Análisis experimental del efecto de los métodos de curado en el calor de hidratación de losas concreto para el desarrollo de modelos de simulación numérica finita.

Abstract

La presente tesis tuvo como objetivo principal evaluar la influencia de diferentes métodos de curado al calor de hidratación de losas de concreto, para lo cual se emplearon 144 termómetros digitales. Se utilizó una metodología con enfoque cuantitativo, diseño experimental, nivel correlacional y de tipo aplicada. La población incluyó mezclas de concreto vertidas en un encofrado cuadrangular de dimensiones 1.00 m x 1.00 m x 0.20 m, con resistencias de diseño f’c=175 kg/cm2 y f’c=210 kg/cm2. La muestra constó de 30 losas distribuidas según tipo de concreto y método de curado: sin curado, curado por agua, uso de membranas (yute), curadores químicos (Sika Antisol) y cubiertas para sol. Los resultados indicaron que los métodos de curado con cubiertas para sol y membranas fueron los más efectivos. Las cubiertas lograron reducir las temperaturas finales a 17.81°C (f’c=175 kg/cm2) y 17.83°C (f’c=210 kg/cm2), mientras que las membranas alcanzaron 19.14°C y 19.25°C, respectivamente. Estas menores temperaturas se correlacionaron con mayores resistencias a la compresión: 180.75 kg/cm2 (103.29%) y 215.63 kg/cm2 (102.68%) para cubiertas, y 179.28 kg/cm2 (102.45%f’c) y 213.75 kg/cm2 (101.79%f’c) para membranas. Además, los modelos numéricos y algebraicos desarrollados en MATLAB® capturaron las dinámicas térmicas del concreto, validando experimentalmente sus resultados y destacando su utilidad para prever riesgos térmicos. En conclusión, los métodos de curado efectivos mejoran tanto las propiedades térmicas como mecánicas del concreto, contribuyendo al desarrollo de estructuras más duraderas.

The main objective of this thesis was to evaluate the influence of different heat curing methods of hydration of concrete slabs, for which 144 digital thermometers were used. A methodology with a quantitative approach, experimental design, correlational level and applied type was used. The population included concrete mixtures poured into a quadrangular formwork with dimensions 1.00 m x 1.00 m x 0.20 m, with design resistances f'c=175 kg/cm2 and f'c=210 kg/cm2. The sample consisted of 30 slabs distributed according to type of concrete and curing method: without curing, water curing, use of membranes (jute), chemical cures (Sika Antisol) and sun covers. Results indicated that curing methods with sun covers and membranas were the most effective. The covers managed to reduce the final temperatures to 17.81°C (f'c=175 kg/cm2) and 17.83°C (f'c=210 kg/cm2), while the membranes reached 19.14°C and 19.25°C, respectively. . These lower temperatures were correlated with higher compressive strengths: 180.75 kg/cm2 (103.29%) and 215.63 kg/cm2 (102.68%) for roofs, and 179.28 kg/cm2 (102.45%f’c) and 213.75 kg/cm2 (101.79%f’c) for membranes. In addition, the numerical and algebraic models developed in MATLAB® captured the thermal dynamics of the concrete, experimentally validating their results and highlighting their usefulness to predict thermal risks. In conclusion, effective curing methods improve both the thermal and mechanical properties of concrete, contributing to the development of more durable structures.