. EVALUACIÓN DE LOS ENSAYOS REALIZADOS

PROPIEDADES

Como ya se sabe el concreto fresco a edades tempranas presenta una serie de características o propiedades que evaluaran el respectivo desempeño de su estructura. Estas propiedades además nos brindarán información sobre el comportamiento del concreto a largo plazo entre los más importantes tenemos la resistencia media a la compresión (f’c) y la durabilidad del mismo.

En la sesión de laboratorio correspondiente se realizaron ensayos que permitieron el análisis de algunas de estas propiedades como:

_TRABAJABILIDAD:

La medición de esta propiedad es indirecta, cuantitativamente la podemos medir con el ensayo de asentamiento o prueba de revenimiento en la cual se hace uso del cono de Abrams.

Para el caso de nuestra mezcla de relación agua-cemento de 0.6 obtuvimos un slump de 14.5 cm lo que significa que el concreto obtuvo gran fluidez como se puede visualizar a continuación se produjo un revenimiento de forma normal lo que nos indica claramente que la mezcla presenta una escasa oposición a la deformación.

Fig. Revenimiento de la mezcla

Continuando con esta propiedad del concreto, otra forma indirecta de medir la trabajabilidad esta vez de manera cualitativa es mediante la cohesión que depende de la relación que existe entre la arena y el agregado global (a/A) y la tendencia a la segregación que depende complementariamente de la relación entre la piedra y el agregado global (G/A). Seguidamente podremos visualizar nuestra mezcla recién retirada de la mezcladora y podremos notar estas características.

Fig. Mezcla de concreto inicial Fig. Mezcla de concreto luego de 10 minutos

En campo se pudo apreciar un nivel bajo de exudación sobre todo en los bordes del boggie este bajo nivel de exudación nos permite deducir que existió grandes fuerzas de atracción entre las partículas más pequeñas del agregado en este caso la arena lo que permitió que al agregado y el cemento se asienten, como consecuencia se desarrolló una capa delgada de agua en la superficie. Por otra parte, lo más notorio fue la presencia de segregación (o descomposición mecánica) en la mezcla ya que es muy fácil reconocer en la parte inferior izquierda y derecha de la segunda imagen la presencia de más cantidad de piedra concentrada en comparación con el resto de la mezcla esto se debe a que el agregado grueso tiende a separarse del mortero.

_TEMPERATURA:

Esta propiedad influye indirectamente en la antes mencionada trabajabilidad ya que tanto el calor de hidratación como el agua que absorben los agregados y la perdida de agua por evaporación nos conllevan a una correspondiente perdida de slump. Es por esta razón que una mayor hidratación y evaporación se traducen en una pérdida de consistencia o trabajabilidad.

Podemos entender entonces que para concentraciones más altas de cemento (mezclas más ricas, es decir, relación agua/cemento baja) el calor de hidratación será mayor y por consiguiente aumentará la temperatura.

En el caso de nuestra mezcla (relación W/C = 0.6) la temperatura obtenida fue de 24.8°C como se puede apreciar a continuación. Este es un valor estándar tomando en cuenta que hemos usado cemento Sol ó Tipo I.

Fig. Temperatura de la mezcla de concreto

_OTRAS CARACTERÍSTICAS DE LA MEZCLA:

Peso Unitario:

El peso unitario del concreto nos brinda información importante acerca del desempeño del concreto fresco ya que determina el rendimiento del mismo. También aporta una valiosa información en el campo del control de calidad en las mezclas de concreto freso ya que es sabido que para mezclas estándares los valores del peso unitario oscilan entre 2240 y 2460 kg/cm3 como podemos apreciar a continuación.

Tabla. Valores de Peso Unitario para mezclas de concreto. Tomado de: http://notasdeconcretos.blogspot.pe/

Para nuestra mezcla de concreto obtuvimos un valor del peso unitario de 2391.298 kg/cm3 como podemos notar se encuentra dentro del rango establecido lo que nos puede cerciorar la buena calidad y rendimiento de la mezcla para los requerimientos y solicitaciones.

