{"id":10249,"date":"2020-07-10T17:48:17","date_gmt":"2020-07-10T22:48:17","guid":{"rendered":"http:\/\/cienciauanl.uanl.mx\/?p=10249"},"modified":"2020-09-04T17:24:19","modified_gmt":"2020-09-04T22:24:19","slug":"desgaste-por-abrasion-del-concreto-con-agregado-calizo-de-alta-absorcion","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/cienciauanl.uanl.mx\/?p=10249","title":{"rendered":"DESGASTE POR ABRASI\u00d3N DEL CONCRETO CON AGREGADO CALIZO DE ALTA ABSORCI\u00d3N"},"content":{"rendered":"

R\u00d3MEL G. SOL\u00cdS-CARCA\u00d1O*, GERARDO E. CHAN-MAGA\u00d1A*<\/p>\n

CIENCIA UANL \/ A\u00d1O 23, No.103 septiembre-octubre 2020<\/p>\n

DOI:\u00a0https:\/\/doi.org\/10.29105\/cienciauanl23.103-3<\/a><\/p>\n

RESUMEN<\/h4>\n

La abrasi\u00f3n es una importante acci\u00f3n mec\u00e1nica que afecta a los elementos de concreto que soportan tr\u00e1nsito intenso o conducen l\u00edquidos. Los factores que m\u00e1s influyen en la resistencia a la abrasi\u00f3n de este material son la dosificaci\u00f3n de la mezcla, la resistencia de los agregados, el acabado y el curado. En muchas partes del mundo se utilizan agregados de roca caliza, los cuales son, por lo general, m\u00e1s porosos que los provenientes de las rocas \u00edgneas. El objetivo de esta investigaci\u00f3n fue determinar el efecto en el desgaste por abrasi\u00f3n de la relaci\u00f3n A\/C, el curado y la sustituci\u00f3n parcial de agregado fino calizo. Se concluy\u00f3 que el concreto con relaci\u00f3n A\/C de 0.40 es adecuado para obtener concretos de alta exigencia a la abrasi\u00f3n, y se prob\u00f3 estad\u00edsticamente la influencia del curado y de la sustituci\u00f3n parcial de agregado fino con otro de menor absorci\u00f3n.<\/p>\n

Palabras clave: concreto, durabilidad, abrasi\u00f3n, curado, agregados.<\/p>\n

ABSTRACT<\/h4>\n

Abrasion is a mechanical action that affects concrete elements that withstand heavy traffic or conduct liquids. The principal factors that influence the abrasion resistance of this material are the mixture proportions, the resistance of the aggregates, finishing and curing. Triturated limestone aggregates are generally used, which are more porous than those from igneous rocks. The aim of this research was to determine the effect on wear by abrasion of the W\/C ratio, curing and partial replacement of the fine limestone aggregate. It was concluded that the concrete with W\/C ratio of 0,40 resists high abrasion; and the influence of lower absorption was statistically tested.\u00a0<\/em><\/p>\n

Keywords: concrete, durability, abrasion, curing, aggregates.\u00a0<\/em><\/p>\n

 <\/p>\n

Uno de los principales problemas que afectan al concreto es el da\u00f1o por abrasi\u00f3n, especialmente en superficies de tr\u00e1nsito y elementos de almacenamiento y conducci\u00f3n de l\u00edquidos. El comit\u00e9 del ACI 116 R (2000) define la resistencia a la abrasi\u00f3n como la capacidad de una superficie de resistir el desgaste por frotaci\u00f3n o fricci\u00f3n.<\/p>\n

Las principales acciones mec\u00e1nicas que provocan el desgaste en la superficie del concreto son rozamiento, deslizamiento, raspadura, percusi\u00f3n, arrastre de materiales abrasivos y cavitaci\u00f3n (Budinski, 2007). La resistencia a la abrasi\u00f3n del concreto, por lo general, se ha evaluado dependiendo de la acci\u00f3n espec\u00edfica que se espera que cause el da\u00f1o en la superficie del material, por lo que no hay un \u00fanico m\u00e9todo para determinarla, ni un \u00fanico criterio de aceptaci\u00f3n. Las pruebas m\u00e1s utilizadas para medir el desgaste se basan en el frotamiento de esferas, la aplicaci\u00f3n de cepillos, o chorro de arena y el contacto con discos giratorios (Neville, 2010).<\/p>\n

