Efectos de la temperatura sobre la reología y otras propiedades

Published on Thursday, 24 October 2013 10:53

Written by IMCYC

El Concreto Autocompactable (CAC) constituye probablemente el mayor desarrollo de la tecnología del con.creto en los últimos 20 años. Se define como un concreto capaz de fluir en el interior de las cimbras y pasar a través del armado, logrando la compactación por la acción de su propio peso, sin presentar signos de segregación.

Las condiciones ambientales pueden favorecer la variabilidad de las propiedades en estado fresco del CAC y consecuentemente, afectar la calidad du.rante la producción. Aunque en general se recurre a ensayos de tipo ingenieril para valorar sus caracterís.ticas, los estudios reológicos posibilitan una mayor comprensión de su comportamiento contribuyendo de este modo, a un diseño más racional del material.

En términos reológicos un CAC se caracteriza por poseer tensión umbral de cizallamiento (t0) muy baja y una viscosidad plástica (.) capaz de garantizar el trans.porte, llenado, y posterior endurecimiento del material, sin segregación. En este escrito se presentan los resul.tados de un amplio programa experimental, en donde se analizaron las características reológicas del CAC y su relación con los ensayos de tipo ingenieril; evaluándose en particular el efecto de las temperaturas del concreto y del ambiente sobre las propiedades del CAC.

Las propiedades en estado fresco son determinan.tes en un CAC, pues de ellas depende la calidad final de los elementos estructurales. La fluidez, la capacidad de paso y la resistencia a la segregación son fundamen.tales; pero en general, las dos primeras se oponen a la última. Un CAC requiere una adecuada combinación entre la t0 y la . para lograr movilidad sin riesgos de segregación. En mezclas muy viscosas se requiere una t0 prácticamente nula, mientras que en un CAC de baja . es conveniente que dicho parámetro aumente. Según la literatura especializada, una combinación en donde ambos parámetros (t0 y .) son extremadamente bajos, podría traer consigo riesgos de segregación.

El estudio realizado estuvo basado en dos tipos de CAC que difieren principalmente en el tamaño máximo de agregado (12 y 20 mm). Ambos fueron elaborados empleando arenas y gravas trituradas, cemento Portland, filler calizo, y un aditivo super-plastificante de tipo policarboxílico. La relación agua/(cemento+filler) fue de 0.38 y la relación filler/ cemento de 0.30. La resistencia media a compre.sión a los 28 días fue de 46.4 y 42.6 MPa para el CAC de 12 y 20 mm, respectivamente.

El comportamiento reológico fue evaluado mediante un viscosímetro para concretos, que proporciona como resultado pares de valores momento torsor-velocidad de giro que se obtienen a velocidades decrecien.tes. A partir de los mismos, un software calcula la tensión umbral y la viscosidad plástica; aplicando el modelo de Bingham.

En forma simultánea a las medidas con el viscosímetro, se realizó el ensayo de escurrimien.to, obteniéndose como resultado el diámetro de escurrimiento y el tiempo en alcanzar un diámetro de 50 cm; también fue posible medir el tiempo de vaciado en el embudo en V.

Se trabajaron dos series, una en la que se estudió el efecto de la temperatura de elaboración sobre las propiedades del CAC; la otra en la que se analizó el efecto de la temperatura ambiente sobre los cambios en las propiedades del concreto; durante los primeros 90 minutos posteriores al mezclado.

Con esta investigación se verificó que la tem.peratura del concreto puede constituir una causa importante de variabilidad en el CAC, en mezclas fabricadas a distintas temperaturas y con las mismas proporciones de materiales componentes. Se ob.servó una mejor respuesta reológica en el CAC con temperaturas intermedias (en el entorno de 20°C) que en los concretos con temperaturas extremas (cercanas a 10º ó a 40 ºC). Asimismo, quedó comprobado que los parámetros reológicos pueden variar significa.tivamente durante los primeros 90 minutos por el efecto de la temperatura ambiente. Los resultados de los ensayos ingenieriles, como el escurrimiento o el embudo en V, mostraron tendencias similares.

Referencia: Zerbino R.; Barragán B.; García T.; Agulló L.; Gettu R., "Efectos de la temperatura sobre los parámetros reológicos y propiedades ingenieriles del concreto autocompactante", en CIENCIA FIC, Revista de Divulgación Científica y Tecnológica, Fa.cultad de Ingeniería Civil, Universidad Autónoma de Nuevo León, núm. 3, Septiembre-diciembre 2007.