PASA TAMIZ 200 Y DESEMPEÑO EN EL CONCRETO

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Conceptos generales

El porcentaje que pasa el tamiz 200, es el valor resultante del tamizaje de un material granular fino, a través de un tamiz específico (# 200), que tiene 200 aberturas en una pulgada (25,4 mm).

Esto significa que la dimensión de las partículas de un material que pasa a través de este tamiz es de 0,074 mm. Como se puede apreciar, son partículas de agregado muy pequeñas, por lo que, en general, las denominamos “fracción fina”. La fracción fina se encuentra tanto en el agregado grueso como en el agregado fino.

En el análisis granulométrico de un agregado, las partículas más finas del tamiz # 200, o sea las que tienen un diámetro menor que 0,074 mm, se denominan limos. A su vez, las que pasan el tamiz # 325 (son más finas de 0,002 mm), se denominan arcillas.

En resumen, los finos de un agregado (partículas que pasan el tamiz # 200), pueden ser, en general, limos y arcillas.

Lavado de agregados para eliminación de finos. Crédito: Cortesía CivilGeek

Incidencia en el desempeño del concreto y el mortero

La incidencia de las partículas finas en los agregados está relacionada con lo que pueden afectar el desempeño de las mezclas, ya sean de mortero o de concreto.

De los agregados básicamente esperamos que no generen reacciones. Por el contrario, deseamos que sean inertes y que solo aporten volumen, estabilidad y desempeño mecánico. Esto se da en la mayoría de los casos; sin embargo, en otros, el agregado reacciona con elementos del cemento o del entorno.

De todas formas, aun utilizando agregados inertes, los finos (limos y arcillas) se mantienen presentes, y solo con estrictos procesos de lavado, se disminuyen.

Los limos y arcillas afectan el desempeño de los morteros y concretos ya que -dada su finura y sus propiedades- pueden cubrir las partículas del cemento y crear barreras físicas, evitando que el cemento reaccione adecuadamente con el agua, y afectando la adherencia. Si hay mucha cantidad de finos, habrá una porción de cemento que no podrá hidratarse, reduciendo su eficiencia y su capacidad de adherencia. Además, los finos y especialmente las arcillas, son partículas muy ávidas de agua, por tanto, toman el líquido y aumentan su volumen, y al secarse vuelven a disminuir su volumen, promoviendo la formación de fisuras, las cuales se generan debido a las tensiones provocadas en la pasta por el aumento del volumen de las moléculas de arcilla hidratada.

Por su parte, las arcillas -al ser poco permeables- dificultan el paso de la humedad y su contacto con las partículas de cemento.

Adicionalmente, estos finos en exceso pueden ser arrastrados a la superficie a través de los mecanismos de exudación, promoviendo la retracción plástica (fisuramiento superficial antes del fraguado).

 

Finos de trituración

El ensayo de % pasa tamiz # 200 presenta una condición adicional, relacionada con la procedencia de los finos. Es posible que, en algunos agregados, los finos obtenidos sean producto no de contenido de limos y arcillas, sino de un proceso de trituración y/o molienda. Eventualmente pueden ser de sílice, caliza etc. Por lo tanto, es necesario conocer la fuente de los agregados y si los finos son naturales o producto de trituración.

Pautas de actuación operativas

Una vez entendido el mecanismo y que acción generan los finos en los agregados (en su mayoría negativos), lo recomendable es limitarlos tanto como sea posible. La manera más eficiente son los métodos de lavado en los procesos de producción de agregados.

La forma de medir la cantidad aproximada de estos finos es realizando el ensayo de lavado en el tamiz # 200, tal como se describe en la NTC 78 “Método para determinar por lavado el material que pasa el tamiz 75mm en agregados minerales”.

De otra parte, la norma NTC 174 “Especificaciones de los agregados para concreto”ha establecido que un % adecuado de finos que pasa el tamiza # 200 es máximo de 3%, 5%, 7%, según el uso que tendrá el concreto, y la procedencia del agregado: 3% para su uso en concretos que estarán sometidos a abrasión, máximo 7% de finos de materiales naturales (sin triturar) y para finos que son producto de trituración, y máximo 5% para otros concretos que no estarán expuestos a la abrasión. Estos valores cambian según las normas y países.

De esta manera, un productor de agregados debe establecer procesos para cumplir con la normativa correspondiente, y a su vez, el receptor (productor de concreto o mortero), debe supervisarla para aceptarla o rechazarla.

En el control de producción y recepción se debe establecer la medición del % que pasa el tamiz # 200 mediante el plan de inspección y ensayo, así como los lotes de agregados a través de muestreo. Sin embargo, para el receptor no es muy eficiente estar controlando cada viaje mediante este ensayo. Lo común es realizar el control en forma estadística, a muestras tomadas en los depósitos almacenados, además porque el ensayo requiere un procedimiento que hace que el resultado no sea inmediato. De esta manera, la evaluación se hace de un conjunto de datos, y, según la tendencia de los resultados, se toman medidas de acción.

Además, de acuerdo con la experiencia de los funcionarios de las áreas técnicas, se puede -mediante inspección visual de un lote a recibir o de un viaje de agregados a recibir- inferir si este cuenta con alto porcentaje de finos (sucio) o no. La inspección visual se puede complementar tomado un puñado de material con la mano, apretando el puño. La suciedad impregnada en la mano brinda un criterio adicional para sospechar de la cantidad de finos que puede tener este material. Sin embargo, la inspección visual no es suficiente y se requerirá realizar el ensayo descrito en la NTC 78 para llevar a cabo una evaluación netamente técnica. No es aconsejable utilizar agregados que no cumplan la normativa, porque no generarán resultados confiables.

Un productor de agregados debe establecer procesos para cumplir con la normativa correspondiente. Crédito: Archivo Argos

Agregado fino para mortero de pañetes

Como consideración final, mencionamos el agregado fino utilizado para morteros de pañete. Desafortunadamente estos morteros tienen pocas limitaciones normativas, además de emplear una práctica -a mi juicio equivocada-, de utilizar arenas con 5 ensayos de % de pasa tamiz # 200 altos (limos o arcillas altos). Debido a que la arcilla es un material que ayuda a la adherencia, si se emplean -en este caso- morteros con arenas arcillosas, se adhieren más fácil a la mampostería. Sin embrago, como lo mencionamos, se sacrifica el desempeño mecánico en estado endurecido y se presentará fisuración. En estos casos también se debe velar por el uso de agregados lo más limpios posible.

CONCLUSIÓN

  • El porcentaje de material que pasa el tamiz # 200 que se encuentra en los agregados, es nocivo para el desempeño del concreto. En general, esta fracción fina se compone de limos y arcillas que afectan la reacción del cemento con el agua, y son causantes de fisuras. Se debe exigir el lavado de los agregados que contienen estos finos y el % final debe cumplir la normativa vigente.

 

  • La recepción de agregados con alto porcentaje de pasa tamiz # 200 se debe evitar.

 

  • Hay mecanismos empíricos para inferir la presencia de estos finos en el agregado, pero tecnicamente se debe proceder a la medición de acuerdo con la NTC 78.

 

  • En casos puntuales o esporádicos para utilizar ciertos lotes que incumplen, se requiere de criterio profesional para determinar las pautas a seguir en el plan de inspección y ensayo, ya que podrán existir acciones intermedias como utilización limitada o condicionada del agregado, y otras alternativas como mezclas con otros agregados, o el uso de aditivos especializados que limiten posibles daños.

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