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Incidencia de la relaci�n agua cemento en la resistividad del hormig�n
Incidence of the water-cement ratio on the resistivity of concrete
Incid�ncia da rela��o �gua-cimento na resistividade do concreto
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Correspondencia: jfiallos9055@utm.edu.ec
Ciencias T�cnicas y Aplicadas
Art�culo de Investigaci�n
* Recibido: 30 de diciembre de 2023 *Aceptado: 01 de enero de 2024 * Publicado: �08 de febrero de 2024
I. Estudiante de Ingenier�a Civil, Universidad T�cnica de Manab�, Portoviejo, Ecuador.
II. Estudiante de Ingenier�a Civil, Universidad T�cnica de Manab�, Portoviejo, Ecuador.
III. Docente Principal del Departamento de Construcciones Civiles, Facultad de Ciencias Matem�ticas, F�sicas y Qu�micas, Universidad T�cnica de Manab�, Portoviejo, Ecuador.
Resumen
En la elaboraci�n de dise�o de mezcla de hormigones, la relaci�n agua/cemento (a/c) es crucial para obtener hormigones durables y prolongar la vida �til de las estructuras de hormig�n armado, por lo que es importante contar con estudios en donde se puedan analizar y determinar la resistividad el�ctrica y, por ende, la durabilidad del hormig�n. Esta investigaci�n se centra, en optimizar la relaci�n agua cemento para garantizar un hormig�n de alta resistencia y durabilidad, que se adapten a las condiciones espec�ficas de cada regi�n. El objetivo principal es investigar c�mo las variaciones en la relaci�n agua/cemento afectan la resistividad el�ctrica superficial del hormig�n y su durabilidad. Se busca establecer criterios para garantizar un hormig�n de alta calidad, utilizando agregados de diferentes entornos geogr�ficos, de la regi�n costa y sierra. En la metodolog�a, se realizaron ensayos de laboratorio con agregados de dos provincias del Ecuador, se evaluaron relaciones agua/cemento de 0,40, 0,45 y 0,50. La metodolog�a incluy� an�lisis de agregados finos y gruesos seg�n normativas NTE-INEN, usando especificaciones del ACI 211.1 y ASTM C33. Se fabricaron 27 probetas de hormig�n para ensayos de resistividad el�ctrica y resistencia a la compresi�n, empleando t�cnicas como el m�todo de la ASTHO-TP-95-2011 y el equipo Giatec Surf�. Los resultados mostraron un aumento de la resistividad el�ctrica del hormig�n desde los 7 a los 28 d�as, para todas las relaciones a/c evaluadas. La relaci�n a/c de 0,40 present� la mayor resistividad y resistencia a la compresi�n, mientras que las relaciones m�s altas mostraron una disminuci�n en ambas propiedades, indicando un incremento en la porosidad y una posible reducci�n en la durabilidad. En conclusi�n, la relaci�n a/c de 0,40 es �ptima para lograr hormig�n con alta resistencia y durabilidad. Relaciones m�s altas disminuyen la resistividad y la resistencia a la compresi�n, aumentando la porosidad y reduciendo la durabilidad del hormig�n.
Palabras clave: Agua/cemento; Resistividad; Resistencia a la compresi�n; hormig�n.
Abstract
When preparing a concrete mix design, the water/cement (w/c) ratio is crucial to obtain durable concrete and prolong the useful life of reinforced concrete structures, so it is important to have studies where it can be determined. analyze and determine the electrical resistivity and, therefore, the durability of the concrete. This research focuses on optimizing the water-cement ratio to guarantee a concrete of high resistance and durability, which adapts to the specific conditions of each region. The main objective is to investigate how variations in the water/cement ratio affect the surface electrical resistivity of concrete and its durability. The aim is to establish criteria to guarantee high quality concrete, using aggregates from different geographical environments, from the coastal and mountain regions. In the methodology, laboratory tests were carried out with aggregates from two provinces of Ecuador, water/cement ratios of 0.40, 0.45 and 0.50 were evaluated. The methodology included analysis of fine and coarse aggregates according to NTE-INEN regulations, using ACI 211.1 and ASTM C33 specifications. 27 concrete specimens were manufactured for electrical resistivity and compression resistance tests, using techniques such as the ASTHO-TP-95-2011 method and the Giatec Surf� equipment. The results showed an increase in the electrical resistivity of the concrete from 7 to 28 days, for all w/c ratios evaluated. The w/c ratio of 0.40 presented the highest resistivity and compressive strength, while the highest ratios showed a decrease in both properties, indicating an increase in porosity and a possible reduction in durability. In conclusion, the w/c ratio of 0.40 is optimal to achieve concrete with high strength and durability. Higher ratios decrease resistivity and compressive strength, increasing porosity and reducing concrete durability.
