Subido por Nicolas Jara

Concreto autocompactante ligero, incorporacion de fibras

Anuncio
Concreto autocompactante ligero que incorpora
agregados de perlita, escoria y poliestireno
Descargado de ascelibrary.org por la Universidad de Kansas el 19/01/19. Copyright ASCE. Solo para uso personal; todos los derechos reservados.
Dominic Stefan Law Yim Wan1; Farhad Aslani, M.ASCE2; y Guowei Ma3
Resumen: El concreto autocompactante (SCC) es una forma altamente fluida de concreto que puede consolidarse bajo su propio peso,
reduciendo así la necesidad de cualquier proceso de compactación mecánica. El concreto ligero (LWC), que incorpora el uso de agregados
ligeros, puede reducir la densidad del concreto y, por lo tanto, las posibles cargas muertas asociadas. En las últimas décadas, ha habido
numerosos estudios en la producción de concreto autocompactante ligero (LWSCC) que tienen como objetivo combinar los beneficios de
SCC y LWC. Debido a los diversos agregados ligeros y sus diferentes características materiales, es imperativo evaluar si las propiedades de
ambos concretos aún se aplican cuando se usan diferentes agregados livianos. Este documento tiene como objetivo desarrollar información
sobre las propiedades frescas y endurecidas del concreto autocompactante liviano utilizando agregados ligeros de perlita, escoria y
poliestireno en diferentes porcentajes de reemplazo. Las propiedades frescas se investigaron utilizando las pruebas de flujo de caída, T500, y
pruebas de anillo en J. Las propiedades endurecidas incluyen resistencias a la compresión y a la tracción de 7 y 28 días, y comportamiento
de tensión-tensión de compresión a los 28 días. DOI: 10.1061/(ASCE)MT.1943-5533.0002350. © 2018 American Society of Civil
Engineers.
Palabras clave: Concreto autocompactante (SCC); Concreto ligero (LWC); Concreto autocompactante ligero (LWSCC); Agregado de
perlita; Agregado de Escoria; Agregado de poliestireno.
Introducción
El concreto autocompactante (SCC) es un concreto altamente
trabajable que puede fluir y consolidarse bajo su propio peso sin
necesidad de vibración mecánica, lo que permite fundir fácilmente
el concreto en encofrados compuestos por grandes áreas de
refuerzo de acero (Fares y Noumowé 2015). Se utiliza
principalmente para disminuir el tiempo de construcción,
garantizar una compactación suficiente y eliminar los ruidos
asociados con la vibración mecánica (Andiç-çakır et al. 2009;
Aslani 2013, 2014; Aslani y Nejadi 2012a, b, c, d, e). Para producir
SCC, se utilizan altas cantidades de aglutinantes de cemento y
diferentes aditivos químicos para inducir sus propiedades de flujo
(Iqbal et al. 2015). Las propiedades de flujo de SCC son altamente
sensibles a la forma, textura, tamaño máximo y granulometría del
agregado (Gesogˇlu et al. 2014). Se puede producir con varios
materiales, cada uno con un efecto diferente en el comportamiento
fresco y endurecido del concreto. Como resultado, no existe un
diseño de mezcla definido y las mezclas de prueba deben hacerse
antes de cada aplicación (Andiç-çakır et al. 2009; Aslani y Nejadi
2013a, b; Aslani y Maia 2013; Aslani y Natoori 2013; Aslani
y Samali 2014; Aslani y Bastami 2014; Aslani et al. 2014a, b).
El método de diseño de SCC difiere del concreto ordinario
considerando las dos propiedades opuestas de fluidez y resistencia
a la segregación (Choi et al. 2006; Aslani et al. 2018a, b). Para
optimizar la trabajabilidad del concreto autocompactante, un bajo
1
Master Student, School of Civil, Environmental, and Mining Engineering,
Univ. of Western Australia, Perth, WA 6009, Australia.
2
Senior Lecturer, School of Civil, Environmental, and Mining Engineering, Univ. of Western Australia, Perth, WA 6009, Australia (corresponding
author). Email: farhad.aslani@uwa.edu.au
3
Professor, School of Civil, Environmental, and Mining Engineering,
Univ. of Western Australia, Perth, WA 6009, Australia.
Nota. Este manuscrito fue enviado el 9 de agosto de 2017; aprobado el
23 de enero de 2018; publicado en línea el 31 de mayo de 2018. Periodo
de discusión abierta hasta el 31 de octubre de 2018; se deben enviar
discusiones separadas para trabajos individuales. Este artículo forma parte
de Journal of Materials in Civil Engineering, © ASCE, ISSN 0899-1561.
© ASCE
límite elástico y una viscosidad moderada son requeridos para
garantizar que los agregados no se segreguen durante el flujo
(Andiç-çakır et al. 2009). La resistencia a la segregación del SCC
se debe a la alta viscosidad y al efecto contrario de las partículas
finas en los aditivos para evitar que los agregados floten o se
hundan (Bogas et al. 2012). Aunque existen muchos beneficios de
SCC en comparación con el concreto normal, el alto costo de los
materiales necesarios para producir SCC y el alto peso unitario
resultante han sido factores limitantes para su aplicación. (Gesoǧ lu
et al. 2014).
El concreto autocompactante ligero (LWSCC) pretende
combinar los beneficios del concreto ligero (LWC) y el SCC, que
puede ofrecer a los ingenieros una mayor libertad al momento de
diseñar estructuras de concreto de manera eficiente con respecto a
los costos y el tiempo del proyecto. La adición agregados ligeros
(LWAs) en el concreto para producir LWC puede resultar en una
mayor relación resistencia-peso y propiedades térmicas mejoradas
y resistencia al fuego, y conducir a una disminución de las cargas
muertas (Kivrak et al. 2006; Abdelaziz 2010). La disminución de
las cargas muertas es beneficioso en la industria de la
construcción porque puede resultar en ahorros de costos por la
reducción del tamaño de los elementos estructurales y
posiblemente la cantidad de refuerzo de acero requerido
(Abdelaziz 2010).
La gran diferencia en las densidades del agregado ligero y el
aglutinante causa una mayor posibilidad de segregación (Bogas et
al. 2012). Los principales problemas asociados con los agregados
ligeros porosos son su alta absorción de agua durante el proceso
de mezcla, y la tendencia de los agregados más ligeros a flotar
aumenta el riesgo de segregación (Ranjbar y Mousavi 2015). Esta
segregación puede controlarse mediante la adición de suficientes
aditivos modificadores de la viscosidad (VMAs) o mediante el
aumento del contenido del aglutinante, asegurando así que haya
suficiente viscosidad para suspender los agregados dentro del
aglutinante sin afectar significativamente sus propiedades de flujo
(Andiç-çakır et al. 2009).
Hassan et al. (2015) descubrió que a medida que aumentaba el
porcentaje de agregados ligeros, la densidad de la mezcla disminuía
04018178-1
J. Mater. Civ. N. 2018, 30(8): 04018178
J. Mamá. Civ. Eng.
Descargado de ascelibrary.org por la Universidad de Kansas el 19/01/19. Copyright ASCE. Solo para uso personal; todos los derechos reservados.
y el diámetro de flujo de asentamiento se reducía. Semejantemente,
conclusiones de Abouhussien et al. (2015) han demostrado que el
aumento de la relación entre agregado ligero y arena provocó un
aumento de los tiempos del túnel en V, lo que indica un impacto
negativo en su trabajabilidad. Sin embargo, Gesoǧlu et al. (2015)
analizaron que la mejora de la calidad y la forma más esférica de los
agregados provocaba una menor fricción interna y el bloqueo de la
mezcla, mejorando así la fluidez del concreto autocompactante.
