Preguntas y respuestas comunes sobre concreto, arena y agregados de piedra

Introducción:

Los agregados de arena y piedra son el término general para materiales como arena, guijarros (grava), piedra triturada, bloques de piedra y materiales pétreos en proyectos de construcción y conservación de agua, y son los principales materiales de construcción para estructuras como hormigón y mampostería. Este artículo resume 14 preguntas comunes sobre agregados de piedra y arena para concreto, con la esperanza de brindar asistencia a proyectos de construcción.

1. ¿Qué se debe tener en cuenta cuando ingresan al sitio agregados gruesos y finos?

•  Agregados gruesos : controlan principalmente el tamaño de las partículas, la gradación, la forma de las partículas, el contenido de polvo de piedra y el contenido de lodo. Realizar macroinspecciones para cada vehículo; No se descargarán materiales no calificados. Además, inspeccione todos los indicadores en lotes de acuerdo con las especificaciones.

•  Agregados finos : controla el módulo de finura, el contenido de lodo y el contenido de grumos de lodo. Realizar macroinspecciones para cada vehículo; No se descargarán materiales no calificados. Del mismo modo, realizar inspecciones de lotes de acuerdo con las especificaciones.

2. ¿Por qué se debe controlar el tamaño de las partículas de los agregados gruesos entre 5 y 25 mm?

El tamaño de las partículas de los agregados gruesos está restringido por el diámetro de las tuberías de la bomba de concreto y la altura de bombeo. Generalmente, aumenta la relación entre el tamaño máximo de partícula entregable y la altura de bombeo. Por ejemplo, cuando la altura de bombeo es <50 m, la relación entre el tamaño máximo de partículas de agregado grueso y el diámetro de la tubería de transporte debe ser ≤1:3; cuando la altura de bombeo es de 100 m, esta relación cae a 1:5; de lo contrario, se producirá una obstrucción de la tubería.

3. ¿Por qué se debe controlar el contenido de partículas escamosas de los áridos gruesos en el hormigón bombeado?

Cuando el contenido de partículas en escamas es alto, la resistencia a la flexión y a la compresión de los agregados gruesos en escamas es relativamente baja y la fuerza de unión entre los agregados gruesos disminuye, reduciendo así la resistencia del hormigón. Para el concreto premezclado, un alto contenido de partículas escamosas dará como resultado una mala forma de las partículas de los agregados gruesos, lo que reducirá la fluidez del concreto. Al mismo tiempo, los áridos gruesos escamosos pueden obstruir fácilmente las tuberías, provocando el bloqueo de la bomba o incluso la rotura de las tuberías. Por lo tanto, el hormigón bombeado requiere un contenido de partículas escamosas ≤10% y el hormigón de alta resistencia tiene requisitos más altos.

4. ¿Qué tipo de arena se necesita para el hormigón premezclado?

El hormigón premezclado requiere arena media. Además de cumplir con las especificaciones de gradación de arena, contenido de lodo y contenido de grumos de lodo, también se debe prestar atención a garantizar que el contenido que pasa a través de un tamiz de 0,315 mm no sea inferior al 15%. Esto tiene un impacto significativo en la bombeabilidad del hormigón; si este valor es demasiado bajo, se producirá una obstrucción de la tubería y el hormigón tendrá poca retención de agua y será propenso a sangrar.

5. ¿Qué impacto tiene la arena demasiado fina?

Si la arena es demasiado fina, la demanda de agua del concreto aumenta y el concreto preparado con arena fina tiene poca trabajabilidad y retención de agua, lo que lleva a una resistencia reducida del concreto y a un fácil agrietamiento.

6. ¿Qué pasa si solo hay arena fina disponible?

Si hay un problema con la fuente de arena, se puede preparar concreto bombeado mezclando arena fina con un poco de arena manufacturada. Por ejemplo, la arena fina con un módulo de finura inferior a 2,0 se puede mezclar con arena fabricada con un módulo de finura de 3,0 a 3,2 en una proporción de aproximadamente 6:4. Observe su fluidez y capacidad de bombeo, y se pueden realizar ajustes específicos mediante una mezcla de prueba.

7. ¿Cuáles son las consecuencias del contenido excesivo de lodo arenoso?

El contenido excesivo de lodo en la arena aumenta la demanda de agua del concreto, reduce la retención de agua, aumenta la contracción, reduce la resistencia del concreto y hace que las estructuras sean propensas a agrietarse. Por lo tanto, el contenido de lodo debe controlarse a ≤3% (para C30-C50), y el hormigón de alta resistencia tiene requisitos más altos.

8. ¿Cómo afectan al hormigón los terrones de barro en arena y piedra?

