Efectos sobre las propiedades del concreto por el uso de dos aditivos, un acelerante de fragua y un plastificante

Abstract

El presente trabajo de investigación tiene como finalidad dete1minar, mediante ensayos de laboratorio, los efectos del empleo de dos aditivos: un plastificante reduc­tor de agua y un aditivo acelerante de fragua, sobre las propiedades del concreto tanto en su estado fresco como en su estado endurecido.

Los aditivos a utilizarse son: el aditivo plastificante reductor de agua Plasti­ment HE, y el aditivo acelerante de fragua Plastocrete 161 HE, distribuidas por la firma SIKA PERU S.A. En la preparación del concreto se usará el Cemento Portland Tipo 1- Andino, y los diseños de mezcla se harán con las relaciones agua/cemento 0.45 y 0.50.

Para cada relación agua/cemento se harán las comparaciones entre el concreto patrón sin aditivos y el concreto preparado con diferentes dosificaciones de los aditivos. También se harán comparaciones entre el concreto patrón y el concreto con las diferentes dosificaciones de los aditivos, variando la relación agua/cemento.

Se estudiarán las características del concreto en su estado fresco, con los ensayos de Asentamiento, Exudación, Peso Unitario, Tiempo de Fraguado; así como en su estado endurecido, con los ensayos de Resistencia a la Compresión Axial, Resistencia a la Tracción por Compresión Diametral y Módulo de Elasticidad Estático.

El presente trabajo se ha dividido en 9 Capítulos, los que se describen a continuación:

Capítulo 1: Aquí se describe las propiedades y características del Cemento Portland Tipo I -Andino, se dan conceptos teóricos de un mecanismo de Hidratación propuesto por Bogue. Se añade los requerimientos del ASTM, junto a las características de los Cementos Peruanos.

Capítulo 2: Se realiza un estudio de los materiales a utilizarse en la preparación de la mezcla de concreto, se mencionan las características y propiedades físicas de los agregados fino y grueso a utilizar, el agregado fino proviene de la Cantera de Jicamarca, y el agregado grueso de material proveniente de la Planta de Agregados de Ansieta, perteneciente a UNICON Concreto Premezclado S.A. Las características de los agregados tienen gran importancia ya que de ellos depende en gran medida la resistencia final del concreto. Se añade los diferentes ensayos y requerimientos del ASTM en las características de los agregados.

Capítulo 3: Se describen las características generales de los dos aditivos utilizados en la construcción, un Plastificante Reductor de Agua, y un Acelerante de Fragua, se añade la Cartilla del fabricante donde se menciona sus usos, características, ventajas y modo de empleo de los mismos. Se mencionan los diferentes tipos de aditivos y su mecanismo de acción en la hidratación del concreto.

Capítulo 4: Se muestra el procedimiento seguido en el diseño de mezcla empleado, así como las dosificaciones obtenidas para las diferentes relaciones agua/cemento junto a diferentes dosificaciones de los aditivos. Se trabajan con dos relaciones agua/cemento básicas de 0.45 y 0.50, junto a diferentes dosificaciones de los dos aditivos, los ensayos se realizan con mezclas patrones sin aditivos, luego las mezclas se dosifican con los aditivos en las siguientes proporciones en peso del cemento, el aditivo plastificante reductor de agua Plastiment HE en 0.3% y 0.5% y el aditivo acelerante de fragua Plastocrete 161 HE en 0.2%, 1.00/4 y 2.5%. Se realiza la combinación de las diferentes dosificaciones de los aditivos para cada relación agua/cemento consideradas, reduciendo el agua de mezclado en cada caso, manteniendo un rango de asentamiento constante entre 3 a 4 pulgadas. Se obtienen 14 diseños de mezcla, 2 patrones y 12 con diferentes dosificaciones de los dos aditivos.

Capítulo 5: Se definen las propiedades del concreto al estado fresco, y se detallan los ensayos a realizar para la determinación de las características del concreto fresco como el Asentamiento en el Cono de Abrams, Peso Unitario, Tiempo de Fraguado y Exudación.

Capítulo 6: Se definen las propiedades del concreto al estado endurecido, y se detallan los ensayos a realizar para la determinación de las características del concreto como la Resistencia a la Compresión Axial a los 3, 7, 14 y 28 días, Resistencia a la Tracción por Compresión Diametral a los 28 días, y el Módulo de Elasticidad Estático a los 28 días de edad del concreto.

Capítulo 7: Se indican los Cuadros de Resultados y Comparaciones finales de las propiedades del concreto al estado fresco y endurecido, se establecen comparaciones entre las diferentes relaciones agua/cemento, así como entre las diferentes dosificaciones de los aditivos.

Capítulo 8: Se realiza el análisis de los resultados finales del concreto al estado fresco y endurecido, buscando establecer la mejor performance del concreto.

Capítulo 9: Este capítulo es el desenlace de la presente investigación ya que se llega a importantes conclusiones, a la vez se dan las recomendaciones respectivas en la dosificación y empleo de los materiales empleados.

Anexo A: En este anexo se presentan los Cuadros de Resultados particulares en forma más detallada, de los diferentes ensayos realizados.

Anexo B: En este anexo se incluye la Norma ASTM C-469 - 94 Método Standard para la Determinación del Módulo de Elasticidad Estático y la Relación de Poisson del Concreto en Compresión.

Anexo C: En este anexo se presentan fotografías de los equipos y materiales empleados en el Laboratorio de Control de Calidad de la empresa UNICON Concreto Premezclado S.A., en Ansieta, donde se realizaron la totalidad de ensayos en la presente investigación.