La curva granulométrica es la representación gráfica de la medición del tamaño de las partículas de los áridos que forman parte de la mezcla de shotcrete. Sirve para conocer:
- Si la distribución de los diferentes tamaños de áridos es apta para el bombeo
- El contenido de finos en el árido (partículas con diámetro < 0,125 mm), que repercute en las propiedades de trabajabilidad, adhesión interna y resistencia temprana de la mezcla de shotcrete
Ensayo de Tamizado para separar las partículas del árido
El proceso para obtener la curva granulométrica consiste en pasar la muestra de árido por una serie de tamices normalizados de diferentes diámetros montados en una columna, donde son sometidos a movimientos de vibración y rotatorios para realizar la clasificación por tamaños. Después, se retiran los tamices y se pesa el material retenido en cada uno de ellos.
Máquina de ensayo de tamizado
Diferentes tamaños de partículas separadas tras el ensayo
Representación gráfica del ensayo: Curva granulométrica
El eje vertical de la curva granulométrica representa, en %, el peso de las partículas que pasan por cada tamiz, y el eje horizontal la apertura de éste.
En el ejemplo, en el primer tamiz, con una apertura de 16 mm, ha pasado el 100% del peso de las partículas del árido, en el segundo tamiz de 8 mm de apertura, un 98.8 %, lo que quiere decir que el 1,2 % de las partículas del árido tienen un tamaño de 8 a 16 mm.
Las partículas de 4 a 8 mm representan un 38,2 % del total del árido, las de 2 a 4 mm el 10.6 %, y así sucesivamente con todos los niveles, de manera que se ha ido construyendo la curva con partículas de todos los tamaños.
Curvas granulométricas continuas y discontinuas
Una curva continua, al contrario de una discontinua, representa un árido con partículas de todos los tamaños.
En el gráfico superior, la curva negra representa una curva continua y dentro de los husos granulométricos recomendados porla norma, y por lo tanto el árido es adecuado para la mezcla de shotcrete.
La curva gris claro representa el escenario más desfavorable: curva discontinua y fuera de lo recomendado por la norma.
Curvas granulométricas pasantes y de retención
La diferencia consiste en medir el porcentaje de árido que pasa por el tamiz, como en los ejemplos anteriores (curvas pasantes), o el porcentaje que queda retenido (curva de retención), en este caso la curva es decreciente:
Prestar especial atención al contenido de finos del árido
El contenido de finos en la mezcla es importante para que haya una buena compactación y mejorar la trabajabilidad.
Además del fino del árido, los finos de la mezcla incluyen material cementante, formado por:
- Cemento
- Adicciones (cenizas volantes, humo de sílice, etc)
El contenido de finos de la mezcla recomendado para la mezcla de shotcrete es de 450 a 500 kg/m3, por lo que si se presenta un déficit de finos del árido debe ser compensado con material cementante.
El siguiente gráfico muestra en el área amarilla las propiedades óptimas que presenta la mezcla si los finos entran en el rango recomendado, así como los problemas más habituales en caso contrario:
Contenido de finos en la mezcla de shotcrete según norma EN 12620
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