Keywords: Water/cement; Resistivity; Compression resistance; concrete.
Resumo
Na elabora��o de um dimensionamento da mistura de bet�o, a rela��o �gua/cimento (a/c) � crucial para obter um bet�o dur�vel e prolongar a vida �til das estruturas de bet�o armado, pelo que � importante ter estudos onde a possa ser determinada. resistividade el�trica e, portanto, a durabilidade do concreto. Esta pesquisa tem como foco otimizar a rela��o �gua-cimento para garantir um concreto de alta resist�ncia e durabilidade, que se adapte �s condi��es espec�ficas de cada regi�o. O objetivo principal � investigar como varia��es na rela��o �gua/cimento afetam a resistividade el�trica superficial do concreto e sua durabilidade. Pretende-se estabelecer crit�rios que garantam bet�o de elevada qualidade, utilizando agregados provenientes de diferentes ambientes geogr�ficos, das regi�es costeiras e montanhosas. Na metodologia foram realizados testes de laborat�rio com agregados de duas prov�ncias do Equador, foram avaliadas rela��es �gua/cimento de 0,40, 0,45 e 0,50. A metodologia incluiu an�lise de agregados finos e gra�dos de acordo com a normativa NTE-INEN, utilizando especifica��es ACI 211.1 e ASTM C33. Foram fabricados 27 corpos de prova de concreto para ensaios de resistividade el�trica e resist�ncia � compress�o, utilizando t�cnicas como o m�todo ASTHO-TP-95-2011 e o equipamento Giatec Surf�. Os resultados mostraram aumento na resistividade el�trica do concreto dos 7 aos 28 dias, para todas as rela��es a/c avaliadas. A rela��o a/c de 0,40 apresentou a maior resistividade e resist�ncia � compress�o, enquanto as maiores rela��es apresentaram diminui��o em ambas as propriedades, indicando aumento da porosidade e poss�vel redu��o da durabilidade. Concluindo, a rela��o a/c de 0,40 � ideal para obter concreto com alta resist�ncia e durabilidade. Raz�es mais altas diminuem a resistividade e a resist�ncia � compress�o, aumentando a porosidade e reduzindo a durabilidade do concreto.
Palavras-chave: �gua/cimento; Resistividade; Resist�ncia � compress�o; concreto.
Introducci�n
Ante la necesidad de contar con una mejor comprensi�n del impacto de la relaci�n en la resistividad el�ctrica y por ende de la durabilidad del hormig�n, es importante realizar investigaciones sobre la optimizaci�n de la relaci�n agua/cemento en el dise�o de hormigones, buscando establecer criterios ideales que garantice un hormig�n con la resistencia requerida y una durabilidad adecuada, en zonas espec�ficas de acuerdo a las necesidades propias de cada regi�n.
La relaci�n agua/cemento (a/c) es un factor importante para la resistividad el�ctrica superficial del hormig�n. La resistividad se refiere a la capacidad de una superficie de hormig�n para resistir la conductividad el�ctrica. Una menor resistencia superficial indica una mayor conductividad el�ctrica, por lo tanto, un mayor riesgo de que los agentes agresivos ingresen y por donde exista corrosi�n de la barra de refuerzo en el hormig�n.
