Diseño por durabilidad de mezclas de concreto hidráulico variando los agregados pétreos. Evaluación de resultados mediante pruebas destructivas y no destructivas

Abstract

This research focuses on assessing the durability of concrete mixtures made with coarsegrained rock aggregates: of basaltic origin (Mina AGC) and limestone (Mina Piedras de Lumbre) Fine grain: volcanic sand mine (Mina El Tigre) and a white sandy river (Mina Zinapécuaro). Using cement as a binder Apasco CPO 30R and drinking water. A characterization of micro structural aggregates through a series of studies: SEM, XRF, XRD and optical microscopy, supported the laboratory of geology at the Autonomous University of Barcelona. We designed eight types of concrete with 4 combinations of aggregates, four mixtures with water / cement ratio 0.50 (ACI Durability Criteria) and four mixtures with water / cement ratio 0.65. We made cylindrical specimens: 10x20cm, 15x30cm and beams: 15x15x60cm. The testing to obtain the mechanical properties of concrete were using non-destructive testing and destructive tests were also carried out by etching of sulfates, abrasion (Cantabro Test ), freezing and thawing, carbonation tests and capillary absorption tests. Nondestructive testing used are: resonance frequency, resistivity, sclerometrics and ultrasonic pulse velocity. During the test the modulus of elasticity thermographic photographs were taken to determine the temperature variation in the specimen under an axial load, in order to observe the portion where stress concentration that produces the temperature change in the specimen.

La presente investigación se enfoca en evaluar la durabilidad en mezclas de concreto realizadas con agregados pétreos de granulometría gruesa: de origen basáltico (Mina AGC) y calcáreo (Mina Piedras de Lumbre); de granulometría fina: arena de mina volcánica (Mina El Tigre) y una arena blanca de río (Mina Zinapécuaro). Empleando como aglutinante cemento Apasco CPO 30R, así como agua potable. Se realizó la caracterización micro estructural de los agregados mediante una serie de estudios: SEM, FRx, DRX y Microscopía óptica, con el apoyo del laboratorio de geología de la Universidad Autónoma de Barcelona. Se diseñaron ocho tipos de concreto con 4 combinaciones de agregados; cuatro mezclas con relaciones agua/cemento 0.50 (Criterio de Durabilidad ACI) y cuatro mezclas con relación agua/cemento 0.65. Elaborándose especímenes cilíndricos de 10x20cm, 15x30cm y vigas de 15x15x60cm. Los ensayos realizados para obtener las propiedades mecánicas del concreto fueron mediante pruebas no destructivas y destructivas; también se realizaron pruebas por ataque químico de sulfatos, desgaste por abrasión (Ensayo Cántabro), congelamiento y deshielo, pruebas de carbonatación y pruebas de absorción capilar. Las pruebas no destructivas empleadas son: Frecuencia de resonancia, resistividad, esclerométricas y velocidad de pulso ultrasónico. Durante el ensayo del módulo de elasticidad se tomaron fotografías termográficas para determinar la variación de temperatura en el espécimen sometido a una carga axial, con el fin de observar la parte donde se concentran los esfuerzos que producen el cambio de temperatura en el espécimen.