pág. 8275
MÉTODOS DE CURADO EN LA RESISTENCIA
A LA COMPRESIÓN Y TRACCIÓN DEL
CONCRETO DE F’C=35 MPA
CURING METHODS ON THE COMPRESSIVE AND TENSILE
STRENGTH OF CONCRETE OF F'C=35 MPA
Salinas Acuña Frank Agustín
Universidad Nacional Santiago Antúnez de Mayolo Huaraz, Perú
Flores Granados Hugo
Universidad Nacional Santiago Antúnez de Mayolo Huaraz, Perú
pág. 8276
DOI: https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v8i2.11306
Métodos de Curado en la Resistencia a la Compresión y Tracción del
Concreto de f’c=35 MPa
Salinas Acuña Frank Agustín1
f.salinas.lay@gmail.com
https://orcid.org/0009-0000-6065-2017
Universidad Nacional Santiago Antúnez de
Mayolo Huaraz, Ancash
Perú
Flores Granados Hugo
hfloresg@unasam.edu.pe
https://orcid.org/0000-0003-0600-702X
Universidad Nacional Santiago Antúnez de
Mayolo Huaraz, Ancash
Perú
RESUMEN
Esta investigación abordó el problema de determinar los métodos de curado más efectivos para
alcanzar las resistencias a la compresión y tracción indirecta deseadas en concretos de alta
resistencia f'c=35 MPa. El objetivo fue analizar y comparar la incidencia de tres métodos de
curado: inmersión, mantas húmedas y aditivo membranil, en las propiedades mecánicas
endurecidas del concreto. Se elaboraron 80 especímenes cilíndricos y se aplicaron los métodos de
curado, evaluando las resistencias a 7 y 28 días. Los resultados mostraron que el curado por
inmersión fue el más efectivo, alcanzando 43.32 MPa en resistencia a compresión y 4.04 MPa en
tracción indirecta a los 28 días, superando a los otros métodos y muestras sin curado. Le siguieron
el curado con mantas húmedas y membranil. Se concluyó que el curado es crucial para el
desarrollo óptimo de las resistencias, siendo el método por inmersión el más efectivo, aunque la
selección debe adaptarse a las condiciones ambientales locales para maximizar las propiedades
del concreto.
Palabras clave: Curado de concreto, resistencia a la compresión, resistencia a la tracción
1
Autor principal
Correspondencia: f.salinas.lay@gmail.com
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Curing Methods on the Compressive and Tensile Strength of Concrete
of f'c=35 MPa
ABSTRACT
This research addressed the problem of determining the most effective curing methods to achieve
the desired compressive and indirect tensile strengths in high-strength concrete f'c=35 MPa. The
objective was to analyze and compare the incidence of three curing methods: immersion, wet
blankets and membrane additive, on the hardened mechanical properties of the concrete. 80
cylindrical specimens were made and the curing methods were applied, evaluating the resistance
at 7 and 28 days. The results showed that immersion curing was the most effective, reaching 43.32
MPa in compressive strength and 4.04 MPa in indirect tensile strength at 28 days, surpassing the
other methods and uncured samples. Curing with wet blankets and membrane followed. It was
concluded that curing is crucial for optimal strength development, with the immersion method
being the most effective, although selection must be adapted to local environmental conditions to
maximize concrete properties.
Keywords: Concrete curing, compressive strength, tensile strength
Artículo recibido 28 marzo 2024
Aceptado para publicación: 25 abril 2024
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INTRODUCCIÓN
El concreto se consolida como un pilar fundamental dentro del sector de la construcción,
destacándose por su versatilidad y maleabilidad, permitiendo su aplicación en una variedad de
casos de construcción (Xiangbo, Zuquan, Yong, & Ning, 2022). Este material, compuesto por
agregados gruesos y finos, agua, cemento, y en ocasiones, aditivos para optimizar sus
propiedades, enfrenta el desafío de cumplir con estándares de calidad elevados, particularmente
en lo que respecta a sus propiedades mecánicas como la resistencia a la compresión y a la tracción
(Zambrano, Alava, Ruiz, & Menéndez, 2022). Estas propiedades, cruciales para la integridad
estructural y durabilidad del concreto, están intrínsecamente relacionadas con el proceso de
curado al cual se somete el material después de su fraguado (Kwangmo, Kyongchul, Kyungtaek,
& Gumsung, 2022).