Una relaci�n agua-cemento m�s baja (es decir, menos agua en comparaci�n con la cantidad de cemento) tiende a resultar en una mayor resistividad superficial. Esto se debe a que una menor cantidad de agua significa una menor cantidad de porosidad en la matriz de hormig�n, lo que reduce la conectividad de los iones y, por lo tanto, la conductividad el�ctrica baja, mejorando la calidad y durabilidad de las estructuras. Por otro lado, una relaci�n agua-cemento m�s alta (m�s agua en comparaci�n con la cantidad de cemento) tiende a aumentar la porosidad y la conectividad de los poros en la matriz de hormig�n, lo que puede resultar en una menor resistividad superficial y, por lo tanto, una mayor posibilidad de que ingresen los agentes agresivos en��� el hormig�n reduciendo la calidad y vida �til de las estructuras de hormig�n armado.
Varios investigadores han pretendido establecer una relaci�n entre la resistividad el�ctrica y las otras propiedades de durabilidad, sin embargo, a�n existen controversias entre los resultados, por lo que es necesario realizar m�s investigaci�n en esa �rea. (Juela et al., 2020, p.34).� Seg�n Villagr�n et al., la resistencia el�ctrica se define como la relaci�n entre el voltaje aplicado y la corriente el�ctrica que fluye a trav�s de una muestra. Tambi�n se puede definir como la resistencia de los materiales al paso de corriente el�ctrica. Esta propiedad se define por unidad de �rea y longitud, denomin�ndose resistividad. (2019, p.7). Adem�s, se indica que �result� conveniente demostrar, si el nivel de deterioro en las estructuras pudiera depender de la calidad del hormig�n, del nivel de agresividad corrosiva de la atm�sfera o de ambos factores en conjunto, empleando la t�cnica de resistividad� (Guerra, 2023, p.240).
Por lo que se puede determinar, que la evoluci�n de los ensayos sobre la resistividad el�ctrica en el hormig�n, con el pasar de los a�os la ha posesionado como un indicador confiable para la evaluaci�n de las propiedades y durabilidad del hormig�n, siendo un m�todo no destructivo para el control de calidad. De la misma manera, la resistividad indica la aptitud del hormig�n para transmitir corrientes, aspecto crucial para evaluar su comportamiento frente a la corrosi�n.
La resistividad el�ctrica del hormig�n emerge como un par�metro significativo en la evaluaci�n de la durabilidad en las estructuras de hormig�n armado, particularmente en ambientes costeros que est�n expuestos a condiciones agresivas propias del ambiente atmosf�rico. Esta propiedad intr�nseca del hormig�n est� influenciada substancialmente por la relaci�n agua/cemento (a/c), la cual es determinante en la microestructura y porosidad capilar del material, afectando directamente su desempe�o a largo plazo.
En otro estudio destacaron que, �dado que las reacciones puzol�nicas ocurren m�s tarde, despu�s de los primeros 28 d�as en concreto con SCM (materiales cementosos suplementarios) la resistividad el�ctrica aumenta m�s que en concreto simple� (Tibbetts et al, 2020, p.19).
La resistividad el�ctrica superficial es una t�cnica no destructiva que es sensible a la microestructura de la pasta de cemento hidratada y a la composici�n qu�mica de la soluci�n de poros en materiales a base de cemento. (Pablo et al, 2023, p.1). Al ser la medici�n de la resistividad, un ensayo no destructivo, se puede repetir muchas veces sin perturbar el material. Es muy adecuado para el autocontrol del fabricante y para el control por el usuario (Beek van, A.; Stenfert Kroese, W, 2019). A dem�s la resistividad garantizar�a, establecer de una manera m�s clara y precisa el grado de deterioro que pudiera presentar una estructura (Guerra et al., 2023, p.14).
Cosol� et al., mantuvieron que:
La resistividad el�ctrica del concreto est� influenciada por muchos factores, por ejemplo, composici�n del concreto, condiciones ambientales, etc., se pueden usar rangos predeterminados que correlacionen la resistividad con los riesgos de corrosi�n del refuerzo, o relaciones que correlacionen la resistividad con los riesgos de corrosi�n del refuerzo. (2020, p.32).
Los autores resaltan, a la resistividad el�ctrica, como un m�todo no destructivo para evaluar hormig�n, �til tanto en producci�n como en inspecci�n de estructuras existentes, facilitando la detecci�n temprana del deterioro.
