Un nuevo método para la dosificación de concreto sostenible, económico y resiliente
Autores: Vasudevan, Gokul Dev; Vaddey, Naga Pavan; Trejo, David
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Un nuevo método para la dosificación de concreto sostenible, económico y resiliente
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales estructurales
Palabras clave
Cemento Portland ordinario
Concreto
Contenido de pasta
Sostenibilidad
Material cementante suplementario
Dosificación de mezclas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 15
Citaciones: Sin citaciones
El componente de cemento Portland ordinario (CPO) del concreto es el mayor contribuyente al costo y la huella de carbono del concreto. Históricamente, las organizaciones que redactan códigos han requerido un alto volumen de pasta en las mezclas de concreto al imponer límites mínimos en el contenido de CPO para una aplicación dada. Sin embargo, altos contenidos de pasta pueden resultar en inestabilidad dimensional, mayores costos, mayores huellas de carbono y menor durabilidad. Minimizar el contenido de CPO en el concreto puede proporcionar beneficios económicos, de durabilidad y sostenibilidad. Este estudio hipotetiza que la cantidad de CPO requerida para lograr algunas características frescas y endurecidas requeridas depende en gran medida de las características de los agregados, las características del material cementante suplementario (MCS) y las proporciones de estos. Dado esto, esta investigación propone utilizar la cantidad de vacíos en el sistema de agregados (AV), o más específicamente la relación entre el volumen de pasta y el vacío de agregado (PV/AV); la reactividad del MCS; y el nivel de reemplazo del MCS como parámetros clave para proporcionar mezclas de concreto con contenidos mínimos de CPO que cumplan con los requisitos de sostenibilidad, economía y resiliencia (SER). Se desarrolla en este estudio un nuevo procedimiento de dosificación de mezclas, denominado aquí como el método de dosificación SER, basado en la evaluación de AV e identificando un PV/AV óptimo que satisfaga las características requeridas del concreto. Los resultados muestran que implementar el método de dosificación de mezclas SER e incluir MCS, o más específicamente cenizas volantes fuera de especificación (CVOEs), puede llevar a reducciones significativas en el contenido de pasta y reducciones asociadas en el costo y la huella de carbono incorporada del concreto.
Descripción
El componente de cemento Portland ordinario (CPO) del concreto es el mayor contribuyente al costo y la huella de carbono del concreto. Históricamente, las organizaciones que redactan códigos han requerido un alto volumen de pasta en las mezclas de concreto al imponer límites mínimos en el contenido de CPO para una aplicación dada. Sin embargo, altos contenidos de pasta pueden resultar en inestabilidad dimensional, mayores costos, mayores huellas de carbono y menor durabilidad. Minimizar el contenido de CPO en el concreto puede proporcionar beneficios económicos, de durabilidad y sostenibilidad. Este estudio hipotetiza que la cantidad de CPO requerida para lograr algunas características frescas y endurecidas requeridas depende en gran medida de las características de los agregados, las características del material cementante suplementario (MCS) y las proporciones de estos. Dado esto, esta investigación propone utilizar la cantidad de vacíos en el sistema de agregados (AV), o más específicamente la relación entre el volumen de pasta y el vacío de agregado (PV/AV); la reactividad del MCS; y el nivel de reemplazo del MCS como parámetros clave para proporcionar mezclas de concreto con contenidos mínimos de CPO que cumplan con los requisitos de sostenibilidad, economía y resiliencia (SER). Se desarrolla en este estudio un nuevo procedimiento de dosificación de mezclas, denominado aquí como el método de dosificación SER, basado en la evaluación de AV e identificando un PV/AV óptimo que satisfaga las características requeridas del concreto. Los resultados muestran que implementar el método de dosificación de mezclas SER e incluir MCS, o más específicamente cenizas volantes fuera de especificación (CVOEs), puede llevar a reducciones significativas en el contenido de pasta y reducciones asociadas en el costo y la huella de carbono incorporada del concreto.