Estudio de los métodos de curado acelerado en especímenes de concreto según NTP 339.213 para las canteras Romaña y Torreblanca

Abstract

El proyecto de Tesis para la obtención del Título Profesional de Ingeniero Civil que a continuación se presenta se titula “Estudio de los Métodos de Curado Acelerado en Especímenes de Concreto Según NTP 339.213 para las Canteras Romaña y Torreblanca”, el cual, se encuentra enmarcado hacia el desarrollo, obtención e interpretación de los resultados de la predicción de carga axial en probetas de concreto en menos de 28 horas; mediante la comparación de los resultados de carga axial de probetas de concreto sometidos a 2 Procedimientos de Curado Acelerado de la NTP339.213 con los resultados de carga axial de probetas de concreto sometidos al Procedimiento de Curado Estándar de la NTP339.183. Se ha trabajado con 3 procedimientos de curado, de los cuales 2 de ellos son Procedimientos de Curado Acelerado (contemplados en la NTP339.213), estos serán relacionados mediante una Ecuación de Regresión Lineal con el Procedimiento de Curado Estándar. Para eso, estos procedimientos de curado fueron relacionados mediante un rango discreto de 8 valores de a/c (0.35, 0.40, 0.45, 0.50, 0.55, 0.60, 0.65, 0.70) que son valores del mercado o de uso cotidiano, obteniéndose un total de 416 probetas de concreto. En todos los casos, se mantuvo constante el uso de las características de los componentes como el cemento y los agregados provenientes de la Cantera Romaña y la Cantera Torreblanca. Se elaboró 2 equipos de curado acelerado (Procedimiento B y Procedimiento D) cuyas características son contempladas en la NTP339.213. El primer equipo consta de una poza de forma cubica de curado elaborado con fibra de vidrio el cual contiene agua que es calentado por resistencia tubulares a una temperatura de 100°C; esta poza puede acelerar el proceso de endurecimiento de 4 probetas de concreto en 28.5 horas (24 horas después del vaciado y 3.5 horas de curado acelerado). Por otra parte, el segundo equipo consta de 3 recipientes de acero inoxidable que están cubiertos por una resistencia en forma de empaquetadura para que estos sean calentados a una temperatura de 150 °C y al mismo tiempo estos 3 recipientes de acero están sometidos a una presión vertical de 10 MPa mediante una prensa hidráulica; este equipo puede acelerar el proceso de endurecimiento de 3 probetas de concreto en 5.5 horas desde que es vaciado. Se realizó el procesamiento estadístico de todas las probetas curadas tanto por los procedimientos de curado acelerado (Procedimiento B y Procedimiento D) como por el procedimiento de Curado Estándar; estos datos fueron relacionados mediante Ecuaciones de Regresión Lineal obteniéndose los siguientes resultados: para el procedimiento de curado acelerado B y el curado estándar se ha obtenido RCs = 1.01 ∗ RCA-B + 128.34 Kg , con un (R2CA-B= 0.96) y para el procedimiento de curado acelerado D y el curado estándar se ha obtenido RCs = 1.03 ∗ RCA-D + 111.80 Kg , con un (R2CA-D = 0.92). Estas ecuaciones proyectan el valor del promedio de Ensayos de Compresión Axial de probetas de concreto que fueron curadas con uno de los procedimientos de curado acelerado, a un rango de valores equivalentes como si hubiera sido curado con el Procedimiento Estándar, con un margen de confiabilidad mínima del 90%. Se han realizado 2 pruebas aleatorias para cada una de las ecuaciones de regresión lineal con el fin de comprobar la efectividad de las ecuaciones. Se diseñó un concreto con un a/c: 0.58 y otro con un a/c: 0.42. Se elaboró muestras de probetas de concreto tanto para ser curados por los procedimientos elegidos de la NTP339.213 y por el procedimiento de curado estándar. Finalmente, con las consideraciones mencionadas en el Proyecto de Tesis, se demostró que los rangos o conjuntos de valores obtenidos de las ecuaciones de regresión lineal usando los ensayos de compresión axial de las probetas de concreto curadas con los procedimientos de curado acelerado, tienen una eficacia del 100% ya que contienen en su rango o conjunto de valores al valor promedio de cada ensayo de compresión axial de las probetas de concreto que fueron curadas con el procedimiento de curado estándar. Además de una eficiencia de 98.35% para la ecuación de regresión lineal del procedimiento de curado acelerado B con el curado estándar y una eficiencia de 92.23% para la ecuación de regresión lineal del procedimiento de curado acelerado D con el curado estándar; demostrando así la efectividad de las ecuaciones de regresión lineal. La correcta aplicación permitirá reducir los tiempos para la obtención del valor de la Resistencia del Concreto y a su vez, incentivará el estudio de otras combinaciones de agregados de canteras tanto de uso en pequeña y gran escala; como también la elaboración de otros equipos y tipos de curado acelerado para su diversificación en el campo laboral, por lo que su aplicación sería muy beneficioso en los aspectos técnicos, económicos y académicos.

