RESUMEN:
El concreto autocompactante (“self consolidating concrete” por su sigla en inglés) es una clase de concreto tan fluido que no hace falta el uso de vibradores para compactarlo de diferentes formas, y satisface unas necesidades específicas del mercado, entre ellas, los lugares de acceso limitado.
Por ejemplo, cuando un espacio reducido difícil de alcanzar queda lleno de barras de acero de refuerzo, el concreto convencional quizás no pueda circular completamente alrededor de cada barra, quedando bolsas de aire ocultas, que podrían hacer que el acero se corroa. Eso no ocurre con el concreto autocompactante, que fluye mejor entre el acero y alrededor de este con menos compactación.
En Estados Unidos se introdujo el “concreto fluido” a principios de la década de 1980, justo después de la entrada en el mercado de los aditivos superplastificantes originarios de Japón. El concreto autocompactante evolucionó a partir de las tecnologías utilizadas en la colocación de concreto bajo agua en 1988, en la Universidad de Tokio.
Hasta el año 2003 se estima que solo el 10% de la industria del concreto había experimentado con el concreto autocompactante, cifra que creció vertiginosamente hasta el año 2006, cuando cerca del 40% de las obras lo utilizaban, más allá de las variables que influyen en su producción, los retos de capacitación y de mercadeo.
¿Cómo se logra?
Como se mencionó anteriormente, el concreto autocompactante es un concreto muy fluido, sin embargo estable, que puede fluir rápidamente al lugar y llenar las formaletas sin experimentar compactación y sin segregación significativa. El diseño de la mezcla es muy controlado, con pocas opciones para el ajuste en obra, y por lo tanto, muy sensible a los cambios, sobre todo en las cantidades de agua, pues puede tener grandes consecuencias.
Es por esto que el concreto autocompactante se clasifica como un producto de desempeño con valor agregado, que, como cualquier producto, requiere una línea de aprendizaje diseñada para cada aplicación, reductor de agua o modificador de viscosidad que se utilice, dado que las cantidades de cada componente pueden variar para el logro de un amplio rango de resultados.
¿Cómo se incrementa la fluidez?
La granulometría de los agregados tiene un papel muy importante en el diseño de mezcla de un concreto autocompactante. Los agregados bien gradados -incluyendo agregados finos- hacen el mejor concreto de este tipo, pues requieren menor cantidad de material cementante, menos agua de mezclado y, por lo tanto, tienen menores problemas de contracción por secado.
Cuando hay solamente disponibilidad de agregados con granulometría escalonada se puede producir concreto autocompactante, con mayor tendencia a la segregación, que podrá controlarse incrementando el contenido de cementante –incluyendo adiciones- y utilizando un modificador de viscosidad para controlar la segregación y el sangrado para facilitar la colocación.
Uso de aditivos
Los aditivos modificadores de viscosidad son esencialmente materiales que permiten que una mezcla de concreto, que de otra manera tendría gran cantidad de agua, fluya de manera homogénea. La mayoría de modificadores de viscosidad están compuestos por materiales de polímero a base de celulosa, que no causan efecto en las propiedades del concreto, excepto en la viscosidad.
Los modificadores de viscosidad que absorben el agua rápidamente y la retienen, son más utilizados para controlar el sangrado y en secciones profundas, como muros y columnas, donde el potencial de segregación es mayor.
Cuando se utiliza una mezcla con alto contenido de finos –más material cementante y mayor proporción de arena que en una mezcla normal- para garantizar la estabilidad de la mezcla autocompactante, aumenta la cantidad de agua necesaria, lo cual resulta en un incremento de la contracción por secado y en la fluencia del concreto en estado endurecido.
En este caso, es preferible el uso de un modificador de viscosidad para proveer al concreto autocompactante de la estabilidad requerida, ya que no se afecta la contracción por secado ni la fluencia. En resumen, los modificadores de viscosidad evitan que las mezclas fluidas se segreguen y son especialmente útiles para mezclas de granulometría escalonada cuando hay que incrementar el cemento y otros finos, o cuando se utiliza arena artificial.
Los superfluidificantes le proporcionan la alta fluidez al concreto autocompactante. Aunque los reductores de agua de alto rango llevan cerca de 40 años en el mercado, la tecnología basada en policarboxilatos es la más utilizada para lograr esta característica. Estos actúan como poderosos dispersadores de cemento que requieren menos agua de mezclado, que a su vez incrementan de manera significativa las características de fluidez.
Las generaciones anteriores de superfluidificantes retardaban el fraguado inicial, mientras que aquellos con base en policarboxilatos están técnicamente concebidos para un fraguado inicial más rápido. También proporcionan una mejor y más completa hidratación de las partículas de cemento, produciendo características incrementadas de fraguado rápido.
Ventajas del concreto autocompactante
El concreto autocompactante tiene diversas ventajas, tanto para el productor de concreto, como para el contratista, entre las que se destacan:
- Para el productor de concreto: ofrecer mezclas de alta calidad y con valor agregado, ahorrar tiempo y dinero a sus clientes (contratistas), mayor rapidez en la operación de sus camiones y uso más eficiente de la flota de entrega, entre otros.
- Por su parte, los contratistas encuentran ventajas en este tipo de mezclas, entre las que se resaltan el incremento de su capacidad para colocar el concreto en lugares de difícil acceso y con altos niveles de acero de refuerzo, incremento de la productividad de los empleados, reducción de la necesidad de reparaciones y nuevos trabajos, reducción de la vibración mecánica de los elementos, reducción de errores en la colocación del concreto por parte de los operarios, disminución del ruido en el trabajo, uso más eficiente de los recursos de mano de obra, incremento de la seguridad, buen acabado del concreto cuando se requiera, entre otros.
Aplicaciones
Por las razones anteriormente expuestas, el concreto autocompactante es ideal para la construcción de muros de concreto, porque fluye a grandes distancias, incluyendo movimiento alrededor de las esquinas en las formaletas, y proporciona buena adherencia con el acero de refuerzo.
Sin embargo, vale la pena resaltar que la formaleta debe diseñarse para contener gran cantidad de líquido y deben garantizar una adecuada estanqueidad para evitar fugas de concreto.
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«Los aditivos modificadores de viscosidad son esencialmente materiales que permiten que una mezcla de concreto, que de otra manera tendría gran cantidad de agua, fluya de manera homogénea».
CONCLUSIÓN
El concreto autocompactante es un interesante producto que se caracteriza por su fluidez y que ofrece soluciones efectivas a necesidades específicas.
