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ene. 28 de 2014
Calidad y aspectos técnicos
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Resumen:

El concreto es un material que sufre variaciones de temperatura. Durante el proceso de hidratación del cemento experimenta aumentos de temperatura y es un proceso microscópico que se evidencia con mayor notoriedad en los concretos masivos. Este fenómeno ocurre durante las primeras 24 horas después de producido el concreto debido a que es en este tiempo que es más alta la intensidad de la reacción.

 

Por esto, se desarrolló el método de la calorimetría, el cual permite monitorear las resistencias y verificar  los tiempos de corte en juntas de construcción de pavimentos de concreto convencional y fast track, permite la supervisión de actividades de construcción de elementos prefabricados, el análisis de tiempos de tensionamiento en vigas fundidas in-situ para la construcción de puentes y viaductos y ayuda a minimizar los riesgos de agrietamiento en elementos de concreto masivo, entre otros. En los sistemas industrializados de construcción sirve con el fin de determinar los tiempos de retiro de formaletas y así evitar fisuración, así como también es útil en la solución de problemas en retardo de fraguado.

El procedimiento para estimar la resistencia del concreto por el método de la madurez está regido por la Norma Técnica Colombiana 3756, donde se define que la madurez del concreto puede expresarse como el Factor temperatura-tiempo. Sin embargo otra expresión de la madurez podría ser la edad equivalente, que se refiere al tiempo de curado equivalente a una temperatura de referencia de 20 °C.  Esto indica que cuando el procedimiento de curado se realiza a temperaturas superiores a la mencionada, la edad equivalente es mayor al tiempo que indica nuestro reloj, situación que se invierte al realizar el curado a temperaturas inferiores.


Desarrollo del proceso de calorimetría

Ensayo de calorimetría a probetas de concreto, generando un sistema adiabático. Crédito: Archivo Asocreto. 

 

La medición de la madurez permite conocer de forma confiable el desempeño mecánico del concreto, por lo que se hace necesario tener un control de temperatura de la mezcla durante el tiempo de curado o su respectiva edad equivalente. Estas mediciones permiten determinar si el tiempo es el indicado para desencofrar, cortar, o tensionar en los pre-esfuerzos, entre otros.

Sin embargo, la temperatura que experimenta el concreto no es únicamente fruto del desarrollo de la hidratación del cemento. Aspectos como la geometría, tamaño del elemento, protección y curado también afectan este parámetro. La temperatura ambiente tiene una influencia significativa en elementos delgados o pequeños y poca influencia en elementos masivos. Las limitaciones del método de la madurez se pueden superar aislando una muestra de concreto de la influencia de la temperatura ambiente, esto genera que los cambios de temperatura de la muestra ocurran exclusivamente debido a los cambios propios del material y sus reacciones intrínsecas.


El procedimiento para estimar la resistencia del concreto

Crédito: Archivo Asocreto.

Construcción de vivienda con sistemas industrializados. En estos sistemas cobra alta importancia determinar la resistencia del concreto a edades tempranas, por lo que la calorimetría es un método útil y confiable.

Realizar pruebas en condiciones adiabáticas

Crédito: Archivo Asocreto.

Construcción de vivienda con sistemas industrializados. En estos sistemas cobra alta importancia determinar la resistenciadel concreto a edades tempranas, por lo que la calorimetría es un método útil y confiable.

Cuando se aísla la muestra, se genera un perfil térmico que permite identificar varias zonas, la primera de ellas de estabilidad térmica, que es el tiempo de manejabilidad del concreto. Si el perfil no muestra esta zona, indica que el tiempo de manejabilidad es muy breve o que ha pasado mucho tiempo entre la fabricación del concreto y la toma de temperatura. La segunda zona es de fraguado, donde la temperatura se incrementa hasta un valor máximo que es cercano al punto donde se presenta el fraguado final; esta zona es clave para determinar la incertidumbre en el caso que los elementos estructurales presenten retardo de fraguado. La tercera y última zona es la de disipación de temperatura que es donde la temperatura que desarrolla el concreto disminuye debido a que la reacción de hidratación del cementante pierde intensidad respecto a las primeras horas.

La calorimetría es un medio oportuno para la construcción de edificios con sistemas industrializados en los que es necesario un alto grado de certidumbre para lograr los avances rápidos y en corto tiempo. El procedimiento para los ensayos de calorimetría requiere de equipo especializado y personal altamente capacitado que permita realizar un ensayo donde las mínimas variables no afecten los resultados que deben ser estudiados bajo técnicas estadísticas que permitan obtener una correlación adecuada.

Las pruebas a realizarse al concreto deben ser con el fin de establecer el perfil térmico en condiciones adiabáticas, es decir sin pérdidas ni ganancias de calor, y de éste obtener el diferencial máximo de temperatura que es la diferencia entre la temperatura inicial y la máxima.  Así mismo, deben realizarse los ensayos representativos de resistencia, basados en la NTC 550 (Elaboración y curado de especímenes de concreto en obra) y la NTC 673 (Ensayo de resistencia a la compresión de especímenes cilíndricos de concreto).

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Nota aclaratoria de responsabilidad: Las observaciones contenidas en este documento son de carácter informativo y deben ser aplicadas y/o evaluadas por el constructor o usuario solamente en caso de considerarlas pertinentes. Por lo tanto, estas observaciones no comprometen a Argos, a sus filiales o a sus subordinados.

"El procedimiento para estimar la resistencia del concreto por el método de la madurez está regido por la Norma Técnica Colombiana 3756, donde se define que la madurez del concreto puede expresarse como el Factor temperatura-tiempo".

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Conclusión

Cada tipo de concreto es realizado bajo un diseño de mezcla diferente lo que lleva a tener un modelo de calidad característica para que pueda ser controlado por calorimetría.

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