Modification of the rheological behavior of uhpc concrete as an alternative design and construction for pavements

El estudio de esta investigación consiste en la evaluación del concreto UHPC “Ultra-High Performance Concrete” en la construcción de pavimentos rígidos a través de la modificación de su comportamiento reológico. Por definición la reología es una propiedad fundamental para caracterizar la trabajabilidad, consistencia y fluidez de un concreto. Para el estudio se elaboraron 5 mezclas de concreto UHPC, de las cuales a 4 se les varió su contenido de aditivo con respecto a una mezcla de referencia. El plan experimental consiste en la caracterización reológica de las 5 mezclas de concreto en estado fresco, a través de 3 ensayos de laboratorio los cuales se describen a continuación; el reómetro de corte permite medir la resistencia de fluencia y viscosidad en la mezcla frente a un esfuerzo de torque, el mini-slump determina el flujo de la mezcla y el ensayo de asentamiento que permite medir la consistencia de la mezcla. En una segunda fase de el plan experimental, se evalúan las propiedades mecánicas de las 5 mezclas de concreto a través de ensayos de laboratorio. Resistencia a la compresión de cilindros de concreto, modulo elástico del concreto, resistencia a la flexión del concreto en vigas cargadas en los tercios medios de la luz libre. Como resultado se obtuvo, que el comportamiento reológico de las mezclas cambió al realizar variación en las adiciones del superplastificante y al evaluar este comportamiento en función del tiempo. Por otro lado, se comprobó que las propiedades mecánicas del concreto UHPC se vieron afectadas, en términos de resistencia a la compresión al obtener una disminución del valor del 28% como dato significativo. Las demás propiedades mecánicas evaluadas como esfuerzo a flexión, modulo elástico y densidad no experimentaron cambios significativos.The present study evaluated the mechanical characteristics of Ultra-High Performance Concrete (UHPC) used for the construction of rigid pavements by modifying its rheological behavior, defined here as the workability, consistency and fluidity of a concrete. For the present study, 5 UHPC concrete mixes were made, of which 4 had their additive content varied with respect to a reference mix. The methodology consisted of 2 stages. The first stage encompassed the rheological characterization of the 5 freshly made concrete mixtures in the laboratory using the following 3 rheological parameters: (1) flow resistance and viscosity (measured by a cutting rheometer), (2) mixture flow (measured by a mini-slump) and (3) consistency (measured by a settlement test). In the second step, the mechanical properties of the 5 concrete mixtures were evaluated in the laboratory, by measuring the following parameters: (1) compressive strength of concrete cylinders, (2) elastic modulus of concrete, and (3) flexural strength of concrete in beams loaded at the center point or middle thirds. It was found that the rheological behavior of the mixtures changed as a function of the additives used, as well as a function of time. On the other hand, it was found that the mechanical properties of UHPC concrete were affected, in terms of compressive strength by obtaining a decrease in value of 28% as significant data. The other mechanical properties evaluated as flexural stress, elastic modulus and density did not experience significant changes.Magíster en Ingeniería CivilMaestrí