Abdelaziz (2010) investigó el aumento de la dosificación del
aditivo [superplastificante (SP) y aditivo modificador de la
viscosidad] en el flujo de asentamiento. El flujo de depresión de
LWSCC aumentó con el aumento de la dosis de mezcla hasta un
cierto límite de dosificación; a partir de entonces, el flujo de
asentamiento disminuyó. Este límite de dosificación se asocia con
la capacidad de los aditivos químicos para reducir las fuerzas de
atracción entre partículas cargadas de forma opuesta y aumentar las
fuerzas de rechazo entre las partículas. Por lo tanto, el aumento de
la dosis aumentó la viscosidad y la cantidad de partículas cargadas
negativamente, disminuyendo así el diámetro del flujo de
asentamiento.
La introducción de agregados ligeros en SCC tiene un impacto
negativo en la resistencia a la compresión de LWSCC (Topçu y
Uygunoǧlu 2010). Sin embargo, al aumentar la calidad de los
agregados ligeros según lo indicado por las tasas de absorción más
bajas, se observa una menor reducción en la resistencia a la
compresión (Kim et al. 2010). La resistencia a la compresión está
relacionada con la absorción y la forma de partículas de agregados
ligeros que afectan la interacción entre los agregados y la pasta de
cemento (Yehia et al. 2014). LWSCC tiene una menor resistencia
a la tracción por rotura en comparación con el concreto normal
debido a la tensión de rotura que se produce a través de los
agregados ligeros en lugar de la pasta de cemente debido a su
trayectoria de resistencia naturalmente más débil (Gesoǧlu et al.
2014). Las mezclas de concreto tienden a desarrollar una
resistencia a la tracción por rotura más alta a edades tempranas que
la del concreto normal; sin embargo, a edades posteriores esta
resistencia está limitada por las limitaciones de resistencia del
LWA donde se produce la tensión de rotura (Wang 2009).
Importancia de la investigación
Se han realizado varios estudios sobre LWSCC porque el alto
costo de los materiales en la producción de SCC puede equilibrarse
con el ahorro de la eliminación de los procesos de compactación y
la reducción de las posibles cargas muertas y, por lo tanto, del
tamaño de los miembros estructurales de la sección transversal bajo
flexión y la cantidad de refuerzo requerido. Los diferentes
agregados ligeros y sus propiedades únicas dan como resultado
diferentes características en sus estados fresco y endurecido. Por
lo tanto, es necesario realizar investigaciones experimentales para
determinar las propiedades de cada agregado ligero diferente para
evaluar su idoneidad en la producción de LWSCC. La clave en el
desarrollo de LWSCC es optimizar el diseño de la mezcla para cada
agregado liviano para obtener un concreto ligero y viable que esté
libre de segregación y satisfaga los requisitos de trabajabilidad de
SCC.
La aplicación de SCC es limitada dentro de Australia debido a
los altos costos de los materiales requeridos. Sin embargo, el
LWSCC puede contrarrestar estos costos reduciendo las cargas
muertas, además de reducir los períodos de construcción. Al
evaluar la idoneidad de los agregados ligeros de perlita (PER),
escoria (SCR) y los agregados ligeros de poliestireno en la
producción de LWSCC en función de sus propiedades frescas y
endurecidas, esta investigación servirá como base para desarrollar y
promover la aplicación de LWSCC en Australia.
© ASCE
Tabla 1. Propiedades del cemento
Propiedades
Químicas
CaO
SiO2
Al2O3
Fe2O3
ASÍ QUE3
MgO
Na2O
Cloruro total
Físicas
Gravedad específica
Índice de finura
Consistencia normal
Configuración del tiempo inicial
Ajuste de Ajuste la hora final
Solidez
Pérdida en la ignición
Residuo en tamiz de 45μm
Mecánico
Resistencia a la compresión del mortero
f 0c a los 3 días
f 0c a los 7 días
f 0c a los 28 días
Contracción a los 28 días
Valores
63.40%
20.10%
4.60%
2.80%
2.70%
1.30%
0.60%
0.02%
3.0–3.2 t/m3
390 m2/kg
27%
120 min
210 min
2 mm
3.80%
4.70%
38,6 MPa
48,4 MPa
58,5 MPa
640 μcepa
Estudio Experimental
Materiales
Cemento
En este estudio experimental, se utilizó cemento de uso general
(GPC) de acuerdo con AS 3972 Tipo GP (SA2010a). El GPC está
fabricado con clínker de cemento portland, yeso y piedra caliza.
Las propiedades de GPC se muestran en la Tabla 1.
Cenizas volantes
Se ha demostrado que el uso de cenizas volantes como reemplazo
parcial del cemento mejora las propiedades mecánicas y la
durabilidad del concreto (Wang 2009). Las partículas de cenizas
volantes son de tamaño similar a las partículas de cemento, pero
debido a la forma esférica de vidrio, se ha demostrado que las
cenizas volantes mejoran la trabajabilidad del concreto (Taylor
2013). Las cenizas volantes de grado 1 que cumplen con los
requisitos de AS 3582.2 (SA 2001) se utilizaron como puzolana
natural en este estudio experimental. Las propiedades químicas y
físicas de las cenizas volantes se dan en la Tabla 2.
Escoria de alto horno granulada en tierra
La escoria granulada de alto horno en el suelo (GGBFS) es otro
pozuelo que se utiliza como material cementante complementario.
La GGBFS puede retrasar el tiempo de fraguado, y la ganancia de
resistencia es generalmente más lenta a edades tempranas, pero
desarrolla una mayor resistencia global a edades posteriores (ACI
2003). La GGBFS se obtuvo a través de Boston Consulting Group
(BCG) y cumple con AS 3582.2 (SA 2001). Las propiedades de
GGBFS se muestran en la Tabla 3.
Humo de sílice
El humo de sílice utilizado en este experimento ha sido probado
bajo ASTM C1240 (ASTM 2011) y AS 3583 (SA 2016). El humo
de sílice consiste en partículas esféricas con forma de vidrio mucho
más finas que las partículas de cemento. El aumento en el área de
superficie lo hace altamente reactivo y puede proporcionar una alta
ganancia de resistencia temprana y una baja permeabilidad del
concreto, además de reducir la probabilidad de que se produzca una
hemorragia (Taylor 2013).
04018178-2
J. Mater. Civ. N. 2018, 30(8): 04018178
J. Mamá. Civ. Eng.
Descargado de ascelibrary.org por la Universidad de Kansas el 19/01/19. Copyright ASCE. Solo para uso personal; todos los derechos reservados.
Tabla 2. Propiedades de las cenizas volantes
Propiedades
Químicas
CaO
SiO2
Al2O3
Fe2O3
SO3
MgO
Na2O
K2O
Sro
TiO2
P2 O5
Mn2O3
Álcali total
Físicas
Densidad relativa
Humedad
Pérdida en la ignición
Anhídrido sulfúrico
Ion cloruro
Composición química
Requerimiento relativo de agua
Índice de fuerza
Tabla 4. Propiedades del humo de sílice
Valores
Propiedades
Químico
Silicio como SiO2
Sodio como Na2O
Potasio como K2O
Álcali disponible
Cloruro como Cl−
Anhídrido sulfúrico
Sulfato como SO3
Físico
Densidad aparente
Densidad relativa
Actividad puzolánica a los 7 días
Controlar la resistencia de la mezcla
Contenido de humedad
Pérdida de ignición
3.30%
50.40%
31.50%
10.40%
0.10%
1.10%
0.30%
0.50%
<0,1%
1.90%
0.50%
0.20%
0.60%
2.29
<0,1%
1.10%
0.10%
0.00%
92.30%
93%
Químico
S
SO3
MgO
Al2O3
FeO
MnO
Cl
Contenido de residuos insolubles
Físico
Gravedad específica
Requerimiento relativo de agua
Fuerza relativa
Aumento de temperatura
Finura (pasando 45-μm tamiz)
98%
0.33%
0.17%
0.40%
0.15%
0.83%
0.90%
625 kg/m3
2.21
111%
31.3 MPa
1.10%
2.40%
Tabla 5. Distribución de agregados naturales trit urados de 10 mm
Tamaño del tamiz
% Pasa
13,2 mm
9,5 mm
6,7 mm
4,75 mm
2,35 mm
1.18 milímetro
600 μm
300 μm
150 μm
75 μm
102%
Tabla 3. Propiedades de la escoria de contralto horno granulada en suelo
Propiedades
Valores
Valores
0.40%
2.40%
5.70%
12.60%
0.80%
0.10%
0.01%
0,20%
100
87
20
7
4
3
2
2
2
2
Tabla 6. Propiedades físicas de agregados naturales triturados de 10 mm
Propiedades físicas
Valores (%)
Contenido de humedad
Índice de Flakiness
3.0–3.2
103%
100%
18.8°C
98%
0.5
24.0
Tabla 7. Distribución de agregados naturales triturados de 4 mm
Tamaño del tamiz
Las propiedades químicas y físicas del humo de sílice se dan en la
Tabla 4.
