Evaluación de estrategias de curado del concreto en obra: estudio de caso
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Date
2023
Authors
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Publisher
Pontificia Universidad Javeriana Cali
Abstract
La fisuración debido a la contracción plástica representa un gran problema para el concreto en estado fresco preparado y colocado en obra, sobre todo en zonas de clima cálido, en donde se presenta elevada radiación solar, temperatura ambiente alta, humedad relativa baja y velocidad del viento alta, por lo que para prevenir este fenómeno se debe aplicar estrategias de curado adecuadas y oportunas. El presente Estudio de Caso evaluó las distintas estrategias de curado en obra para mitigar la fisuración del concreto debido a la contracción plástica, en un proyecto de urbanismo en la ciudad de Jamundí (Valle del Cauca), en donde se construyeron elementos tipo losa de concreto (andenes) empleando un concreto convencional, en una superficie preparada y adecuada para tal fin. Para lograr este objetivo se realizó una revisión del estado del arte, enfocada en estrategias de curado, cambios volumétricos, contracción plástica, entre otros. Se ejecutó la caracterización de los materiales empleados para la fabricación del concreto, chequeando su dosificación, la cual alcanza una resistencia a la compresión de 21 MPa. Este concreto se preparó en una sola fundición, bajo las mismas variables de temperatura, humedad relativa, radiación solar e iguales condiciones climáticas y se aplicó en tramos de anden. A cada tramo de anden se le aplicó un método de curado distinto; como es la aplicación de un curado interno (SAP), un aditivo compensador y reductor de contracción plástica, Antisol, roció de agua y manto humedecido; dejando muestras de concreto en obra por cada tramo de anden evaluado, con la aplicación de los mismos métodos de curado empleados en este estudio de caso. Se realizó una inspección visual en obra y se evaluó la dureza superficial por medio de ensayos de esclerometría y con las muestras de concreto cilíndricas se determinó la resistencia a compresión, encontrando una correlación de comportamiento exponencial que existe entre estas variables. También se moldearon cuerpos de prueba, donde se evaluó la resistencia potencial (curado tipo laboratorio) y la resistencia real (curado en condiciones de obra). Con este estudio de caso, se pudo determinar el desempeño de las estrategias de curado siendo la más eficiente la aplicación de coberturas húmedas, seguida por la estrategia de curado con rociado de agua y aplicación de Antisol, ya que los concretos alcanzaron las mayores resistencias a la compresión. Además, se concluye que la aplicación al concreto convencional de aditivos compensadores de contracción plástica como estrategia de curado, no es adecuada para este proceso y la incorporación de polímeros superabsorbentes (SAP) a una mezcla de concreto convencional, es una estrategia de curado interno que se debe evaluar más a fondo, para saber si es aplicable para la mitigación de la contracción plástica.
Abstract
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Plastic shrinkage cracking represents a major problem for fresh concrete that is mixed and placed on-site, especially in warm climates where high solar radiation, elevated ambient temperatures, low relative humidity, and high wind speeds are present. To prevent this phenomenon, appropriate and timely curing strategies must be applied. This case study evaluated different on-site curing strategies to mitigate concrete cracking due to plastic shrinkage in an urban development project in the city of Jamundí (Valle del Cauca). In this project, concrete slab-type elements (sidewalks) were constructed using conventional concrete on a prepared and suitable surface.
To achieve this objective, a review of the state of the art was conducted, focusing on curing strategies, volumetric changes, and plastic shrinkage, among other aspects. The materials used for concrete production were characterized, checking their mix proportions, which resulted in a compressive strength of 21 MPa. The concrete was prepared in a single pour under the same temperature, relative humidity, solar radiation, and climatic conditions and was applied in sidewalk sections. Each sidewalk section was subjected to a different curing method, including internal curing with superabsorbent polymers (SAP), a shrinkage-reducing and compensating admixture, Antisol, water spraying, and a wet covering. Concrete samples were left on-site for each evaluated sidewalk section, applying the same curing methods used in this case study.
A visual inspection was carried out on-site, and surface hardness was assessed using sclerometer tests. Additionally, cylindrical concrete samples were used to determine compressive strength, revealing an exponential correlation between these variables. Test specimens were also molded to evaluate potential strength (laboratory curing) and actual strength (on-site curing conditions).
From this case study, it was determined that the most effective curing strategy was the application of wet coverings, followed by water spraying and the use of Antisol, as these methods resulted in the highest compressive strengths. Furthermore, it was concluded that the application of plastic shrinkage-compensating admixtures in conventional concrete is not suitable for this process. The incorporation of superabsorbent polymers (SAP) as an internal curing strategy in conventional concrete mixtures requires further evaluation to determine its applicability in mitigating plastic shrinkage.