,4% NS y 6% LR, significativamente mejorando la resistencia mecánica del hormigón en comparación con los diseños de control.