4,75 mm
2,36 mm
1,18 mm
600 μm
300 μm
150 μm
75 μm
Natural Agregados
En este estudio, se ut−ilizaron agregados naturales triturados de 10
y 4 mm como agregados naturales gruesos y finos,
respectivamente. En este experimento se utilizó arena de sílice fina
AFS 45-50 obtenida de Rocla Quarry Products, Perth, Australia.
Los métodos de muestreo y las pruebas de estos agregados se
realizaron de acuerdo con la AS 1141 (SA1974). Los resultados se
muestran en las Tablas 5–11.
Agregados ligeros
Los agregados de perlita, escoria y poliestireno (llamados BST) se
utilizaron como agregados ligeros en este estudio experimental. Se
clasifican en agregados ligeros o ultraligeros de acuerdo con AS
2758.1 (SA 1998a). Los agregados de poliestireno recubiertos
químicamente se utilizaron en este experimento como un agregado
ultraligero en reemplazo de agregados naturales finos. Estos
agregados de poliestireno están registrados y distribuidos como
© ASCE
% Pasa
100
80
55
39
27
18
13
Tabla 8. Propiedades físicas de los agregados naturales triturados 4 mm
Propiedades físicas
Densidad aparente de partículas
Densidad de partículas secas
Densidad de partículas secas de superficie saturada
Absorción de agua
Contenido de humedad
Valores
2,76 t/m3
2,65 t/m3
2,69 t/m3
1.40%
2.50%
.
04018178-3
J. Mater. Civ. N. 2018, 30(8): 04018178
J. Mamá. Civ. Eng.
Tabla 9. Propiedades químicas de la arena fina natural
Tabla 13. Distribución de agregados de perlita
Descargado de ascelibrary.org por la Universidad de Kansas el 19/01/19. Copyright ASCE. Solo para uso personal; todos los derechos reservados.
Propiedades químicas
SiO2
Fe2O3
Al2O3
Cao
MgO
Na2O
K2O
Valores (%)
99.86
0.01
0.02
0.00
0.00
0.00
0.00
TiO2
0.03
MnO
<0.001
Tamaño del tamiz (mm)
4.75
3.35
1.18
Tabla 14. Propiedades físicas de los agregados de perlita
Propiedades físicas
Gravedad específica
Color
Punto de fusión
Punto de ablandamiento
Tabla 10. Distribución de agregados naturales de arena fina
Tamaño del tamiz (μm)
% Retenido
25–40
80–90
98–100
Valores
0.055–0.3
Blanco apagado
1.250–1.340°C
871–1.093°C
% Retenido
Tabla 15. Distribución de agregados de escoria
850
600
0
0.30
425
300
212
150
106
75
Tamaño del tamiz (mm)
11.90
40.80
31.60
12.60
2.30
0.20
Tabla 11. Propiedades físicas de la arena fina natural
Valores (%)
Pérdida en la ignición
Contenido de agua a 105°C
Número de especificación de los hombres de fundición
estadounidenses
0.01
<0.001
47.50
Tabla 12. Propiedades químicas de los agregados de perlita
Sílice
Óxido de aluminio
Óxido férrico
Óxido de calcio
Óxido de magnesio
Óxido de sodio
Óxido de potasio
Óxido de titanio
Metales pesados
Sulfatos
Humedad
Contenido orgánico
Valores (%)
74
14
1
1.30
0.30
3
4
0.10
Traza
Traza
0.30
<0.1
BST en Australia y se han utilizado tradicionalmente como relleno
de cemento en la producción de concreto ligero. Los agregados de
perlita son rocas volcánicas silíceas naturales procedentes de
Nueva Zelanda, pero están fácilmente disponibles en Australia. Las
propiedades de los agregados de perlita se presentan en la Tabla
12–14. La escoria es un agregado volcánico natural y se utilizó
como reemplazo de agregados gruesos naturales. Las propiedades
de los agregados de escoria de 10 mm se presentan en las Tablas
15 y 16.
Aditivos químicos
En este estudio experimental, el SP cumplió con los aditivos
químicos AS1478.1 tipo SN (SA 2000). Fue diseñado para bajar la
© ASCE
100
76
14
7
7
2
Tabla 16. Propiedades físicas de los agregados de escoria
Propiedades físicas
Propiedades químicas
% Pasa
13.2
9.5
6.7
4.75
2.36
0.075
Propiedades físicas
Densidad aparente de partículas
Densidad de partículas secas
Densidad seca de superficie saturada
Absorción de agua
Valores
2.15 t/m3
1.71 t/m3
1.91 t/m3
11.90%
viscosidad y el límite elástico del concreto fresco, mejorando así las
propiedades de flujo del concreto. El reductor de agua de alta gama
(HRWR) satisfizo el tipo HWR de acuerdo con AS 1478.1. El
VMA utilizado a lo largo de este estudio fue necesario para
controlar la estabilidad y la resistencia a la segregación de SCC y
se adhirió a AS 1478 (SA 2000) para aditivos tipo SN.
Proporciones de mezcla
En este estudio se utilizaron dos mezclas de control con contenidos
de aglutinante de 400 y 450 kg/m3 (400 Mezcla de control y 450
Mezcla de control, respectivamente). La composición aglutinante de
las mezclas de control consistió en 40% de cemento, 30% de
cenizas volantes, 22,5% de escoria de alto horno granulada en tierra
y 7,5% de humo de sílice en masa. Una relación de contenido de
agua de 0.45, una relación de agregado grueso a fino de 0.45 y una
relación de arena fina a agregados finos de 0.4 fueron constantes a
lo largo de este estudio experimental.
Debido a que SCC es altamente sensible al tamaño agregado y
la clasificación, los agregados naturales fueron reemplazados por
agregados livianos de tamaño similar. Por lo tanto, utilizando 400
Control Mix, los agregados finos naturales fueron reemplazados
por agregados BST en reemplazos del 10, 20 y 30%. Los agregados
PER reemplazaron a los agregados finos naturales en incrementos
de 25, 50, 75 y 100%. Los agregados gruesos naturales fueron
reemplazado por SCR en 25, 50, 75 y 100% de reemplazo. La
proporción de estas mezclas se presenta en los cuadros 17-19.
Debido a los agregados de escoria y BST que muestran propiedades
frescas pobres,
04018178-4
J. Mater. Civ. N. 2018, 30(8): 04018178
J. Mamá. Civ. Eng.
Cuadro 17. Proporciones de la mezcla de escoria.
Escoria
Descargado de ascelibrary.org por la Universidad de Kansas el 19/01/19. Derechos de autor ASCE. Solo para uso personal; todos los derechos reservados.
Parámetros
© ASCE
Control de mezcla 400
Proporción de mezcla
Mezcla
Aglutinante(Kg/m3)
GP cemento
160
Cenizas volátiles
120
GGBFS
90
Humo de sílice
30
Contenido cementicio total
400
Agua(L/m3)
180
Agregados(Kg/m3)
Triturado natural 4 mm.
