Concreto (hormigón) con cemento Pórtland Puzolánico tipo IP Atlas de resistencias tempranas con la tecnología SIKA Viscocrete 20HE

Abstract

El presente estudio tiene como objetivo fundamental el desarrollo de mezclas de concreto (hormigón) más el uso del aditivo superplastificante de última generación SIKA VISCOCRETE 20 HE, basado en mezclas con bajos contenidos de cemento Pórtland Puzolánico Tipo IP “Atlas” (375 Kg, 350 Kg, 325 Kg, 300 Kg, 275 Kg), que logren alcanzar altas resistencias iniciales y con características fluidas. El desarrollo de este tipo de concreto (hormigón) es de suma importancia, ya que con los nuevos avances tecnológicos se aspira a incrementar la libertad del diseño, aumentar la productividad y la rentabilidad. Asimismo, nos permitirá resolver problemas constructivos tomando en cuenta que existen muchas preocupaciones respecto a la manejabilidad, homogeneidad y consolidación del concreto (hormigón), y su puesta en obra dentro de estructuras densamente reforzadas. Previamente antes del desarrollo de las mezclas de concreto (hormigón) se realizó el control de calidad de los materiales que intervienen en su fabricación mediante pruebas y ensayos de laboratorio, en conformidad con los procedimientos establecidos en las normas NTP y ASTM respectivamente. Primero se estudia la materia prima, y se le realizan las siguientes pruebas: Inspección visual: se trata de seleccionar el material para ser llevado al laboratorio y realizarle las pruebas que asegurarán su aprobación; Cuarteo: este proceso se refiere a la reducción del material que se tiene para probar a una cantidad pequeña establecida por la norma NTP 400.010 (ASTM C702); Humedad: el porcentaje del contenido de agua en los agregados, especialmente en la arena, es un dato de gran importancia en el desarrollo de una mezcla; Peso Unitario: es el peso por metro cúbico, se calcula para las condiciones suelta y compacta; Granulometría: el análisis granulométrico de los agregados se realiza con una serie de tamices graduados en forma progresivamente menor, así se determinan los diferentes tamaños de las partículas. Dentro de este ensayo se encuentra una prueba para el material más fino denominado Malla N° 200, especificado en la norma NTP 400.018 (ASTM C-117). Los aditivos que se utilizaron en las mezclas de concreto (hormigón) son los siguientes:SIKA VISCOCRETE 20HE: aditivo reductor de agua de alto rango, produce mezclas más fluidas reduciendo hasta un 40% del agua de diseño; SIKA PLASTIMENT TM 12: aditivoplastificante y retardante; SIKASTABILIZER 100: aditivo estabilizador desarrollado para producir concretos (hormigones) de mejor viscosidad evitando problemas de segregación y sangrado; SIKA FUME: adición mineral que es humo de sílice, utilizado para obtener concretos (hormigones) de alta resistencia, en la investigación se utilizó menos del rango prescrito ya que su función fue la de un cohesionante. Luego, de desarrollar todas las pruebas anteriores a los agregados, se procede a su aprobación y se utilizan en conjunto para realizar las mezclas de concreto (hormigón). Para realizar las pruebas de las mezclas de concreto (hormigón) se partió de los datos del fabricante de aditivos, de donde se determinó un rango de la cantidad de agua a reducir y la cantidad de aditivo a utilizar, a partir de un diseño establecido se probó la influencia del aditivo superplastificante, dándole seguimiento hasta obtener los diseños finales. El proceso de mezclado de los materiales se realizó con una mezcladora de 40 litros de capacidad. Se inicia vaciando el agregado grueso, luego el agregado fino, el cemento más la adición SIKA FUME y los aditivos en el siguiente orden: S.VISCOCRETE 20HE, S.STABILIZER 100 y S.PLASTIMENT TM-12. Se sigue mezclando hasta un aproximado de 3 minutos entre un aditivo y otro. Una vez culminado el proceso de mezclado se procedió a realizar las pruebas alconcreto (hormigón). Brevemente las pruebas que se realizaron fueron las siguientes: Fluidez del asentamiento: en esta prueba se midió la extensibilidad diferente al revenimiento, establecida en la norma NTP 339.035 (ASTM C 143). Lo que se mide en esta prueba es la extensibilidad del concreto (hormigón) a través de una superficie lisa y no absorbente, donde el diámetro promedio debe estar entre 45 y 50 cm. Probetas: se confeccionaron las probetas cilíndricas de muestra en moldes de plástico no absorbentes. Seguidamente, se dejan reposar durante 24 horas sin interrupción alguna. Tiempo de fraguado: en esta prueba se determina el tiempo de fraguado en el concreto (hormigón) por resistencia a la penetración, de acuerdo con la norma NTP 339.082(ASTM C403), donde se utilizó un penetrómetro para realizar varios intentos de esfuerzo en el concreto (hormigón). El concreto (hormigón) se tamizó en la malla No.4 y se le realizaron las perforaciones al mortero. Los datos obtenidos se grafican en una hoja de Excel. Resistencia a la compresión: cada probeta cilíndrica que se elaboró, fue ensayada en los días establecidos, las probetas de concreto (hormigón) se ensayaron según la norma NTP 339.034(ASTM C 39). Resistencia a la flexión: cada probeta prismática de dimensiones 15x15x50 cm, se ensayó en la máquina a flexión, donde los apoyos son a cada tercio según la norma ASTM C 78. Los resultados mostraron valores favorables y mejor desempeño para el concreto (hormigón) con contenidos de cemento mayores a los 325 kg/m3 tanto en los resultados de los ensayos en el concreto (hormigón) fresco como endurecido, mientras que en los concretos (hormigones) con 300 y 275 kg/m3 tuvieron que necesitar mayor cantidad de agua para llegar a su performance, lo cual dificultóel éxito de las resistencias iniciales altas. Todos los diseños lograron obtener mezclas fluidas con un slump 10” y un diámetro de 50cm, obteniendo mantener la trabajabilidad en el tiempo sin afectar los tiempos de fraguado. Asimismo, se logró cumplir los objetivos planteados para desarrollar concretos (hormigones) de alta fluidez con bajos contenidos de cemento, obteniendo altas resistencias iniciales. Demostrándose así la eficiencia de los aditivos de última generación. Se hace posible que en la industria de la construcción se pueda utilizar un concreto (hormigón) de elevada fluidez sin llegar a los parámetros de un concreto (hormigón) autocompactado, que nos dé las mismas prestaciones, y que pueda ser evaluado con los parámetros de un concreto (hormigón) convencional, logrando reducir tiempos en la puesta en obra como en el desencofrado de las estructuras, con efectos de minimizar costos a largo plazo.