Análisis de la Aplicación de Arena Fabricada en el Concreto

Actualmente, existen dos tipos principales de producción de arena manufacturada en China: uno es arena manufacturada especialmente producida, cuya gradación de partículas y módulo de finura pueden ser superiores a los de la arena natural, y cuya forma de partículas también puede ser similar a la arena natural; el otro se produce a partir de diversos desechos industriales o como subproducto. Esta es la mayor parte de la arena fabricada actualmente, la mayor parte de la cual son virutas de piedra procedentes de la producción de piedra triturada que simplemente se tratan, criban, clasifican o utilizan directamente.

La arena fabricada a partir de astillas de piedra se utiliza ampliamente. Sin embargo, algunas astillas de piedra con gradación o forma de partículas imperfectas, cuando se usan como agregado fino, dan como resultado una mala trabajabilidad y una baja resistencia del concreto. Esto ha llevado a algunos a creer erróneamente que la arena manufacturada es inferior a la arena natural. La diferencia esencial entre la arena manufacturada y la arena natural es que múltiples indicadores de arena manufacturada son ajustables y controlables. Por lo tanto, con procesos de producción maduros y estandarizados y ajustes estrictos, se puede producir arena fabricada con un rendimiento ideal. Al momento de la entrega, la arena fabricada debe someterse a una nueva inspección y evaluación de clasificación de acuerdo con los mismos estándares que la inspección de fábrica.

El polvo de piedra se diferencia de la arcilla en arena natural en términos de composición, distribución del tamaño de las partículas, morfología y su papel en el hormigón. El polvo de piedra es inevitable en la producción de arena manufacturada y una cantidad adecuada de polvo de piedra ejerce un efecto beneficioso. El rango de variación del contenido de polvo de piedra no debe exceder el ±2%. En el hormigón, una cantidad adecuada de polvo de piedra desempeña un papel de relleno, ayudando a mejorar la resistencia y firmeza del hormigón de arena fabricado. Sin embargo, el contenido óptimo de polvo de piedra varía según el grado de resistencia del hormigón. El cemento, los aditivos minerales y otros materiales para el hormigón deben almacenarse por separado en pilas a granel.

La gradación completa de las partículas y la superficie rugosa del polvo de piedra ejercen un excelente efecto de relleno, efecto de nucleación, efecto puzolánico, efecto de retención de agua y efecto de lubricación en la interfaz del concreto. Cuando el contenido de polvo de piedra es del 10% al 15%, la resistencia a la presión del agua del hormigón es óptima. La razón es que cuando el contenido de polvo de piedra en la arena fabricada es bajo, el contenido de pasta en el hormigón es insuficiente y el polvo de piedra puede actuar como microagregado para aumentar la compacidad del hormigón. Por el contrario, cuando el contenido de polvo de piedra es demasiado alto, la proporción de polvo de piedra con respecto al cemento es excesiva, lo que altera el efecto de compactación del hormigón. En este punto, el cemento no puede envolver completamente el polvo de piedra, lo que reduce la impermeabilidad del hormigón. Cuando el contenido de polvo de piedra supera el 20%, la impermeabilidad disminuye drásticamente. Aunque un mayor contenido de polvo de piedra hace que la pasta sea más densa y reduce la porosidad, reduce el tamaño de los cristales de los productos de hidratación, cambia su orientación, modifica la relación agua-cemento real de la pasta alrededor de los agregados y altera la trabajabilidad del concreto. Además, a medida que aumenta el contenido de polvo de piedra en la arena fabricada, el coeficiente de permeabilidad del hormigón de arena fabricado disminuye gradualmente, mejorando aún más la compacidad de la pasta de cemento.

Por supuesto, si la roca madre es roca silícea, arenisca u otros materiales con alta demanda de agua, un alto contenido de polvo de piedra puede aumentar el consumo de agua del hormigón. Por lo tanto, el contenido de polvo de piedra de la arena fabricada debe ajustarse adecuadamente. La práctica de producción muestra que un contenido de polvo de piedra del 8% al 10% funciona bien para hormigón con diversos requisitos de resistencia. No es cierto que los grados de mayor resistencia requieran un menor contenido de polvo de piedra; en cambio, la clave es optimizar el valor del azul de metileno (MB). El uso de polvo de piedra con un valor de MB no superior a 0,5 produce los mejores resultados. Sin embargo, un contenido excesivamente alto de polvo de piedra aumenta el consumo de agua, lo que afecta a la resistencia del hormigón y puede provocar grietas plásticas. Estos son los efectos positivos y negativos del polvo de piedra, respectivamente.