Las losas de concreto son los elementos constructivos que con mayor frecuencia son afectados por el desgaste por abrasi\u00f3n, especialmente aqu\u00e9llas que tienen alta exigencia en su desempe\u00f1o, como los pisos industriales, las carreteras y las pistas de aterrizaje. En estos elementos la resistencia mec\u00e1nica no suele ser el indicador que determina su durabilidad, de aterrizaje. En estos elementos la resistencia mec\u00e1nica no suele ser el indicador que determina su durabilidad, sino el desgaste de su superficie que provoca que disminuya su capacidad de servicio (Vassout et al<\/em>, 2008).<\/p>\n

Los principales factores que influyen en la resistencia a la abrasi\u00f3n del concreto son la relaci\u00f3n entre el agua y el cemento (A\/C) y las propiedades de los agregados p\u00e9treos (Horszczaruk, 2005). Estos mismos factores influyen en su resistencia a la compresi\u00f3n \u2014principal propiedad del material\u2014, ya que determinan en su estructura porosa.<\/p>\n

El proceso para dar acabado superficial al concreto es tambi\u00e9n un factor que incide en su resistencia superficial (Grdic, 2012). En condiciones de fraguado normal, el acabado se debe empezar lo m\u00e1s tarde posible, para permitir el sangrado del concreto y la evaporaci\u00f3n del agua exudada; cuando se inicia antes de que se elimine el agua emergida, \u00e9sta se mezclar\u00e1\u00a0 con la pasta de cemento y producir\u00e1 una delgada capa d\u00e9bil y porosa (ACI-302, 2015).<\/p>\n

Se ha demostrado que el curado es un factor que afecta m\u00e1s las propiedades de la capa externa del concreto que su resistencia mec\u00e1nica (Neville, 2010). Trabajos experimentales han mostrado que el movimiento de humedad en el concreto afecta \u00fanicamente una profundidad aproximada de 35 mm, por lo que si se deja secar su superficie en forma prematura, las reacciones de hidrataci\u00f3n del cemento cesar\u00e1n y la resistencia de la capa expuesta al desgaste ser\u00e1 menor a la del resto del elemento (Parrot, 1988). Consistente con lo anterior, Sol\u00eds et al<\/em>. (2013) reportaron que el efecto positivo del curado h\u00famedo es m\u00e1s notorio en las propiedades f\u00edsicas de la capa superficial del concreto que en la resistencia mec\u00e1nica; en ese estudio se concluy\u00f3 que en condiciones agresivas de exposici\u00f3n, el material debe ser curado el mayor tiempo posible para mantenerlo durable, adem\u00e1s de resistente.<\/p>\n

El uso generalizado del concreto en el mundo se basa en la utilizaci\u00f3n de las fuentes de agregados p\u00e9treos con las que se cuenta en cada regi\u00f3n. En muchas regiones se utilizan agregados producto de la trituraci\u00f3n de las rocas sedimentarias de carbonato de calcio, denominadas calizas (Pacheco y Alonso, 2003). Las calizas suelen tener gran variabilidad en sus propiedades, dependiendo de las condiciones geol\u00f3gicas en las que se formaron, pero por lo general son m\u00e1s porosas que las \u00edgneas (Cardell et al<\/em>, 2003).<\/p>\n

En esta investigaci\u00f3n se estudiaron las caracter\u00edsticas del concreto que se fabrica con agregados calizos de la Pen\u00ednsula de Yucat\u00e1n, los cuales se caracterizan por tener alta absorci\u00f3n. Estudios precios en la regi\u00f3n han reportado porcentajes de absorci\u00f3n en estos agregados entre 4 y 11% (Sol\u00eds y Moreno 2011; Cer\u00f3n et al ., 1996), siendo los valores t\u00edpicos para agregados de peso normal de 2 a 4% (Zulkarnain y Ramli, 2008; Neville, 2010).<\/p>\n

El objetivo del presente estudio fue determinar el efecto en el desgaste por abrasi\u00f3n en el concreto de los factores: relaci\u00f3n A\/C, curado h\u00famedo y sustituci\u00f3n parcial de agregado fino calizo por arena s\u00edlica.<\/p>\n

