Concreto autocompactante de baja resistencia: del mito a la realidad.

Desde la concepción tradicional de un concreto autocompactante con características tales como flujo y resistencia a la segregación, la normatividad EFNARC (The European Federation of Specialist Construction Chemicals and Concrete Systems – Directrices europeas para el hormigón autocompactante) determinó su posibilidad usando altas cuantías de pasta, por lo cual es adecuado esperar una alta resistencia a la compresión, sin embargo ¿es posible lograr un concreto con capacidad autocompactante de baja resistencia a la compresión? Hablamos de valores cercanos a 10MPa.

1. Nulo acceso para instalación de tubería y posterior vibrado en la zona de oquedad (altura aproximada de 60 m).
2. Se requería un Autocompactante de f’c= 10 MPa y una extensión de 65 cm ± 5 cm.

Siendo así, para el desarrollo de la mezcla requerida para la actividad de restitución nos encontrábamos entre otros retos, el de lograr una mezcla autocompactante con bajo contenido de cementante (180 kg/m3 y relación a/cte > 1), por lo tanto, entre las opciones para compensar la ausencia de finos se utilizaron inicialmente diferentes combinaciones de adiciones, no obstante, no se lograba el resultado esperado, por lo cual se procedió a reemplazar el filler faltante empleando gravas sin lavar. El control de los materiales sin lavar, correspondientes a grava 1” y arena procedente de excavación subterránea (Pasante en malla N°200 grava Ø1” > 3% y Pasante en malla N°200 arena > 18%) es exigente, pues la granulometría fina de estos materiales son clave como llenante del concreto, ayudando a reducir las fricciones internas entre gravas e incrementando la fluidez, para finalmente, de esta manera lograr los parámetros que garantizan la condición de un concreto autocompactante en condición de laboratorio, evaluando el desempeño en estado fresco llevando a cabo ensayos tales como, escurrimiento, T500, capacidad de paso mediante el método de caja en “L”, tiempos de fraguado y manejabilidad en el tiempo; adicionalmente los ensayos en estado endurecido correspondientes a resistencia a la compresión y determinación de módulo elástico.

Posteriormente, se centró esfuerzos en validar el comportamiento de la mezcla respecto a la segregación, para tal efecto se acordó ejecutar una prueba de fabricación industrial de 20 m3 del concreto y validar de modo experimental, el comportamiento posterior a una caída libre superior a 40 m.

Dicha prueba, comprendía en disponer en la parte baja un contenedor reforzado sin la tapa superior, el cual serviría de recipiente receptor de la mezcla y posteriormente facilitaría  extracción de núcleos para la evaluación del concreto. Posteriormente, de los recobros obtenidos, se logró observar que se conservaba el agregado grueso en diferentes fracciones (gruesos e intermedios), la adherencia registrada fue buena; encontrándose casos puntuales en los que se identificaban juntas pasta-agregado, efecto del primer impacto al momento de iniciar la colocación; por tanto, no fue causal de preocupación, puesto que se seleccionaron tramos representativos para corte de núcleos individuales, conservando una relación altura: diámetro de 2:1,
obteniendo la resistencia de acuerdo a la normativa correspondiente (ASTM C 42) y evidenciando valores cercanos a los 12 MPa pasado 28 días de curado, superando el f’c solicitado de 10 MPa. Finalmente, de acuerdo a los resultados obtenidos en las investigaciones de laboratorio referente a la composición del diseño autocompactante con un cementante de 180 kg/m3, relación a/cte > 1 y dosificación de gravas con aportes de finos en arena superior al 18% en el pasante de la malla N°200, se demuestra de forma practica la posibilidad de lograr mezclas con capacidad autonivelante, estable y de resistencia a la compresión baja (10 MPa).

 

Conclusiones

La investigación de la mezcla con características que representaban todo un reto, tales como la capacidad autocompactante con bajo contenido de cementante, la resistencia a la segregación y la baja resistencia, requirió esfuerzos en innovaciones desde el control tecnológico de la concepción de los materiales y su dosificación; llevando un paso más allá el desarrollo convencional de mezclas. Referencias: EFNARC (The European Federation of Specialist Construction Chemicals and Concrete Systems) – Directrices europeas para el hormigón autocompactante.