Efectos del uso de polímeros superabsorbentes (SAP) como agente de curado interno en el desempeño mecánico y la durabilidad del concreto (2019)
RESUMEN: Durante el proceso constructivo de obras civiles, el curado del concreto contribuye al desarrollo de las propiedades características del concreto en estado fresco y endurecido, entre ellas: cohesividad, manejabilidad, resistencia y durabilidad. El uso de concretos de alto desempeño (High Performance Concrete), caracterizados por su baja relación agua/cemento (a/c), ha permitido construir estructuras con niveles de desempeño superior en términos mecánicos y de durabilidad, dado su alta resistencia a la compresión, baja permeabilidad, entre otras propiedades. Sin embargo, dado su alto contenido de cemento y baja disponibilidad de agua incrementan el requerimiento de curado externo e interno. Recientemente se han adelantado desarrollos en la tecnología del concreto tales como el curado interno, la cual surgió como una tecnología de curado que provee reservas internas de agua para garantizar mayor nivel de curado y el correcto desarrollo de las propiedades del concreto. Diversos estudios han identificado que el curado interno contribuye al incremento del grado de hidratación del cemento, densificación de la microestructura del concreto, reducción de los niveles de auto-desecación y contracción autógena y posiblemente menor nivel de agrietamiento prematuro. En consecuencia, la durabilidad y vida útil de servicio de estructuras de concreto podrían incrementar. Para el ejercicio investigativo de este trabajo, se estudió el efecto del uso de polímeros superabsorbentes (SAP) como agente de curado interno en mezclas de concreto preparadas con muestras de cementos que varían en contenido de álcalis, también denominado sodio equivalente. La importancia de esta variante radica en que previos estudios han identificado que el nivel de álcalis del cemento, tales como sodio y potasio, tiene un impacto en la cinética de absorción de los polímeros SAP. Durante esta investigación se estudiaron diferentes propiedades del concreto, tales como: manejabilidad, resistencia a la compresión, permeabilidad a la penetración al ion cloruro y en morteros, contracción por secado. Durante este estudio, se utilizaron dos muestras de cemento etiquetadas como Cem1 y Cem2, cada una con diferente nivel de sodio equivalente (Na2Oeq) y se tomaron porcentajes de adición de 0,20% y 0,40% de SAP con respecto al peso de cemento. Cada escenario estudiado fue evaluado con respecto a una mezcla de referencia. De acuerdo con los resultados, las mezclas de concreto preparadas con Cem2 presentaron los mayores valores para resistencia a la compresión y mayor resistencia a la penetración de cloruros, lo cual podría positivamente beneficiar la durabilidad y vida útil de servicio de las estructuras de concreto reforzado. Igualmente se presentaron beneficios para en términos de cambios volumétricos dado que los valores de contracción por secado obtenidos son menores para las muestras preparadas utilizando polímeros SAP, especialmente en mezclas de mortero preparadas con la muestra Cem2. Por lo anterior, el curado interno a través de SAP en cementos con niveles superiores de sodio equivalente (Na2Oeq) podrían mejorar el desarrollo de propiedades mecánicas e incrementar la durabilidad de estructuras de concreto reforzado.