METODOLOG\u00cdA<\/h4>\n

La unidad de estudio fue el concreto fabricado con agregados calizos triturados de alta absorci\u00f3n. Las variables de inter\u00e9s que se midieron en el concreto fueron el desgaste a la abrasi\u00f3n, la resistencia a la compresi\u00f3n axial y la resistencia a la tensi\u00f3n por compresi\u00f3n diametral.<\/p>\n

Las variables que se manipularon experimentalmente fueron la relaci\u00f3n en masa entre el agua y el cemento (A\/C), la cual tuvo cuatro valores: 0.40, 0.50, 0.60 y 0.70; la muestra de agregado fino, la cual tuvo dos variaciones: 100% de agregado triturado de roca caliza de alta absorci\u00f3n (Ca100) y combinaci\u00f3n de 80% de este mismo agregado con 20% de arena de s\u00edlica (Ca80+Si20); y el tratamiento de curado, el cual tuvo dos variaciones: curado por inmersi\u00f3n durante 14 d\u00edas (h\u00famedo) y curado al medio ambiente en laboratorio sin control de temperatura y humedad (natural). El estudio se desarroll\u00f3 en un contexto de clima c\u00e1lido subh\u00famedo.<\/p>\n

Los factores que se mantuvieron constantes fueron el tipo de cemento, CPC 30R de fabricaci\u00f3n mexicana, equivalente a Portland tipo I de uso general (NMX-C-414, 2017); el agregado grueso, que fue triturado de roca caliza de alta absorci\u00f3n; el tipo de acabado de las probetas en la que se midi\u00f3 el desgaste, que fue con llana met\u00e1lica de acuerdo con la recomendaci\u00f3n para tr\u00e1fico vehicular industrial (ACI-302, 2015), y la edad en la que se hicieron las pruebas de abrasi\u00f3n, compresi\u00f3n y tensi\u00f3n, que fue de 28 d\u00edas.<\/p>\n

En la tabla I se presentan las propiedades \u00edndice de los agregados utilizados, obtenidas de acuerdo con las normas ASTM (2017). En ella se puede apreciar que el agregado grueso presenta alta absorci\u00f3n y que el agregado fino de s\u00edlica es notoriamente menos absorvente que el de caliza.<\/p>\n

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Tabla I. Propiedades de los agregados utilizados.<\/p><\/div>\n

Las mezclas de concreto fueron dosificadas siguiendo el m\u00e9todo de vol\u00famenes absolutos (ACI 211.1-91,2009). En la tabla II se presentan las dosificaciones utilizadas.<\/p>\n

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Tabla II. Dosificaci\u00f3n de las mezclas ensayadas.<\/p><\/div>\n

El experimento tuvo dos r\u00e9plicas (procesos de fabricaci\u00f3n de los concretos) y por cada una se hicieron tres repeticiones (probetas ensayadas). Para las pruebas de abrasi\u00f3n se utilizaron probetas prism\u00e1ticas de 20.0 por 20.0 por 7.5 cm, y para las de resistencia a compresi\u00f3n y tensi\u00f3n, probetas cil\u00edndricas de 30.0 cm de alto por 15.0 cm de di\u00e1metro (ASTM C 192, 2018).<\/p>\n

La prueba de desgaste realizada fue de abrasi\u00f3n por fricci\u00f3n y se bas\u00f3 en la norma europea UNE-EN-1339 Baldosas de hormig\u00f3n: especificaciones y m\u00e9todos de ensayo<\/em> (2004). Se realiz\u00f3 utilizando una m\u00e1quina de prueba desarrollada para determinar la resistencia a la abrasi\u00f3n de piedras naturales y productos de concreto. La prueba consiste en provocar el desgaste de la probeta mediante un disco met\u00e1lico que gira a 75 revoluciones por minuto con un flujo continuo de arena abrasiva de corind\u00f3n blanco de grado 80. Una vez concluida la aplicaci\u00f3n del n\u00famero estandarizado de revoluciones, se midi\u00f3 el ancho del \u00e1rea desgastada en la probeta.<\/p>\n