590
Arena fina de sílice AS45-50
386
Triturado natural 10 mm.
808
Escoria
0
Aditivos(L/m3)
4.2
Superplastificante
0.75
Reductor de agua de alta gama
0.85
Agente modificador de viscosidad
Control de mezcla 450
400 SCR
Mezcla
25%
400 SCR
50%
400 SCR
75%
400 SCR
100%
450 SCR
50%
180
135
101.25
33.75
450
202.5
160
120
90
30
400
180
160
120
90
30
400
180
160
120
90
30
400
180
160
120
90
30
400
180
180
135
101.25
33.75
450
202.5
554
363
759
0
590
386
606
130
590
386
404
260
590
386
202
389
590
386
0
519
554
363
379
244
3
0.75
0
4.2
0.75
0.85
4.2
0.75
0.85
4.2
0.75
0.1
4.2
0.75
1.3
2.5
0.75
1.65
Cuadro 18. Proporciones de la mezcla BST
BST
Parámetros
Control de mezcla 400
Proporción de mezcla
Aglutinante(Kg/m3)
GP cemento
Cenizas volátiles
GGBFS
Humo de sílice
Contenido cementicio total
Agua(L/m3)
Agregados(Kg/m3)
Triturado natural 4 mm.
Arena fina de sílice AS 45-50
Triturado natural 10 mm.
BST
Aditivos(L/m3)
Superplastificante
Reductor de agua de alta gama
Agente modificador de viscosidad
Control de mezcla 450
400 BST
400 BST
20%
450 BST
30%
Mezcla
Mezcla
160
120
90
30
400
180
180
135
101.25
33.75
450
202.5
160
120
90
30
400
180
160
120
90
30
400
180
160
120
90
30
400
180
180
135
101.25
33.75
450
202.5
590
386
808
0
554
363
759
0
531
386
808
1.11
472
386
808
2.23
413
386
808
3.34
388
363
759
3.14
3.7
0.75
1.1
3.4
0.75
1.6
3.25
0.75
2
2.5
0.75
1.6
4.2
0.75
0.85
10%
400 BST
30%
3
0.75
0
Cuadro 19. Proporciones de la mezcla de perlita.
Perlita
Parámetros
Proporción de mezcla
Aglutinante(Kg/m3)
GP cemento
Cenizas volátiles
GGBFS
Humo de sílice
Contenido cementicio total
Agua(L/m3)
Agregados(Kg/m3)
Triturado natural 4 mm.
Arena fina de sílice AS45-50
Triturado natural 10 mm.
Perlita
Aditivos(L/m3)
Superplastificante
Reductor de agua de alta gama
Agente modificador de viscosidad
Control de mezcla 400
Mezcla
400 PER
25%
160
120
90
30
400
180
160
120
90
30
400
180
590
386
808
0
442
386
808
28
4.2
0.75
0.85
3
0.75
0.75
04018178-5
J. Mater. Civ. Eng., 2018, 30(8): 04018178
400
PER
50%
160
120
90
30
400
180
295
386
808
56
2.8
0.75
1.5
400 PER
75%
400 PER
100%
160
120
90
30
400
180
160
120
90
30
400
180
147
386
808
83
0
385
808
111
1.7
0.75
2
1.5
0.75
3
J. Mater. Civ. Eng.
el contenido de aglutinante se incrementó a 450 kg/m3 para una
muestra representativa al 50% de sustitución de SCR y al 30% de
sustitución de BST con fines de comparación.
Descargado de ascelibrary.org por la Universidad de Kansas el 19/01/19. Derechos de autor ASCE. Solo para uso personal; todos los derechos
Condiciones de muestreo y curado
Para las pruebas de resistencia a la compresión y a la tracción, cada mezcla
requería 12 φ100 200 mm de moldes cilíndricos y tres φ150 300 mm de
moldes cilíndricos para la prueba de resistencia a la compresión y la prueba de
comportamiento tensión-deformación. Los especímenes fueron preparados
vertiendo el concreto directamente en los moldes sin compactar, desmoldados
después de 24 h, y se les permitió curar hasta la etapa de prueba. Los
especímenes fueron curados en una sala de humidificación controlada con una
temperatura de 20 ± 2°C.
Métodos de prueba de la muestra
En este experimento, las propiedades endurecidas del concreto fueron
evaluadas por su resistencia a la compresión, resistencia a la tracción y
comportamiento estresante. Se probaron tres φ100x 200 mm de
probetas cilíndricas para resistencia a la compresión a los 7 y 28 días.
El procedimiento de prueba siguió AS 1012.14 (SA 1991) y los
cilindros se cargaron a una velocidad de 0,2 kN/s hasta el fallo. Se
pesaron los tres cilindros φ100x200 mm probados para resistencia a la
compresión a 28 días y se midieron sus dimensiones para obtener la
densidad endurecida de acuerdo con AS 1012.12.1 (SA 1998b).
Además, se probaron tres muestras φ150x300 mm de resistencia a
la compresión a los 28 días para obtener el factor de eficiencia de los
cilindros más pequeños φ100x200 mm. Uno de los especímenes de
φ150x300 mm fue unido con galgas extensométricas horizontales de
60 mm y verticales de 60 mm para obtener el comportamiento de
tensión-deformación según AS 1012.17 (SA 1997). El ensayo de rotura
por tracción se realizó en tres muestras cilíndricas φ100x200 mm a
cada edad de 7 y 28 días, de acuerdo con AS 1012.10 (SA 2010b). Los
especímenes fueron cargados a una velocidad de 1.5±0.5 MPa hasta el
fallo.
Propiedades del concreto fresco
Las propiedades frescas del SCC se evaluaron mediante las pruebas
especificadas en las directrices y los criterios del SCC definidos por la
Federación Europea de Productos Químicos de Construcción y Sistemas de
Concreto (EFNARC) (2002, 2005). Estas pruebas experimentales evalúan la
fluidez, viscosidad, capacidad de paso y resistencia a la segregación. El flujode
caída, T500, y las pruebas de anillo-J se llevaron a cabo utilizando un conode
Abrams de acuerdo con AS 1012.3.5 (SA 2015). Se midió el diámetro del
flujo de caída y el tiempo para alcanzar los 500 mm (T500). En la prueba del
anillo J, se midieron el diámetro y la diferencia de altura del anillo J.
Resultados experimentales
Propiedades del concreto fresco
En el cuadro 20 y la fig. 1 se presentan los resultados de los ensayos de
propiedades frescas, incluido el ensayo de flujo de depresión (diámetro del
flujo de depresión y tiempo necesario para llegar a 500 mm de diámetro,
T500), y el ensayo de anillo-J (diámetro del flujo y diferencia de altura del
anillo-J).
Las mezclas de control a 400 y 450 kg/m3 lograron diámetros de flujo de
caída de 750 y 690 mm, respectivamente, que están por encima del diámetro
deflujo de caída recomendado de 650 mm, como sugiere EFNARC (2005).
Se puede observar que, a un contenido de aglutinante más alto, se
puede lograr un diámetro de flujo de caída suficiente con una dosis de
superplastificante más baja y sin cualquier agente modificador de vis© ASCE
Tabla 20. Resultados de las pruebas de propiedades frescas
Porcentaje de sustitución
de agregados finos
400 Mezcla de control
400 BST 10%
400 BST 20%
400 BST 30%
400 SCR 25%
400 SCR 50%
400 SCR 75%
400 SCR 100%
400 PER 25%
400 PER 50%
400 PER 75%
400 PER 100%
450 Mezcla de control
450 BST 30%
450 SCR 50%
Diámetro flujo Diámetro Tiempo Diferencia de
T500
anillo J
altura del anillo J
de caída
(s)
(mm)
(mm)
(mm)
750
620
570
490
700
680
670
630
680
660
610
590
690
540
660
700
480
440
400
640
580
540
450
660
640
560
540
650
490
610
1.98
2.65
3.66
N/A
2.34
2.88
3.62
3.55
1.96
2.02
1.46
1.95
1.97
3.2
2.14
5-10
40
50
55
15
25
30
40
5
10
10
15
10
20
10
-cosidad presente. El aumento del contenido de aglutinante aumenta
la viscosidad plástica de lamezcla, controlando así su resistencia a
la segregación, considerando que el uso de un contenido de
aglutinante inferior requiere el uso de VMA para proporcionar
viscosidad plástica adicional a efectos de estabilidad.