El proceso de curado juega un papel determinante en el desarrollo de la resistencia del concreto,
siendo una estrategia común para mejorar estas propiedades a una edad temprana (Wang, Gao,
Li, & Liu, 2024). Este procedimiento busca mantener el concreto en condiciones óptimas de
humedad y temperatura, favoreciendo las reacciones químicas necesarias entre el cemento y el
agua para explotar al máximo el potencial aglutinante del cemento (Solís & Moreno, 2005). Sin
embargo, la eficacia de este proceso depende en gran medida del método de curado empleado, los
cuales pueden variar significativamente en su impacto sobre la resistencia a la compresión y
tracción del concreto endurecido (Salhi, Ghrici, Li, & Bilir, 2017).
Un curado inadecuado puede resultar en una reducción notable del desarrollo de la resistencia
superficial del concreto, afectando principalmente a la zona superficial hasta una profundidad de
entre 3 y 5 cm desde la superficie (Weifeng, y otros, 2024). Esto pone de manifiesto cómo la
relación superficie/volumen del elemento de concreto influye directamente en la necesidad de un
curado húmedo adecuado (Rai & Wille, 2024). Curiosamente, en climas cálidos con alta humedad
relativa, se ha observado que el concreto puede beneficiarse de un curado interno gracias a la
absorción de los agregados porosos, mostrando ganancias de resistencia comparables entre el
concreto curado al ambiente y el curado húmedo (Seonhyeok, Namkon, & Park, 2021). Además,
los métodos de curado avanzados, como el uso de agua caliente y vapor, han demostrado ser
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efectivos para mejorar las propiedades mecánicas del concreto en comparación con métodos de
curado estándar (Na Solimán, 2017).
En este contexto, el problema identificado, radica en determinar los métodos de curado más
efectivos para alcanzar las resistencias a la compresión y tracción indirecta deseadas en concretos
de alta resistencia f'c = 35 MPa. La complejidad de este problema no solo subraya la necesidad
de una comprensión detallada de los mecanismos que subyacen al proceso de curado, sino también
de la influencia de las condiciones ambientales locales en la eficacia de diferentes estrategias de
curado. Este análisis se convierte en un paso crítico para la optimización de la calidad del
concreto, asegurando así su desempeño a largo plazo y su contribución a la sostenibilidad en el
sector de la construcción.
Las posibles causas del problema son: primero, la variabilidad en las condiciones ambientales
durante el curado, ya que la temperatura, humedad relativa y exposición a corrientes de aire
pueden afectar significativamente la tasa de evaporación del agua de la mezcla y, por
consiguiente, el desarrollo de la resistencia (Bofu, y otros, 2024). En segundo lugar, la inadecuada
selección del método de curado, debido a que existen diversos métodos de curado, como el curado
con agua, compuestos líquidos formadores de membrana, curado al vapor, entre otros, por lo que
elegir el método más apropiado en función de las condiciones de obra y los requerimientos de
resistencia es fundamental (Kai-zheng, Gao, Yang, Jun, & Qing, 2024). Además, la falta de
control en el proceso de curado, puesto que un curado deficiente, ya sea por una aplicación
incorrecta del método o por una duración insuficiente, puede comprometer las propiedades finales
del concreto (Seo, Park, & Lee, 2018). Por último, la influencia de los componentes de la mezcla,
dado que la dosificación de los materiales (cemento, agregados, aditivos) y su interacción durante
el proceso de hidratación pueden afectar la efectividad de los métodos de curado (Ozer, Ozkul, &
Hulusi, 2004).
Los efectos potenciales del problema son: primero, resistencia a la compresión y tracción inferior
a la especificada, puesto que un curado inadecuado puede resultar en una hidratación incompleta
del cemento, lo que se traduce en resistencias mecánicas inferiores a las esperadas (Kai-zheng,
Gao, Yang, Jun, & Qing, 2024). Además, el aumento de la permeabilidad y susceptibilidad a
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ataques químicos, ya que un curado deficiente puede generar una mayor porosidad en el concreto,
haciéndolo más vulnerable a la penetración de sustancias agresivas y a la corrosión del acero de
refuerzo (Ozer, Ozkul, & Hulusi, 2004). Por otra parte, la reducción de la durabilidad y vida útil
de la estructura, dado que un concreto con propiedades mecánicas y físicas comprometidas debido
a un curado inadecuado puede experimentar un deterioro acelerado, acortando la vida útil de la
estructura (Bofu, y otros, 2024). Finalmente, el impacto económico, puesto que alcanzar las
resistencias especificadas es crucial para
garantizar el desempeño estructural requerido, por lo que un concreto con resistencias inferiores
puede implicar costos adicionales de reparación o refuerzo, además de potenciales
responsabilidades legales (Seo, Park, & Lee, 2018).