El ancho desgastado se ajust\u00f3 de acuerdo con la calibraci\u00f3n de la m\u00e1quina. La calibraci\u00f3n se realiz\u00f3 obteniendo el desgaste en una piedra patr\u00f3n de m\u00e1rmol Boulonnaise<\/em>, el cual se compar\u00f3 con el valor de desgaste de control de 20 mm. La diferencia del desgaste medido en la piedra patr\u00f3n y el desgaste de control se debe restar o sumar a la medida obtenida en la probeta de concreto, seg\u00fan que la diferencia sea positiva o negativa, respectivamente.<\/p>\n

Para las pruebas de resistencia a la compresi\u00f3n axial y tensi\u00f3n por compresi\u00f3n diametral se siguieron las normas ASTM C39\/C39M-18 y ASTM C496\/C496M-17, respectivamente.<\/p>\n

El an\u00e1lisis de los datos consisti\u00f3 en estad\u00edstica descriptiva (media y desviaci\u00f3n est\u00e1ndar), para las variables desgaste a la abrasi\u00f3n y resistencia a la compresi\u00f3n y tensi\u00f3n; prueba de diferencia de medias (ANOVA), para la variable desgaste a la abrasi\u00f3n, utilizando los siguientes criterios de agrupaci\u00f3n: la relaci\u00f3n A\/C, la muestra de agregado fino y el tratamiento de curado y prueba post hoc<\/em> de Sheff\u00e9 para probar la diferencia significativa entre las medias de las parejas seg\u00fan su relaci\u00f3n A\/C. En las pruebas de diferencia de medias se consider\u00f3 un nivel m\u00ednimo de significancia de 0.05.<\/p>\n

Las tres variables de inter\u00e9s y la relaci\u00f3n A\/C fueron relacionadas por medio de la correlaci\u00f3n bivariada de Pearson. Se calcularon, por el m\u00e9todo de m\u00ednimos cuadrados, las ecuaciones de correlaci\u00f3n entre la resistencia a la compresi\u00f3n y a la tensi\u00f3n, y la relaci\u00f3n A\/C (variables independientes), y la resistencia a la abrasi\u00f3n (variable dependiente). A cada modelo se le calcul\u00f3 su medida de relaci\u00f3n por medio del coeficiente de correlaci\u00f3n y su bondad de ajuste por medio de su significancia. En las correlaciones calculadas se consider\u00f3 un nivel m\u00ednimo de significacia de 0.05.<\/p>\n

RESULTADOS<\/h4>\n

En la tabla III se presentan los resultados de la prueba de desgaste por abrasi\u00f3n; cada valor de desgaste representa la media de los resultados de dos repeticiones al experimento; en cada repetici\u00f3n se probaron tres probetas y en cada una de ellas se hicieron tres medidas del desgaste, es decir, cada valor del desgaste de esta tabla representa la media de 18 mediciones.<\/p>\n

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Tabla III. Resultados de la prueba de desgaste por abrasi\u00f3n.<\/p><\/div>\n

El efecto de la A\/C en el desgaste se puede observar en la tabla IV, en la cual se presentan las medias y desviaciones est\u00e1ndar calculadas para cada relaci\u00f3n A\/C. La muestra de concretos cuyos estad\u00edsticos descriptivos se presentan en esta tabla fueron fabricados con el agregado fino calizo (Ca100) y se sometieron a un tratamiento de curado h\u00famedo por 14 d\u00edas; es decir, representan el caso t\u00edpico que pudiera darse en las losas de concreto fabricadas con agregados calizos de alta absorci\u00f3n, adecuadamente curadas.<\/p>\n

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Tabla IV. Estad\u00edstica descriptiva del desgaste (mm) para concretos con agregado fino calizo y curado h\u00famedo.<\/p><\/div>\n

Se realiz\u00f3 el an\u00e1lisis estad\u00edstico de las diferencias de las medias presentadas en la tabla IV. El resultado del ANOVA arroj\u00f3 diferencias significativas entre las medias del desgaste al hacer variar la relaci\u00f3n A\/C del concreto, con un estad\u00edstico F igual a 15.38 y una significancia menor a 0.01. Por medio de la prueba post-hoc<\/em> se determin\u00f3 que la diferencia entre la media del desgaste del concreto con relaci\u00f3n A\/C de 0.70 (31.20 mm) fue estad\u00edsticamente diferente de las medias de los concretos con las otras tres A\/C (19.42, 23.63 y 24.54 mm correspondientes a las A\/C de 0.40, 0.50 y 0.60, respectivamente); las significancias de estas tres comparaciones fueron \u2264 0.01.<\/p>\n

