Abordando los desafíos de la construcción con concreto a gran altura

A medida que los arquitectos diseñan nuevos edificios de gran altura más altos y con más complejidad, los productores de concreto enfrentan el desafío de entregar concreto premezclado que se pueda bombear, colocar y terminar de manera efectiva para estas estructuras.
Los edificios de gran altura (definidos como aquellos que están a 75 pies o más desde el nivel más bajo del acceso de vehículos hasta el piso del espacio ocupable más alto) generalmente requieren concreto de mayor resistencia. "Para estructuras de concreto más altas y de diseño avanzado, la resistencia a la compresión del concreto de diseño puede ser de 10,000 psi o más", dice Jason D. Wimberly, PE, MCE, Gerente de Servicios Técnicos de GCP Applied Technologies. "También puede haber requisitos para el módulo de elasticidad. Sin embargo, para producir esta mezcla de alta resistencia y alto rendimiento, a veces es necesario sacrificar algunas de las características típicas del hormigón relacionadas con la trabajabilidad".
La capacidad de bombeo también se vuelve cada vez más difícil cuanto más alta es la estructura. "Los reductores de agua de alto rango ayudan a dispersar mejor el cemento en estas aplicaciones, mientras que los aditivos modificadores de reología pueden ayudar a mejorar otras características funcionales de la mezcla", dijo Wimberly. "Elegir el reductor de agua y el modificador de reología adecuados puede ser complejo, ya que hay que considerar varios factores".

Equilibrando multiples objetivos

Cuando se trata de apoyar la construcción de rascacielos, los productores de concreto desean crear mezclas que sean fuertes y viables, pero que no sean demasiado costosas. Identificar la combinación adecuada para cumplir con estos objetivos requiere profundizar en todos los elementos del proceso de producción y dosificación del concreto, incluida la gestión de materiales y las especificaciones del proyecto. Las consideraciones comunes incluyen:

• ¿A qué tipo de agregados tiene acceso y qué tipo de agregados está dispuesto a utilizar?
• ¿Tiene un historial de producción de concreto de alta resistencia?
• ¿Cuáles son las proporciones y el rendimiento de su mezcla actual y los costos asociados?
• ¿Qué limitaciones tiene (por ejemplo, un número limitado de silos para almacenar materiales cementicios)?
• ¿Cuáles son tus metas? (p. ej., si le preocupa reducir la variabilidad de un lote a otro, es posible que desee optimizar la mezcla para tener un bajo grado de variación en la producción. Sin embargo, es probable que los costos de los componentes de la mezcla sean más altos).

"Cuanto más impulsamos una mezcla con productos químicos, mayor es la variabilidad de carga a carga en la producción", dijo Wimberly. "Pero la realidad es que el concreto requiere el uso de aditivos. La pregunta es cuánto, de qué tipo y en qué medida". Tener un socio de aditivos de concreto ayuda a tomar decisiones informadas que mejoran el retorno de inversión y aceleran el cronograma del proyecto. El equipo de Servicios Técnicos de GCP ayuda a los productores a equilibrar los objetivos de sus proyectos y optimizar sus diseños de mezcla, proporcionando asesoramiento de consultoría sobre diseños de mezcla, así como pruebas de laboratorio para validar los hallazgos.

Optimizando diseños de mezcla de concreto

La optimización de mezclas implica la convergencia de lo que al Sr. Wimberly le gusta definir en los cuatro siguientes puntos: ajuste, función, acabado y finanzas

• Ajuste: ¿El diseño de mezcla propuesta se ajusta a las especificaciones?
• Funcion: ¿El concreto resultante funciona bien en la producción? En otras palabras, ¿puede llevarlo del laboratorio a la planta y hacerlo funcionar?
• Acabado:  ¿Tiene el concreto un buen acabado? ¿Funciona como lo necesitamos en el campo? Por ejemplo, si es una aplicación horizontal, ¿se puede dar un buen acabado? Para una aplicación vertical, ¿proporciona un acabado superficial adecuado?
• Finanzas: ¿Cuál es el costo? "El costo general se ve afectado no solo por el costo de los materiales y la proporción", dijo Wimberly. "Si no puede producir consistentemente la mezcla de una carga a otra, por ejemplo, eso resulta en cargas rechazadas y, en última instancia, costos más altos".

Produciendo concreto consistente

Uno de los aspectos más difíciles de la producción de concreto es producir concreto de forma constante de una carga a otra. Lograr consistencia en todas las cargas es particularmente molesto con el concreto de alta resistencia, ya que los cambios menores en las propiedades del material de una carga a otra, como la humedad de los agregados, pueden tener un impacto significativamente más mensurable. Además, los hábitos de los conductores de las unidades mezcladoras como los de lavar el tambor de un camión, deben abordarse y, a menudo, corregirse.
 
El sistema de gestión de hormigón en tránsito VERIFI® ayuda a los productores a lograr una mayor consistencia en las cargas y ayuda a optimizar las mezclas. "La pantalla de lotes del sistema VERIFI® alerta muy rápidamente a los productores sobre posibles cambios en los materiales que ingresan al hormigón de carga a carga", explica Wimberly. "Entonces puede aumentarse automáticamente el asentamiento mientras el concreto está en camino al lugar de trabajo, agregando agua y / o aditivos según sea necesario y se le indica al sistema que entregue el concreto dentro de las especificaciones".
 
Cuanto más alto sea el rascacielos, más fuerte y resistente debe ser el hormigón y, en consecuencia, mayor será el módulo de elasticidad especificado. "Incluso las pequeñas diferencias en la cantidad de aire y agua en la mezcla pueden alterarla considerablemente, por lo que para aplicaciones de gran altura, tener un sistema como VERIFI® se vuelve aún más crucial para reproducir la mezcla correcta", dijo Wimberly.