Métodos de prueba de la muestra
Los agregados finos naturales de la Mezcla de Control 400 fueron
reemplazados por agregados BST en 10, 20 y 30% de reemplazos.
Además, después de analizar los resultados de propiedades frescas
y endurecidas, se desarrolló una mezcla adicional con un
contenido de aglutinante de 450 kg/m3 y un 30% de sustitución
para mejorar las propiedades frescas y endurecidas. La Fig. 2
demuestra la distribución agregada de BST en cada reemplazo
porcentual.
Los agregados BST eran muy propensos a la segregación debido
a su naturaleza ultra-ligera. Como resultado, se utilizó menos
superplastificante en comparación con la mezcla de control y se
requirieron dosis más grandes de MAV para controlar la
segregación, este efecto es especialmente significativo con el
aumento de las cantidades de BST.Hubo una disminución
significativa de la viabilidad en todas las pruebas de propiedades
frescas a medida que aumenta el porcentaje de reemplazo de BST.
La introducción del 10% de reemplazo agregado fino (400 BST
10%) disminuyó el diámetro del flujo de caída en 120 mm y dio
lugar a una gran diferencia de altura del anillo J de 40 mm,
indicación de la escasa viabilidad. La mezcla de 400 BST 30% no
logró un diámetro de caída más allá de 500 mm y por lo tanto no se
pudo registrar un tiempo T500. La disminución de la capacidad de
trabajo se puede explicar por la reducción del superplastificante
utilizado en combinación con la naturaleza ultraligera de BST.La
reducción del superplastificante para controlar la estabilidad dio
como resultado un punto de rendimiento en un estado de esfuerzo
mucho mayor que la mezcla de control, y la reducción de la
densidad de la mezcla no proporcionó suficiente estrés para superar
este punto de rendimiento.
También se realizó una mezcla adicional con un contenido de
aglutinante de 450 kg/m3 al 30% de reemplazo de BST (450 BST
30%).Las mezclas de 400 y 450 BST 30% no satisfacían los
criterios de viabilidad de SCC en términos de diámetro de flujo de
caída; sin embargo, hubo una mejora en las propiedades frescas
con un aumento en el contenido de aglutinante. El aglutinante
adicional ayudó a controlar la resistencia a la segregación de la
mezcla y proporcionó suficiente peso propio para superar el punto
de rendimiento y resultar en un flujo suficiente.
04018178-6
J. Mater. Civ. Eng., 2018, 30(8): 04018178
J. Mater. Civ. Eng.
Descargado de ascelibrary.org por la Universidad de Kansas el 19/01/19. Derechos de autor ASCE. Solo para uso personal; todos
Figura 1. Diámetro del flujo del ensayo de depresión y diámetro del flujo del anillo J de (a) BST;(b) escoria; y (c) perlita a 400Kg/m 3
contenido de aglutinante.
Figura 2. Distribución agregada de BST
de (a) 400 BST 10%; b) 400 BST 20%; y c) 400 BST 30%.
Figura 2. Distribución agregada de (a) BST 10% de 400 BST;(b)20% de 400 BST; y (c)30% de 400 BST.
Un porcentaje más elevado de sustituciones de BST podría
introducirse en SCC con un contenido de aglutinante superior a
450Kg/m3. El aglutinante proporcionará suficiente viscosidad plástica
para suspender los agregados en la mezcla sin segregación de
agregados BST. Por lo tanto, la resistencia a la segregación podría
controlarse y no tener un factor contribuyente negativo en el flujo
de concreto y, por lo tanto, se podría introducir más
superplastificante.
Propiedades frescas de las mezclas de perlita
agregados se mojaron durante 24 h y se dejaron secar a condiciones
secas superficiales saturadas. La distribución agregada de las
mezclas que contienen perlita se presentan en la Fig. 3.
Durante el pretratamiento de los agregados de perlita, se observó
que los agregados de perlita se expandían en tamaño a medida que
se absorbía el agua. Sin embargo, cuando se tratan y se secan en
condiciones secas superficiales saturadas, el volumen de los
agregados permaneció en su tamaño expandido. Y una vez que los
agregados de perlita entran en la mezcla, los agregados se trituraron
y se comprimieron de nuevo a un tamaño más pequeño que es
similar a su original.
Los agregados finos naturales de la mezcla de control 400 fueron
reemplazados por agregados de perlita en reemplazos del 25, 50,
75 y 100%. Debido a la alta absorción de agregados de perlita, los
© ASCE
04018178-7
J. Mater. Civ. N. 2018, 30(8): 04018178
J. Mamá. Civ. Eng.
Descargado de ascelibrary.org por la Universidad de Kansas el 19/01/19. Derechos de autor ASCE. Solo para uso personal; todos
Figura 3. Distribución agregada
de perlita de (a) 400 PER 25%; b) 400 50 %; c) 400 75 %; y d) 400 %.
A medida que los agregados se comprimían, el exceso de agua
porosa en los agregados se liberaba. Este efecto hizo que la mezcla
contuviera un mayor contenido de agua, disminuyendo así la
viscosidad y el punto de rendimiento. Esto explica la falta de
homogeneidad en los tiempos T500 registrados y la reducción del
superplastificante utilizado en mezclas que contienen un mayor
contenido de perlita.
Todas las mezclas de perlita satisfacían los criterios de propiedad
fresca del concreto auto compactable en términos de fluidez y
capacidad de paso. Sin embargo, es necesario abordar la volatilidad
de los tiempos T500 porque el bajo tiempo para la mezcla de 400
PER 75% indica baja viscosidad, lo que podría aumentar la
posibilidad de segregación. Para moderar las condiciones de
secado de los agregados de perlita en investigaciones adicionales,
debe darse más tiempo para que la perlita se seque incluso después
de condiciones de superficie saturada seca para reducir la cantidad
de agua en exceso que entra en la mezcla.
Propiedades frescas de las mezclas de escoria
Los agregados gruesos naturales de la Mezcla de control 400
fueron reemplazados con agregados de escoria de 10 mm a 25,
50, 75 y 100% de reemplazo de áridos gruesos. La Fig. 4
demuestra la distribución agregada de escoria en cada porcentaje
de reemplazo de agregado grueso.
Todas las mezclas de escoria de 400 kg/m3 satisfacían los
criterios SCC de fluidez, según lo indicado por los resultados del
flujo de caída. Sin embargo, estas mezclas han mostrado una
disminución en la capacidad de paso en el aumento de los
reemplazos de escoria como se indica por la diferencia de altura.
© ASCE
del anillo J. El aumento del contenido de aglutinante en un 50% de
reemplazo (450 SRC 50%) ha demostrado que se observó una mejora
significativa de la capacidad de paso y una disminución de la
densidad
La mejora de la viabilidad también podría ser posiblemente el
resultado de la ambigüedad en la preparación de los agregados de
escoria a condiciones secas superficiales saturadas. Los agregados de
escoria se mojaron durante 24h y se dejaron secar durante 24h.Sin
embargo, el estado de los agregados podría verse afectado por la
humedad y la temperatura durante el secado. La mezcla de 450 SCR
50% puede haber contenido más agua que la mezcla de 400 SCR
50%, que por lo tanto disminuyó el punto de rendimiento, lo que
mejoró su viabilidad. Este aumento en el contenido de agua podría
haber causado la disminución de densidad asociada. Las
recomendaciones para ensayos adicionales con agregados de escoria
incluyen el secado de los agregados ligeros a condiciones de
humedad superficial saturada en un ambiente controlado.