Los efectos combinados del tipo de agregado fino y del tratamiento de curado en el desgaste se pueden apreciar en la tabla V. Los concretos cuya estad\u00edstica descriptiva se presenta en esta tabla fueron agrupados en cuatro muestras que corresponden a sendas combinaciones de agregado fino y tratamiento de curado; cada una de estas muestras incluy\u00f3 los valores del desgaste medidos en los concretos fabricados con las cuatro relaciones A\/C.<\/p>\n

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Tabla V. Estad\u00edstica descriptiva del desgaste (mm) de las muestras que combinan los agregados finos y tratamientos de curado estudiados.<\/p><\/div>\n

Para estudiar por separado el efecto en el desgaste de la sustituci\u00f3n de una parte del agregado fino calizo (20%) por agregado de s\u00edlica, se dividieron los concretos que tuvieron curado h\u00famedo en dos muestras, seg\u00fan su tipo de agregado fino. El resultado del ANOVA arroj\u00f3 diferencias significativas entre la media del desgaste de los concretos fabricados con agregado fino calizo (24.70 mm) y la media de los fabricados con la combinaci\u00f3n de agregados calizos y de s\u00edlica (18.89 mm), con una F de 18.32 y una significancia menor a 0.01. Repitiendo el an\u00e1lisis para los concretos que tuvieron curado natural, se obtuvo tambi\u00e9n diferencia significativa, con un valor de F de 34.57 y una probabilidad menor de 0.01.<\/p>\n

Para estudiar por separado el efecto del tratamiento de curado en el desgaste, se dividieron los concretos fabricados con agregado fino calizo en dos muestras seg\u00fan el tratamiento de curado aplicado. El resultado del ANOVA arroj\u00f3 diferencias significativas entre la media del desgaste de los concretos con curado natural (29.32 mm) y la media de los que tuvieron curado h\u00famedo (24.70 mm) con una F de 15.52 y una significancia menor a 0.01. Para los concretos con agregado fino combinado (Ca80+Si20), el ANOVA arroj\u00f3 tambi\u00e9n diferencia significativa, con un valor de F de 15.39 y una probabilidad menor de 0.01.<\/p>\n

Para determinar la relaci\u00f3n que guarda el desgaste del concreto con la resistencia a la compresi\u00f3n y tensi\u00f3n se midieron estas dos variables en los ocho lotes de concreto fabricados con agregado fino calizo y curado h\u00famedo. En la tabla VI se presentan los valores obtenidos a partir de las pruebas correspondientes.<\/p>\n

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Tabla VI. Resistencia a la compresi\u00f3n, tensi\u00f3n y desgaste de los concretos con agregado fino calizo y con curado h\u00famedo.<\/p><\/div>\n

En las ecuaciones 1, 2 y 3 se presentan los modelos lineales de correlaci\u00f3n que resultaron de considerar el desgaste (en mm) como variable dependiente, y la resistencia a compresi\u00f3n y tensi\u00f3n (en kg\/cm2), y la relaci\u00f3n A\/C como variables dependientes; se tuvieron coeficientes de Pearson de -0.91, -0.80 y 0.88, respectivamente, con significancias menores a 0.01. Se hace la observaci\u00f3n de que, en ning\u00fan caso, la combinaci\u00f3n de m\u00e1s de una variable independiente arroj\u00f3 un mayor coeficiente de correlaci\u00f3n que el obtenido utilizando \u00fanicamente la resistencia a la compresi\u00f3n como variable pronosticadora del desgaste.<\/p>\n

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Sustituyendo los valores de la tabla VI en las ecuasiones anteriores, se obtuvieron las siguientes diferencias entre el desgaste medido y el valor calculado: (1) utilizando la resistencia a la compresi\u00f3n como variable independiente se obtuvo una diferencia promedio de -0.01 mm (con rango de -2.94 a 3.31 mm); (2) utilizando la resistencia a la tensi\u00f3n como variable independiente se obtuvo una diferencia promedio de 0.99 mm (con rango de 0.89 a 1.21 mm), y (3) utilizando la relaci\u00f3n A\/C como variable independiente se obtuvo una diferencia promedio de -0.10 mm (con rango de -4.38 a 3.53 mm).<\/p>\n