Además de los mismos efectos adversos que el lodo, los grumos de lodo en la arena y la piedra pueden reducir gravemente la resistencia del hormigón. Por ejemplo, los terrones de lodo pueden debilitar la superficie de fractura del hormigón; Al verter el suelo, los terrones de lodo flotan y forman defectos cóncavos en la superficie después del secado y la contracción.

9. ¿Por qué se deben utilizar piedras de menor tamaño al preparar hormigón de alta resistencia?

•  A medida que aumenta el tamaño de las partículas de los agregados gruesos, la unión con la pasta de cemento se debilita, aumentando la discontinuidad de la estructura interna de los materiales de concreto y reduciendo la resistencia del concreto.

•  Los agregados gruesos limitan la contracción del cemento en el concreto. Debido a los diferentes módulos elásticos de los áridos gruesos y la pasta de cemento, se generan tensiones de tracción en el interior del hormigón. Esta tensión de tracción aumenta con el aumento del tamaño de las partículas de agregado grueso, reduciendo aún más la resistencia del concreto.

•  A medida que aumenta el tamaño de las partículas de los agregados gruesos, aumenta la orientación de los cristales de Ca(OH)₂ en la zona de transición de la interfaz de los agregados gruesos, debilitando la estructura de la interfaz y reduciendo la resistencia del concreto.

Las pruebas muestran :

•  En concreto con agregados gruesos de 15 a 25 mm, el ancho de la grieta de la interfaz alrededor de los agregados es de aproximadamente 0,1 mm, la longitud de la grieta es 2/3 de la circunferencia de la partícula y las grietas de la interfaz están más conectadas con las grietas en la pasta de cemento circundante.

•  En concreto con agregados gruesos de 5 a 10 mm, el ancho de la grieta en la interfaz es uniforme, solo 0,03 mm, y la longitud de la grieta es solo 1/6 de la circunferencia de la partícula.

•  Para áridos gruesos de diferentes tamaños, las bolsas de agua que se forman debajo de las partículas después del endurecimiento del hormigón se acumulan de forma diferente. Los agregados gruesos más grandes tienen bolsas de agua más grandes y con mayor cantidad. Después de que el agua en las bolsas de agua se evapora, las grietas de la interfaz formadas son más anchas que las de las partículas más pequeñas, lo que resulta en una menor resistencia de la interfaz.

10. ¿Por qué la resistencia del hormigón de guijarros es entre 3 y 4 MPa menor que la del hormigón de piedra triturada con la misma proporción de mezcla?

La superficie rugosa de los agregados gruesos favorece la resistencia de la interfaz entre la pasta de cemento y los agregados. Según años de pruebas, el hormigón preparado con guijarros, por un lado, contiene más piedras erosionadas y su propio índice de aplastamiento es menor que el de la piedra triturada. Por otro lado, su superficie lisa conduce a una baja resistencia de la interfaz, por lo que la resistencia del hormigón preparado con él es de 3 a 4 MPa menor que la del hormigón de piedra triturada con la misma proporción de mezcla.

11. ¿Por qué se debe medir el contenido de humedad de la arena y la piedra en cada turno?

La arena y la piedra representan entre 800 y 1100 kg/m³ en el hormigón premezclado. Cada 1% de contenido de humedad afectará el consumo de agua del hormigón entre 8 y 11 kg. La arena, normalmente recogida de los ríos, tiene un gran cambio en el contenido de humedad. Si el contenido de humedad no se detecta regularmente y el volumen de agua de mezcla se ajusta de manera oportuna, se producirán grandes fluctuaciones en el asentamiento, trabajabilidad y resistencia de cada lote de concreto.

12. ¿Qué es la reacción álcali-agregado?

La reacción álcali-agregado se refiere a la reacción química entre los álcalis en el concreto y los agregados con sílice activa como composición química, generando gel álcali-sílice que absorbe agua y se hincha. La tensión de expansión provoca el agrietamiento del hormigón.

13. ¿Cómo prevenir la reacción álcali-agregado?

Si los agregados gruesos locales contienen sílice activa, el contenido de álcalis de los aditivos para concreto debe limitarse estrictamente. Según el "Código para el diseño de estructuras de hormigón" (GB50010-2002), cuando se utilizan agregados alcalinos activos, el contenido total de álcali de todos los materiales del hormigón debe ser ≤3% de la masa del hormigón.

14. ¿Qué elementos se deben inspeccionar cuando el cemento ingresa al sitio?

Por cada 500t de cemento, se debe realizar un muestreo aleatorio para inspecciones como resistencia a la compresión, resistencia a la flexión (3d, 28d), consistencia, consumo de agua, tiempo de fraguado inicial y final y solidez.