Posibilidades del concreto

P R E M E Z C L A D O S

Importancia del curado en la calidad del concreto 2da parte.

Si se basa el proceso de selección del mejor curado en aspectos conceptuales, encontramos que el método más apropiado para detectar una hidratación incompleta será justamente medir el agua combinada químicamente sobre muestras obtenidas de zonas próximas a la superficie expuesta. Existen diferentes métodos capaces de valorar la capacidad de transporte de fluidos del concreto de recubrimiento y, entre ellos, se seleccionaron dos: la medida de la permeabilidad al aire y la medida de espesores de carbonatación.

Permeabilidad al aire
Para la determinación de la permeabilidad al aire se empleó un equipo comercial apto para mediciones tanto en condiciones de laboratorio como in situ, de manera completamente no destructiva.

Carbonatación en exposición natural
La detección del avance del frente de carbonatación provee una medida directa de la susceptibilidad del concreto de recubrimiento a la difusión del CO2 atmosférico. Este avance es sencillo de medir al emplear una solución alcohólica de fenolftaleína –según indica el procedimiento recomendado por RILEM– ya que la zona carbonatada queda incolora, mientras que la no carbonatada se tiñe de color violeta.

Métodos capaces de detectar el secado prematuro del concreto
Por estas razones fue desarrollada una metodología novedosa que se apoya en la dependencia de la resistividad eléctrica del concreto con el contenido de humedad del mismo y, más específicamente, con su grado de saturación. La presencia de agua "liquida" de manera continua dentro de la estructura de poros prevé el medio conductor y, por lo tanto, cuando esta fase líquida se reduce y pierde la continuidad, la resistividad aumenta de manera significativa. La dificultad asociada con las medidas a corta edad es que el concreto está en plena evolución por efecto de la hidratación del cemento, evolución que también induce cambios en la resistividad eléctrica y en la disponibilidad de agua, y que deben considerarse si se pretende emplear a esta última como indicador del secado superficial.

Procedimiento experimental
Se elaboraron distintos tipos de concretos en un amplio rango de resistencias, entre 20 y 60 N/mm², empleando diversos tipos de cemento y de agregados. Se moldearon probetas cilíndricas de varios tamaños, sometidos a diferentes condiciones ambientales. Algunas muestras se mantuvieron en curado normalizado, a modo de referencia, mientras que otras se dejaron secar al aire, a partir de edades entre 1 y 7 días. Los valores de resistencia a la compresión obtenidos a la edad de 28 días para distintas muestras sometidas a un secado prematuro se compararon con los respectivos valores de los mismos concretos sometidos a curado estándar; el
cociente entre ambos representa la influencia del secado prematuro sobre la resistencia a la compresión.
La medida de la permeabilidad al aire, empleando el método de Torrent, muestra que el efecto de un secado prematuro se traduce en un incremento de un orden de magnitud en el valor de la permeabilidad intrínseca K. De un modo semejante, el secado prematuro del concreto expuesto induce un incremento en la velocidad de carbonatación, incremento que es más alto mientras más severo es el secado. El incremento de la clase resistente del concreto provoca una reducción de la velocidad de carbonatación, mientras que el secado prematuro de la superficie expuesta induce un incremento significativo de la velocidad de carbonatación.

Conclusiones
La resistencia a la compresión valorada sobre probetas expuestas y/o testigos calados de la estructura no es un buen indicador de secado prematuro. Los parámetros que valoran la capacidad de transporte del concreto de recubrimiento presentan mayor sensibilidad que la resistencia mecánica frente al efecto del secado prematuro del concreto. La resistividad eléctrica del concreto por el Método de Werner es una técnica no destructiva aplicable con éxito para detectar el secado prematuro del concreto y su ventaja, además de su carácter no destructivo, es que permitirá la adopción de medidas correctivas en tiempo real.

Referencia: Luis Fernández Luco, ingeniero civil, Instituto Español del Cemento y sus Aplicaciones (IECA), en Cemento Hormigón, abril de 2009.

 

P R E F A B R I C A D O S

Fluidificantes innovadores y sustentables 2da parte.

La resistencia es el factor decisivo para la industria de los prefabricados. No obstante, las nuevas tendencias de la industria del concreto destinadas a cumplir los requisitos de sustentabilidad evidencian la necesidad de seguir optimizando. Los productos Glenium ACE han contribuido a la eficiencia energética de la industria de los prefabricados de concreto al ser componentes esenciales de la tecnología del sistema de energía cero. El creciente consumo de adiciones del cemento, las variantes de clinker generadas en la industria del cemento debido al empleo de combustibles secundarios y los crecientes requisitos de la resistencia mecánica y la durabilidad del concreto originan interacciones complejas en la matriz de concreto. En consecuencia las propiedades del concreto presentan variaciones que pueden provocar un debilitamiento de la resistencia de todo el sistema.

