Diseño de hormigones autocompactantes volcánicos andinos

Abstract

El hormigón autocompactante (HAC) es un material innovador que fluye por su propio peso, permitiendo una compactación uniforme sin vibración, lo que lo hace ideal para estructuras complejas. Se caracteriza por su alta deformabilidad, resistencia a la segregación y capacidad para atravesar refuerzos densos, gracias al uso de aditivos superplastificantes y una adecuada selección de áridos, incluidos los volcánicos, que optimizan su rendimiento y reducen la huella de carbono. La investigación se centra en desarrollar formulaciones de HAC con cemento Portland volcánico para mejorar la durabilidad en zonas sísmicas, utilizando materiales volcánicos disponibles en Ecuador. El estudio también analiza modelos teóricos sobre el comportamiento viscoso de los fluidos, destacando la importancia de la reología en la trabajabilidad del hormigón. Se identifican tres características clave del HAC: capacidad de llenado, capacidad de paso y estabilidad, que se dividen en dinámica y estática. Para un control reológico efectivo, se deben considerar factores como el volumen de agregados, la inclusión de componentes minerales y la relación agua/cemento. Se exploran modelos como el de Bingham y Herschel-Bulkley para describir la viscosidad plástica y el límite de fluencia del hormigón. La investigación incluye el diseño experimental para el mortero equivalente al hormigón (MEH) y la evaluación de propiedades fisicoquímicas de los componentes. Se observó un comportamiento tixotrópico en las pastas de cemento Portland volcánico, lo que llevó a desarrollar una ecuación empírica para modelar la viscosidad en función de la tensión cortante. Finalmente, se realizaron ensayos mecánicos sobre las probetas de MEHs y HACs, obteniendo conclusiones sobre su comportamiento y propiedades, lo que contribuye a prácticas de construcción más sostenibles y eficientes.