Resumen de Mechanical and durability performance of lightweight concrete (LWC) from colombian thermally expanded clay aggregates: Comportamiento mecánico y de durabilidad de concreto ligero (CL) con agregados de arcilla colombiana expandida térmicamente

Camilo Higuera, Jhon Cárdenas Pulido, Adriana Vargas Aguilar

• español

  El concreto liviano (CL) se ha convertido en un material destacado en el sector de la construcción para conformar elementos estructurales y no estructurales en las edificaciones. El agregado de arcilla expandida es un tipo especial de agregado liviano formado al calentar arcilla con poco o ningún contenido de cal, exhibiendo un peso unitario bajo, alta durabilidad y resistencia mecánica. A pesar del uso masivo del agregado ligero de arcilla expandida en todo el mundo, su uso en el contexto colombiano aún es limitado. Este estudio pretende reportar la caracterización del comportamiento del concreto ligero aficionado con agregados de arcilla expandida colombianos. Se llevó un cabo de ensayos de laboratorio en estado fresco (asentamiento) y estado soportado (resistencia a la compresión, densidad bulk y migración de cloruros) del concreto liviano adicionado con 12.5%, 25%, 37.5% y 50% del agregado colombiano de arcilla expandida por peso del agregado convencional. Se encontró que la inclusión de hasta 50% del agregado colombiano de arcilla expandida causa en el concreto liviano reducción de 15% de la trabajabilidad, reducción de 36% de la resistencia a la compresión, reducción del 22% en la densidad bulk y reducción del 34% en el coeficiente de migración del ion cloruro. El concreto liviano adicionado con 50% del agregado colombiano de arcilla expandida cumple los requisitos de concreto liviano prescritos en el reglamento de construcción ACI 318 en términos de resistencia a la compresión, esto es, límite inferior de 17 MPa, y peso unitario de 1770 kg /metro 5% y 50% del agregado colombiano de arcilla expandida por peso del agregado convencional. Se encontró que la inclusión de hasta 50% del agregado colombiano de arcilla expandida causa en el concreto liviano reducción de 15% de la trabajabilidad, reducción de 36% de la resistencia a la compresión, reducción del 22% en la densidad bulk y reducción del 34% en el coeficiente de migración del ion cloruro. El concreto liviano adicionado con 50% del agregado colombiano de arcilla expandida cumple los requisitos de concreto liviano prescritos en el reglamento de construcción ACI 318 en términos de resistencia a la compresión, esto es, límite inferior de 17 MPa, y peso unitario de 1770 kg /metro 5% y 50% del agregado colombiano de arcilla expandida por peso del agregado convencional. Se encontró que la inclusión de hasta 50% del agregado colombiano de arcilla expandida causa en el concreto liviano reducción de 15% de la trabajabilidad, reducción de 36% de la resistencia a la compresión, reducción del 22% en la densidad bulk y reducción del 34% en el coeficiente de migración del ion cloruro. El concreto liviano adicionado con 50% del agregado colombiano de arcilla expandida cumple los requisitos de concreto liviano prescritos en el reglamento de construcción ACI 318 en términos de resistencia a la compresión, esto es, límite inferior de 17 MPa, y peso unitario de 1770 kg /metro Se encontró que la inclusión de hasta 50% del agregado colombiano de arcilla expandida causa en el concreto liviano reducción de 15% de la trabajabilidad, reducción de 36% de la resistencia a la compresión, reducción del 22% en la densidad bulk y reducción del 34% en el coeficiente de migración del ion cloruro. El concreto liviano adicionado con 50% del agregado colombiano de arcilla expandida cumple los requisitos de concreto liviano prescritos en el reglamento de construcción ACI 318 en términos de resistencia a la compresión, esto es, límite inferior de 17 MPa, y peso unitario de 1770 kg /metro Se encontró que la inclusión de hasta 50% del agregado colombiano de arcilla expandida causa en el concreto liviano reducción de 15% de la trabajabilidad, reducción de 36% de la resistencia a la compresión, reducción del 22% en la densidad bulk y reducción del 34% en el coeficiente de migración del ion cloruro. El concreto liviano adicionado con 50% del agregado colombiano de arcilla expandida cumple los requisitos de concreto liviano prescritos en el reglamento de construcción ACI 318 en términos de resistencia a la compresión, esto es, límite inferior de 17 MPa, y peso unitario de 1770 kg /metro3 a 1840 kg/m 3 . A partir de los resultados, se concluye que el uso del agregado de arcilla expandida de fuentes colombianas adicionado en hasta 50% por peso de agregado convencional es adecuado para la fabricación de concreto ligero estructural; a altos niveles de reemplazo del agregado colombiano de arcilla expandida, la densidad bulk y la resistencia a la penetración del ion cloruro del concreto liviano mejoran exhibiendo una trabajabilidad y resistencia mecánica tolerables.

• English

  Lightweight concrete (LWC) has become an outstanding material in the construction sector to conform non-structural and structural members into buildings. Expanded clay aggregate is a special type of lightweight aggregate formed by heating clay with little lime content, having low unit weight, high durability, and mechanical strength. Despite the massive use of the expanded clay lightweight aggregate worldwide, their use in the Colombian context is still limited. This research reports the characterization of the behavior of lightweight concrete from Colombian expanded clay aggregates. Experimental tests on fresh and hardened state (compressive strength, apparent density, and chloride migration) were carried out on lightweight concrete added Colombian expanded clay aggregate. It was found that the inclusion of up to 50% of the Colombian expanded clay aggregate causes a 15% workability decrease, 36% compressive strength decrease, 22% apparent density decrease as well as 34% decrease in the chloride migration coefficient of the lightweight concrete. In the same way, the lightweight concrete added with 50% of Colombian expanded clay aggregate meets the lightweight concrete requirements prescribed by the ACI 318 building code in terms of compressive strength, and unit weight. From the results, it is concluded that the use of Colombian expanded clay aggregate added up to 50% by weight of conventional aggregate is feasible to manufacture structural lightweight concrete.