Es importante mencionar que, ante varias investigaciones existentes a los agregados que provienen de las canteras de la provincia de Manab�, se decidi� analizar el comportamiento de agregados de dos provincias del pa�s, uno de la costa y otro de la sierra, en este caso espec�fico de la provincia de Imbabura del cant�n Ibarra, y la provincia de Manab� cant�n Portoviejo.
El enfoque de la presente investigaci�n, est� en c�mo las diferentes relaciones agua/cemento de 0,40; 0,45 y 0,50, inciden en la resistividad superficial del hormig�n. Los materiales utilizados fueron seleccionados de la siguiente manera: los agregados finos (arenas) y gruesos (ripio) provinieron de dos canteras ubicadas en� las Provincias de Manab� (costa)���� e Imbabura (sierra), respectivamente, con la finalidad de determinar, si una relaci�n agua-cemento baja tiende a mejorar la resistividad superficial del hormig�n, mientras que una relaci�n agua-cemento alta puede disminuir la resistividad y aumentar el riesgo de que los agentes agresivos ingresen al hormig�n; esto para garantizar un hormig�n con mayor durabilidad, adem�s su resistencia a la compresi�n, teniendo en cuenta una resistencia equivalente o mayor a la propuesta en el dise�o (21 MPa).
Para el desarrollo de la presente investigaci�n, se analizaron muestras de dise�o de mezcla utilizando dos agregados diferentes para comparar su desempe�o, centrando la atenci�n en su viabilidad en funci�n de la variaci�n de la relaci�n agua-cemento. El an�lisis permitir� evaluar la idoneidad del �rido en funci�n de criterios de resistencia y calidad establecidos.
Para el desarrollo del an�lisis se realiz� ensayos de laboratorios aplicando los criterios de la normativa ecuatoriana: NTE INEN 696:2010, NTE INEN 856:2010, NTE INEN 857:2010, NTE INEN 858:2010, NTE INEN 859:2010, NTE INEN 860:2011 y NTE INEN 862:2011, ensayos que llevar�n a cabo en el Laboratorio de Suelos rocas y asfalto de la Universidad T�cnica de Manab� (UTM).
Materiales y m�todos�
Con el prop�sito de lograr dise�os de mezclas adecuados, que posibilite la obtenci�n de una resistividad id�nea y, adem�s una resistencia a compresi�n especificada de 25, 30 y 35 MPa, para la presente investigaci�n, se utilizaron dos tipos de agregados, provenientes de dos canteras ubicadas en dos provincias del pa�s. El agregado fino, el cual proviene de la cantera de Manab�; agregado grueso de tama�o nominal de 1/2�, de la cantera de Imbabura. Respecto al cemento, se utiliz� la marca SELVALEGRE es un Cemento Portland Puzol�nico Tipo IP, dise�ado para construcciones de hormig�n en general, que cumple con los requerimientos de la norma NTE INEN 490 (Norma T�cnica Ecuatoriana) y ASTM C 595.
La metodolog�a implementada para evaluar el comportamiento del hormig�n endurecido se bas� en un an�lisis de sus componentes, los cuales son cruciales en las propiedades del hormig�n, se analizaron tanto los agregados finos como los gruesos de acuerdo a las normativas de las NTE-INEN para la correcta determinaci�n de sus propiedades durables, fundamentales en la mezcla de hormig�n.
La caracterizaci�n de dichos agregados se llev� a cabo en el laboratorio de la Universidad T�cnica de Manab�. Para la elaboraci�n del hormig�n, se adoptaron las especificaciones del ACI 211.1 del American Concrete Institute, en concordancia con los est�ndares dictados por la ASTM C33. Adem�s, las prescripciones dictaminadas por las normativas ecuatorianas, incluyendo la NTE INEN 1855-1:2015 y la NTE INEN 1855-2:2015.
La parte experimental de la investigaci�n, se la realizo con 27 probetas de hormig�n, como se muestra en lo figura 1, para lo cual se utilizaron 27 moldes de 4 x 8 pulgadas, de acuerdo a lo establecido en las normas ASTM C39, C192, C470, para realizar los ensayos de resistividad el�ctrica superficial y resistencia a la compresi�n. Las muestras se agruparon en tres grupos distintos, basados en la relaci�n agua/cemento, de 0.4, 0.45 y 0.5, teniendo un total de nueve muestras en cada grupo.
