Congresos de la Universitat Politècnica de València, HAC2018 - V Congreso Iberoamericano de Hormigón Autocompactable y Hormigones Especiales

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Un nuevo enfoque para optimizar dosificaciones de hormigón autocompactante
Benjamin Linden, Emilio Garcia-Taengua

Última modificación: 20-02-2018

Resumen


Todo procedimiento para diseñar hormigones autocompactantes comprende dos etapas: la aplicación de un método de dosificación, y el ajuste de la mezcla mediante amasadas de prueba. Ambas se centran en el comportamiento del hormigón en estado fresco, buscándose maximizar tres propiedades fundamentales: fluidez, capacidad de llenado, y estabilidad. Para su evaluación y control se pueden monitorizar multitud de parámetros obtenidos mediante distintos ensayos, pero raramente se recurre a más de dos o tres ensayos, que además varían de un caso a otro. Además, estos muestran un importante grado de correlación entre sí, y por tanto existe siempre cierto solape entre la información obtenida mediante cualesquiera dos ensayos.

Este estudio propone formular matemáticamente el comportamiento en fresco del hormigón autocompactante como un fenómeno multivariado. Aunque sus tres propiedades fundamentales no son directamente medibles de forma independiente, se pueden obtener mediante transformación lineal a partir de las métricas que ofrece cada tipología de ensayo. Este nuevo enfoque posibilita una optimización más robusta de los hormigones autocompactantes.

Con esta finalidad, se ha llevado a cabo un metanálisis de cerca de trescientas dosificaciones recogidas de distintas fuentes, abarcando: las propiedades de los materiales utilizados y sus cantidades relativas; los resultados de los ensayos de escurrimiento, embudo en V, anillo en J, caja en L, e índice visual de segregación; y la resistencia media a compresión simple. Se han estudiado las relaciones de codependencia entre los distintos parámetros medibles, y cómo estas relaciones se ven afectadas por cambios en la dosificación. Para ello se han aplicado las técnicas de reducción de información utilizadas en minería de datos y se han desarrollado modelos semiempíricos mediante regresión lineal múltiple. Las ecuaciones obtenidas se han utilizado para formular explícitamente el problema de optimización multiobjetivo para obtener altos niveles de autocompactabilidad a la vez que se minimiza el riesgo de segregación. Dicho problema se ha resuelto de forma gráfica en una serie de escenarios hipotéticos para ilustrar la aplicación de la nueva metodología desarrollada, que permite reducir el número de amasadas de prueba necesarias y por tanto conlleva un ahorro significativo en tiempo y recursos.

DOI: http://dx.doi.org/10.4995/HAC2018.2018.5958


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