DISCUSI\u00d3N<\/h4>\n

Se estudiaron concretos que combinaron diferentes relaciones A\/C, tratamientos de curado y muestras de agregado fino. Para todas las combinaciones se observ\u00f3 que al disminuir la relaci\u00f3n A\/C el ancho del desgaste por abrasi\u00f3n en el concreto fue menor: Laplante et al<\/em>. (1991) probaron\u00a0el importante efecto de la relaci\u00f3n A\/C en la resistencia a la abrasi\u00f3n y concluyeron que es el segundo factor en importancia, despu\u00e9s de la calidad de los agregados.<\/p>\n

De acuerdo con la norma UNE-EN 1339 (2004), el concreto estudiado en la presente investigaci\u00f3n con relaci\u00f3n A\/C de 0.40 se puede clasificar como de muy alta exigencia a la abrasi\u00f3n para uso industrial (denominado clase 4, marcado I), que se caracteriza por tener un ancho de desgaste \u2264 20 mm; los concretos con relaciones A\/C de 0.50 y 0.60 se pueden clasificar como de exigencia baja para uso normal (clase 12, marcado G), que se caracterizan por tener un ancho de desgaste \u2264 26 mm y \u02c3 20 mm; mientras que el concreto con relaci\u00f3n A\/C de 0.70, con ancho de desgaste > 26 mm est\u00e1 fuera de la clasificaci\u00f3n.<\/p>\n

Desde el punto de vista de la resistencia a la compresi\u00f3n, el ACI-302 Construcci\u00f3n de losas y pisos de concreto<\/em>
\n(2015), especifica una resistencia a la compresi\u00f3n de 315 kg\/cm\u00b2 (30.9 MPa) a 28 d\u00edas para pisos sujetos a tr\u00e1fico pesado y cargas de impacto (denominados clase 6). Esta resistencia corresponde a la obtenida en este estudio para el concreto con relaci\u00f3n A\/C de 0.40, que fue en promedio de 337 kg\/cm\u00b2 (33.0 MPa).<\/p>\n

Estad\u00edsticamente se obtuvo que las medias del desgaste de los concretos con relaci\u00f3n A\/C de 0.40, 0.50 y 0.60 no fueron significativamente diferentes (desgastes de 19.42, 23.63 y 24.54 mm, respectivamente), mientras que la media del desgaste de los concretos con relaci\u00f3n A\/C de 0.70 (31.20) s\u00ed fue significativamente diferente a las medias de las otras tres relaciones A\/C. Respecto al efecto de la relaci\u00f3n A\/C en la durabilidad del concreto, en un estudio realizado con concretos fabricados con los mismos agregados calizos de alta absorci\u00f3n se report\u00f3 que no se encontraron diferencias significativas para las relaciones A\/C de 0.40 y 0.50 en las medias de diversas variables medidas en el concreto, como la permeabilidad al aire, la porosidad total, la sortividad y la resistividad (Alcocer, 2014), lo cual llev\u00f3 a concluir que ambas relaciones A\/C producen concretos igualmente durables.<\/p>\n

Estad\u00edsticamente se obtuvo que la media del desgaste de los concretos con curado h\u00famedo fue significativamente diferente a la media de los concretos expuestos al medio ambiente, teniendo mejor desempe\u00f1o los primeros. Estos resultados se pueden comparar con los reportados por Sol\u00eds et al<\/em>. (2013) para concretos fabricados con agregados similares, con relaci\u00f3n A\/C de 0.50 y diferentes tratamientos de curado; en ese estudio se utiliz\u00f3 la misma prueba de abrasi\u00f3n que en la presenta investigaci\u00f3n y se reportaron los siguientes desgastes: 26.9 mm, para concreto expuesto al medio ambiente (clima c\u00e1lido subh\u00famedo); 24.0 mm, para curado h\u00famedo por siete d\u00edas, y 23.4 mm, para curado h\u00famedo por 28 d\u00edas. Por su parte, en la presente investigaci\u00f3n, para la relaci\u00f3n A\/C de 0.50, se midieron desgastes de 28.86 y 23.63 mm para concretos expuestos al medio ambiente y con curado h\u00famedo por 14 d\u00edas, respectivamente; se puede apreciar que los valores medidos en los dos estudios, realizados en condiciones similares, son consistentes.<\/p>\n

