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Influencia de la temperatura ambiental en la resistencia del hormign preparado

Figura 1. Perfiles trmicos ambientales. (a) Condiciones de verano, (b) Condiciones

La Figura 3 muestra los resultados de resistencia a compresina los 28 das, as como los valores de asentamientode los hormigones fabricados bajo condiciones deverano e invierno, para cada una de las horas de fabricacin.En esta grfica se presentan los resultados de resistenciacon sus dispersiones y un ajuste lineal, asimismolos resultados de asentamiento estn marcados por crculosvacos y tambin estn ajustados linealmente.

Figura 3. Resistencia a compresin del hormign a 28 das y asentamientopodemos ver que la magnitud de losvalores de resistencia a compresin es mayor en inviernoque en verano, teniendo como punto intermedio el hormignde referencia (43,3 MPa). Tambin se observan lastendencias crecientes y decrecientes en la resistencia acompresin, para las condiciones de verano y de invierno,respectivamente.Por otro lado, se constata la influencia de la temperaturaambiental en la trabajabilidad del hormign fresco,teniendo la situacin ms desfavorable para las condicionesde verano, en las cuales los valores del asentamientoson muy bajos. Para el caso de las condiciones deinvierno, los valores del asentamiento son algo mayores,pero en ningn caso, dichos valores son similares al obtenidoen el hormign de referencia (9 cm). El asentamiento,en este caso, no tiene influencia sobre la resistencia.Estudio experimental sobre la influencia de la temperatura ambiental en la resistencia del hormign preparado. Bases tericasExperimental study of the effect of temperature on the strength of ready-mixed concrete. TheoryMater

Figura 5. Resultados del rozamiento interno de los ridos (indirectamente). (b) Penetracin de sonda de Vicat (c) Densidad compactada, (d) Consistencia del mortero (2 mtodos).

Los comportamientos observados en estos resultadosreflejan la influencia de la humedad y la temperatura enel ngulo de rozamiento interno de los ridos. tal como se ha visto, el ngulo de rozamientodisminuye a medida que aumenta la temperatura,y, consecuentemente, al contrario el flujo aumenta con latemperatura. Ello explica que para las condiciones deinvierno, con el rido seco, el porcentaje de flujo obtenidosea menor. Estos mismos comportamientos se observanen el 'Mtodo 2' de amasado (en el cual se aadeparte del agua junto con la arena en el inicio del mezcladoy el resto del agua casi al final del proceso, despusde haber aadido el cemento), en el que, por un lado, elflujo en invierno es menor y, por otro, el aportar agua deforma previa a los ridos por encima del punto de saturacindisminuye el ngulo de rozamiento interno y, consecuentemente,aumenta el flujo (1, 7).

Figura 6. Resultados obtenidos para morteros y pastas. (a) Variacin trmica y tiempo de reaccin,(b) Resistencia a compresin y consistencia.A manera de resumen, en la figura 6 (a) se muestran los resultados trmicos obtenidos para los morteros y las pastas bajo todas las condiciones climticas. En dichafigura se relacionan los valores de la variacin trmica (T = Tmax - Ti) y del tiempo de reaccin (t).Por otro lado, los resultados de consistencia mediante el ensayo de la mesa de sacudidas y los resultados a compresin a 28 das de los morteros fabricados se presentan conjuntamente en la figura 6 (b) para todas las condiciones climticas estudiadas. Puede verse que los valores resultantes del incremento trmico y del tiempo de reaccin tienen relacin directa, y corresponden de manera general, con los resultados obtenidos con el hormign, en el sentido de que losincrementos trmicos ()T) son mayores cuando mayor es la temperatura, y los tiempos de reaccin ()t) son menores cuando mayor es la temperatura tambin. En el caso de verano el comportamiento contradictorio que se observa puede responder a que la sonda se coloc cuando la tendencia de la temperatura ambiental era descendente. Este hecho sumado al efecto de retardador del aditivo, pueden justificar el retraso del tiempo en el quese alcanza las temperaturas mximas, respecto a las otras condiciones ambientales. Asimismo, se observa una disminucin de la trabajabilidad del mortero en ambos ciclos (verano e invierno). Si en el ciclo de verano la reduccin puede ser explicada por una mayor demanda de agua por parte de los ridos y, una evaporacin acelerada por el efecto de la temperatura; en el ciclo de invierno, sta puede ser debida a la variacin de algunas de las propiedades fsicas del agua con la temperatura (densidad, viscosidad y tensin superficial) as como a la expansin o contraccin de la estructura porosa de los ridos y su relacin con la capacidad de absorcin de agua (25, 26).

4. CONCLUSIONESLas prestaciones del hormign que son afectadas por los factores climatolgicos son principalmente, la trabajabilidad y la resistencia a compresin.Las condiciones climticas actan directamente sobre los procesos de hidratacin, fraguado, endurecimiento y desarrollo de resistencia del hormign. En este sentido sepuede verificar que la temperatura bajo la cual se llevan a cabo estos procesos, es un factor de influencia en el desarrollo de la microestructura del hormign mediantela aceleracin de estos procesos.Por otro lado, se observa que el rido es uno de los factores ms importantes, no slo por las caractersticas especficas de su comportamiento con la temperatura,sino tambin porque es el componente, porcentualmente, ms elevado del hormign.Se puede deducir que la trabajabilidad y la resistencia del hormign estn influenciadas por las propiedades de los ridos, las cuales son susceptibles de variaciones en funcin de la temperatura. En este sentido, la temperatura acta sobre la velocidad de absorciny el rozamiento interno de los ridos, mientras que en el hormign tiene un efecto sobre su prestacin (estado fresco y endurecido) y sobre el coste final (consumo de cemento). Con el propsito de reducir costes, el consumo de cemento en el hormign puede optimizarse en funcin de variables dependientes de la temperatura, sin detrimento en las prestaciones del hormign en estado fresco y endurecido. La forma de actuar frente a este problema consiste bsicamente en lograr que el comportamiento del hormign enverano sea el mismo que en primavera ,otooe invierno; que se puede llevar a cabo mediante actuaciones a escala industrial, principalmente sobre la dosificacin de cemento y sobre los ridos BIBLIOGRAFA / BIBLIOGRAPHY(1) Ortiz, J. : Estudio experimental sobre la influencia de la temperatura ambiental en la resistencia del hormign preparado. Tesis Doctoral. Universitat Politcnica de Catalunya. Barcelona, Espaa (2005).(2) Comella, J., Pic, S., Taure, E.: Las prdidas de resistencia del hormign durante el invierno. Anales de Construcciones y Materiales Avanzados, Vol. 1 (2002), pp. 49-58, Ed. UPC, Barcelona, Espaa. (3) Fernndez-Canovas, M.: Hormign (cuarta edicin), Colegio de Ingenieros Caminos Canales y Puertos, Servicio de Publicaciones,Madrid (1996). (4) Ortiz, J., Aguado, A., Agull, L., Garca, T.: Estudio de la influencia de la temperatura ambiental en la trabajabilidad y resistencia del hormign. Actas VIII Congreso Nacional Materiales - Valencia 2004, pp. 17-24, Ed. Universidad Politcnica de Valencia,Espaa (2004).