Nuevos fluidificantes para mejorar la resistencia
El punto decisivo de la nueva serie de aditivos químicos es el control preciso de la cinética de adsorción de las moléculas de fluidificante en las partículas de cemento, así como el control de la reología del cemento, especialmente cuando las adiciones empleadas contienen reducidos porcentajes de polvo mineral. El control de la absorción adquiere importancia al controlar la absorción de las moléculas de éter de policarboxilato en las partículas de cemento para poder aprovechar el rendimiento del fluidificante en su totalidad y minimizar los problemas de incompatibilidad que podrían originarse en las mezclas complejas de cementos y adiciones del cemento en comparación con los primeros productos Glenium ACE; destaca su reducida tendencia al sangrado o la segregación, aunque cuentan con un efecto plastificante similar. Asimismo, muestran un mantenimiento mejorado de la trabajabilidad.
La evaluación reológica tiene gran importancia con respecto a la caracterización de la cohesión del concreto. No obstante, un colado y un curado sencillos del concreto no siempre se relacionan con sus parámetros reológicos. Bajo esta premisa, Magarotto et. al., llevaron a cabo una comparación de diferentes métodos técnicos (mesa de vibrado y cajón de llenado) con los correspondientes estudios reológicos. Con los resultados se demostró que el cajón de llenado es un instrumento apropiado para estudiar la cohesión y moldeabilidad de los concretos fluidos. Este trabajo de investigación también proporciona la demostración del incremento de la moldeabilidad cuando se utiliza la nueva serie de aditivos Glenium. De modo que el notable aumento de la maleabilidad, atribuido al Glenium ACE 400, puede influir positivamente en numerosos aspectos de la producción de los prefabricados de concreto:
• Menor consumo energético y procesos de mezclado más rápidos.
• Bombeo más sencillo del concreto.
• Colado del concreto más sencillo y llenado más uniforme del concreto en los moldes.
• Curado más sencillo y rápido.
• Mejora de la calidad del concreto arquitectonico.
Con este estudio se ha podido dar un importante paso hacia este nuevo éter de policarboxilato que da a la industria de los prefabricados de concreto el instrumento adecuado para hacer frente a los retos futuros dentro del marco de un desarrollo sustentable, pero con una mayor resistencia ante las variaciones de la composición del cemento y de las propiedades de los agregados. Lo mismo ocurre con las adiciones del concreto.

Referencia: Mike Bellou, presidente de Builder Fibers & Shotcrete Suppley Taylorsville, UT, en Shotcrete. Summer, 2008.

 

E Q U I P O_ Y _M A Q U I N A R I A

Un novedoso sistema de limpieza

Hay ocasiones en las que las advertencias, la planificación y el cuidado de las herramientas de trabajo no alcanzan cuando se trata de limpiar las ollas. Los accidentes ocurren y, aunque se pueden minimizar los riesgos y disminuir su frecuencia, aparecen sin pedir permiso. Que el concreto se endurezca dentro del tambor mezclador del camión-revolvedora es uno de esos accidentes que más dolores de cabeza provoca.
Una empresa de Tampa, Florida (EUA), desarrolló un nuevo método de limpieza más rápido y menos costoso para la salud económica de las empresas productoras de concreto premezclado y, por lo tanto, también para la salud corporal de sus operarios.

Problemas latentes
La limpieza de las revolvedoras suele ser de manera manual. Una persona ingresa al tambor mezclador y mecánicamente se procede a desprender el concreto adherido a sus paredes. Sin embargo, romper y desprender concreto produce mucho polvo, siendo necesaria la utilización de elementos de seguridad, como máscaras antipolvo y respiradores que minimicen los riesgos. Asimismo, la utilización del martillo neumático para romper y desprender concreto expone al trabajador a altos niveles de ruido, debiéndose tomar las medidas adecuadas, tales como un protector auditivo efectivo. El riesgo es alto si el empleado no está debidamente capacitado, y el uso de ropa y protectores es imprescindible a causa del alto nivel de humedad y el esfuerzo físico que exige.
Por supuesto que existen otros tipos de riesgos físicos. Los accidentes y golpes pueden ocasionar serias lesiones. Las medidas de seguridad deben incluir un entrenamiento previo, un adecuado equipamiento y el control de que el tambor se encuentre debidamente trabado y asegurado. Y si bien el principal problema a resolver es, sin duda, la seguridad física de las personas que deben poner en funcionamiento nuevamente esas imprescindibles máquinas, lo cierto es que existen otras dificultades de orden operativo a solucionar. Así, un camión inutilizado por varios días resulta crítico en ciertas circunstancias. Aunado al costo de la pérdida de material hay que sumarle otros costos y multas por posibles incumplimientos.