Porcentaje de Aire:

El porcentaje de aire se encuentra generalmente en función de las proporciones, características físicas de los agregados y los métodos de compactación. Como ya es sabido las mezclas de concreto tienden a contener un cierto nivel de aire que por más reducido que sea puede generar inconvenientes en el desempeño de la mezcla. Lo que sucede es que estas partículas de aire se juntan formando espacios vacíos irregularmente distribuidos dentro del concreto en distintas proporciones lo que provocará que el concreto se esfuerce por tracción y dada la poca resistencia que ofrece a este tipo de esfuerzos tiende a fisurarse. Nuestra mezcla de concreto obtuvo un valor de 1.65% de aire contenido en el concreto, el valor es adecuado tomando en cuenta el tamaño máximo de nuestro agregado como muestra la Tabla #2 del comité ACI 211 para dosificación de concretos.

Fig. Contenido de aire en la mezcla

GRÁFICOS

Para los valores obtenidos de las resistencias a la compresión a la edad de 7 días y 28 días para las tres relaciones agua – cemento (w/c) de 0.5,0.6 y 0.7; y además para los ensayos a compresión diametral de las 6 probetas de los tres grupos del horario obtuvimos los siguientes gráficos de dispersión.

. Resistencia a la compresión vs relación w/c a 7 DÍAS:

0.5 0.6 0.70

50

100

150

200

250

300

350

f´c vs w/c a 7 días

Relación agua/cemento

Resis

tenc

ia m

med

ia a

la co

mpr

esió

n

. Resistencia a la compresión vs relación w/c a 28 DÍAS:

0.5 0.6 0.70

50

100

150

200

250

300

350

400

450

f´c vs w/c a 28 días

Relación agua/cemento

Resis

tenc

ia m

med

ia a

la co

mpr

esió

n

Como podemos notar la resistencia a la compresión del concreto depende de la concentración de pasta cementante y agua (relación w/c) de la mezcla; y se puede observar con claridad que las mezclas con menor relación agua-cemento, es decir, mayor pasta o menor cantidad de agua poseen mayores resistencias que las mezclas con mayor relación agua-cemento, es decir, menor pasta o mayor cantidad de agua. También se pudo calcular el porcentaje de resistencia que se obtuvo a los 7 días, que para nuestro caso fue de 261.21 kg/cm2 lo que representa un 83.6 o aproximadamente un 84% de la resistencia a los 28 días de 312.51 kg/cm2. Para las demás relaciones agua/cemento se obtuvo 80.15 aproximadamente 80% (w/c = 0.5) y se obtuvo 78.9 aproximadamente 79% (w/c = 0.7). Esto nos indica que a medida que pasa el tiempo el concreto va adquiriendo mayores resistencias esto se debe a que los compuestos del cemento en este caso la Belita o Silicato Bicálcico (Ca2SiO4) presenta una velocidad de hidratación lenta en comparación al Silicato Tricálcico (Ca3SiO4), es

por esto que el concreto seguirá ganado resistencia con el paso del tiempo, pero cabe mencionar que las variaciones cada vez serán en menores cantidades debido a la concentración de Belita.

En el siguiente gráfico se mostrará una comparación de las resistencias a la compresión de las tres mezclas a distintas edades.

. Resistencia a la compresión vs edad:

5 10 15 20 25 300

50

100

150

200

250

300

350

400

450

f´c vs edad

w/c 0.6Linear (w/c 0.6)Exponential (w/c 0.6)Linear (w/c 0.6)w/c 0.7w/c 0.5

Edad (días)

Resis

tenc

ia a

la co

mpr

esió

n (k

g/cm

2)

Finalmente se mostrará la resistencia a la tracción de las mezclas a partir de un ensayo en el que evaluó la resistencia a la compresión diametral de las probetas.

. Resistencia a la compresión vs edad:

0.5 0.6 0.70

5

10

15

20

25

30

35

40

45

f´t vs w/c a 28 días

Relación agua/cemento

Resis

tenc

ia m

med

ia a

la tr

acció

n

Como se puede apreciar las proporciones se mantienen, es decir, para las mezclas con menor relación agua-cemento, es decir, mayor pasta o menor cantidad de agua poseen mayores resistencias que las mezclas con mayor relación agua-cemento, es decir, menor pasta o mayor cantidad de agua. Pero es importante mencionar que los valores para la resistencia a la compresión son claramente bajos en comparación a los obtenidos por resistencia a la compresión. Este resultado es obvio ya que como es sabido el concreto es un material muy resistente a las cargas, pero a su vez es frágil ya que para pequeñas deformaciones el material falla rápidamente incluso hasta la rotura.