Estudio del concreto usando aditivo reductor de agua de alto rango para concretos de mediana a alta resistencia

• Autor: Cóndor Lapa, Fisher Lincoln
• Formato: tesis de grado
• Fecha de Publicación: 2024
• Institución: Universidad Nacional de Ingeniería
• Repositorio: UNI-Tesis
• Lenguaje: español
• OAI Identifier: oai:cybertesis.uni.edu.pe:20.500.14076/28233
• Enlace del recurso: http://hdl.handle.net/20.500.14076/28233
• Nivel de acceso: acceso abierto
• Materia: Concreto de alta resistencia; Aditivos; Concreto; Propiedades mecánicas; https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.01.01

Actualmente, debido a factores como el rápido crecimiento de las ciudades o al constante avance de la tecnología, se requieren estructuras de grandes dimensiones y siendo el concreto armado el material de construcción más usado a nivel global, se necesita que este pueda soportar mayores esfuerzos. Debido a lo anterior, se diseñan estructuras de concreto que cada vez cuentan con una mayor cantidad de acero, debiendo de usarse mezclas de concreto que sean fluidas sin que esto disminuya su resistencia tras el fraguado. En la búsqueda de obtener mezclas de concreto fluidas que alcancen altas resistencias, se desarrollaron los aditivos plastificantes. Sin embargo, con el paso del tiempo, estos vienen siendo mejorados, cambiando sus componentes. Se han desarrollado investigaciones acerca del uso de estos aditivos, pero debido a que estos se vienen modificando, se deben realizar periódicamente investigaciones acerca de su efecto en el concreto. La última generación de estos aditivos fue denominada como “superplastificantes reductores de alto rango”, y está conformado por policarboxilatos. Si bien se han realizado algunas investigaciones acerca del aditivo superplastificante de última generación (reductor de agua de alto rango), la mayoría se enfocó en estudiar el asentamiento y la resistencia a compresión. Por tanto, la investigación tuvo como objetivo conocer los efectos que genera la incorporación de aditivo reductor de agua de alto rango en diversas propiedades del concreto de mediana a alta resistencia en su estado fresco (asentamiento, peso unitario, fluidez, contenido de aire, exudación y tiempo de fraguado) y en su estado endurecido (resistencia a tracción y resistencia a compresión). Todos los ensayos fueron realizados en el Laboratorio de Ensayo de Materiales (LEM) de la Universidad Nacional de Ingeniería. La investigación que se realizó fue de tipo experimental, de nivel comparativo y se desarrolló bajo un método inductivo. En la presente investigación se usó agregado fino de la cantera Trapiche y agregado grueso de la cantera UNICON. Previo a la producción del concreto se realizaron ensayos a los agregados fino, grueso y en conjunto (agregado global) para encontrar la proporción óptima entre estos. Tras lo cual, se realizaron ensayos al concreto en estado fresco y endurecido, se trabajó con 12 diseños de mezcla (3 de concreto patrón y 9 con aditivo); estos diseños se realizaron buscando un asentamiento de 6” a 7”. Se usaron relaciones agua/cemento de 0.45, 0.50, 0.55; y luego para cada relación agua/cemento del concreto patrón se usó las dosificaciones de aditivo en 0.85%, 1.00% y 1.25% del peso de cemento. Se concluyó que, con la incorporación del aditivo reductor de alto rango, el efecto en las propiedades del concreto en estado fresco fueron: el peso unitario aumentó ligeramente; la fluidez aumentó, pero para una dosis de 1.25% disminuyó, por lo que habría un punto en el que a mayor dosificación, la fluidez dejaría de aumentar; el contenido de aire aumentó, pero este aumento no tuvo un impacto significativo en la resistencia a compresión; la exudación aumentó en promedio un 90%, lo cual podría ayudar a disminuir el fisuramiento de algunos elementos de concreto; y el tiempo de fragua tanto inicial como final aumentaron en promedio un 20%, lo cual sería beneficioso para estructuras en climas cálidos. También se concluyó que, con la incorporación del aditivo reductor de alto rango, el efecto en las propiedades del concreto en estado endurecido fue: la resistencia a compresión aumentó, para la relación agua/cemento de 0.45 se obtuvo una resistencia a 28 días de 335.85 kg/cm2 para el concreto patrón y con aditivo fue de 703.46 kg/cm2 que representa un aumento del 109%; y la resistencia a tracción también aumentó, para la relación agua/cemento de 0.45 se obtuvo una resistencia a 28 días de 36.76 kg/cm2 para el concreto patrón y con aditivo fue de 58.79 kg/cm2 que representa un aumento del 60%. El incremento de ambas resistencias supera ampliamente al producido por aditivos plastificantes de generaciones anteriores, valores que son presentados dentro de la sección de antecedentes.