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Su
elaboración y los efectos de la granulometría en sus propiedades mecánicas
Ingenieros Antonio Flores Bustamante, Francisco González Díaz, Luis Rocha
Chiu y M. en I. Adán Vázquez Rojas
Cuando
se habla de concreto de alta resistencia, es necesario indicar el rango
de valores para los que el término debe aplicarse, pero antes de intentar
acotar las resistencias para las cuales puede usarse esta acepción, puede
ser útil describir cómo se han venido incrementando en las últimas décadas
los valores de la resistencia a la compresión. En los años cincuenta,
un concreto con resistencia a los esfuerzos de compresión de 350 kg/cm2
(34.3 MPa) era considerado de alta resistencia; hoy día, este valor es
considerado normal. En la siguiente década, valores de los esfuerzos de
com- presión de 400 a 500 kg/cm2 (39.2 a 49.1 MPa) eran usados comercialmente
en algunos sitios (principalmente en países del primer mundo), y para
los ochenta ya se producían concretos con valores que llegaban casi al
doble.
El desarrollo del incremento de la resistencia del concreto ha sido gradual,
y seguramente las investigaciones que se efectúen encontrarán concretos
con resistencias superiores. Hoy día se habla ya de concretos de muy alta
resistencia, cuya clasificación se propone en cuatro clases diferente,1
basándose en las resistencias promedio y en la facilidad con las que éstas
se pueden alcanzar tabla 1.
Estas clasificaciones no se definieron simplemente desde un punto de vista
académico, ni por representar múltiplos exactos de 25 MPa (255 kg/cm2),
sino porque corresponden a barreras tecnológicas actuales; sin embargo,
debe reconocerse que no representan límites absolutos y seguramente se
podrán encontrar excepciones.
Como se ha mencionado anteriormente, los concretos de alta resistencia
se han podido elaborar desde los años sesenta; sin embargo, en la actualidad
sólo se han podido comercializar intensamente en algunos lugares del mundo,
como son el área de Chicago-Montreal-Toronto, Seattle y, en forma más
aislada, en otros países. En estos lugares, la integración de equipos
de trabajo formados por diseñadores, constructores, empresas de concreto
premezclado y laboratorios especializados ha permitido que se utilice
más este material de gran comportamiento, alcanzando cada vez mayores
valores en su resistencia. Y por otra parte, se han construido edificios
y puentes de dimensiones y claros más grandes, para los que anteriormente
se pensaba por definición en materiales diferentes al concreto.
El reto que tenemos en nuestro país es, sin duda, empezar con el uso de
estos materiales por parte de los diseñadores, y con la regulación de
los mismos en los códigos y reglamentos correspondientes, pero las empresas
premezcladoras deben garantizar su disposición, y los laboratorios, a
su vez, deben ser capaces de llevar el control de calidad respectivo.
Consideramos que existe actualmente la tecnología disponible para comenzar
a utilizarlos; sólo basta dar el primer paso. Creemos que trabajos como
éste contribuyen en parte a lograr tal propósito.
Objetivo
El propósito de este trabajo es presentar los resultados y experiencias
obtenidos en el laboratorio de Construcción de la Universidad Autónoma
Metropolitana relacionados con la elaboración de mezclas de concreto de
alta resistencia, en los que a la fecha se han logrado alcanzar valores
de 900 kg/cm2 de resistencia a la compresión, determinando, también, dosificación,
procedimientos de mezclado y métodos de prueba.
El parámetro que en principio se consideró más importante obtener fue
la resistencia a la compresión, pero al mismo tiempo se ha tenido especial
cuidado con la trabajabilidad de las mezclas.
Uno de los factores que intervendrá de manera directa para obtener la
resistencia que se ha fijado es, sin lugar a dudas, la economía del concreto.
Esta predicción no es fácil aseverarla, porque sabemos de antemano que
se requiere una buena calidad de los materiales, así como una rigurosa
calidad de la elaboración de la mezcla y del equipo adecuado para su obtención.
Por otra parte, es importante señalar que se tratará de utilizar el equipo
que se emplea comúnmente en un laboratorio universitario, el que puede
corresponder al empleado en las obras. El propósito es tratar de economizar
en el costo del concreto y de hacer accesible el procedimiento de mezclado
en este tipo de circunstancias.