Figura 1: Probeta de hormig�n
Para los ensayos de resistividad el�ctrica superficial, por su naturaleza no destructiva, se efectuaron mediciones en las 27 muestras. Se realizaron tres lecturas en cada probeta, permitiendo la obtenci�n de un valor promedio que refleje de manera real los resultados experimentales y permita de una manera precisa conocer c�mo influye la relaci�n agua/cemento en las propiedades de durabilidad del hormig�n.
En cuanto a la resistencia a la compresi�n, se evalu� en intervalos a los 7, 14 y 28 d�as, destinando tres muestras de cada grupo, para monitorear la evoluci�n de la resistencia en el tiempo.
Para determinar la resistividad el�ctrica del hormig�n, se emple� el equipo Giatec Surf� (figura 2), un dispositivo canadiense de alta precisi�n dise�ado para an�lisis en laboratorio. Este aparato facilita la medici�n de la resistividad superficial de forma r�pida y sin complicaciones, gracias a su t�cnica de cuatro sondas, conocida como Wenner-Array, que garantiza resultados confiables. Adicionalmente, el Giatec Surf� cumple con los requisitos de AASHTO TP95 y es capaz de evaluar la permeabilidad del hormig�n a iones cloruro, un factor cr�tico para la durabilidad de estructuras. Lo cual es de suma importancia para obtener una comprensi�n detallada de las propiedades de durabilidad del hormig�n, lo que permite mejorar la calidad y prolongar la vida �til de las estructuras de hormig�n armado.
Figura 2: Equipo Giatec Sur
Los procedimientos para evaluar la calidad del hormig�n se efectuaron conforme a la normativa ASTM C39, aplicando ensayos de resistencia a la compresi�n durante 7, 14 y 28 d�as de curado, tal como se ilustra en la figura 3, permitiendo una evaluaci�n y an�lisis de las propiedades mec�nicas del hormig�n.
Figura 3: M�quina de compresi�n a) 0,40 b)0,45 y c)0,50
Los moldes utilizados son de dimensiones de 100 y 200 mm de di�metro y altura respectivamente. Los dise�os de las mezclas de hormig�n se detallan en la tabla 1.
Tabla 1: Resultados de dise�os de mezclas
Materiales |
a/c = 0,4 |
a/c = 0,45 |
a/c = 0,50 |
Cemento (Kg) |
9,04 |
8,03 |
7,23 |
Agregado grueso (Kg) |
15,16 |
15,16 |
15,16 |
Agregado fino (Kg) |
10,46 |
11,29 |
11,92 |
Agua, Lt |
3,61 |
3,61 |
3,61 |
Resultados y discusi�n
Resistividad el�ctrica superficial
Para la realizaci�n de los ensayos de resistividad el�ctrica, se analizaron las tres relaciones agua/cemento como se lo demuestra en la tabla 2, obteniendo los resultados promedio mediante el m�todo de la ASTHO-TP-95-2011, para cada una de las relaciones a/c de los dise�os de mezcla hasta los 28 d�as.
Tabla 2: Resultados de ensayo de resistividad el�ctrica.
Relaci�n a/c |
Total de muestras |
Series de tres muestras |
Resistividad el�ctrica (KΩ.cm) �7 d�as |
Resistividad el�ctrica promedio (KΩ.cm) |
Resistividad el�ctrica (KΩ.cm) 28 d�as |
Resistividad el�ctrica promedio (KΩ.cm) |
0,40 |
9 |
R 1-3 |
8,4 |
8,8 |
10,2 |
10,5 |
R 4-6 |
9,7 |
10,7 |
||||
R 7-9 |
8,3 |
10,5 |
||||
0,45 |
9 |
R 10-12 |
6,6 |
6,8 |
8,7 |
9,1 |
R 13-15 |
7,1 |
9,2 |
||||
R 16-18 |
6,8 |
9,3 |
||||
0,50 |
9 |
R 19-21 |
5,1 |
4,9 |
7,7 |
7,2 |
R 22-24 |
4,9 |
6,5 |
||||
R 25-27 |
4,7 |
7,3 |
Los resultados obtenidos en la tabla 2, indican que, existen un incremento de la resistividad en las tres relaciones agua/cemento desde los 7 hasta los 28 d�as. Esto ya lo resaltaron Sol�rzano et al., en conclusi�n, manifestaron que:
La resistividad el�ctrica del hormig�n tiende a aumentar con el tiempo, lo que indica el proceso continuo de fraguado que experimenta durante su fase inicial; teniendo una relaci�n directa con la resistencia a compresi�n y, por consiguiente, la durabilidad del material. (2024, p.1827)
A los 28 d�as, las relaciones agua/cemento de 0,40; 0,45 y 0,50 presentaron una tendencia decreciente en la resistividad el�ctrica con el aumento de la relaci�n agua/cemento.
