Se han inventado tipos especiales de concreto para condiciones que requieren consideraciones específicas, y el Concreto Autocompactante (CAC) es uno de ellos. Este tipo de concreto es nuevo y fluye por su propio peso, sin necesidad de vibración externa para compactarse.
Concreto Autocompactante
Es utilizado en construcciones donde no se pueden usar vibradores para la consolidación del concreto. En este artículo, entenderemos en detalle el concreto autocompactante, los materiales utilizados para fabricarlo, sus propiedades, ventajas y desventajas, así como sus aplicaciones en la construcción.
¿Qué es el Concreto Autocompactante?
El concreto autocompactante (CAC), a veces conocido como concreto autoconsolidante, es una de las formas más populares de concreto. El CAC tiene una capacidad de flujo excepcional en su estado fresco, logrando la auto-compactación y la consolidación del material sin problemas de segregación.
El concreto autocompactante es un tipo de concreto no segregante que puede asentarse en el encofrado y envolver secciones estrechas, profundas y altamente reforzadas con su propio peso.
A diferencia del concreto convencional, que utiliza equipos mecánicos como vibradores de inmersión, el concreto autocompactante no requiere fuerza externa ni vibración para compactarse. Se utiliza cuando no es posible consolidar el concreto con vibradores.
Para disminuir la segregación y el sangrado, ciertas mezclas de concreto autocompactante utilizan aditivos como superplastificantes y modificadores de viscosidad. El concreto pierde resistencia cuando se segrega, lo que resulta en regiones alveolares en la superficie. Sin embargo, debido a su plasticidad y estabilidad, el concreto autocompactante bien diseñado no se segregará.
Materiales Utilizados para Fabricar Concreto Autocompactante:
Los ingredientes principales utilizados en la producción de concreto autocompactante son los siguientes:
Cemento: El concreto autocompactante puede hacerse con cemento Portland ordinario/en grados 43 o 53.
Agregados: El tamaño del agregado utilizado en el diseño del CAC está limitado a 20 mm. Si la armadura de la estructura está congestionada, el tamaño del agregado puede ser de 10 a 12 mm. La elección óptima son agregados bien graduados en formas redondas o cúbicas.
Agua: La calidad del agua es la misma que en la construcción de concreto armado y concreto pretensado.
Compuestos Minerales: Los aditivos minerales utilizados pueden variar según el diseño de la mezcla y las cualidades necesarias. Se pueden utilizar muchos aditivos minerales, y se enumeran las propiedades que proporcionan.
GGBS (Escoria Granulada de Alto Horno): La adición de GGBS mejora las propiedades de flujo del concreto autocompactante.
Ceniza volante: Las finas partículas de ceniza volante ayudan a llenar la matriz de concreto interior, resultando en menos poros. Esto aumenta la calidad y durabilidad de las estructuras hechas de concreto autocompactante.
Humo de sílice: La adición de humo de sílice mejora las propiedades mecánicas del concreto autocompactante.
Polvo de piedra: El polvo de piedra se utiliza en el CAC para aumentar el contenido de polvo en la mezcla.
Compuestos Químicos: A menudo se utilizan superplastificantes de nueva generación en el diseño de mezclas de concreto autocompactante. Se utilizan agentes aireantes para fortalecer la resistencia al congelamiento y deshielo de la construcción de concreto. Los retardadores se utilizan para controlar el tiempo de fraguado.
Propiedades del Concreto Autocompactante:
El concreto autocompactante y el concreto vibrado tradicional con resistencias a la compresión comparables tienen propiedades similares. Por lo tanto, el CAC puede utilizarse en la mayoría de las aplicaciones donde se utiliza concreto vibrado convencional.
Sin embargo, la composición del CAC difiere de la del concreto convencional, y la diferencia radica en el rendimiento durante el estado fresco, no tanto en términos de atributos en estado endurecido.
El concreto autocompactante con la misma relación agua-cemento o cemento tiene una resistencia ligeramente mayor que el concreto vibrado típico, debido a una interfaz mejorada entre el agregado y la pasta solidificada debido a la falta de vibraciones.
El CAC difiere del concreto normal en que sus propiedades frescas son críticas para determinar si puede colocarse con éxito. Para garantizar que su capacidad para ser colocado siga siendo satisfactoria, se deben regular adecuadamente los aspectos de la trabajabilidad que afectan su capacidad de llenado, capacidad de paso y resistencia a la segregación.
Capacidad de Llenado: Esta propiedad del concreto se refiere a su capacidad para fluir bajo su peso sin vibración deliberada.