El alcance que se plantea este trabajo es encontrar las mejores mezclas
de concreto que logren las más altas resistencias, teniendo en cuenta
el procedimiento de mezclado, puesto que algunos investigadores señalan
que es importante la secuencia de cada uno de los elementos del concreto.
Es conveniente destacar que aquí se presentan resultados parciales y que
las resistencias logradas a la fecha se han obtenido mediante procedimientos
sin control de calidad "rigurosos", como generalmente lo recomiendan la
mayoría de los especialistas vinculados con estos materiales.
Análisis de la información
Hasta la fecha existen diversas investigaciones a escala nacional e internacional
para la obtención de procedimientos de elaboración de concretos de alta
resistencia; incluso, como se mencionó anteriormente, en algunas partes
se comercializan concretos de este tipo. El análisis de la información
disponible permitió establecer las siguientes vertientes de trabajo sobre
el programa de investigación:
l Características necesarias en los materiales que componen el concreto
para lograr alta resistencia a la compresión.
l Aditivos recomendables para lograr alto comportamiento en el concreto.
l Revisión de los procedimientos de mezclado y de dosificación propuestos
en cada una de las eferencias analizadas.
Requisitos de los materiales.
De acuerdo con las fuentes de información, se requieren al menos las siguientes
características en los materiales que componen el concreto:
Cemento. Son recomendables los tipos I y II, con contenidos significativos
de silicato tricálcico (mayores que los normales), módulo de finura alto
y composición química uniforme.
Grava. De alta resistencia mecánica, estructura geológica sana, bajo nivel
de absorción, buena adherencia, de tamaño pequeño y densidad elevada.
Arena. Bien graduada, con poco contenido de material fino plástico y módulo
de finura controlado (cercano a 3.00).
Agua. Requiere estar dentro de las normas establecidas.
Mezcla. Relaciones agua/cemento bajas (de 0.25 a 0.35), mezclado previo
del cemento y del agua con revolvedora de alta velocidad, empleo de agregados
cementantes, período de curado más largo y controlado, compactación del
concreto por presión y confinamiento de la mezcla en dos direcciones.
Aditivos. Es recomendable emplear alguno o una combinación de los aditivos
químicos: superfluidificantes y retardantes; y, de los aditivos minerales,
ceniza volante (fly ash), microsílica (silica fume) o escoria de alto
horno.
Procedimientos de mezclado. Cuando el parámetro más importante por obtener
es alta resistencia a la compresión, es conveniente emplear bajas relaciones
agua/cemento, cuidando esencialmente la trabajabilidad del concreto y,
en consecuencia, su revenimiento. En términos generales, el procedimiento
de mezclado requiere, entre otros factores, mezclado previo del cemento
y del agua con una revolvedora de alta velocidad, uso de aditivos, empleo
de agregados cementantes, periodo más largo de curado, de ser posible
con agua, compactación del concreto por presión y confinamiento del concreto
en dos direcciones.
Adicionalmente, para la producción de este tipo de concretos son indispensables
el empleo selectivo de materiales, un enfoque diferente en los procedimientos
de diseño y elaboración de las mezclas, atención especial en la compactación
y un control de calidad más riguroso.
Algunos investigadores usan como técnicas para la producción de concretos
de alta resistencia su composición, una alta velocidad de mezclado y revibrado,
y eventualmente la adición de algún aditivo para incrementar la resistencia
del concreto.
Programa de trabajo
Pruebas a los materiales. Una vez establecidos los requerimientos indispensables
en los materiales para obtener concretos de alto comportamiento -específicamente
alta resistencia a la compresión-, procedimos a la búsqueda y obtención
de cada uno de los componentes del concreto que cumplieran con las características
deseadas y la verificación del valor de sus propiedades mediante las pruebas
correspondientes en laboratorio o en las especificaciones del fabricante.
Cemento. La producción de cementos portland en la zona metropolitana es
muy variada en tipos y marcas, pero todos cumplen con las Normas Oficiales
Mexicanas. En ningún momento debemos olvidar que, en la actualidad, las
tecnologías de fabricación de cemento mejoran continuamente, y que una
tendencia mundial es la obtención de una mayor uniformidad del producto.
