Effect of sedimentary and metamorphic aggregate on static modulus of elasticity of high-strength concrete

Taking into account the increasing use of high-strength concrete as a structural material in Colombia, this paper shows the results of research carried out to investigate the effect of different types of coarse aggregate on the static elastic modulus, the compressive strength, the concrete density, and the pulse velocity. To do this, concrete mixes were cast using three different water binder ratios (w/c) (0.36, 0.32, and 0.28). Ordinary Portland cement and pulverized silica fume (SF) were used as cementitiuos materials, while four types of coarse aggregates obtained from different sources near Bogota, Colombia were utilized to prepare the concrete samples. Results were analyzed statistically and these showed that the behavior of all the tests followed a normal frequency distribution. Correlations were found among the mixes. From the experimental data obtained in this study, it was concluded that the equations proposed in standard codes overestimated the modulus of elasticity of high-strength concrete, so empirical equations were obtained in order to predict the elastic modulus of elasticity in high-strength concrete

Influencia del porcentaje de adición de la microsilice y del tipo de curado, en la penetración del ion cloruro en el concreto de alto desempeño

El concreto es el material de construcción más utilizado en el mundo. Tal vez por la aparente poca necesidad de mantenimiento de las edificaciones construidas con él, bajo condiciones normales, no se le presta suficiente atención a la durabilidad del material. En los últimos años la palabra durabilidad, ha venido ganando cada vez más importancia por el hecho de que se ha descubierto que entre mayor sea la capacidad del material de resistir los ataques exógenos del medio ambiente, mayor será el tiempo de servicio del mismo. Esto tiene gran importancia en la economía nacional ya que en países desarrollados y en vía de desarrollo se invierten miles de millones de dólares en mantenimiento y rehabilitación de obras de infraestructura. El aumento de grandes proyectos construcción y la demanda por parte de la ingeniería y de la arquitectura hacia nuevos materiales tales como el Concreto de Alto Desempeñó (HPC), ha permitido generar investigaciones de durabilidad de este tipo de concretos en nuestros países en vía de desarrollo. Esto, con el fin de poder introducir estas tecnologías al sector de la construcción, garantizado en las estructuras una adecuada vida útil. Teniendo en cuenta lo anterior, en esta tesis se investigó la producción de Concretos de Alto Desempeño en Colombia con materiales de origen local (Agregados rio Guayuriba, Cemento tipo I, hiperplastificantes, microsilice y arenas del rio Tabio). Igualmente, se investigó en detalle la resistencia y durabilidad del HPC ante uno de los fenómenos más complejos que sufre el concreto, la penetración del ion cloruro, el cual disminuye la vida útil de las estructuras debido a la corrosión del acero. La llegada de un frente de cloruros al acero, genera corrosión en el metal, con un posterior descascaramiento del concreto en la zona aledaña. Cuando esta problemática no es atendida pronta y adecuadamente, puede causar problemas de servicio y hasta el colapso de la estructura. En el desarrollo de esta tesis de maestría tal y como se describió anteriormente, se desarrolló un HPC, el cual se sometió a diferentes ensayos de caracterización mecánica del material (resistencia a compresión y Módulos de elsaticidad) y de durabilidad del concreto. Como el objetivo principal de esta tesis fue determinar la influencia de la adición de microsílice sobre el comportamiento del HPC ante los cloruros, las muestras producidas se pusieron en contacto con una solución salina durante 4 meses con el fin de medir la penetrabilidad del ion. Para dicha medición se utilizó una solución de nitrato de plata mediante la metodología de colorimetría propuesta por Mario Collepardi(1995). Este ensayo se apoyó en el Nordtest Method NT‐Built 492 Chloride migration coefficient from non‐steady‐state migration experiment, para determinar las medidas finales de profundidad de penetración. De igual manera se realizaron ensayos de resistividad eléctrica del concreto para muestras de 6 meses de edad, siguiendo la metodología, mas no las forma de realizar el ensayo, descrita en la norma Española UNE 83988‐1, Métodos de ensayo de determinación de resistividad eléctrica. También se realizaron ensayos de permeabilidad rápida de cloruros (RCPT), en probetas de 6 meses de edad, teniendo en cuenta lo descrito por la ASTM‐C1202 2005, Standard Test Method for Electrical Indication of Concrete’s Ability to Resist Chloride Ion Penetration. Finalmente se realizaron ensayos porosidad abierta en probetas de 8 meses de edad. Con los datos experimentales obtenidos se realizó una detallada disertación y discusión sobre lapenetración del ion cloruro en el concreto y su relación con los ensayos descritos anteriormente.Maestrí

Effect of silica fume addition on the chloride related transport properties of high performance concrete

Corrosion of steel reinforcement due to chloride penetration is the major cause of durability problems in concrete. In that way, this paper summarizes the results of an experimental research carried out in order to investigate the influence of the Silica Fume (SF) content on some chloride related transport properties. To achieve this, the compressive strength, the self diffusion chloride penetration, the charge passed under a non steady chloride migration test (ASTM C1202) and the AC resistivity were measured on concrete mixes of high performance concrete. Four concrete mixes were cast incorporating 0, 5 10 and 15% of SF as addition of Ordinary Portland Cement. The results showed that the silica fume in concrete causes an increase in strength and a reduction in chloride ion permeability; however, clear differences were found between the results of long diffusion and rapid electrical tests

Effect of silica fume addition on the chloride-related transport properties of high-performance concrete