Para la relaci�n de 0,40, la resistividad promedio es de 10,5 KΩ.cm, ubic�ndose en el rango de moderada penetraci�n de agentes agresivos seg�n la normativa ASTHO-TP-95-2011; este valor, al presentar mayor resistividad, implica una menor porosidad y, por consiguiente, una mejor calidad en t�rminos de durabilidad frente a la penetraci�n de agentes agresivos. Otros autores, entre los que se destaca Quito et al, concuerdan que:
�Los resultados del ensayo de resistividad superficial, bajo la especificaci�n de la norma AASHTO TP-95-11, determina el rango presente de penetraci�n de cloruros para cada dise�o a los 28 d�as de curado, estableciendo un rango moderado dentro del dise�o est�ndar, 5% y 10% de reemplazo de CBCA (2022, p.12)
Al incrementar la relaci�n a 0,45, observamos una disminuci�n en la resistividad a un promedio de 9,1 KΩ.cm. Este cambio, con relaci�n al de 0,40, indica un incremento en la porosidad del material. Finalmente, con una relaci�n agua/cemento de 0,50, la resistividad promedio disminuye a 7,2 KΩ.cm, situ�ndose tanto la de 0,40 y 0,45 por debajo del umbral de 10 KΩ.cm, lo que indica una alta penetraci�n de agentes agresivos. Esto implica que, ante una alta penetraci�n de agentes agresivos, se refleja una porosidad considerablemente mayor y una reducci�n en la durabilidad del hormig�n, esto concuerda con Mart�nez et al., donde manifiestan que:
�Los valores de resistividad el�ctrica alcanzados a los 28 y 50 d�as son menores de 10 concluyendo que las mezclas de hormig�n con los materiales empleados, no garantizan la durabilidad de la estructura, cuesti�n a tener en cuenta a la hora de su uso en obras. (2018, p.11)
Estos resultados resaltan la importancia de la relaci�n agua/cemento en la resistividad el�ctrica del hormig�n y, por ende, en su durabilidad y resistencia a la penetraci�n de agentes agresivos. La elecci�n adecuada de esta relaci�n es fundamental para asegurar la durabilidad de las estructuras.
Resistencia a la compresi�n
De los resultados obtenidos experimentalmente para la resistencia a la compresi�n, se pudo comprobar que, estos resultados evidencian, una menor relaci�n agua/cemento se obtiene a una mayor resistencia a la compresi�n del hormig�n, lo que es fundamental para estructuras que requieren altos niveles de resistencia y durabilidad; tal y como se puede observar en la tabla 3, donde se especifican las tres relaciones agua/cemento a los 7, 14 y 28 d�as de curado.
Tabla 3: Resultados ensayo de resistencia a la compresi�n seg�n las a/c.
a/c |
Fc (7d�as) |
Fc (14 d�as) |
Fc (28 d�as) |
0,40 |
26,83 |
30,90 |
37,88 |
0,45 |
21,34 |
25,34 |
31,15 |
0,50 |
21,02 |
24,88 |
27,77 |
A los 7 d�as, la relaci�n a/c de 0,4, la resistencia es de 26,83 MPa; increment�ndose a 30,90 MPa a los 14 d�as; y alcanzando 37,88 MPa a los 28 d�as. Esto indica que una menor cantidad de agua respecto al cemento se logra un hormig�n m�s denso y resistente. Esta mezcla presenta la mayor resistencia a la compresi�n en todos los periodos de curado analizados.