Sin embargo, los cementos disponibles en el país tienen variaciones que
obligan a los usuarios a ajustar sus proporcionamientos con el fin de
lograr los valores de resistencia y las características requeridas.
Actualmente, uno de los factores en los que existe variabilidad en la
producción de cemento se presenta en el proceso de molienda, lo que se
refleja en el módulo de finura del cemento envasado, lo cual, según los
investigadores, afecta directamente la resistencia de los concretos. Otro
factor que genera variación en la producción es, sin lugar a dudas, la
falta de uniformidad de la composición química de los insumos.
En el proyecto de investigación se consideró el empleo de diferentes marcas
de cemento del tipo portland l y ll, comercialmente disponibles en la
zona metropolitana, con el fin de emplear el de mejores características
para los propósitos del proyecto.
Como se ha mencionado, algunos autores recomiendan cementos con módulos
de finura elevados y composiciones químicas específicas. En la tabla 2
se incluye la información técnica proporcionada por los fabricantes para
las tres marcas de cemento empleadas, así como los límites que establecen
las normas mexicanas.
Además, en los laboratorios del área de Química Aplicada de la Universidad
Autónoma Metropolitana se realizaron pruebas a los cementos mediante análisis
químico elemental por absorción atómica, cuyos resultados se presentan
en la tabla 3.
De acuerdo con las recomendaciones de artículos especializados y con los
datos que aparecen en las tablas anteriores, el cemento que ofrece las
mejores perspectivas para los propósitos del proyecto es el B, debido
al módulo de finura relativamente alto y a contenidos importantes de compuestos
de silicio y calcio. Con estas mismas condicionantes, la segunda opción
sería el cemento C.
Grava. Se determinaron los probables bancos de agregado grueso
con los que se podría contar sin ninguna dificultad en su adquisición
de manera comercial, teniendo disponibles en principio piedra triturada
de caliza y basalto.
En algunos estudios realizados en el Distrito Federal en la elaboración
de concretos, se ha observado que las propiedades mecánicas mejoran al
emplear gravas densas y con baja absorción. También se establece que las
calizas utilizadas como agregado grueso tienen un comportamiento satisfactorio
respecto a las propiedades mecánicas de concretos normales.
En principio, se emplearon tres agregados gruesos de dos tipos de roca,
procedentes de diferentes puntos del valle de México. Dos de ellas provienen
del estado de Hidalgo, siendo las dos calizas; y la tercera es un basalto
del estado de Morelos.
Se efectuaron los análisis correspondientes para determinar su granulometría,
absorción, peso específico y pesos volumétricos suelto y compacto de cada
una de ellas, siguiendo los procedimientos de las Normas Oficiales Mexicanas
(tabla 4).
Al revisar los resultados de las pruebas practicadas a los agregados gruesos,
se observó que la caliza núm. 1 venía del banco con porcentajes superiores
a los permisibles de material fino, formado principalmente por arcilla
adherida al agregado grueso. Las mezclas de prueba consideraron el empleo
de agregado con material fino y posteriormente lavado, y se ajustaron
a los requerimientos de la norma ASTM C-33.
Se prefiere la piedra triturada a la grava redondeada, porque la geometría
y la forma influyen en la adherencia enzla pasta de cemento y el agregado.
Se ha comprobado que el tamaño y la forma del agregado tiene gran influencia
en la trabajabilidad de la mezcla.
Los procedimientos de fabricación de concreto en nuestro país nos indican
que los agregados grueso y fino deben cumplir los requerimientos de la
norma NOM C-77, los cuales son similares a los de la ASTMC-33. Sin embargo,
para concretos de alta resistencia se pueden permitir excepciones a los
requisitos de las normas, pero deberán ser valoradas.
