USO DE CONCRETOS DE ALTA RESISTENCIA EN ELEMENTOS ESTRUCTURALES

Los concretos de alta resistencia (CAR), cada vez son más fáciles de encontrar en el mercado debido a la mezcla de agregados que son comúnmente utilizados y nuevos aditivos, que hacen que tenga un menor costo en su fabricación, lo cual anteriormente, era una de las limitantes para no proponer secciones estructurales utilizando este tipo de concretos.

Los concretos de alta resistencia, son aquellos que tienen una resistencia a compresión de 400 a 1000 kg/cm² (experimentalmente se han logrado resistencias mayores). Estas resistencias se logran empleando agregados densos (principalmente de origen basáltico, aunque también algunas calizas han sido utilizadas) aunados a aditivos cementantes como son: micro sílice y ceniza volante. La trabajabilidad de las mezclas también se ha estudiado experimentalmente y existen hoy en el mercado diversos aditivos que hacen una mezcla fácil de usar (reductores de agua y estabilizadores).

Una de las principales características del concreto, es su módulo de elasticidad. Las Normas Técnicas Complementarias para el diseño de Concreto (NTC-C), indican que la expresión para concreto tipo 1 es de 14000√f´c,  pero para concretos de alta resistencia castigan este valor a 8500√f´c + 11000, a pesar de ello, los valores de este parámetro son superiores a los del concreto convencional, lo que conduce a una mayor rigidez y ductilidad de la estructura. Este incremento en el módulo de elasticidad nos lleva a tener una deformación menor para elementos de la misma dimensión.

 

 

El diseño de columnas para edificios de gran altura y pilas para puentes es el ejemplo más simple de observar ya que, en la etapa de prediseño, se considera que el elemento trabajará a compresión pura, resultando en secciones más esbeltas en comparación de cuando se utilizan concretos convencionales. En la etapa de diseño y detallado, se tienen que revisar las capacidades a cortante y flexocompresión, las cuales dependen de los valores de la resistencia a compresión del concreto, por lo que al suministrar un detallado dúctil a dichos elementos, cumplen con los requisitos indicados en los códigos de diseño vigentes.

Otro ejemplo del uso de CAR en elementos estructurales, son los elementos presforzados, ya que el parámetro de revisión más importante en la revisión de la capacidad de resistencia son los esfuerzos permisibles, tanto para compresión como tensión que, dependen exclusivamente de la resistencia del concreto. La gran mayoría de este tipo de elementos y sistemas estructurales, aun cuando su principal función es el trabajo a flexión, al estar mayormente comprimidos debido a la fuerza de presfuerzo, permiten el balanceo de cargas y, el poder controlar los desplazamientos verticales y en algunos casos, se pueden inducir contraflechas, lo cual es de gran importancia para la revisión de los estados límite de servicio que marcan las normas de diseño.

Un caso especial, es el estudio de conexiones o nodos para sistemas sismo-resistentes, donde los CAR han tenido una aceptación muy amplia en el diseño de edificios de gran altura, logrando reducir la cuantía de acero y con ello, la congestión del armado longitudinal y transversal.

Entre las desventajas del uso de los CAR, se encuentra el alto costo comparado con los concretos convencionales, el modo de falla súbito cuando no se encuentra debidamente confinado y su estricto control de calidad, el cual se debe llevar por un laboratorio acreditado que cumpla con todos los estándares de calidad.

En LIEC contamos con experiencia en pruebas y diseño de mezclas de concretos de alta resistencia y estamos seguros que cada vez serán más recurrentes en la industria de la construcción. Si tienes alguna duda sobre el tema, puedes comunicarte con nosotros. Esperamos que esta información sea de utilidad para ti y tu proyecto.

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Pruebas a material de la construcción
Author: Pruebas a material de la construcción

Control de calidad en materiales para la construcción. Acero ● Concreto ● Asfalto ● Mecánica de Suelos ● Geotecnia ● Diseño Estructural ● Diseño Arquitectonico

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