El curado acelerado es cualquier método mediante el cual se logra una alta resistencia a una edad temprana en el concreto . Estas técnicas son especialmente útiles en la industria de la prefabricación , donde la alta resistencia a la edad temprana permite la remoción del encofrado en 24 horas, reduciendo así el tiempo del ciclo, lo que resulta en beneficios de ahorro de costos. [1] Las técnicas de curado más comúnmente adoptadas son el curado con vapor a presión atmosférica, el curado con agua tibia, el curado con agua hirviendo y el autoclave .
Un ciclo de curado típico implica una etapa de precalentamiento, conocida como "período de demora" que varía de 2 a 5 horas; calentamiento a una velocidad de 22 ° C / hora o 44 ° C / hora hasta alcanzar una temperatura máxima de 50-82 ° C; luego manteniendo a la temperatura máxima, y finalmente el período de enfriamiento. El ciclo completo preferiblemente no debe exceder las 18 horas. [2] [3]
Mecanismo [ editar ]
A temperaturas elevadas, el proceso de hidratación se mueve más rápidamente y la formación de cristales de hidrato de silicato de calcio es más rápida. La formación del gel y el coloide es más rápida y la velocidad de difusión del gel también es mayor. Sin embargo, el hecho de que la reacción sea más rápida deja menos tiempo para que los productos de hidratación se dispongan adecuadamente, por lo que la resistencia al envejecimiento posterior o la resistencia a la compresión final alcanzada es menor en comparación con el hormigón curado normalmente. Esto se ha denominado efecto de cruce. [4]
Se ha encontrado que la temperatura óptima está entre 65 y 70 ° C, más allá de la cual se ha encontrado que las pérdidas en la resistencia a la edad avanzada son considerablemente mayores. [3]
Periodo de retraso [ editar ]
Las técnicas de curado acelerado implican invariablemente altas temperaturas. Esto puede inducir tensiones térmicas en el hormigón. Además, el agua en los poros comienza a ejercer presión a temperaturas más altas. El efecto combinado de la presión de poro y las tensiones térmicas provoca una tensión de tracción dentro del cuerpo del hormigón. Si el proceso de curado acelerado se inicia inmediatamente después de que se ha vertido el hormigón, el hormigón no podrá resistir las tensiones de tracción, ya que requiere tiempo para ganar algo de resistencia. Además, estas microfisuras formadas pueden conducir a la formación retardada de etringita., que está formado por la transformación de monosulfato metaestable. La formación retardada de etringita (DEF) induce la expansión del hormigón debilitándolo. La DEF es favorecida por la formación de grietas que permiten la fácil entrada de agua. Por lo tanto, se permite que transcurra un período de retraso antes del comienzo del proceso de curado para permitir que el hormigón adquiera una cierta resistencia mínima a la tracción. El tiempo de fraguado del hormigón es un criterio importante para determinar el período de retraso. Generalmente, el período de retardo es igual al tiempo de fraguado inicial que se ha encontrado que da resultados satisfactorios. Los períodos de retraso menores dan como resultado pérdidas de resistencia a la compresión. [1]
Temperaturas excesivas [ editar ]
Las temperaturas excesivas provocan una caída en la resistencia a la compresión debido al efecto "crossover". Temperaturas más altas reducirían el tiempo del ciclo y por tanto mejorarían la economía del proceso de fabricación, sin embargo, la resistencia a la compresión obtenida también sería menor. Por lo tanto, es un compromiso entre los beneficios de ahorro de costos y la pérdida de resistencia a la compresión. Dependiendo del tipo de proyecto y consideraciones económicas, el tiempo del ciclo está diseñado para adaptarse a la mezcla de concreto o viceversa. [3]
Papel del material puzolánico [ editar ]
Pozzolona aumenta la resistencia de envejecimiento tardío del hormigón ya que reacciona con el hidróxido de calcio y lo convierte en hidratos de silicato de calcio (CSH). Sin embargo, los cementos Portland pozzolona tienen una mayor energía de activación y, por lo tanto, su tasa de hidratación es menor en comparación con el cemento Portland ordinario (OPC). Esto da como resultado una menor resistencia a edades tempranas en comparación con OPC. Las técnicas de curado acelerado ayudan radicalmente a aumentar la tasa de ganancia de fuerza. Halit y col. [5] mostró que el curado con vapor mejoró los valores de resistencia a la compresión de 1 día de mezclas de concreto de cenizas volantes de alto volumen (40%, 50% y 60% de cenizas volantes por reemplazo) de 10 MPa a aproximadamente 20 MPa, lo cual es suficiente para permitir la remoción de encofrados y ayuda en gran medida a la industria del hormigón prefabricado.
Referencias [ editar ]
- ↑ a b Erdem, T. (2003). "Tiempo de fraguado: un criterio importante para determinar la duración del período de retraso antes del curado al vapor del hormigón". Investigación en cemento y hormigón . 33 (5): 741–050. doi : 10.1016 / S0008-8846 (02) 01058-X .
- ^ ACI 517.2 R-87, Curado acelerado de hormigón a presión atmosférica: estado de la técnica, ACI Manual of Concrete 1992, revisado.
- ^ a b c Turkel, S .; Alabas, V. (2005). "El efecto del curado con vapor excesivo en el hormigón de cemento compuesto Portland". Investigación en cemento y hormigón . 35 (2): 405–411. doi : 10.1016 / j.cemconres.2004.07.038 .
- ^ Paya, J .; Monzo, J .; Perismora, E .; Borrachero, M .; Tercero, R .; Pinillos, C. (1995). "Desarrollo de resistencia temprana de morteros de cemento portland que contienen cenizas volantes clasificadas al aire". Investigación en cemento y hormigón . 25 (2): 449–456. doi : 10.1016 / 0008-8846 (95) 00031-3 .
- ^ Yazici, H .; Aydin, S .; Yigiter, H .; Baradan, B. (2005). "Efecto del curado al vapor sobre mezclas de hormigón de cenizas volantes de alto volumen de clase C". Investigación en cemento y hormigón . 35 (6): 1122–1127. doi : 10.1016 / j.cemconres.2004.08.011 .