Propiedades endurecidas
El cuadro 21 presenta la densidad y las fuerzas de compresión y tracción de
BST, las mezclas de perlita y escoria alcanzadas a los 7 y 28 días
realizadas en muestras de φ100 200 mm. Además, tres muestras
cilíndricas φ150 300 mm para cada mezcla fueron probadas para
resistencia a la compresión a los 28 días. Se calcularon las potencias
medias de compresión a 28 días tanto para los tamaños de las
muestras como para los factores de eficiencia de la resistencia a
la compresión. El factor de eficiencia fue considerado como la fuerza
de la φ100 200 mm sobre la fuerza de la φ150 300 mm. Los factores de
eficiencia calculados de las mezclas de control y las mezclas LWSCC
se presentan en el cuadro 22.
04018178-8
J. Mater. Civ. N. 2018, 30(8): 04018178
J. Mamá. Civ. Eng.
Descargado de ascelibrary.org por la Universidad de Kansas el 19/01/19. Copyright ASCE. Solo para uso personal; todos los derechos reservados.
Fig. 4. Distribución de agregados de escoria de (a) 400 SCR 25%; b) 400 SCR 50%; c) 400 SCR 75%; y d) 400 SCR al 100%.
Tabla 21. Resultados del ensayo al concreto en estado endurecido
Densidad
(kg/m3)
Edad
Mezclar
Mezcla de control 400
2,393.5
400 BST 10%
2,232.5
400 BST 20%
2,138.4
400 BST 30%
2,069.9
400 SCR 25%
2,307.2
400 SCR 50%
2,247.0
400 SCR 75%
2,193.5
400 SCR 100%
2,096.4
400 POR 25%
2,310.3
400 POR 50%
2,213.9
400 POR 75%
2,126.2
400 POR 100%
1,969.3
Mezcla de control 450
2,323.9
450 BST 30%
2,139.9
450 SCR 50%
2,189.1
7
28
7
28
7
28
7
28
7
28
7
28
7
28
7
28
7
28
7
28
7
28
7
28
7
28
7
28
7
28
© ASCE
(días)
Resistencia a la compresión
Media, μ (MPa)
Desviación estándar, σ (MPa)
31.97
54.20
20.79
35.98
19.41
28.38
17.62
26.29
32.29
51.27
34.72
47.53
30.87
46.46
26.78
40.17
23.63
37.22
20.94
30.22
12.16
21.24
6.68
10.03
35.22
50.39
22.58
28.92
25.44
38.93
0.58
1.11
0.36
0.70
0.61
0.26
1.52
0.29
2.03
1.93
1.28
1.37
1.66
1.00
1.19
3.44
0.42
1.49
0.29
1.00
0.43
N/A
1.02
0.12
1.33
0.65
0.46
1.68
2.05
1.27
04018178-9
J. Mater. Civ. N. 2018, 30(8): 04018178
Resistencia a la tracción
Media, μ (MPa)
Desviación estándar, σ (MPa)
3.50
4.85
2.65
3.28
2.89
3.12
2.39
2.87
3.93
5.00
4.13
4.63
3.29
4.11
2.92
4.06
2.63
3.19
2.54
3.13
3.29
4.11
0.95
1.25
3.19
3.70
2.85
2.72
2.89
3.54
0.47
0.32
0.47
0.66
0.17
0.18
0.35
0.23
0.17
0.13
0.03
0.16
0.47
0.09
0.33
0.29
0.21
0.09
0.12
0.54
0.47
0.09
0.08
0.17
0.31
0.43
0.35
0.35
0.08
0.15
J. Mamá. Civ. Eng.
Descargado de ascelibrary.org por la Universidad de Kansas el 19/01/19. Copyright ASCE. Solo para uso personal; todos los derechos reservados.
Tabla 22. Resultados del ensayo para la determinación de la resistencia a
la compresión a 28 días y factores de eficiencia asociados
Mezclar
φ100 × 200 mm
φ150 × 300 mm
Mezcla de control 400
Mezcla de control 450
400 SCR 25%
400 SCR 50%
400 SCR 75%
400 SCR 100%
450 SCR 50%
400BST 10%
400 BST 20%
400 BST 30%
450 BST 30%
400 POR 25%
400 POR 50%
400 POR 75%
400 POR 100%
54.20
50.39
51.27
47.53
46.46
40.17
38.93
35.98
28.38
26.29
28.92
37.22
30.22
21.24
10.03
53.17
49.48
51.63
45.27
44.50
37.13
35.42
35.69
27.87
23.05
25.50
36.22
28.41
20.43
9.91
Factor de
eficiencia
1.019
1.018
0.993
1.050
1.044
1.082
1.099
1.008
1.018
1.141
1.134
1.028
1.064
1.040
1.012
Resistencia a la compresión y a la tracción
El aumento en el contenido del aglutinante entre las dos mezclas
de control muestra una disminución de las resistencias a la
compresión y a la tracción a 28 días (Figs. 5 y 6). Este es el
resultado del método de cálculo del diseño de mezcla que se utilizó.
En los cálculos se asumió que el conjunto de todos los materiales
tenía un volumen de 1 m3 en el cálculo, por lo tanto, al aumentar el
contenido de aglutinante, la cantidad de agregados naturales
disminuye para mantener el volumen, reduciendo así sus
resistencias a la compresión y a la tracción.
En todas las mezclas de LWSCC, un aumento de LWA resultó
en una disminución de las resistencias a la compresión y a la
tracción (Figs. 5 y 6). Las mezclas de BST mostraron
disminuciones en la densidad de 6.7, 10.7 y 13.5% y una reducción
en la resistencia a la compresión de 33.3, 47.5 y 51.3% para las
mezclas de 400 BST 10, 20 y 30%, respectivamente. Debido a que
los agregados BST tienen una capa de recubrimiento químico, esto
resulta en un enlace débil entre la pasta aglutinante y los agregados,
creando así una zona de transición interfacial débil (Tang et al.
2016). El aumento del contenido de aglutinante en la mezcla 450
BST al 30% mostró mejoras en la resistencia general del concreto
tanto en tracción como en compresión, así como una mejor
resistencia a la segregación y a sus propiedades en estado fresco.
Se deben realizar más pruebas en el contenido del aglutinante
incorporado para investigar si BST puede ser viable en la
producción de LWSCC.
La disminución de la resistencia de los agregados de escoria no
fue tan significativa como la reducción experimentada por los
agregados de BST y perlita. La mezcla 450 SCR 50% ha mostrado
una disminución en la resistencia a la compresión y a la tracción en
comparación con la mezcla 400 SCR 50%. Esto puede ser el
resultado de la ambigüedad en lograr una superficie saturada en
condiciones secas. Además, el método de cálculo de las
proporciones de diseño de la mezcla suponía un volumen total de
1 m3, por lo que al aumentar el contenido de aglutinante y a su vez
el volumen de agua asociado para mantener una relación de
contenido de agua de 0.45, supone menos volumen disponible para
los agregados. Por lo tanto, la mezcla de 450 SCR 50% tendría
menos agregado grueso que la 400 SCR 50%.
El aumento del contenido de perlita dio lugar a una disminución de
la resistencia mecánica (Figs. 5 y 6). Como se indicó anteriormente,
el exceso de poros de agua ingresando a la mezcla podría aumentar
Fig. 5. Resultados de la resistencia a la compresión de (a) escoria; b) perlita; y c) BST a 400 kg/m3 de contenido de aglutinante.