Being the corrosion of steel reinforcement due to chloride penetration the major cause of durability problems in concrete, this paper summarizes the results of an experimental research carried out in order to investigate the influence of the silica fume (SF) content on some chloride-related transport properties. To achieve this, the compressive strength, the self-diffusion chloride penetration, the charge passed in a non-steady chloride migration test (ASTM C1202), and the AC resistivity were measured on concrete mixes of high-performance concrete. Four concrete mixes were cast incorporating 5, 10, and 15% of SF as an addition to ordinary Portland cement. The results showed that the silica fume in concrete causes an increase in strength and a reduction in chloride ion permeability; however, clear differences were found between the results of long diffusion and rapid electrical testsLa corrosión del acero de refuerzo, debido a la penetración de cloruro es la principal causa de problemas de durabilidad en el concreto. De esta forma, este documento resume los resultados de un estudio experimental llevado a cabo con el fin de investigar la influencia del contenido de microsilice (SF) en los cloruros relacionados con algunas propiedades de transporte del concreto. Para ello, la resistencia a la compresión, la penetración de cloruros libres por difusión, la carga pasada bajo un ensayo de migración de cloruros no estacionario (ASTM C1202) y la resistividad AC, se midieron en las mezclas de concreto de alto desempeño. Cuatro mezclas de hormigón se hicieron incorporando 5, 10, y el 15% de SF, como adición al cemento Portland. Los resultados mostraron que el humo de sílice en el hormigón provoca un aumento en la resistencia y la reducción de la permeabilidad de iones de cloruro, sin embargo se encontraron diferencias claras entre los resultados de los ensayos difusión a largo plazo y las pruebas eléctricas acelerada

Effect of sedimentary and metamorphic aggregate on static modulus of elasticity of high-strength concrete

Taking into account the increasing use of high-strength concrete as a structural material in Colombia, this paper shows the results of research carried out to investigate the effect of different types of coarse aggregate on the static elastic modulus, the compressive strength, the concrete density, and the pulse velocity. To do this, concrete mixes were cast using three different water binder ratios (w/c) (0.36, 0.32, and 0.28). Ordinary Portland cement and pulverized silica fume (SF) were used as cementitiuos materials, while four types of coarse aggregates obtained from different sources near Bogota, Colombia were utilized to prepare the concrete samples. Results were analyzed statistically and these showed that the behavior of all the tests followed a normal frequency distribution. Correlations were found among the mixes. From the experimental data obtained in this study, it was concluded that the equations proposed in standard codes overestimated the modulus of elasticity of high-strength concrete, so empirical equations were obtained in order to predict the elastic modulus of elasticity in high-strength concreteConsiderando la creciente utilización de hormigón de alta resistencia como material estructural, este artículo presenta los resultados de un trabajo experimental llevado a cabo con el fin de investigar el efecto de diferentes tipos de agregados gruesos sobre el módulo estático elástico, la resistencia a la compresión, la densidad del hormigón y la velocidad del pulso. Para lograr esto, se usaron diferentes relaciones agua cementante (a/c) (0.36, 0.32, y 0.28) y cuatro tipos de agregados diferentes, todos del área de influencia de Bogotá, Colombia. Como materiales cementantes se usaron cemento Portland y microsílice (SF). Los resultados experimentales fueron analizados estadísticamente, de donde se encontró que todos los ensayos se comportan siguiendo una distribución de frecuencia normal. De los datos experimentales obtenidos se concluyó que las ecuaciones propuestas en los códigos sobreestiman el módulo de elasticidad del hormigón de alta resistencia, por lo que se proponen ecuaciones empíricas como alternativ

Afectación de la Resistencia a la Flexión en Concretos Modificados con Reciclado de Concreto

La necesidad  actual de buscar alternativas para disminuir el impacto ambiental por la explotación cada vez mayor de las canteras y aprovechar los materiales resultantes de los procesos de demolición, en este documento se presentan los resultados obtenidos en diferentes tipos de concretos tradicionales sustituyendo en ellos, agregados resultantes del proceso de reciclaje de concreto.Para desarrollar este trabajo, se variaron las relaciones agua/cemento y se adicionaron fibras de acero en diferentes porcentajes, lo que condujo a obtener efectos directos sobre las propiedades físico-mecánicas de los concretos estudiados; como resultado de la investigación, se encontró que se puede realizar un diseño de mezcla tradicional de concreto con un factor de disminución en resistencia que oscila entre el 50% al 75% de la resistencia esperada, para esto se utilizó la norma de ensayo ASTM C39- ASTM C78,NTC 673 (Icontec, 2010) e INV E -414-07 (Invías, 2007)

Afectación de la Resistencia a la Flexión en Concretos Modificados con Reciclado de Concreto

La necesidad  actual de buscar alternativas para disminuir el impacto ambiental por la explotación cada vez mayor de las canteras y aprovechar los materiales resultantes de los procesos de demolición, en este documento se presentan los resultados obtenidos en diferentes tipos de concretos tradicionales sustituyendo en ellos, agregados resultantes del proceso de reciclaje de concreto.Para desarrollar este trabajo, se variaron las relaciones agua/cemento y se adicionaron fibras de acero en diferentes porcentajes, lo que condujo a obtener efectos directos sobre las propiedades físico-mecánicas de los concretos estudiados; como resultado de la investigación, se encontró que se puede realizar un diseño de mezcla tradicional de concreto con un factor de disminución en resistencia que oscila entre el 50% al 75% de la resistencia esperada, para esto se utilizó la norma de ensayo ASTM C39- ASTM C78,NTC 673 (Icontec, 2010) e INV E -414-07 (Invías, 2007)