Assessment and mitigation of concrete thermal microcracking due to early-age time-temperature cycles
| dc.contributor.advisor | López Casanova, Mauricio Alejandro | |
| dc.contributor.author | Zunino Sommariva, Franco | |
| dc.contributor.other | Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería | |
| dc.date.accessioned | 2018-01-05T18:20:04Z | |
| dc.date.available | 2018-01-05T18:20:04Z | |
| dc.date.issued | 2014 | |
| dc.description | Tesis (Master of Science in Engineering)--Pontificia Universidad Católica de Chile, 2014 | |
| dc.description.abstract | La búsqueda constante de procesos constructivos más veloces ha impulsado el uso de hormigones de mayor resistencia temprana en las últimas décadas. Este tipo de mezclas se caracterizan en general por la magnitud y rapidez con que generan calor dehidratación. Lo anterior hace que el material sea vulnerable a agrietarse en edades tempranas por efecto de gradientes de temperatura en su interior, comprometiendo la resistencia y la durabilidad de la estructura. En paralelo, la industria de la construcción comienza a vivir un proceso de transformación en donde la sustentabilidad está tomando un papel preponderante. Lo anterior ha motivado generar alternativas que permitan reducir la huella de carbono del hormigón, que en la actualidad es la mayor de origen antropogénico a nivel global. Este trabajo de investigación explora los aspectos fundamentales que explican la generación de tensiones por gradientes térmicos a edades tempranas en el hormigón, mediante la utilización de un modelo micromecánico simple y de una caracterización termo-mecánica de las fases constituyentes del material. En una segunda etapa, se explora el uso de cenizas de cascarilla de arroz y puzolanas naturales como adiciones minerales con dos propósitos. El primero, reducir el calor de hidratación generado por la mezcla y así reducir la generación de tensiones por gradiente térmicos y el segundo,evaluar el impacto de las sustituciones en las propiedades mecánicas y de durabilidad. Los resultados permiten concluir que el modelo micromecánico propuesto permite predecir satisfactoriamente el impacto en resistencia a compresión, módulo elástico y permeabilidad de un determinado esfuerzo térmico estimado por el modelo, con valores de R2 que alcanzan 0.916, 0.845 y 0.990 respectivamente para cada una de las propiedades mencionadas y que validan al modelo como una herramienta predictiva confiable. La ceniza de cascarilla de arroz demostró ser una alternativa técnicamente factible para reducir el calor de hidratación y la huella de carbono del hormigón, sin impactos negativos en resistencia a compresión y reduciendo la permeabilidad del material. Reemplazos de cemento por ceniza de cascarilla de arroz de un 50% mostraron valores de resistencia a compresión estadísticamente superiores a 90 días comparadas con el control de cemento Portland puro. El modelo micromecánico para agrietamiento sienta las bases de una metodología de diseño de mezcla que incorpore elementos de evaluación de compatibilidad termomecánica a priori entre los materiales constituyentes. Así, podría diseñarse una mezcla con menores presiones de interfase esperables y por ende, con menor riesgo de agrietamiento por ciclos tiempo-temperatura a edad temprana. Por otro lado, el uso de materiales cementicios suplementarios como la ceniza de cascarilla de arroz permite el desarrollo de mezclas de hormigón con menor generación de calor de hidratación, sin sacrificio de propiedades mecánicas y con mejor desempeño de durabilidad. | |
| dc.format.extent | xix, 185, 22 hojas | |
| dc.identifier.doi | 10.7764/tesisUC/ING/21422 | |
| dc.identifier.uri | https://doi.org/10.7764/tesisUC/ING/21422 | |
| dc.identifier.uri | https://repositorio.uc.cl/handle/11534/21422 | |
| dc.language.iso | en | |
| dc.nota.acceso | Contenido completo | |
| dc.rights | acceso abierto | |
| dc.subject.ddc | 620 | |
| dc.subject.dewey | Ingeniería | es_ES |
| dc.subject.other | Hormigón - Deterioro. | es_ES |
| dc.subject.other | Hormigón - Aditivos. | es_ES |
| dc.subject.other | Hormigón - Efecto de la temperatura. | es_ES |
| dc.title | Assessment and mitigation of concrete thermal microcracking due to early-age time-temperature cycles | es_ES |
| dc.type | tesis de maestría | |
| sipa.codpersvinculados | 7202 |