Capacidad de Paso: La capacidad del concreto para mantener su homogeneidad se llama su capacidad de paso. El CAC es lo suficientemente flexible como para fluir a través de áreas densamente reforzadas de edificios sin alveolos.
Resistencia a la Segregación: Esta es la resistencia del concreto a la segregación a medida que fluye durante el proceso de auto-compactación. Debido a sus aditivos y llenadores minerales particulares, el concreto autocompactante (CAC) es resistente a la segregación.
Las propiedades mencionadas anteriormente del concreto autocompactante deben manejarse al verterlo.
Ventajas del Concreto Autocompactante:
Las principales ventajas del concreto autocompactante son las siguientes:
• Se reduce la permeabilidad de la estructura de concreto, ya que el concreto autocompactante tiene una alta capacidad de llenado.
• El CAC permite una mayor flexibilidad al diseñar estructuras de concreto debido a su alta fluidez.
• La construcción con CAC es más rápida en comparación con el concreto tradicional.
• Se han resuelto los problemas relacionados con la vibración. Se reduce el ruido de la vibración.
• El CAC se coloca fácilmente, lo que resulta en ahorros significativos de costos.
• Mejora la calidad de la construcción.
• En comparación con las construcciones de concreto estándar, la estructura de concreto tiene una alta durabilidad y confiabilidad.
• Puede crear construcciones arquitectónicas creativas.
• El CAC produce acabados de superficie más suaves y estéticamente atractivos.
• Se reduce el costo de la mano de obra, ya que no se requiere mano de obra para vibrar el concreto.
• El uso del CAC reduce las cavidades en secciones fuertemente reforzadas de la estructura.
• Permite un bombeo más fácil y una amplia gama de métodos de posicionamiento. El CAC requiere presiones de bombeo más bajas. Como resultado, en comparación con el concreto estándar, el CAC puede bombearse de manera más eficiente a mayores distancias y alturas.
Desventajas del Concreto Autocompactante:
• El concreto autocompactante, como cualquier otro material de construcción, tiene las siguientes limitaciones:
• Los materiales utilizados para fabricar CAC deben seleccionarse con mucho cuidado. Por lo tanto, el proceso de selección de materiales se vuelve más estricto.
• El uso de una mezcla planificada requiere múltiples lotes de prueba y pruebas de laboratorio.
• La mayor velocidad de flujo del CAC, en comparación con el concreto ordinario, puede resultar en una presión dinámica además de la presión hidrostática del concreto vertido para el diseño del encofrado.
• No hay una norma de prueba internacionalmente reconocida para la mezcla de concreto autocompactante. Por lo tanto, mantener los estándares de calidad puede ser un desafío al utilizar CAC.
Aplicaciones:
Las principales aplicaciones del concreto autocompactante son las siguientes:
• El CAC se utiliza a menudo en construcciones donde se requiere refuerzo intrincado.
• Se utiliza en construcciones para reparaciones, restauración y rejuvenecimiento.
• Se utiliza para construir muros de contención altamente robustos y duraderos.
• El CAC se utiliza en la fabricación de cimientos tipo losa y pilotes.
• También encuentra aplicación en pilotes perforados y columnas.
Consideraciones Especiales al Utilizar Concreto Autocompactante:
El concreto autocompactante tiene ventajas y acelera la construcción. Hay varias consideraciones únicas a tener en cuenta al utilizar este tipo de concreto para obtener los mejores resultados:
• La producción de concreto autocompactante requiere más experiencia y atención que el concreto vibrado normal.
• El encofrado debe construirse para resistir la presión del concreto fluido, que será mayor que la presión del concreto convencional.
• Debido a la gran fluidez del concreto autocompactante, no se recomienda utilizar mezcladoras a máxima capacidad, ya que puede fluir a lo largo del camino, creando contaminación.
• Es posible que el Concreto Autocompactante necesite ser vertido y levantado en elementos más altos.
• La fabricación de CAC requiere más habilidad y cuidado que el concreto normal.
Conclusión:
Es importante señalar que el diseño y la producción de concreto autocompactante requieren una cuidadosa consideración de las proporciones de la mezcla, incluida la selección de materiales cementosos, agregados y aditivos químicos adecuados.
Son necesarios procedimientos de prueba y control de calidad adecuados para garantizar un rendimiento consistente y cumplir con los requisitos específicos del proyecto.
En general, el concreto autocompactante ofrece ventajas significativas en términos de trabajabilidad, durabilidad, integridad estructural y estética, convirtiéndolo en una opción preferida en diversas aplicaciones de construcción.