Characterizing lightweight aggregates for improving internal curing of concrete.
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2010
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Abstract
Los hormigones de alto desempeño/resistencia requieren para su fabricación el uso de baja razón agua-cemento y la adición de materiales cementicios suplementarios (puzolanas, ceniza volante, silica fume). La hidratación máxima del cemento es difícil de obtener debido a los mayores requerimientos de agua y a la menor permeabilidad que hace ineficiente el curado externo tradicional. Adicionalmente, es común observar mayor retracción autógena. Estos dos factores pueden impactar el desarrollo de las propiedades mecánicas y la durabilidad del hormigón. Por esta razón, en los últimos años se ha desarrollado un método, conocido como curado interno, para proveer un curado desde el interior del hormigón. El curado interno del hormigón puede ser provisto por agregados livianos, previamente humedecidos, como reemplazo de parte del agregado normal. Los llamados agentes de curado interno retienen una alta cantidad de agua, que luego liberan dentro del hormigón, a medida que ocurre el auto-secado. Sin embargo, algunos aspectos relativos al curado interno aún no han sido resueltos.
Esta investigación realiza un análisis comparativo entre agregados livianos naturales y artificiales, enfocándose en su eficiencia como agentes de curado interno. Se realizó una caracterización de las propiedades de absorción y entrega de agua y de la microestructura de poros de los agregados livianos, con el objetivo de explicar su desempeño posterior en el hormigón. A partir de este análisis, se estudiaron dos alternativas para la mejora del desempeño de los agregados livianos artificiales: el uso de un aditivo reductor de retracción en la solución líquida que provee el curado interno y la reducción de la distribución de tamaños del agregado.
Los resultados muestran un mayor grado de hidratación y una reducción de la retracción autógena cuando se utilizó curado interno. Además, se observó efectos adversos sobre la resistencia a la compresión y en la permeabilidad a iones cloruro, cuando altas cantidades de agregado liviano fueron utilizadas. Los agregados livianos naturales presentan mayor porosidad capilar, interconectividad de poros y una porosidad más accesible que los agregados livianos artificiales. Además, los agregados livianos naturales muestran una mayor eficiencia que los agregados livianos artificiales, es decir, utilizando un menor reemplazo de agregado normal por agregado liviano se obtienen desempeños similares o superiores sobre el hormigón al ser utilizados como agentes de curado interno.
Cuando se utilizó una solución aditivo reductor de retracción (15% en masa) en la pre-saturación de los agregados, se observó menores tasas de captación y entrega de agua, menores coeficientes de difusión y mayor retracción autógena, al compararlo con el uso de agua pura. Adicionalmente, cuando se redujo la distribución del tamaño de agregado, se obtuvo mayores tasas de captación y entrega de agua, mayores coeficientes de difusión y menores valores de retracción autógena. Se recomienda realizar un análisis detallado del ensayo de desorción. Junto con lo anterior, otras propiedades del hormigón, como la determinación del módulo de Young, la tenacidad o la retracción total deben ser ensayadas.
Esta investigación realiza un análisis comparativo entre agregados livianos naturales y artificiales, enfocándose en su eficiencia como agentes de curado interno. Se realizó una caracterización de las propiedades de absorción y entrega de agua y de la microestructura de poros de los agregados livianos, con el objetivo de explicar su desempeño posterior en el hormigón. A partir de este análisis, se estudiaron dos alternativas para la mejora del desempeño de los agregados livianos artificiales: el uso de un aditivo reductor de retracción en la solución líquida que provee el curado interno y la reducción de la distribución de tamaños del agregado.
Los resultados muestran un mayor grado de hidratación y una reducción de la retracción autógena cuando se utilizó curado interno. Además, se observó efectos adversos sobre la resistencia a la compresión y en la permeabilidad a iones cloruro, cuando altas cantidades de agregado liviano fueron utilizadas. Los agregados livianos naturales presentan mayor porosidad capilar, interconectividad de poros y una porosidad más accesible que los agregados livianos artificiales. Además, los agregados livianos naturales muestran una mayor eficiencia que los agregados livianos artificiales, es decir, utilizando un menor reemplazo de agregado normal por agregado liviano se obtienen desempeños similares o superiores sobre el hormigón al ser utilizados como agentes de curado interno.
Cuando se utilizó una solución aditivo reductor de retracción (15% en masa) en la pre-saturación de los agregados, se observó menores tasas de captación y entrega de agua, menores coeficientes de difusión y mayor retracción autógena, al compararlo con el uso de agua pura. Adicionalmente, cuando se redujo la distribución del tamaño de agregado, se obtuvo mayores tasas de captación y entrega de agua, mayores coeficientes de difusión y menores valores de retracción autógena. Se recomienda realizar un análisis detallado del ensayo de desorción. Junto con lo anterior, otras propiedades del hormigón, como la determinación del módulo de Young, la tenacidad o la retracción total deben ser ensayadas.
Description
Tesis (Master of Science in Engineering)--Pontificia Universidad Católica de Chile, 2010