© ASCE
04018178-10
J. Mater. Civ. N. 2018, 30(8): 04018178
J. Mamá. Civ. Eng.
Descargado de ascelibrary.org por la Universidad de Kansas el 19/01/19. Copyright ASCE. Solo para uso personal; todos los derechos reservados.
Fig. 6. Resultados de resistencia a la tracción de (a) escoria; b) perlita; y c) BST a 400 kg/m3 de contenido de aglutinante.
Fig. 7. Curva tensión-deformación para (a) escoria; b) perlita; y c) mezclas BST.
© ASCE
04018178-11
J. Mater. Civ. N. 2018, 30(8): 04018178
J. Mamá. Civ. Eng.
el contenido de agua de la mezcla y por lo tanto reducir su
resistencia. Se produjo una disminución del 21, 46, 61, y 81% en
la resistencia a la compresión a 28 días para las mezclas que
contenían un 25, 50, 75 y 100% de agregado fino de perlita,
respectivamente.
Descargado de ascelibrary.org por la Universidad de Kansas el 19/01/19. Copyright ASCE. Solo para uso personal; todos los derechos reservados.
Comportamiento tensión-deformación por compresión
Los gráficos de tensión-deformación de las mezclas que contienen
escoria, perlita y BST se muestran en la Fig. 7. A medida que se
introdujeron los agregados ligeros, la densidad de cada mezcla se
redujo, así como la resistencia a la compresión. Por lo tanto, estas
disminuciones afectan al gráfico de tensión-deformación porque el
gradiente de las gráficas durante su fase elástica lineal disminuyó,
lo que también indica una disminución en su módulo de elasticidad.
Conclusiones
Este estudio experimental sirve como base para desarrollar y
promover el uso de concreto autocompactante ligero en Australia.
La mayoría de las mezclas preparadas en este estudio satisfacían
tanto las clasificaciones de concreto ligero como las clasificaciones
de concretos autocompactantes propuestas por EFNARC (2005).
Los resultados presentados en este estudio han identificado
diversas tendencias:
• El aumento en el contenido de agregados ligeros tuvo un
impacto perjudicial en la trabajabilidad y la resistencia a la
compresión de LWSCC. Este efecto fue más significativo para
los agregados de menor densidad como el BST.
• El aumento en el contenido de aglutinante ayudó a mejorar la
estabilidad general y la resistencia a la segregación de LWSCC.
• Cuanto más ligera es la densidad del agregado, más propensa
será la resistencia a la segregación de LWSCC.
• Las mezclas de BST no cumplieron con los criterios de
trabajabilidad del SCC; sin embargo, aumentar el contenido de
aglutinante a 450 kg/m3 mostró mejoras significativas.
• Las mezclas BST mostraron disminuciones en la resistencia a la
compresión de 33.3, 47.5 y 51.3% para las mezclas 400 BST
10, 20 y 30%, respectivamente.
• Hubo una disminución de 21, 46, 61 y 81% en la resistencia a
la compresión a 28 días para las mezclas de SCC que contenían
reemplazos de 25, 50, 75 y 100%, de agregados finos de perlita,
respectivamente.
• Las mezclas de escoria mostraron disminuciones de 5, 10, 14 y
25% en la resistencia a la compresión a 28 días para las mezclas
de SCC que contenían reemplazos de agregado grueso de escoria
25, 50, 75 y 100%, respectivamente.
Reconocimientos
Este trabajo fue apoyado por la Escuela de Ingeniería Civil,
Ambiental y de Minas de la Universidad de Australia Occidental.
Los autores desean expresar su sincera gratitud y aprecio a las
empresas de BASF y Abrams Marketing.
Referencias
.
Abdelaziz, G. E. 2010. “A study on the performance of
lightweight self-consolidated concrete.” Mag. Concr. Res. 62
(1): 39–49. https://doi.org/10.1680/macr.2008.62.1.39.
Abouhussien, A. A., A. A. A. Hassan, and M. K. Ismail. 2015.
© ASCE
“Properties of semi-lightweight self-consolidating concrete
containing lightweight slag aggregate.” Constr. Build. Mater.
75: 63–73. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2014.10.028.
ACI (American Concrete Institute). 2003. Guide for structural
lightweight aggregate concrete. ACI 213R-14. Farmington
Hills, MI: ACI.
Andiç-çakır, Ö., E. Yoğurtcu, Ş. Yazıcı, and K. Ramyar. 2009.
“Self-compacting lightweight aggregate concrete: Design and
experimental study.” Mag. Concr. Res. 61 (7): 519–527.
https://doi.org/10.1680/macr.2008.00024.
Aslani, F. 2013. “Effects of specimen size and shape on
compressive and tensile strengths of self-compacting concrete
with or without fibers.” Mag. Concr. Res. 65 (15): 914–929.
https://doi.org/10.1680/macr.13.00016.
Aslani, F. 2014. “Experimental and numerical study of timedependent behavior of reinforced self-compacting concrete
slabs.” Ph.D. thesis, School of Civil and Environmental
Engineering, Univ. of Technology.
Aslani, F., and M. Bastami. 2014. “Relationship between
deflection and crack mouth opening displacement of selfcompacting concrete beams with and without fibres.” Mech.
Adv.
Mater.
Struct.
22
(11):
956–967.
https://doi.org/10.1080/15376494.2014.906689.
Aslani, F., G. Ma, D. Law Yim Wan, and V. Le. 2018a.
“Experimental investigation into rubber granules and their
effects on the fresh and hardened properties of self-compacting
concrete.” J. Cleaner Prod. 172 (20): 1835–1847.
https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2017.12.003.
Aslani, F., G. Ma, and G. Muselin. 2018b. “Development of high
performance self-compacting concrete using waste recycled
concrete aggregates and rubber granules.” J. Cleaner Prod. 182:
553–566. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2018.02.074.
Aslani, F., and L. Maia. 2013. “Creep and shrinkage of high
strength self-compacting concrete experimental and numerical
analysis.” Mag. Concr. Res. 65 (17): 1044–1058.
https://doi.org/10.1680/macr.13.00048.
Aslani, F., and M. Natoori. 2013. “Stress-strain relationships for
steel fibre reinforced self-compacting concrete.” Struct. Eng.
Mech.
46
(2):
295–322.
https://doi.org/10.12989/sem.2013.46.2.295.
Aslani, F., and S. Nejadi. 2012a. “Bond behavior of reinforcement
in conventional and self-compacting concrete.” Adv. Struct.
Eng. 15 (12): 2033–2051. https://doi.org/10.1260/13694332.15.12.2033.
Aslani, F., and S. Nejadi. 2012b. “Bond characteristics of
reinforcing steel bars embedded in self-compacting concrete.”
Aust.
J.
Struct.
Eng.
13
(3):
279–295.
https://doi.org/10.7158/S12-006.2012.13.3.
Aslani, F., and S. Nejadi. 2012c. “Bond characteristics of steel fibre
reinforced self-compacting concrete.” Can. J. Civ. Eng. 39 (7):
834–848. https://doi.org/10.1139/l2012-069.
Aslani, F., and S. Nejadi. 2012d. “Mechanical properties of
conventional and self-compacting concrete: An analytical
study.”
Constr.
Build.
Mater.
36:
330–347.
https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2012.04.034.
Aslani, F., and S. Nejadi. 2012e. “Shrinkage behavior of selfcompacting concrete.” J. Zhejiang Univ. Sci. A 13 (6): 407–
419. https://doi.org/10.1631/jzus.A1100340.
Aslani, F., and S. Nejadi. 2013a. “Creep and shrinkage of selfcompacting concrete with and without fibers.” J. Adv. Concr.
Technol. 11 (10): 251–265. https://doi.org/10.3151/jact.11.251.