Cabe recalcar que, en la relaci�n a/c de 0,45, se observa una disminuci�n en la resistencia a la compresi�n en comparaci�n con la relaci�n a/c de 0,4. A los 7 d�as, la resistencia es de 21,34 MPa; aumentando a 25,34 MPa a los 14 d�as; y a 31,15 MPa a los 28 d�as. Aunque la resistencia aumenta con el tiempo de curado, sigue siendo inferior a la relaci�n a/c de 0,4.
�La relaci�n a/c de 0,50, es la relaci�n con la menor resistencia a la compresi�n en todos los intervalos; inicia con 21,02 MPa a los 7 d�as; incrementa ligeramente a 24,88 MPa a los 14 d�as; y llega a 27,77 MPa a los 28 d�as. Este comportamiento refleja que un mayor contenido de agua reduce significativamente la resistencia del hormig�n.
Partiendo de los resultados obtenidos a los 28 d�as, estos resultados evidencian que en una menor relaci�n agua/cemento se alcanza una mayor resistencia a la compresi�n del hormig�n, lo que es fundamental para estructuras que requieren altos niveles de resistencia y durabilidad. Finalmente, las tres relaciones a/c de 0,40, 0,45 y 0,50 lograron superar la resistencia a compresi�n especificada de 35, 30 y 25 MPa.
Resistencia a la compresi�n y resistividad el�ctrica�
De los resultados obtenidos en los ensayos realizados a las tres relaciones a/c, que se muestran en la tabla 4, existe una correlaci�n entre la resistencia a la compresi�n y la resistividad el�ctrica para diferentes relaciones agua/cemento (a/c).
En la relaci�n a/c de 0,40, muestra la m�s alta resistencia a la compresi�n y resistividad el�ctrica. La alta resistividad sugiere una baja porosidad, lo que se correlaciona con una alta resistencia a la compresi�n. Este hormig�n ser�a ideal para estructuras que requieren alta durabilidad y resistencia a agentes agresivos.
Tabla 4: Resultados resistencia a la compresi�n y resistividad el�ctrica.
Relaci�n (a/c) |
Resistencia a la compresi�n (MPa) |
Resistividad el�ctrica �(KΩ.cm) |
0,40 |
37,88 |
10,5 |
0,45 |
31,15 |
9,1 |
0,50 |
27,77 |
7,2 |
En la relaci�n a/c de 0,45 y 0,50 a pesar de cumplir con la resistencia a compresi�n especificada de 35 y 30 MPa respectivamente, la disminuci�n en la resistividad el�ctrica de 9,1 y 7,2 KΩ.cm, sugiere un aumento en la porosidad, lo que puede afectar la durabilidad a largo plazo.
Conclusiones
De acuerdo con las pautas de la de AASHTO TP95-2011, los resultados resaltan la importancia de la resistividad el�ctrica como un indicador de la durabilidad del hormig�n. La disminuci�n de la resistividad el�ctrica en relaciones a/c m�s altas sugiere una mayor susceptibilidad a la penetraci�n de agentes agresivos y una reducci�n en la vida �til del hormig�n.
La relaci�n a/c de 0,40 indica una baja porosidad y una excelente durabilidad, obteniendo una mayor resistencia a la compresi�n (37,88 MPa) y la m�s alta resistividad el�ctrica (10,5 KΩ.cm), demostrando ser la m�s �ptima.
A medida que la relaci�n a/c aumenta a 0,45 y 0,50, hay una disminuci�n notable tanto en la resistencia a la compresi�n como en la resistividad el�ctrica. Esto sugiere un aumento en la porosidad y una potencial reducci�n en la durabilidad del hormig�n, a pesar de cumplir con las especificaciones de resistencia a compresi�n m�nimas.
Una selecci�n adecuada de la relaci�n a/c, m�s un dise�o de hormig�n apropiado en funci�n de los requisitos espec�ficos de resistencia y resistividad superficial, es decisivo para lograr �ndices de durabilidad.
Referencias
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