Curado acelerado

El curado acelerado es cualquier método mediante el cual se logra una alta resistencia inicial en el hormigón . Estas técnicas son especialmente útiles en la industria de la prefabricación , donde una alta resistencia inicial permite retirar el encofrado en 24 horas, reduciendo así el tiempo del ciclo y generando ahorros de costos. ^{[ 1 ]} Las técnicas de curado más comúnmente adoptadas son el curado con vapor a presión atmosférica, el curado con agua caliente, el curado con agua hirviendo y el autoclave .

Un ciclo de curado típico comprende una etapa de precalentamiento, conocida como "periodo de retardo", que oscila entre 2 y 5 horas; calentamiento a una velocidad de 22  °C/hora o 44  °C/hora hasta alcanzar una temperatura máxima de 50-82  °C; mantenimiento de dicha temperatura máxima y, finalmente, el periodo de enfriamiento. Preferiblemente, el ciclo completo no debe exceder las 18 horas. ^{[ 2 ] [ 3 ]}

A temperaturas elevadas, el proceso de hidratación se acelera y la formación de cristales de silicato de calcio hidratado es más rápida. La formación del gel y del coloide también es más rápida, y la velocidad de difusión del gel es mayor. Sin embargo, al ser la reacción más rápida, los productos de hidratación tienen menos tiempo para organizarse adecuadamente, por lo que la resistencia a edades posteriores o la resistencia a compresión final alcanzada es menor en comparación con el hormigón curado normalmente. Esto se conoce como efecto de cruce. ^{[ 4 ]}

Se ha determinado que la temperatura óptima se encuentra entre 65 y 70  °C, por encima de la cual se ha observado que las pérdidas de resistencia a edades posteriores son considerablemente mayores. ^{[ 3 ]}

Las técnicas de curado acelerado implican invariablemente altas temperaturas. Esto puede inducir tensiones térmicas en el hormigón. Además, el agua en los poros comienza a ejercer presión a temperaturas elevadas. El efecto combinado de la presión de los poros y las tensiones térmicas provoca una tensión de tracción en el interior del hormigón. Si el proceso de curado acelerado se inicia inmediatamente después del vertido, el hormigón no podrá soportar las tensiones de tracción, ya que requiere tiempo para adquirir resistencia. Además, estas microfisuras formadas pueden dar lugar a la formación retardada de etringita , que se forma por la transformación del monosulfato metaestable. La formación retardada de etringita (FRE) induce la expansión del hormigón, debilitándolo. La FRE se ve favorecida por la formación de fisuras, que facilitan la entrada de agua. Por lo tanto, se deja transcurrir un período de espera antes de comenzar el proceso de curado para que el hormigón alcance una resistencia a la tracción mínima. El tiempo de fraguado del hormigón es un criterio importante para determinar dicho período de espera. Generalmente, el período de retardo es igual al tiempo de fraguado inicial, lo cual ha demostrado dar resultados satisfactorios. Períodos de retardo menores resultan en pérdidas de resistencia a la compresión. ^{[ 1 ]}

Las temperaturas excesivas provocan una disminución de la resistencia a la compresión debido al efecto de "cruce". Las temperaturas más altas reducirían el tiempo de ciclo y, por lo tanto, mejorarían la economía del proceso de fabricación; sin embargo, la resistencia a la compresión obtenida también sería menor. Por consiguiente, se trata de una compensación entre los beneficios del ahorro de costes y la pérdida de resistencia a la compresión. Dependiendo del tipo de proyecto y de las consideraciones económicas, el tiempo de ciclo se diseña para adaptarse a la mezcla de hormigón o viceversa. ^{[ 3 ]}

La puzolana aumenta la resistencia del hormigón a edades posteriores , ya que reacciona con el hidróxido de calcio y lo convierte en silicatos de calcio hidratados (CSH). Sin embargo, los cementos de Portland puzolánicos tienen una mayor energía de activación y, por lo tanto, su tasa de hidratación es menor en comparación con el cemento Portland ordinario (OPC). Esto resulta en una menor resistencia a edades tempranas en comparación con el OPC. Las técnicas de curado acelerado ayudan radicalmente a aumentar la tasa de ganancia de resistencia. Halit et al. ^{[ 5 ]} demostraron que el curado con vapor mejoró los valores de resistencia a la compresión de 1 día de mezclas de hormigón con alto volumen de cenizas volantes (40%, 50% y 60% de cenizas volantes por sustitución) de 10 MPa a aproximadamente 20 MPa, lo cual es suficiente para permitir la eliminación del encofrado y ayuda enormemente a la industria del hormigón prefabricado .