Se exponen las directrices para la búsqueda de problemas del hormigón en obra para la realización de las pruebas de constructibilidad en la nueva versión del código ACI 318-19

Construcción:

ACI 318-19 trae nuevas disposiciones para cementos y agregados alternativos

Existe una versión recientemente publicada del ACI 318 del American Concrete Institute: “Requisitos del código de construcción para hormigón estructural”, el documento que rige el diseño y la construcción de hormigón estructural. Si bien el documento es utilizado principalmente por ingenieros y funcionarios de construcción, incorpora disposiciones que abordan los avances de materiales y las aplicaciones que han estado incursionando en el mercado. Por lo tanto, tendrá un impacto en los productores de hormigón.

La industria ha estado explorando cementos y agregados alternativos en los últimos años en un esfuerzo por mejorar la sostenibilidad del hormigón. En consecuencia, hay una serie de nuevos materiales disponibles, que incluyen geopolímeros, cementos vítreos activados, cementos de cenizas volantes activadas, cementos de escoria activada, cementos de aluminato de calcio, cementos de sulfoaluminato de calcio, cementos de magnesia y cemento curado con dióxido de carbono. ACI 318-19 ahora permite cementos alternativos, así como hormigón de cemento hidráulico triturado o agregado reciclado; sin embargo, no cubre las especificaciones de los criterios de diseño y el rendimiento de los cementos o agregados alternativos porque no se han realizado suficientes pruebas en la industria. Cualquier material alternativo utilizado debe ser aprobado por el profesional de diseño con licencia y el oficial de construcción. Esto significa que los proveedores de materiales y los productores de hormigón serán responsables de realizar pruebas y proporcionar datos sobre el rendimiento esperado de los productos.

Cuando se decide durante la fase de diseño utilizar un cemento o agregado alternativo, los proveedores y productores pueden esperar que se incluya información general sobre las características requeridas de esa alternativa en los documentos del contrato, junto con la identificación de las presentaciones apropiadas para validar los supuestos del material características Cualquier problema específico del proyecto se identificaría y resolvería temprano en el proceso de diseño. Un escenario igualmente probable es que la propuesta de un material alternativo podría ocurrir durante la fase de licitación o construcción de un proyecto. En esta circunstancia, la capacidad del proveedor de tener datos disponibles para confirmar las características estructurales fundamentales del material se vuelve crítica para evitar demoras. Se espera que una vez que se hayan generado los datos de un producto o proceso dado, tengan aplicación para muchas otras circunstancias.

Pruebas de cementos alternativos y agregados alternativos

Los capítulos 19 y 26 de ACI 318-19, que cubren materiales y mezclas de hormigón, son las secciones principales que abordan cementos alternativos y agregados alternativos. Los requisitos de rendimiento y durabilidad del Capítulo 19 permanecen sin cambios con respecto a las versiones anteriores del código, aunque tanto la durabilidad como el rendimiento pueden lograrse de manera diferente en mezclas de hormigón que usan cementos alternativos que en mezclas que usan cemento tradicional.

ACI 318 evalúa la durabilidad en función de las categorías de exposición anticipadas: exposición a congelación / descongelación, exposición a sulfatos, contacto con agua y protección contra la corrosión del refuerzo. Las estrategias de mitigación existentes para estas categorías se han desarrollado para el hormigón de cemento portland basado en pruebas usando métodos estándar de ASTM. La prueba de durabilidad en cementos alternativos para categorías de exposición es una tarea a largo plazo y será difícil de hacer según el proyecto específico. Recopilar datos por adelantado, por ejemplo, realizando pruebas paralelas de hormigón de cemento portland resistente y hormigón de cemento alternativo, será beneficioso para los productores y proveedores.

Las especificaciones de materiales en versiones anteriores de ACI 318 se han aplicado al material cementoso solo o en un mortero, sin haberse realizado pruebas en una mezcla que podría considerarse hormigón estructural. Por lo tanto, los factores que deben analizarse para determinar la influencia de un cemento alternativo sobre el hormigón incluyen (pero no se limitan a): grietas térmicas; fuerza; estabilidad de volumen; propiedades elásticas; arrastrarse; permeabilidad; corrosión de metales; y, reacciones con agregados. El diseño estructural y el rendimiento deben probarse adecuadamente, al igual que la resistencia al fuego.

Se deben evaluar las propiedades básicas del material, que incluyen:

• Composición química
• Pérdida por ignición
• Contenido de aire del mortero
• Finura (u otra medida del tamaño de partícula)
• Expansión en autoclave
• Resistencia a la compresión
• Calor de hidratación
• Resistencia al sulfato

Una consideración crítica es cómo una mezcla de hormigón que usa cementos alternativos desarrolla propiedades endurecidas. Las especificaciones de materiales en versiones anteriores de ACI 318 se han aplicado al cemento hidráulico (un cemento que se endurece por reacción química con el agua y es capaz de hacerlo bajo el agua). Sin embargo, muchos cementos alternativos no dependen de una reacción química con el agua. Otra consideración es la respuesta del material al contenido de agua. Para materiales no hidráulicos, la relación w / cm de mezclas que contienen cementos alternativos puede no tener la misma relación con la resistencia y durabilidad que la mezcla de hormigón a base de cemento Portland.

Los productores de hormigón deben proporcionar evidencia de que los cementos alternativos se comportarán de manera consistente durante el procesamiento por lotes, el transporte y la colocación. Las mezclas de hormigón hechas con el cemento alternativo también requerirán pruebas para determinar cómo se debe modificar la producción (si es que lo hay). Por ejemplo, las consideraciones deben incluir el almacenamiento de material; mezcla proporcional; compatibilidad con aditivos; tiempo de mezcla y, restricciones de tiempo en el tambor mezclador.

ACI 318-19 incluye disposiciones de código nuevas y actualizadas sobre cizallamiento unidireccional, cizallamiento bidireccional, capacidad de deriva de la pared de corte, diseño sísmico, hormigón proyectado, cimientos profundos, postensado, prefabricado, durabilidad y hormigón liviano.

Las pruebas de capacidad de construcción se pueden realizar mediante colocaciones de prueba y buscando problemas con:

• Colocabilidad
• Bombeo y otros transportes de hormigón
• Características de trabajabilidad y acabado.
• Control de la temperatura interna del hormigón.
• Evitar la segregación y técnicas de consolidación.
• Pérdida de caída y características de configuración
• Colocación en clima húmedo
• Colocación de hormigón en climas fríos y cálidos
• Técnicas de acabado
• Vinculación para losas de varios cursos
• Curado inicial y final
• Compatibilidad con compuestos de curado
• Espaciado articular de contracción

Se puede encontrar más información sobre la aplicabilidad de los métodos de prueba existentes y las nuevas necesidades de prueba en “ITG-10.1R-18: Informe sobre cementos alternativos. ITG-10R: Guía del profesional para cementos alternativos” proporciona orientación para los profesionales que buscan implementar cementos alternativos y discute los cementos alternativos disponibles actualmente y emergentes.

Metal Surface, 2019