Un método novedoso
Ready Jet es una empresa norteamericana que desarrolló un sistema de limpieza de tambor que minimiza los riesgos físicos de los operarios, ya que evita su entrada al tambor. Mediante una bomba de agua a alta presión se posibilita una limpieza precisa y completa en un corto tiempo sin utilizar compuestos químicos. La máquina es
automática, móvil y autónoma. Es manejada a control remoto inalámbrico. Su diseño de torre/pluma multiposición limpia todos los tambores mezcladores independientemente de su tamaño con un consumo de agua reducido y en un procedimiento fácil y seguro.
Con la limpieza del concreto de las ollas con este método se logra un tiempo de trabajo entre 60 y 90 minutos; un periodo fuera de servicio del camión mezclador de no más de tres horas en los cuales se pueden limpiar hasta cuatro camiones por día. Asimismo, requiere como insumo solamente agua limpia (no se adicionan químicos) y el equipo se controla en forma remota desde fuera de la olla. c

Referencia: Conferencia por internet en la Federación Iberoamericana de Concreto Premezclado (FIHP), impartida por Blasters Ready Jet, trasmitida en vivo a las asociaciones miembros de la entidad. "Limpieza de residuos de hormigón en el equipo mezclador con agua a alta presión" en Hormigonar (Asociación Argentina del Hormigón Preparado), abril, 2009.

 

T U B O S

Tubos y concreto

Tubos y concreto, al concreto de consistencia seca también se le denomina sin revenimiento, con revenimiento cero o con revenimiento negativo. Se ha desarrollado para aplicaciones en las cuales es posible la transferencia de alta energía durante la colocación del concreto –como en la elaboración de tubos y productos de concreto–, así como en los casos donde se desean bajos contenidos de material cementante para reducir fenómenos ocasionados por el calor de hidratación del cemento y la contracción del concreto, por ejemplo la construcción de presas con concreto compactado mediante rodillo. La determinación de los casos en que resulta conveniente utilizar concreto de consistencia seca está asociada con los costos de cada proyecto, que incluyen los costos de la materia prima, de mano de obra y de los equipos necesarios. En el caso de proyectos con elementos prefabricados de concreto es mejor usar concreto de consistencia seca pues se reduce sensiblemente el costo de materias primas por la menor dosificación de cemento; es posible rebajar el costo de mano de obra por la estandarización de tareas y, aunque se incrementa el costo de los equipos requeridos, puede diferirse en muchas unidades.

Consideraciones de diseño
La mayoría de las consideraciones para diseñar concreto de consistencia seca son iguales a las de concreto de consistencia plástica y, por lo tanto, se requiere dosificar la mínima cantidad de agua de acuerdo con los requerimientos de colocación, consolidación y acabado para tener influencia favorable en resistencia y durabilidad. El volumen de agua en las mezclas secas para proporcionar una consistencia determinada es función de la combinación de agregados y no varía según el contenido de cemento. La Guía ACI 211.3, establece una metodología para el diseño de concreto sin revenimiento igual a la del concreto de consistencia plástica en la cual a partir de la consistencia deseada, se determina la cantidad de agua dependiendo del tamaño máximo del agregado, se establece el volumen de agregados, se elige la relación agua/ cementante y por último se define el contenido de cemento.
En productos prefabricados de concreto de consistencia seca se requiere cohesividad para que el concreto retenga su forma después de retirados los moldes. Por ello, además de consideraciones sobre el contenido de pasta, debe tenerse en cuenta que la granulometría sea continua y que el contenido de arena sea el mínimo posible. Las normas para producción de concreto de consistencia seca son menos exigentes en cuanto a los requisitos de granulometría de los agregados, pero más rigurosas en cuanto a la variabilidad de la misma, por lo que generalmente es necesario ajustar con mayor frecuencia la proporción de los agregados. Por su parte, las consideraciones de durabilidad son aplicables dependiendo del tipo de producto y del medio ambiente local, por lo que deben verificarse los siguientes requisitos en el momento de diseño: Relación agua/material cementante, resistencia a compresión, uso del mayor tamaño máximo consistente con la disponibilidad, colocación y resistencia, dosificación, para que pueda ser eficientemente consolidado, geometría de los elementos; contenido
de ión cloruro en la mezcla, tipo de cemento y materiales cementantes acordes con la exposición, así como recubrimiento mínimo del acero.

Aplicaciones del concreto de consistencia seca
El concreto de consistencia seca se utiliza para la construcción de presas y carreteras mediante compactación con rodillo o para producir elementos prefabricados de concreto mediante equipos vibro compactadores, extrusores o centrífugos, que transmiten alta energía durante el proceso de compactación. También se aplica en la fabricación de elementos permeables con concreto poroso, el cual se elabora sin arena o con muy poca cantidad de ella. El concreto para elementos prefabricados tiene aplicaciones como estructuras pretensadas, tubería, dovelas, pozos de visita, bloques, adoquines, losetas y tejas, entre otras.

Ventajas
Algunas ventajas al utilizar concreto de consistencia seca en la elaboración de productos prefabricados son: que se reduce el tiempo de ejecución de proyectos, lo cual incide directamente en los costos; que se utiliza tecnología
que aumenta la precisión en los elementos a fabricar; por ejemplo, en la elaboración de dovelas para conformar anillos de túneles, la tolerancia dimensional es ± 0,5 m. Asimismo, aunque el proceso exige mano de obra especializada, requiere menor cantidad de personal tanto en la producción como en la fase de montaje. c

 

Referencia: Jaime Gómez jurado Sarria, (director de Calidad de Manufacturas de Cemento, SA), "Concreto de consistencia seca: una alternativa constructiva", en Noticreto (Publicación periódica de Asocreto), No. 96, sep/oct 2009.

 

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