ESTUDO EXPERIMENTAL DE MATERIAIS CIMENTÍCIOS DE ALTA RESISTÊNCIA MODIFICADOS COM POLÍMEROS SUPERABSORVENTES (PSAs) COMO AGENTES DE CURA INTERNA

Una de las estrategias que viene siendo estudiada en los últimos años, para mitigar la retracción autógena de concretos de alta resistencia (CARs), es la utilización de Polímeros Superabsorbentes (PSAs), como agentes incorporadores de agua de curado interno. Sin embargo, frente a las lagunas existentes en el medio científico sobre los efectos causados por esos polímeros en las propiedades de los materiales cementicios de alta resistencia, más investigaciones deben ser realizadas. De esta manera, este trabajo, desarrollado en tres partes, trata de la investigación experimental del efecto de la adición de PSAs en pastas de cemento y también en microconcretos. En la primera parte, fue realizada la caracterización de los cuatro polímeros superabsorbentes estudiados, que dio soporte para que, en la segunda parte, fueran evaluadas las pastas de cemento con PSAs, por medio de un estudio reológico, a lo largo del tempo, utilizando la técnica de reometría rotacional de placas paralelas, análisis que fue complementado con la calorimetría de conducción isotérmica. La influencia de la adición de PSA fue evaluada por el análisis comparativo de la microestructura de pastas de cemento y micro-sílice, utilizando técnicas como: difracción de rayos-X, análisis térmica, porosimetría por inyección de mercurio y microscopia electrónica de barrido. En la tercera y última parte del programa experimental fue investigado el comportamiento de microconcretos modificados con PSA, en lo que respecta a tiempo cero, a propiedades en estado fresco, a retracción autógena y a propiedades mecánicas, elásticas y relacionadas a durabilidad. El método de asentamiento de morteros se mostró eficiente y simple para determinar la principal propiedad del PSA para uso en materiales cementicios que es la capacidad de absorción de agua en ese medio. Los resultados del estudio reológico indican que la incorporación de agua de curado interno, usando PSA, influencia levemente la viscosidad de las pastas de cemento, sin embargo, la magnitud del efecto en el esfuerzo de fluencia depende de las propiedades de los polímeros, sobretodo, de la capacidad de retención de líquido en el tiempo. El análisis de la microestructura reveló que la adición de PSA modifica la porosidad de la pasta de cemento e micro-sílice, debido a la densificación de la matriz cementicia, no obstante, con el aumento del volumen total de poros. La metodología del pulso ultrasónico se mostró precisa para el inicio de la determinación experimental de la retracción autógena. La calorimetría de conducción isotérmica en las pastas mostró que el agua de curado interno, adicionada a la mezcla usando el polímero, participa de las reacciones de hidratación. De esta forma, el análisis comparativo del efecto del PSA en las diversas propiedades en el estado endurecido de los microconcretos debe ser realizada en relación a la mezcla de referencia que contiene la misma relación a/ctotal del concreto modificado con el polímero. Con el enfoque sugerido en esta investigación el PSA es una estrategia promisoria pues, dependiendo de la cantidad adicionada, mitiga, o hasta elimina, la retracción autógena en los microconcretos, sin perjuicio en las propiedades mecánicas y elásticas.