Arena La selección del agregado fino se realizó sobre la base de
obtener las mejores condiciones de limpieza en cuanto a materiales contaminantes,
teniendo presente que no es tan relevante la granulometría para lograr
concretos de alto comportamiento. Esto último tiene relación con que este
tipo de concretos contiene un alto volumen de cementantes finos, lo cual
hace que la graduación de la arena usada sea poco importante en comparación
con las requeridas para concretos normales. Lo que sí es recomendable
es que el módulo de finura sea cercano a 3.00, sobre todo si tomamos en
cuenta que se han elaborado mezclas para concretos de alta resistencia
con módulos que oscilan entre 2.83 y 3.36. Estos valores ayudan a obtener
una mejor trabajabilidad y resistencia a la compresión.
Se analizó la arena proveniente de la mina de Santa Fe, de origen andesítico,
de acuerdo con las Normas Oficiales Mexicanas (NOM - C 30, 73, 77, 111,
165 y 170), y se obtuvieron los resultados que se presentan en las tablas
5 y 6.
Por último, es recomendable limitar la cantidad de finos hasta un máximo
de 10 por ciento, y muy especialmente los finos plásticos que puedan llegar
a contener, con lo que se estará evitando la contracción lineal que estas
partículas originan en la mezcla de concreto.
Agua. En la elaboración de concretos normales y de alta resistencia,
los requisitos y características del agua sólo deben satisfacer las normas
correspondientes. Para verificar las propiedades del agua empleada en
las diferentes mezclas, se realizó un análisis químico-biológico en los
laboratorios de Ingeniería Ambiental de la propia Universidad. Los resultados
obtenidos se compararon con los requerimientos de la Norma Oficial Mexicana
NOM-C-122, encontrándose dentro de los límites que establece la misma.
Aditivos. El proyecto consideró el empleo de aditivos minerales
y químicos; en el primer caso, se estimó conveniente el uso de microsílica,
mientras que para los aditivos químicos se emplearon superfluidificantes
y reductores de agua de alta eficiencia. l
Microsílica. Es un aditivo a partir de microsílica compactada y seca
que produce en el concreto cualidades especiales en dos aspectos: rellena
los espacios entre las partículas del cemento e incrementa la cantidad
de gel de silicatos de calcio, mejorando la resistencia y reduciendo la
permeabilidad.
l Aditivos químicos. El aditivo superfluidificante se empleó en
combinación con un reductor de agua de alta eficiencia y retardador del
fraguado para mejorar la plasticidad del concreto y controlar el tiempo
de fraguado de la mezcla.
Con esta información, establecimos la necesidad de ver cómo se comportaban
cada uno de los cementos con los diferentes aditivos químicos seleccionados.
Se empleó la norma NOM C-61, que es similar a la ASTM C-109 para la determinación
de resistencia en la prueba de compresión. La primera mezcla de mortero
se realizó con la finalidad de observar el comportamiento de los elementos
en condiciones normales, y se obtuvieron los resultados que se exponen
en la tabla 7.
Una vez elaboradas las pruebas en morteros sin aditivos, se efectuaron
los ensayes en los morteros con aditivos para determinar qué cemento,
mezclado con el aditivo químico, sería el más apropiado para obtener los
mejores resultados conforme a los propósitos del trabajo. Los resultados
finales de esta etapa, morteros de cemento con aditivos, se aprecian en
la gráfica 1.
Como se observa, el cemento "A" es el que mejor reacciona con los aditivos.
En el experimento con el primer aditivo, se hicieron ensayes hasta los
91 días; con el segundo aditivo, solamente se hicieron pruebas hasta 28
días, en virtud de que la tendencia indicaba el empleo del cemento A.
Procedimientos empleados
Mezcla de prueba. Con los ensayes y características obtenidos de
cada uno de los componentes del concreto, se procedió a diseñar una mezcla
base de concreto normal para una resistencia a la compresión de 400 kg/cm2
y, al mismo tiempo, comparar el agregado grueso en las condiciones de
granulometría que presentaba directamente del banco y efectuando lavado
y cribado en el mismo para disminuir su cantidad de finos e impurezas.
El resultado, en términos generales, arrojó resistencias superiores de
15 por ciento a favor de la grava controlada, lo que nos permitió concluir
que los agregados gruesos con buen control de calidad son deseables en
este tipo de concretos.
