Influencia de la aplicación del aditivo acelerante de resistencia temprana en las propiedades del concreto - Huaraca Gamboa, Jorge Luis (2021)
En la presente investigación se muestra el comportamiento del concreto utilizando aditivos acelerantes para estudiar su influencia en las principales propiedades en el concreto en estado fresco y endurecido. Se han planteado diferentes diseños: concreto patrón y concretos con aditivo acelerante de fragua y de resistencia para su análisis. Se trasladaron los agregados al Laboratorio de Ensayos de Materiales para su almacenamiento y posterior ensayo. Para obtener las propiedades físicas del agregado, se realizaron los ensayos de análisis granulométrico, peso unitario, peso unitario compactado, peso específico, porcentaje de absorción y contenido de humedad siguiendo las recomendaciones descritas en las Normas Técnicas Peruanas de cada respectivo ensayo. Así mismo, mediante el PUC de la combinación de agregados, se determinó que la mejor proporción de arena y piedra, que logran una adecuada distribución de sus partículas al ser combinadas, es de 50% cada una. Se anexa, a la presente investigación, una galería de imágenes donde se describe el procedimiento de cada ensayo realizado. Para el desarrollo del diseño de mezcla, se utilizaron las propiedades físicas de los agregados previamente calculadas y su porcentaje de participación (mejor proporción arena/piedra). Se determinó el porcentaje de aire atrapado en el concreto mediante la recomendación del ACI. Se realizaron los diseños considerando una cantidad inicial de agua y cemento para luego calcular los pesos de los demás componentes, una vez calculados los diseños se realizaron los ensayos en laboratorio dando por aceptado aquel diseño cuyo asentamiento estuvo en un rango de 3" a 5". Así mismo, se realizaron diferentes diseños de mezcla para el concreto patrón y con 1.20% y 2.40% de aditivo de acelerante de fragua y resistencia para las relaciones agua/cemento 0.45, 0.55 y 0.65. Respecto a los resultados en estado fresco, los asentamientos fueron mayores , para la relación a/c = 0.65, el Peso Unitario para diseños con la misma relación a/c utilizando aditivo acelerante de fragua y resistencia tienden a ser mayores respecto al diseño patrón, para diseños de mayor relación a/c se obtienen mayores valores del porcentaje de Contenido de Aire, el porcentaje de exudación tiende a ser mayor conforme aumente la relación a/c. Respecto a los resultados obtenidos en el concreto en estado endurecido, se mencionan los más importantes, tiempo de fragua, roturas de probeta por compresión y tracción por compresión diametral. Para diseños con a/c = 0.65 se pudo reducir en más de una hora el fraguado inicial y final, respecto a la rotura de probetas por compresión las resistencias obtenidas a los 3 y 7 días se observa un incremento para aquellos diseños con aditivo y una disminución de resistencia a los 28 días respecto al diseño patrón. Así mismo, las probetas ensayadas a tracción por compresión diametral se observa un incremento en las resistencias a los 3 y 7 días y una disminución de resistencia a los 28 días respecto al diseño patrón. Por último, se cumplieron con los objetivos y la hipótesis planteada en la presente investigación. El uso del aditivo logra acelerar las resistencias iniciales del concreto y permite un rápido fraguado favoreciendo principalmente su uso en climas fríos/heladas, ya que, evita el posible congelamiento de pequeñas cantidades agua en la mezcla de concreto. Así mismo, se logran diseños con menor cantidad de cemento y agua, cuyos resultados se pueden apreciar en el Capítulo VI: Análisis de resultados. Entre los principales resultados, se tienen: ✓ El ensayo de tiempo de fragua resultó ser menor para aquellos diseños de mezcla donde se utilizó el aditivo acelerante de fragua y de resistencia. • Para aquellos diseños donde la relación a/c fue de 0.45 se pudo reducir el fraguado inicial en 60 minutos y el fraguado final en 51 min. • Para aquellos diseños donde la relación a/c fue de 0.55 se pudo reducir el fraguado inicial en 51 minutos y el fraguado final en 52 min. • Para aquellos diseños donde la relación a/c fue de 0.65 se pudo reducir el fraguado inicial en 1 hora con 24 minutos y el fraguado final en 1 hora con 3 minutos. ✓ Respecto a la resistencia a la compresión, al hacer constante la relación a/c y variar el porcentaje de aditivo, se observa un incremento de la resistencia a los primeros días, además de una disminución de la resistencia final con respecto al del diseño patrón. • Para la relación a/c de 0.45, la resistencia a la compresión en los diferentes diseños se incrementó en 6.01 % y 8.82% a los 3 y 7 días respectivamente, y a los 28 días se redujo hasta en un 15.18%. • Para la relación a/c de 0.55, la resistencia a la compresión en los diferentes diseños se incrementó en 6.56% y 6.07% a los 3 y 7 días respectivamente, y a los 28 días se redujo hasta en un 12. 72 %. • Para la relación a/c de 0.65, la resistencia a la compresión en los diferentes diseños se incrementó en 20.53% y 5.95% a los 3 y 7 días respectivamente, y a los 28 días se redujo hasta en un 7.92 %. En el caso de la tracción por compresión diametral, se planteó realizar solo diseños para la relación a/c de 0.55. Utilizando el aditivo de acelerante de fragua y resistencia se obtuvieron valores mayores a los primeros días respecto al diseño patrón, a diferencia de la resistencia final, que resultó ser menor. Se llegó a incrementar la resistencia a los 3 y 7 días en 13.74% y 5.80% respectivamente, y a los 28 días se redujo hasta en un 11.23%.