Aslani, F., and S. Nejadi. 2013b. “Self-compacting concrete
incorporating steel and polypropylene fibers: Compressive and
tensile strengths, moduli of elasticity and rupture, compressive
stress-strain curve, and energy dissipated under compression.”
04018178-12
J. Mater. Civ. N. 2018, 30(8): 04018178
J. Mamá. Civ. Eng.
Compos.
Part
B
Eng.
53:
121–133.
https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2013.04.044.
Aslani, F., S. Nejadi, and B. Samali. 2014a. “Long-term flexural
cracking control of reinforced self-compacting concrete oneway slabs with and without fibers.” Comput. Concr. 14 (4):
419–444. https://doi.org/10 .12989/cac.2014.14.4.419.
Aslani, F., S. Nejadi, and B. Samali. 2014b. “Short term bond
shear stress and cracking control of reinforced selfcompacting concrete one-way slabs under flexural loading.”
Comput.
Concr.
13
(6):
709–737.
https://doi.org/10.12989/cac.2014.13.6.709.
Aslani, F., and B. Samali. 2014. “Flexural toughness
characteristics of self-compacting concrete incorporating steel
and polypropylene fibers.” Aust. J. Struct. Eng. 15 (3): 269–
286. https://doi.org/10.7158/S13-011.2014.15.3.
ASTM. 2011. Standard specification for silica fume used in
cementitious mixtures. ASTM C1240. West Conshohocken,
PA: ASTM.
Bogas, J. A., A. Gomes, and M. F. C. Pereira. 2012. “Selfcompacting lightweight concrete produced with expanded
clay aggregate.” Constr. Build. Mater. 35: 1013–1022.
https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat .2012.04.111.
Choi, Y. W., Y. J. Kim, H. C. Shin, and H. Y. Moon. 2006. “An
experimental research on the fluidity and mechanical
properties of high-strength lightweight self-compacting
concrete.” Cem. Concr. Res. 36 (9): 1595–1602.
https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2004.11.003.
EFNARC (European Federation of Specialist Construction
Chemicals and Concrete Systems). 2002. “Specification and
guidelines for self-compacting concrete.” Accessed August 1,
2017. http://www.efnarc .org/pdf/SandGforSCC.PDF.
EFNARC (European Federation of Specialist Construction
Chemicals and Concrete Systems). 2005. “The European
guidelines for self-compacting concrete: Specification,
production and use.” Accessed August 1, 2017.
http://www.efnarc.org/pdf/SCCGuidelinesMay2005.pdf.
Fares, K., and A. Noumowé. 2015. “Lightweight selfconsolidating concrete exposed to elevated temperatures.” J.
Mater. Civ. Eng. 27 (12): 04015039.
https://doi.org/10.1061/(ASCE)MT.1943-5533.0001285.
Gesoglu, M., E. Güneyisi, T. Özturan, H. Ö. Öz, and D. S. Asaad.
2014. ˇ “Permeation characteristics of self-compacting
concrete made with partially substitution of natural aggregates
with rounded lightweight aggregates.” Constr. Build. Mater.
59: 1–9. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2014.02.031.
Gesoglu, M., E. Güneyisi, T. Ozturan, H. O. Oz, and D. S. Asaad.
2015. ˇ “Shear thickening intensity of self-compacting
concretes containing rounded lightweight aggregates.”
Constr.
Build.
Mater.
79:
40–47.
https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2015.01.012.
Hassan, A. A. A., M. K. Ismail, and J. Mayo. 2015. “Mechanical
properties of self-consolidating concrete containing
lightweight recycled aggregate in different mixture
compositions.”
J.
Build.
Eng.
4:
113–126.
https://doi.org/10.1016/j.jobe.2015.09.005.
Iqbal, S., K. Holschemacher, and T. A. Bier. 2015. “Mechanical
properties of steel fiber reinforced high strength lightweight
self-compacting concrete (SHLSCC).” Constr. Build. Mater.
98:
325–333.
https://doi.org/10
.1016/j.conbuildmat.2015.08.112.
Kim, Y. J., Y. W. Choi, and M. Lachemi. 2010. “Characteristics
of self-consolidating concrete using two types of lightweight
coarse aggregates.” Constr. Build. Mater. 24 (1): 11–16.
https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2009.08.004.
Kivrak, S., M. Tuncan, M. I. Onur, G. Arslan, and O. Arioz.
© ASCE
2006. “An economic perspective of advantages of using
lightweight concrete in construction.” In Proc., 31st Conf. on
Our World in Concrete & Structures. Singapore: CI-Premier.
Ranjbar, M. M., and S. Y. Mousavi. 2015. “Strength and durability
assessment of self-compacted lightweight concrete containing
expanded polystyrene.” Mater. Struct. 48 (4): 1001–1011.
https://doi.org/10.1617/s11527-013-0210-6.
SA (Standards Australia). 1974. Methods for sampling and testing
aggregates. AS 1141-1974. Sydney, Australia: SA.
SA (Standards Australia). 1991. Method for securing and testing
cores from hardened concrete for compressive strength. AS
1012.14. Sydney, Australia: SA.
SA (Standards Australia). 1997. Methods of testing concrete:
Determination of the static chord modulus of elasticity and
Poisson’s ratio of concrete specimens. AS 1012.17. Sydney,
Australia: SA.
SA (Standards Australia). 1998a. Aggregates and rock for
engineering purposes. 1: Concrete aggregates. AS 2758.11998. Sydney, Australia: SA.
SA (Standards Australia). 1998b. Methods of testing concrete:
Determine of mass per unit volume of hardened concrete: Rapid
measuring method. AS 1012.12.1. Sydney, Australia: SA.
SA (Standards Australia). 2000. Chemical admixtures for concrete,
mortar and grout—Part 1: Admixtures for concrete. AS 1478.1.
Sydney, Australia: SA.
SA (Standards Australia). 2001. Supplementary cementitious
materials for use with portland and blended cement: Slag:
Ground granulated iron blast-furnace. AS 3582.2. Sydney,
Australia: SA.
SA (Standards Australia). 2010a. General purpose and blended
cements. AS 3972. Sydney, Australia: SA.
SA (Standards Australia). 2010b. Methods of testing concrete:
Determination of indirect tensile strength of concrete cylinders
(‘Brazil’ or splitting test). AS 1012.10. Sydney, Australia: SA.
SA (Standards Australia). 2015. Methods of testing concrete:
Determination of properties related to the consistency of
concrete: Slump flow, T500 and J-ring test. AS 1012.3.5.
Sydney, Australia: SA.
SA (Standards Australia). 2016. Methods of test for supplementary
cementitious materials for use with Portland and blended
cement. AS 3583. Sydney, Australia: SA.
Tang, W., H. Cui, and S. Tahmasbi. 2016. “Fracture properties of
polystyrene aggregate concrete after exposure to high
temperatures.”
Materials
9
(8):
630–673.
https://doi.org/10.3390/ma9080630.
Taylor, P. 2013. Curing concrete. 1st ed. Boca Raton, FL: CRC
Press.
Topçu, I. B., and T. Uygunoglu. 2010. ˇ “Effect of aggregate type
on properties of hardened self-consolidating lightweight
concrete (SCLC).” Constr. Build. Mater. 24 (7): 1286–1295.
https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2009.12.007.
Wang, H.-Y. 2009. “Durability of self-consolidating lightweight
aggregate concrete using dredged silt.” Constr. Build. Mater. 23
(6):
2332–2337.
https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2008.11.006.
Yehia, S., M. Alhamaydeh, and S. Farrag. 2014. “High-strength
lightweight SCC matrix with partial normal-weight coarseaggregate replacement: Strength and durability evaluations.” J.
Mater. Civ. Eng. 26 (11): 04014086.
https://doi.org/10.1061/(ASCE)MT.1943-5533.0000990.
04018178-13
J. Mater. Civ. N. 2018, 30(8): 04018178
J. Mamá. Civ. Eng.
Descargar