Procedimiento de mezclado. A partir de la dosificación de la mezcla
base (tabla 8), se realizaron mezclas combinando aditivos minerales y
químicos (microsílica y superfluidificante), empleando diferentes procedimientos
de mezclado. La técnica de mezclado que en esta etapa ofreció el mejor
resultado fue la que se describe a continuación:
1. Agregado grueso (caliza)
2. Agua (15%)
3. Agregado fino (arena)
4. Cemento
5. Microsílica
6. Agua (85%)
7. Aditivo químico
8. Cuatro litros de agua adicionales a la calculada para la mezcla
El empleo de la dosificación base, de la técnica de mezclado y el control
de la granulometría y lavado del agregado grueso permitió incrementar
la resistencia a la compresión en 25 por ciento sobre la de la mezcla
base.
Aditivo químico. En las mezclas descritas anteriormente se consideraron
cantidades fijas de los aditivos químicos y minerales. La siguiente etapa
del experimento consistió fundamentalmente en aproximaciones sucesivas,
variando la cantidad del aditivo químico y efectuando cambios pequeños
en el procedimiento de mezclado, lo que en principio originó resistencias
adicionales de 10 por ciento. Empleando grava cribada y lavada y un ajuste
en la cantidad del aditivo químico, se obtuvieron pequeños incrementos
en la resistencia, pero sobre todo disminuyó la variabilidad de los resultados.
Aditivo mineral. Una reducción controlada en el proporcionamiento
de la microsílica cercana a una tercera parte arrojó resistencias similares,
con la consecuente economía en el costo de la mezcla. El empleo de dos
aditivos químicos mezclados en proporciones iguales y manteniendo la cantidad
original de microsílica dio 15 por ciento de resistencia adicional.
Relación agua/cemento. La relación agua/cemento permaneció sin modificaciones
durante todas las etapas descritas con anterioridad. En las últimas pruebas
se agregó un poco más de cemento, resultando resistencias del orden de
los 800 kg/cm2.
En la tabla 9 se aprecian de manera sintetizada los progresos alcanzados
en la resistencia conforme se fueron variando los procedimientos de mezclado
y la composición de la mezcla. Desde luego, se presentan las mezclas más
representativas del trabajo de investigación.
El procedimiento de mezclado que ofreció los mejores resultados en altas
resistencias a la compresión fue el siguiente:
1. Agregado grueso (caliza o basalto)
2. Agua (15%)
3. Microsílica
4. Agua (25%)
5. Cemento (50%)
6. Agregado fino (arena)
7. Agua (20%)
8. Cemento (50%)
9. Agua (30%)
10.Aditivo químico diluido en el 10 % sobrante de agua
Actualmente nos encontramos trabajando con mezclas de concreto en las
que el consumo de cemento no ha sido mayor a quinientos kilogramos por
metro cúbico y para las que se han logrado alcanzar resistencias de 900
kg/cm2.
Es oportuno indicar que se presentaron problemas en el momento de efectuar
las pruebas de compresión en los concretos de resistencias mayores a 500
kg/cm2. Se consideró que la causa podría ser que el material con el que
se realiza el cabeceo de los cilindros no era lo suficientemente resistente
para soportar las cargas a las que se sometía el cilindro de concreto,
por lo que se realizó una serie de pruebas cuyos datos y resultados se
expusieron en otro trabajo que se presentó en el X Encuentro Nacional
de la Industria del Concreto Premezclado.
Efecto de la granulometría del agregado grueso en las propiedades mecánicas
del concreto
Una segunda etapa del proyecto de investigación consistió en revisar el
efecto de la granulometría y el tipo de agregado grueso (caliza y basalto),
así como el comportamiento de la mezcla ante reducciones de la cantidad
de agua, con la finalidad de obtener mayores resistencias a la compresión.
Las características de la grava que tienen una mayor influencia en los
concretos de alta resistencia son la configuración geométrica, su estado
superficial, granulometría, propiedades mecánicas y estabilidad química.
Al utilizar una baja relación agua/cemento, un contenido alto de cemento
implica la necesidad de que el agua demandada por los agregados sea lo
más baja posible. La demanda de agua de la grava está en función, principalmente,
de su forma y tamaño, así como de su composición mineralógica.
