Estudio de la eficacia de los sistemas de aire ocluido en hormigón resistente a ciclos de hielo-deshielo mediante un procedimiento de análisis de imagen

Abstract

Las propiedades mecánicas de un hormigón endurecido frente a ciclos de hielo y deshielo aumentan de forma significativa cuando se utilizan aditivos inclusores de aire. La eficacia de los huecos de aire está sujeta tanto a su tamaño, forma, cantidad y separación entre ellos. Tradicionalmente, la separación y tamaño de las burbujas de aire dentro del hormigón se cuantifica utilizando dos métodos: el método de desplazamiento lineal y el método de conteo de puntos modificado, descritos en la norma americana ASTM C457, siendo de uso más común el método de conteo de puntos modificado. Estos métodos se realizan por el conteo manual de los huecos de aire y midiendo las longitudes de cuerda en una superficie adecuada de la muestra, utilizando un microscopio estereoscópico. No obstante, los métodos presentados en la ASTM C457 demandan varias horas de medición para obtener una cantidad de datos representativos (Fonseca & Scherer, 2014). Con el transcurso del tiempo se desarrollaron varios métodos. Se desarrolló un procedimiento para cuantificar rápidamente el sistema de huecos de aire de una muestra de hormigón o mortero mediante el análisis automático de imágenes. Este método recomienda una mejor preparación de la muestra e implementa un análisis de imagen utilizando programas computacionales (Fonseca & Scherer, 2014). Como otra alternativa, se propuso un método más simplificado y exacto para el conteo de huecos de aire mediante el uso de macrofotografías, siendo la preparación de la muestra y los cálculos, los mismos que lo señalado en la norma americana ASTM C457. El presente trabajo consiste en la comparación de resultados entre dos diferentes procedimientos propuestos para el conteo de huecos de aire existentes en una muestra de hormigón y la validación del método de conteo de huecos de aire mediante macrofotografías estudiado anteriormente. Se propone el desarrollo de una metodología automática mediante el uso de programas computacionales e imágenes contrastadas más precisas. The mechanical properties of a hardened concrete against cycles of freezing and thawing increase significantly when air-entraining additives are used. The efficiency of air voids depends on their size, shape, quantity and spacing among them. Traditionally, the separation and size of air bubbles within the concrete is quantified by using the following methods: the linear displacement method and the modified method of counting points, standard ASTM C457, being more used the modified counting of points method. This methods are performed by manual assessment of air voids by measuring string lengths on a suitable surface of the sample by using a stereoscopic microscope. However, the ASTM C457 methods are high-demanding of time and require several hours of measurement to obtain the amount of statistically representative information (Fonseca & Scherer, 2014). Several methods were developed along the time. A procedure was developed for rapid quantify assessment of the air bubbles in concrete or mortar sample by mean of an automatic image procedure. This method requires better preparation of the sample and implements an image analysis by using computer programs (Fonseca & Scherer, 2014). As a further alternative, a simpler and more accurate method for air void counting was proposed by the use of macro-photographs, the preparation of the sample and calculations are the same as that indicated in the standard ASTM C457. The present work compares results of two different procedures proposed for the air void content, applied to an example of concrete and the validation of the method of counting air voids by macro photos previously studied. The development of an automatic methodology is proposed through the use of computer programs and the most accurate contrasted images.