Dhir et al<\/em>. (1991) tambi\u00e9n comprobaron el efecto del curado en el desgaste por abrasi\u00f3n en el concreto, para esto fabricaron concretos con relaci\u00f3n A\/C de 0.55 y los sometieron a diversos tratamientos de curado, como exposici\u00f3n al medio ambiente, curado h\u00famedo por cuatro d\u00edas y uso de diversas membranas de curado. De acuerdo con sus resultados, el concreto con curado h\u00famedo por cuatro d\u00edas tuvo 52% de disminuci\u00f3n en la profundidad del desgaste, respecto al concreto expuesto al medio ambiente, en un contexto de clima fr\u00edo (con temperatura media anual de 8\u00b0C). En el presente estudio para el concreto de caracter\u00edsticas similares se tuvo una disminuci\u00f3n del ancho el desgaste de alrededor de 17%, en un contexto de clima c\u00e1lido subh\u00famedo (con temperatura media anual de 25\u00b0C).<\/p>\n

Los agregados calizos utilizados en la presente investigaci\u00f3n se caracterizan por tener alta absorci\u00f3n. Por tal motivo, para mejorar el desempe\u00f1o del concreto se hizo una sustituci\u00f3n parcial de agregado fino por arena de s\u00edlica, en la cual se midi\u00f3 un porcentaje de absorci\u00f3n siete veces menor que el del agregado fino calizo. Estad\u00edsticamente se obtuvo que la media del desgaste de los concretos fabricados con una sustituci\u00f3n de 20% del agregado fino calizo por arena de s\u00edlica fue significativamente diferente respecto a la media de los concretos fabricados con 100% agregado fino calizo de alta absorci\u00f3n; teniendo mejor desempe\u00f1o los primeros.<\/p>\n

La mejor\u00eda en la resistencia a la abrasi\u00f3n por esta sustituci\u00f3n concuerda con los estudios de Ghafoori y Diawara (2007) y de Li et al<\/em>. (2011), en los cuales se sustituyeron variados porcentajes de los agregados finos por materiales con mejores propiedades, obteniendo como resultado una mayor resistencia a la abrasi\u00f3n en el concreto en forma consistente.<\/p>\n

Laplante et al<\/em>. (1991) demostraron la influencia de las propiedades de los agregados en el desgaste por abrasi\u00f3n; fabricaron concretos con A\/C de 0.32 y agregados provenientes de rocas de caliza, dolomita, granito y basalto. De acuerdo con sus resultados, los concretos fabricados con agregados no calizos obtuvieron los siguientes porcentajes de disminuci\u00f3n en la profundidad del desgaste, respecto al que midi\u00f3 en el concreto con agregados calizos: 73% para la dolomita, 82% para el granito y 86% para el basalto.<\/p>\n

En ese informe se reportan, tambi\u00e9n, los porcentajes de desgaste por abrasi\u00f3n e impacto de los diferentes agregados utilizados \u2013obtenidos con la m\u00e1quina de Los \u00c1ngeles\u2013 los cuales fueron 28.7% para la caliza, 18.9% para la dolomita, 21.9% para el granito y 14.6% para el basalto. Como se puede notar, el agregado calizo utilizado en el estudio de Laplante et al<\/em>. (1991) tuvo un desgaste por abrasi\u00f3n parecido al que se tuvo en el agregado calizo utilizado en la presente investigaci\u00f3n (25.99%, de acuerdo con la tabla I); lo anterior podr\u00eda permitir comparar, de manera indirecta, la resistencia a la abrasi\u00f3n de los concretos fabricados en la presente investigaci\u00f3n, con la resistencia de concretos fabricados con agregados provenientes de rocas con mejores propiedades.<\/p>\n