Las bases teóricas indican que, el concreto de alta resistencia es fundamental en la ingeniería de
la construcción debido a su capacidad para soportar cargas significativas (Yanping, Yang, Husam,
Jianhui, & Genda, 2020). Este tipo de concreto, que alcanza resistencias específicas como los 35
MPa, depende de su composición y la calidad de sus componentes (Kwangmo, Kyongchul,
Kyungtaek, & Gumsung, 2022). Factores como la hidratación del cemento, influenciada
directamente por la relación agua-cemento, son críticos para obtener un concreto de alta
resistencia (Ahlborn, Devin, Misson, & Erron, 2011). La aplicación de un curado eficiente y la
adición de aditivos puede mejorar la densidad y la microestructura del concreto, reduciendo su
porosidad y aumentando su resistencia mecánica (Yanping, Yang, Husam, Jianhui, & Genda,
2020). Estas prácticas son esenciales para lograr las propiedades deseadas en el hormigón, tales
como la resistencia y durabilidad, según el ACI (American Concrete Institute, 1994).
La resistencia a la compresión y a la tracción indirecta son medidas de la capacidad del concreto
para resistir cargas (Magureanu, Sosa, Negrutiu, & Heghes, 2012). Mientras que la compresión
es un indicador clave de su desempeño en estructuras, la tracción, aunque menor en magnitud, es
crucial para evaluar cómo manejará las tensiones que tienden a separarlo (Disheng, y otros, 2023).
La optimización de estas resistencias es vital para el diseño de estructuras duraderas y seguras.
Además, la resistencia a la tracción del concreto, relacionada con su resistencia a la compresión,
se ve afectada por la adherencia entre la pasta de cemento y los agregados, así como la presencia
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de fisuras y defectos internos, para tal, un curado adecuado es fundamental para desarrollar
óptimamente ambas formas de resistencia (Kay, Naaman, & Parra, 2011).
En tanto, el curado del concreto es una práctica esencial que garantiza la hidratación adecuada del
cemento y permite desarrollar las propiedades mecánicas previstas (Gou, y otros, 2024). Los
métodos de curado, clasificados generalmente en húmedo, térmico, y químico, son fundamentales
para el desarrollo de las propiedades deseadas del hormigón (Zou, y otros, 2024). El curado
húmedo previene la pérdida de agua necesaria para la hidratación, mientras que el curado térmico
acelera la hidratación, especialmente útil en condiciones de baja temperatura (Fan, Zhang, Yu, Li,
& Cosgrove, 2017). El curado químico,
a través de compuestos que forman una película sobre el concreto, reduce la pérdida de agua por
evaporación (Chaofeng, y otros, 2024). La eficacia de estos métodos depende de factores como
la tasa de aplicación, la temperatura ambiente y la exposición a la radiación ultravioleta, siendo
los compuestos de curado de base acuosa o solventes opciones convenientes para áreas donde el
curado con agua es complicado (Fernández, 2010).
Por otro lado, el uso de compuestos de curado, que forman una película impermeable sobre la
superficie del concreto, ofrece una alternativa conveniente en situaciones donde el curado con
agua no es viable (Jian, Xiag, Sun, & Jun, 2016). Estos compuestos permiten continuar la
hidratación del cemento al reducir la evaporación del agua, siendo una solución práctica para
superficies de difícil acceso o en condiciones ambientales adversas (Fernández, 2010). El curado
con vapor, utilizado principalmente en la fabricación de elementos prefabricados de concreto,
acelera la reacción de hidratación del cemento gracias a la aplicación de altas temperaturas y alta
humedad relativa (Rai & Wille, 2024). Este método permite obtener resistencias más altas en un
tiempo más corto, aunque requiere de un control cuidadoso de las condiciones para evitar
problemas como la fisuración del concreto (Zhao, Liu, & Jiang, 2015).
La resistencia a la compresión y tracción indirecta del concreto depende de varios factores,
incluida la geometría del espécimen, la condición de curado, y la dosificación, entre otros; y
responde a procedimientos adecuados y normas de diseño del concreto (Abu, y otros, 2023).
Complementariamente, las pastas de concreto con baja relación agua/cemento requieren de un
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reducido grado de hidratación para alcanzar un alto nivel de poros llenos de productos de
hidratación, aunque la baja porosidad dificulta la penetración del agua de curado (Solís & Moreno,
2005). Esto resalta la importancia de un curado adecuado, ya que cuando no se realizan acciones
de curado, la resistencia a la compresión y la tracción resultan significativamente inferiores.