El agregado grueso debe tener un tamaño máximo pequeño, para conseguir
una superficie de contacto pasta-grava mayor y aumentar así la superficie
de adherencia.
En la composición de concretos de alta resistencia no es aplicable la
consideración, habitual en concretos normales, relativa al tamaño máximo
de la grava y su influencia en la resistencia. En concretos normales,
el aumento del tamaño nominal implica, para una misma consistencia, la
posibilidad de disminuir ligeramente el agua, lo que se traduce en un
aumento de la resistencia. En los concretos de alta resistencia no procede
esta afirmación, ya que este efecto puede no resultar suficientemente
positivo debido a factores secundarios contrarios.
Por lo general, las gravas pequeñas son más resistentes que las de mayor
tamaño, debido a que en el proceso de trituración se eliminan defectos
internos de la roca de origen, como son poros, microfisuras, materiales
blandos, etcétera.
En concretos de alta resistencia se recomienda que la grava proceda de
trituración, ya que esto ayudará a la adherencia. Sin embargo, la grava
triturada tiene el inconveniente de la mayor demanda de agua para requisitos
de consistentes similares, debido a la mayor superficie a mojar, lo que
hace necesario que el agregado grueso presente un buen coeficiente de
forma a fin de mejorar la trabajabilidad.
Por lo anteriormente expuesto, la mayoría de los especialistas recomienda
la adopción de "tamaños nominales máximos" menores que los habituales,
usando de manera genérica los comprendidos entre 10 y 15 mm, aunque se
pueden usar gravas entre 20 y 25 mm, siempre que el material sea suficientemente
resistente y homogéneo.
También debe considerarse que, en concretos normales, las gravas tienen
una resistencia superior que la del concreto del que formarán parte. En
cambio, en concretos de alta resistencia algunas de estas gravas usualmente
presentan resistencias menores que las del concreto del que forman parte.
Es por ello que, en concretos normales, la falla se produce al agotarse
la capacidad de la pasta alrededor del agregado grueso, mientras que en
los concretos de alta resistencia, como consecuencia del incremento en
la resistencia de la pasta, un alto porcentaje de gravas se fractura hasta
producir la falla de la mezcla en su conjunto.
Adicionalmente, las gravas deben ser lo más resistentes posible según
lo requiera la resistencia del concreto, así como tener un módulo de elasticidad
lo más próximo posible al del mortero endurecido, de manera que se reduzcan
las deformaciones diferenciales entre ellos. Esto se requiere ya que en
estos concretos se produce una gran adherencia entre el mortero y la grava,
aun en cargas relativamente bajas, por lo que el agregado grueso está
involucrado desde el principio con el comportamiento mecánico del concreto,
como si éste fuera un material compuesto debido a la buena adherencia
existente en la interfase del mortero con la grava. Es por ello que las
propiedades elásticas de la grava tienen un gran efecto sobre el módulo
de elasticidad del concreto de alta resistencia. Conociendo la importancia
que las propiedades generales de los agregados gruesos tienen sobre el
comportamiento del concreto de alta resistencia, es preciso comprobar
mediante las pruebas de laboratorio correspondientes el vínculo existente,
de acuerdo con el tipo y características del concreto que se va a elaborar
y de los materiales naturales disponibles (gravas y arenas).
En este sentido, esta etapa del proyecto de investigación se fijó como
objetivo el análisis del efecto de la granulometría del agregado grueso
en las propiedades mecánicas de los concretos de alta resistencia, específicamente,
resistencia a la compresión a 56 días, módulo de elasticidad y resistencia
a la tensión. Las variables para considerar fueron los dos tipos de agregado,
esto es, caliza y basalto, en tres diferentes tamaños, así como reducciones
en la cantidad de agua de las mezclas. Los resultados resumidos se presentan
en la tabla 10.
Como se puede apreciar en los datos obtenidos, el basalto es un mejor
agregado grueso para alcanzar resistencias a la compresión de mayor magnitud,
mientras que la caliza es más apropiada para mayores valores del módulo
de elasticidad. Además, podemos decir que con caliza las mezclas resultaron
relativamente más manejables. En todas las mezclas se efectuó un control
de la granulometría para cada uno de los tamaños empleados. Se destaca,
desde luego, que en ambos casos -basalto y caliza-, los resultados alcanzados
correspondieron con tamaños de gravas "grandes", esto es, tres cuartos
de pulgada de tamaño nominal máximo.