The Thesis project for obtaining the Professional Title of Civil Engineer presented below is entitled "Study of Accelerated Curing Methods in Concrete Specimens According to NTP 339.213 for the Romagna and Torreblanca Quarries", which is aimed at developing, obtaining and interpreting the results of the prediction of axial load in concrete test pieces in less than 28 hours; by comparing the axial loading results of concrete test pieces subjected to 2 Accelerated Curing Procedures of NTP339.213 with the axial loading results of concrete test pieces subjected to the Standard Curing Procedure of NTP339.183. We have worked with 3 curing procedures, of which 2 of them are Accelerated Curing Procedures (referred to in NTP339.213), these will be related by means of a Linear Regression Equation with the Standard Curing Procedure. For that, these curing procedures were related by means of a discrete range of 8 values of a/c (0.35, 0.40, 0.45, 0.50, 0.55, 0.60, 0.65, 0.70) that are market values or of daily use, obtaining a total of 416 test pieces of concrete. In all cases, the use of components such as cement and aggregates from the Romagna Quarry and the Torreblanca Quarry remained constant. Two accelerated curing teams (Procedure B and Procedure D) were developed and their characteristics are referred to in NTP339.213. The first unit consists of a cubic-shaped curing pool made of fiberglass containing water that is heated by tubular resistance at a temperature of 100°C; this pool can accelerate the hardening process of 4 concrete specimens in 28.5 hours (24 hours after emptying and 3.5 hours of accelerated curing). Moreover, the second equipment consists of 3 stainless steel containers that are covered by a resistance in the form of a gasket so that these are heated to a temperature of 150 °C and at the same time these 3 steel containers are subjected to a pressure 10 MPa vertical by means of a hydraulic press; this equipment can speed up the hardening process of 3 concrete test pieces in 5.5 hours since it is emptied. The statistical processing of all the test pieces cured both by the accelerated curing procedures (Procedure B and Procedure D) and by the Standard Curing procedure was carried out; these data were related by Linear Regression Equations and obtained the following results: for the accelerated curing procedure B and the standard curing has been obtained RCs = 1.01 ∗ RCA-B + 128.34 kg with a (R2CA-B = 0.96) and for the accelerated curing procedure D and the standard curing has been obtained RCs = 1.03 ∗ RCA-D + 111.80 Kg/cm2 with a (R2CA-B =0.92). These equations project the value of the average Axial Compression Tests of concrete specimens that were cured with one of the accelerated curing procedures, to a range of equivalent values as if it had been cured with the Standard Procedure, with a minimum reliability margin of 90%. 2 random tests have been performed for each of the linear regression equations in order to check the effectiveness of the equations. One concrete was designed with an a/c: 0.58 and another with an a/c: 0.42. Concrete specimen samples were produced both to be cured by the chosen NTP339.213 procedures and by the standard curing procedure. Finally, with the considerations mentioned in the Thesis Project, it was demonstrated that the ranges or sets of values obtained from linear regression equations using the axial compression tests of the concrete specimens cured with accelerated curing procedures, have an efficiency of 100% since they contain in their range or set of values at the average value of each axial compression test of the concrete specimens that were cured with the standard curing procedure. In addition to an efficiency of 98.35% for the linear regression equation of the accelerated curing procedure B with standard curing and an efficiency of 92.23% for the linear regression equation of the accelerated curing procedure D with standard curing; thus, demonstrating the effectiveness of linear regression equations. The correct application will reduce the times for obtaining the value of the Concrete Resistance and in turn, will encourage the study of other combination of quarry aggregates for both small and large-scale use; as well as the development of other equipment and types of accelerated curing for diversification in the field of work, so its application would be very beneficial in the technical, economic and academic aspects.