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Introducción Actualmente, en México los criterios de durabilidad son considerados y juegan un papel importante en los requerimientos considerados para diseñar, construir o reparar una estructura de concreto. Esto ha sido fortalecido mediante la generación y/o actualización de normativa mexicana (ONNCCE) [1-5] que describe procedimientos y criterios que deben tomarse en cuenta. Las especificaciones técnicas de cada proyecto, alcance, aplicación y medio ambiente de exposición son el punto de referencia para la selección de los materiales que deben emplearse para cumplir con las especificaciones en cada caso. La resistencia mecánica a la compresión, si no es el criterio más importante en la ingeniería civil, tiene un peso específico, dado que en la mayoría de los proyectos es un valor descrito de manera puntual a cumplir. Con base en estos puntos, disponibilidad de materiales y con el objetivo de incluir materiales en la construcción, esta investigación valoró el comportamiento de la ceniza volante, microsilica y escoria, como materiales sustitutos de cemento portland y agregado grueso, sin perder de vista el aspecto económico, esto significa que los diseños se realizaron considerando el costo de una mezcla de concreto con materiales ordinarios.
Desarrollo experimental Se fabricaron cuatro mezclas de concreto, los detalles de los diseños se presentan en la Tabla 1.
Tabla 1. Mezclas fabricadas
De cada mezcla se fabricaron nueve cilindros de 10x20 cm para ensayos de durabilidad y cinco cubos de 10x10x10 para ensayos de resistencia a la compresión. A partir de las muestras cilíndricas obtenidas de cada mezcla, se realizaron ensayos conforme a normativa mexicana (ONNCCE) e internacional (ASTM) y se refieren a: Resistividad eléctrica [2], velocidad de pulso ultrasónico [3], permeabilidad rápida al ión cloruro [4] y resistencia mecánica a la compresión a diferentes edades [5]. Resultados A continuación, se presentan resultados de los ensayos del concreto endurecido: velocidad de pulso ultrasónico, resistividad eléctrica real, permeabilidad rápida al cloruro y resistencia a la compresión por un período de 120 días. Resistividad eléctrica En la gráfica 1, se aprecia que los valores de resistividad eléctrica de MI, durante las mediciones a 56 días el nivel de porosidad fue excesivo, aunque posterior a este tiempo se ubicó en nivel de porosidad de consideración. Este nivel fue alcanzado por MIII a 14 días y por MII y MIV a 28 días. De manera general, se aprecia que todas las mezclas se ubicaron en nivel de porosidad de consideración, pero es importante mencionar que los valores de resistividad eléctrica en MI fueron menores, esto significa que se prevé que, aunque el transporte de agentes agresivos en las cuatro mezclas será rápido en MI será más rápido aún.
Gráfica 1. Resultados de resistividad eléctrica a 120 días
Velocidad de pulso ultrasónico La gráfica 2 presenta los valores de velocidad de pulso ultrasónico y se observó que en las cuatro mezclas los valores fueron superiores a 4000 m/s, valor que conforme a los criterios del Manual de la Red Durar (Oladis, Aleida, 2000) indican que la calidad de las mezclas de concreto resultó durable durante el monitoreo.
Gráfica 2. Resultados de velocidad de pulso ultrasónico a 120 días
Permeabilidad rápida al ión cloruro A partir de la gráfica 3, es evidente que la permeabilidad de MIII fue menor respecto al resto de las mezclas en todas las edades de evaluación (28, 56 y 90 días), oscilando entre nivel de penetrabilidad baja a muy baja. En cuanto al comportamiento de MII y MIV, a 28 días los resultados indicaron nivel de penetrabilidad moderada, a 56 días se ubicaron en nivel de penetrabilidad baja y a 90 días se ubicaron en nivel de penetrabilidad muy baja, igualando el nivel de MIII alcanzado a 90 días también. Por otro lado, el nivel de permeabilidad de MI osciló de alto a moderado, indicando mayor penetrabilidad que las tres mezclas restantes.
Gráfica 3. Resultados de permeabilidad rápida al ion cloruro
Resistencia a la compresión De acuerdo con la gráfica 4 y criterio del Manual Red Durar [6] que considera que la resistencia mecánica a la compresión aceptable para un concreto de elevada resistencia es >45 MPa, MI y MIII alcanzaron este valor a 7 días, mientras MIV lo adquirió a 28 días y MII a 90 días. El desarrollo de la resistencia de MIII fue similar a la mezcla de referencia (MI) mientras MII desarrolló una resistencia menor y más lenta respecto al resto de las mezclas.
Gráfica 4. Resultados de resistencia mecánica a la compresión a 90 días
Conclusiones
Bibliografía 1.-NMX-C-105-ONNCCE-2010: Industria de la Construcción-Cementos hidráulicos Gabinetes y cuartos húmedos y tanques de almacenamiento para el curado de especímenes de mortero y concreto de cementantes hidráulicos”. 2.- NMX-C-514-ONNCE "Industria de la construcción - resistividad Eléctrica del concreto Hidráulico - Especificaciones y métodos de ensayo., (2016). 3.-NMX-C-275-ONNCCE Determinación de la velocidad de pulso ultrasónico a través del concreto-método de ensayo, 2019) 4.- ASTM C 1202 Standard Test Method for Electrical Indication of Concrete’s Ability to Resist Chloride Ion Penetration, American Society for Testing and Materials. 1 (2012). https://doi.org/10.1520/C1202-12.2 5.- NMX-C-083-ONNCE-2002 Determinación de la resistencia a la compresión de cilindros de concreto, (2002). 6.-Oladis, Aleida, C. and P. (2000). Manual de inspección, evaluación y diagnóstico de corrosión en estructuras de hormigón armado. DURAR.
RENDÓN Mariela LÓPEZ Abraham SÁNCHEZ Everardo |
