Mòdul elàstic de formigó autocompactant a edats primerenques

Abstract

[ES] El presente trabajo pretende analizar el Módulo Elástico del hormigón autocompactante a edades tempranas, 24 y 48 horas, comparándolos con los resultados a 28 días y con los de un hormigón tradicional a las mismas edades. El módulo de deformación es la relación entre la tensión y la deformación unitaria y depende de la deformabilidad de cada uno de sus componentes. La microestructura del hormigón presenta una estructura heterogénea que muestra diferentes comportamientos a lo largo del proceso de carga debido a sus diversas fases: los áridos, la pasta matriz y la interfase entre el árido y la pasta. De esta forma, un cambio en cualquiera de los componentes fundamentales representa un cambio en la respuesta del módulo y en general en el comportamiento del hormigón. El hormigón autocompactante (HAC) se define como un hormigón que, a consecuencia de una dosificación estudiada y del empleo de aditivos superplastificantes específicos, se compacta bajo la acción de su propio peso sin necesidad de energía de vibración ni de ningún método de compactación alternativo, sin que presente segregación, bloqueo del árido grueso, sangrado o exudación de la lechada. El HAC se caracteriza por su alta cohesión y fluidez. Para conseguir la viscosidad adecuada, aunque muchas veces se emplean aditivos específicos, se suele recurrir al uso de altos contenidos en finos. El gran contenido de finos hace que las propiedades de la pasta sean dominantes y permiten que el mortero lubrifique la superficie en contacto entre los áridos, reduciendo la fricción entre las partículas de mayor tamaño e incrementando la distancia entre los áridos gruesos, lo que disminuye la posibilidad de su bloqueo. Todo esto mejora en parte la trabajabilidad y permite al mismo tiempo una mayor compacidad, es decir una mayor densidad de empaquetamiento del esqueleto granular de los áridos. En este trabajo de investigación se analiza la influencia en el Módulo de elasticidad del mayor contenido en pasta en la composición del HAC, comparando los resultados de los dos primeros días con el del día 28 después de su fabricación. Así mismo, se estudia la diferencia de los resultados respecto a un hormigón tradicional (HC). Se han realizado un total de 107 ensayos del Módulo de elasticidad sobre seis dosificaciones diferentes de HAC. Estas dosificaciones se dividen primeramente en dos grupos con diferentes tamaños máximos del árido, 12 mm y 20 mm. En cada grupo se fabrican tres dosificaciones de diferente resistencia, tomando como dato fijo para cada una de ellas la relación agua/cemento (A/C). Esta relación agua/cemento se mantiene constante en las dosificaciones equivalentes de cada uno de los dos grupos con diferentes tamaños máximos de árido.

[EN] This study analyzes the Elastic Modulus of self-compacting concrete (SCC) at early ages, 24 and 48 hours, compared to 28 days results and conventional concrete results at the same ages. The deformation modulus is the relationship between stress and strain and depends on the deformability of each of its components. Microstructure of concrete has a heterogeneous structure showing different behaviours during the loading process because of its different phases: the aggregates, the cement paste and the interface between the aggregates and the paste. Consequently, a change in any of the main components represents a change in the deformation modulus and generally in the concrete behaviour. Self-compacting concrete is defined as a concrete that, due to the use of specific superplasticizers additives and a studied dosage, is compacted under the action of its own weight without vibration energy or any alternative compacting method needed, furthermore, it doesn¿t pose problems like segregation, coarse aggregate blocking or bleeding. SCC is characterized by its high flowability and cohesion. To achieve the proper viscosity, although it is common the used specific additives, mixtures with high fines contents are usually used. This high fines content makes the paste properties dominant in its general behaviour and allows the mortar to lubricate the contact surface between the aggregates, which reduces friction and increases the distance between the coarse aggregates, decreasing the possibility of blockage. All this improves workability and at the same time increases compactness, in other words, a higher packing density of the granular aggregate skeleton is achieved. In this study, the influence on the modulus of elasticity of different compositions of SCC with different past contents is analysed. The results of the first two days are compared with the results of the 28th day after casting. The differences with a conventional concrete (CC) have also been studied. A total of 107 modulus of elasticity tests have been carried out on six different mixtures of SCC. These mixtures are divided into two groups with different maximum aggregate sizes, 12 mm and 20 mm. Each group is divided in three different mixtures of different strengths, fixing in each of them the water/cement ratio (W/C). The water/cement ratio is kept constant in equivalent mixtures of each of the two groups with different maximum aggregate sizes.

[CA] En el present treball es pretén analitzar el Mòdul Elàstic del formigó autocompactant a edats primerenques, 24 i 48 hores, comparant-lo amb el resultant a 28 dies i amb el del formigó tradicional a les mateixes edats. El mòdul de deformació és la relació entre la tensió i la deformació unitària i depèn de la deformabilitat de cadascun dels seus components. La microestructura del formigó presenta una estructura heterogènia que mostra diferents comportaments durant el procés de càrrega per les diverses fases: els àrids, la matriu de la pasta i la interfase de l¿àrid de pasta. D¿aquesta manera, un canvi de qualsevol dels components fonamentals representa un canvi en la resposta del mòdul i en general en el comportament del formigó. El formigó autocompactant (FAC) es defineix com un formigó que, com a conseqüència d¿una dosificació estudiada i d¿emprar additius superplastificants específics, es compacta per l¿acció del seu propi pes, sense necessitat d¿energia de vibració ni de qualsevol altre mètode de compactació, no presentant segregació, bloqueig de l¿àrid gruixut, sagnat ni exsudació de la lletada. El FAC es caracteritza per la seua alta cohesió i fluïdesa. Per aconseguir la viscositat adequada, encara que moltes vegades s¿utilitzen aditus específics, se sol recórrer a l¿ús d¿alts continguts en fins. El gran contingut de fins fa que les propietats de la pasta siguen dominants i permeten que el morter lubrifique la superfície en contacte entre els àrids, reduint la fricció entre les partícules de major grandària i incrementant la distància entre els àrids gruixuts, el que disminueix la possibilitat de bloqueig. Tot açò millora en part la treballabilitat i permet al mateix temps una major compacitat, és a dir, una major densitat d¿empaquetament de l¿esquelet granular dels àrids. En aquest treball d¿investigació s¿analitza la influència en el Mòdul d¿Elasticitat del major contingut de pasta en la composició del FAC, comparant els resultats dels dos primers dies amb el del dia 28 després de la seua fabricació. Així mateix s¿estudia la diferència dels resultats respecte d¿un formigó tradicional (FT). Es realitzen un total de 107 assajos del Mòdul d¿Elasticitat sobre sis dosificacions diferents de FAC. Aquestes dosificacions es divideixen primerament en dos grups amb diferents grandàries màximes de l¿àrid, 12 mm i 20 mm. En cada grup es fabriquen tres dosificacions de diferent resistència, agafant com a data fixa per a cadascuna d¿elles la relació aigua/ciment (A/C). Aquesta relació aigua/ciment es manté constant en les dosificacions equivalents de cadascun dels dos grups amb diferents grandàries màximes d¿àrid.