Por otro lado, se obtuvo una muy alta correlaci\u00f3n entre el desgaste y la resistencia a la compresi\u00f3n (coeficiente de Pearson > 0.90); una alta correlaci\u00f3n entre el desgaste y la resistencia a la tensi\u00f3n y la relaci\u00f3n A\/C (coeficientes de Pearson entre 0.80 y 0.90). Sin embargo, la fuerza de la correlaci\u00f3n no aument\u00f3 cuando se incluyeron en un mismo modelo la resistencia a compresi\u00f3n y tensi\u00f3n como variables independientes para pronosticar el desgaste, como se ha reportado en la bibliograf\u00eda (Yazici y Inan, 2005).<\/p>\n

CONCLUSIONES<\/h4>\n

Para los agregados calizos triturados de alta absorci\u00f3n utilizados en el presente estudio se comprob\u00f3 que la resistencia al desgaste por abrasi\u00f3n aumenta consistentemente mientras m\u00e1s rica en cemento sea la mezcla. El concreto con relaci\u00f3n A\/C de 0.40 mostr\u00f3 ser adecuado para obtener concretos con buen desempe\u00f1o ante acciones abrasivas.<\/p>\n

En concretos sin curado h\u00famedo se obtuvo una disminuci\u00f3n del desgaste de 17% al sustituir 20% del agregado calizo fino por arena de s\u00edlica, con lo cual mejor\u00f3 el desempe\u00f1o del concreto.<\/p>\n

En concretos con agregado fino combinado (caliza-s\u00edlica) se obtuvo una disminuci\u00f3n adicional del desgaste de 22% al aplicarle un curarlo h\u00famedo por 14 d\u00edas; con lo que se produjo una disminuci\u00f3n del ancho del desgaste total de 36%, bajo el efecto combinado de mejorar el agregado fino y de curar el concreto adecuadamente.<\/p>\n

Con base en el an\u00e1lisis estad\u00edstico realizado se obtuvo:<\/p>\n

    \n
  • Diferencia significativa de la media del desgaste de los concretos con relaciones A\/C de 0.40, 0.50 y 0.60, respecto a la media del concreto con A\/C de 0.70.<\/li>\n
  • Diferencia significativa de la media del desgaste del concreto fabricado con agregados finos combinados (caliza-s\u00edlica), respecto a la media del concreto con agregado fino calizo.<\/li>\n
  • Diferencia significativa de la media del desgaste del concreto con curado h\u00famedo, respecto a la media del concreto curado al medio ambiente. \u2022 Un modelo con muy alta correlaci\u00f3n entre<\/li>\n<\/ul>\n

    * Universidad Aut\u00f3noma de Yucat\u00e1n.
    \nContacto: tulich@correo.uady.mx<\/p>\n

    <\/h4>\n

    REFERENCIAS<\/h4>\n

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     <\/p>\n

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    R\u00d3MEL G. SOL\u00cdS-CARCA\u00d1O*, GERARDO E. CHAN-MAGA\u00d1A* CIENCIA UANL \/ A\u00d1O 23, No.103 septiembre-octubre 2020 DOI:\u00a0https:\/\/doi.org\/10.29105\/cienciauanl23.103-3 RESUMEN La abrasi\u00f3n es una importante acci\u00f3n mec\u00e1nica que afecta a los elementos de concreto que soportan tr\u00e1nsito intenso o conducen l\u00edquidos. Los factores que m\u00e1s influyen en la resistencia a la abrasi\u00f3n de este material son la dosificaci\u00f3n de la mezcla, la resistencia de […]<\/p>\n","protected":false},"author":4,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_monsterinsights_skip_tracking":false,"_monsterinsights_sitenote_active":false,"_monsterinsights_sitenote_note":"","_monsterinsights_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[27],"tags":[],"class_list":["post-10249","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-investigacion"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/cienciauanl.uanl.mx\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/10249","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/cienciauanl.uanl.mx\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/cienciauanl.uanl.mx\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/cienciauanl.uanl.mx\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/4"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/cienciauanl.uanl.mx\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=10249"}],"version-history":[{"count":5,"href":"https:\/\/cienciauanl.uanl.mx\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/10249\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":10339,"href":"https:\/\/cienciauanl.uanl.mx\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/10249\/revisions\/10339"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/cienciauanl.uanl.mx\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=10249"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/cienciauanl.uanl.mx\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=10249"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/cienciauanl.uanl.mx\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=10249"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}