También se obtuvieron "mejores" propiedades al reducir la cantidad de
agua en el rango de entre seis y nueve por ciento. La sustitución de agua
en la mezcla se hizo con un aditivo reductor de agua de alto rango, el
cual le dio una consistencia más manejable. No obstante, los resultados
logrados no permiten establecer conclusiones definitivas sobre el beneficio
de la reducción del agua en las propiedades de estos concretos.
Finalmente, cabe señalar que la dosificación de las mezclas se realizó
para una resistencia de diseño de 500 kg/cm2, con consumos de cemento
cercanos a los 600 kg por metro cúbico.
Conclusiones
En la actualidad no existe una metodología específica para la elaboración
de concretos de alta resistencia; sin embargo, el seguimiento de algunos
de los principios generales que los especialistas han establecido en diversas
investigaciones nos ha permitido desarrollar los procedimientos para obtener
estos concretos en un período de tiempo relativamente corto y, sobre todo,
utilizando los materiales en la forma más parecida a las condiciones y
propiedades que tienen cuando se emplean en las obras.
Además, se encontró que el tamaño del agregado no es un requisito indispensable
para la elaboración de mezclas de concreto de alta resistencia. Se estableció
que es definitivamente conveniente emplear basalto si lo que se busca
son altos valores a la compresión, mientras que para un mejor comportamiento
elástico conviene utilizar calizas. Estas conclusiones serían válidas
en la zona metropolitana de la ciudad de México, ya que los materiales
son de bancos ubicados en esta área urbana.
Hasta la fecha no hemos empleado alta velocidad de mezclado, revibrado
ni otras técnicas que pueden disponerse en las obras y en las plantas
premezcladoras para el mejoramiento de las propiedades y el desempeño
de los concretos de alta resistencia; creemos que pruebas que consideren
estos aspectos redundarán en beneficios a la resistencia del concreto.
Los resultados de este proyecto nos han permitido encaminar la realización
de los trabajos futuros hacia el desarrollo de técnicas de elaboración
de concretos de alta resistencia en forma convencional y que las correspondientes
pruebas de control de calidad puedan efectuarse en laboratorios "poco
equipados". Esto es, empleo de cilindros de prueba más pequeños, mezclas
especiales de azufre para cabeceo y la definición específica del procedimiento
de mezclado, incluyendo, también, la determinación de otras características,
como son resistencia a la tensión y a la abrasión, inhibición de la corrosión
del acero de refuerzo y costos de las mezclas.
Bibliografía
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use of a 90 MPa field concrete", ACI SP-87-5, pp. 51-70.
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Ceramic Society, vol. 70, 1987, pp. 783-43.
Fiorato, Anthony E. "PCA research on high-strength concrete", Concrete
international: Design & Construction, vol. II, núm. 4, abril de 1989,
pp. 44-50.
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presentado para su publicación, RAF.
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1993.
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con materiales comunes en el Distrito Federal", informe preliminar para
la Dirección General de Obras, Departamento del Distrito federal, junio
de 1991.
Perenchio, W.F. y P. Klieger, "Some physical properties of high strength
concrete", Research and Development Bulletin, núm. RD 056.01t, Portland
Cement Association, 1978, p. 7.
Los autores son investigadores de la Universidad Autónoma Metropolitana
y el artículo reproduce la ponencia que ellos presentaron en el 10º Encuentro
Nacional de la Industria del Concreto Premezclado / 1ª Reunión Latinoamericana
del Concreto Premezclado. .
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La investigación
que aquí se expone informa sobre la elaboración de concretos de alta resistencia
con materiales disponibles en el área metropolitana de la ciudad de México.
Sus resultados permitieron establecer un procedimiento de elaboración
de mezclas en el que se determina el orden y adición de cada uno de los
elementos, el curado y los métodos de prueba empleados, así como el efecto
de la granulometría en las propiedades mecánicas del concreto.
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