Andrés, a continuación espero estar respondiendo cada una de sus preguntas:
1. Pregunta: Reemplazar cemento por microsílice o adicionar microsílice?
A. Creo que además de hacer concretos más capaces y durables el objetivo es también ayudarle un poquito al medio ambiente disminuyendo los consumos de cemento y la contaminación generada por esta industria. Por tanto, desde el punto de vista ambiental, es mejor reemplazar.
B. Otro punto de vista expuesto por Metha (Greening of the Concrete Industry for Sustainable Development”, Concrete International, V.24, No.6, July 2002, pp. 23-27), Los HSC o HPC utilizan grandes cantidades de cemento que si bien produce grandes resistencias a edades tempranas, también produce alta contracción térmica y de secado (shrinkage) lo que los hace más susceptibles al agrietamiento.
C. Según los resultados de mi trabajo, donde se FIJO la cantidad de material cementante en 500kg/m3 y se hicieron aumentos progresivos en el contenido de microsílice desde 0% hasta 25%, se obtuvo mejoras en la resistencia en todas las edades ensayadas (3,7,14 & 28); y además incrementos en el valor del módulo de elasticidad medido en probetas a 28 días.
2. Métodos de dosificación?
A. Sobre el material cementante : La máxima cantidad de cemento que recomiendan algunos autores es de 500kg/m3. Cantidades mayores (retomando lo dicho anteriormente) pueden generar calor de hidratación muy alto y alta contracción de secado. En cuanto a contenidos de microsílice y relaciones agua/material cementante le recomiendo estas referencias:
Kovler, Schamban, Igarashi, Bentur., “Influence of Mixture Proportions and Curing Conditions on Compressive Strength of High-Performance Concrete”, ACI Materials Journal, V.97, No.1, January-February 2000, p. 21-26
Oluokun., “Fly Ash Mix Design and the Water-Cement Ratio Law”, ACI Materials Journal, V.91, No.4, July-August 1994, p. 363-370
Aunque yo también estoy de acuerdo que el contenido óptimo de microsílice puede estar alrededor del 13% y 15% (por lo menos para los concretos que desarrollamos en la investigación).
B. Sobre las Granulometrías: Definitivamente el ACI211 es una buena herramienta, porque además ofrece recomendaciones sobre tamaños de agregado grueso en función de la resistencia esperada. Las granulometrías típicas de Bolomey, Fuller y Faury pueden dar lugar a mezclas muy secas (Esto según mi director de investigación).
También hay otros criterios granulométricos orientados específicamente a la manejabilidad de las mezclas; estos son el MÉTODO DE SHILSTONE y el de la POTENCIA 0.45. Para más información sobre el método, puede consultar esta referencia “Shilstone James.,”Concrete Mixture Optimization”, Concrete International, V.12, No.4, June 1990, p. 33-39”.
C. Sobre el agregado grueso: En la selección de este agregado hay 3 criterios importantes: 1) tamaño máximo ½” (sugerencia del ACI363) y recomendable 3/8”. 2) Un agregado con buena epitaxia y 3) Agregado proveniente de roca con buenas características mecánicas. La resistencia mecánica puede ser indirectamente medida con el ensayo de abrasión en la máquina de los ángeles. En un proyecto desarrollado por Guillermo Camacho y Eduardo Rodríguez (tesis de especialización de la Escuela Colombina de Ingeniería) se investigaron tres diferentes tipos de agregados con desgastes iguales a 13.6%, 18.6% y 49.8% y las resistencia promedio a los 28 días fueron alrededor de 74MPa para los dos primeros y 48MPa para el último. Yo trabajé con un agregado que se consigue localmente y cuyo desgaste era cercano al 30% y logré resistencias cercanas a 60MPa.
Al respecto en este paper se recomienda un desgaste menor o igual al 15%(Gutierrez, Cánovas., “High-Performance Concrete: Requeriments for Constituten Materials and Mix-Proportioning”, ACI Materials Journal, V.93, No.3, May-June 1996, p. 233-241)
Aprovecho y monto el ACI363. Por favor no dude en seguir preguntando y si tiene algún inconviente para conseguir los papers que le recomiendo no dude en pedírmelos, y aprovecho y le cuento (Y A LOS DEMÁS COMPAÑEROS DEL FORO) que el ACI ofrece inscripciones gratuitas para estudiantes; así que puede ingresar a la siguiente dirección
http://www.concrete.org/secured/members ... ation.aspx.
Saludos,