Los estudios demuestran que el curado con agua, mediante técnicas como el riego superficial y la
aplicación de arpilleras o mantas de curado humedecidas, es efectivo para mantener la humedad
necesaria en el concreto, favoreciendo así una hidratación adecuada del cemento (Jong-Sup,
Young, Jeong, & Se-Jin, 2015). Este método es particularmente importante en climas secos o en
condiciones de baja humedad, donde la retención de agua se convierte en un desafío (American
Concrete Institute, 1994). Por otro lado, el uso de compuestos de curado, que forman una película
impermeable sobre la superficie del concreto, ofrece una alternativa conveniente en situaciones
donde el curado con agua no es viable (Liang, Pan, Ma, He, & Duan, 2020). Estos compuestos
permiten continuar la hidratación del cemento al reducir la evaporación del agua, siendo una
solución práctica para superficies de difícil acceso o en condiciones ambientales adversas
(Fernández, 2010). Finalmente, en referencia al curado con vapor, utilizado principalmente en la
fabricación de elementos prefabricados de concreto, acelera la reacción de hidratación del
cemento gracias a la aplicación de altas temperaturas y alta humedad relativa (Basem, Assem, &
Sara, 2024). Este método permite obtener resistencias más altas en un tiempo más corto, aunque
requiere de un control cuidadoso de las condiciones para evitar problemas como la fisuración del
concreto (Zou, y otros, 2023).
Respecto a los antecedentes, se puede describir inicialmente a Solís y Moreno (2005), quienes
demostraron que el curado del concreto es un proceso esencial para obtener un material con el
mejor desempeño posible. Los investigadores de la tecnología del concreto han recomendado
realizar acciones de curado en los elementos de concreto, principalmente suministrando humedad.
La normativa NTE INEN 1573 (2010) expone los diferentes métodos de curado empleados en
Ecuador, como el uso de cubiertas húmedas, láminas de polietileno e hidratación continua,
contribuyendo a cómo cada método de curado afecta el rendimiento del hormigón.
Varios estudios han demostrado la influencia de los métodos de curado en las propiedades del
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concreto. Por ejemplo, Rojas (2021) demostró que los métodos de curado empleados en Lima,
especialmente el método de inmersión, generan valores de resistencia a la compresión y tracción
indirecta mayores a la resistencia de diseño (f'c=210 kg/cm2). Contreras y Velazco (2018)
demostraron que, para un diseño de concreto (f'c=280 kg/cm2), el método de curado con aditivo
reporta una mayor diferencia significativa en la resistencia a la compresión respecto a otros
métodos de curado. Alvarado (2020), al emplear el diseño de concreto de 35 MPa, reportó que
los métodos de curado convencional (inmersión), material sellador y líquido formador de
membrana son los que generan una mayor diferencia significativa en cuanto a la resistencia a la
compresión, superando el 100%. Además, la resistencia a tracción indirecta también se ve
afectada por el curado; un estudio mostró que extender el curado húmedo de 3 a 7 días produjo
un aumento del 16% en la resistencia a la tracción indirecta (Radlinska, Weiss, & Nilenius, 2013).
Otro antecedente ha demostrado que los concretos curados con membrana alcanzaron una
resistencia del 83% a la edad de 28 días, en estos concretos no se utilizaron adiciones minerales
(Rivera & Rivera, 2002). El curado con
membranas impermeables puede ser tan efectivo como el curado húmedo para desarrollar
resistencia, siempre que se aplique correctamente para evitar pérdidas de humedad (Dai, y otros,
2022).
Sin embargo, en un estudio en Yucatán, el concreto curado al ambiente obtuvo una resistencia de
100% respecto al curado por inmersión, en núcleos cilíndricos con poca superficie expuesta, esto
se atribuye a la humedad ambiental que compensa la falta de curado húmedo (Ahlborn, Devin,
Misson, & Erron, 2011). Las mediciones realizadas por diferentes investigadores han mostrado
que el movimiento de humedad sólo afecta una zona que va entre 3 y 5 centímetros de la superficie
del elemento, cabe destacar que el curado húmedo mostró poca influencia en el aumento de la
resistencia a compresión del concreto, pero tuvo una alta influencia en reducir su permeabilidad
(Yanping, Yang, Husam, Jianhui, & Genda, 2020). Por lo tanto, en condiciones de exposición
agresivas, el concreto debe ser siempre curado para mantenerlo durable y resistente. Los métodos
que miden la capacidad de transporte de fluidos en el concreto de recubrimiento, como la
permeabilidad al aire, muestran mayor sensibilidad al efecto del secado prematuro que la
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resistencia a compresión (Fernández, 2010).
El desarrollo de las propiedades mecánicas del concreto, como la resistencia a la compresión y la
tracción indirecta, depende intrínsecamente de un proceso de curado adecuado (Shisong, Bin, &
Mingxuan, 2024). Este proceso no solo garantiza la hidratación óptima del cemento sino también
promueve la formación de una matriz cementante densa y uniforme, esencial para alcanzar las
resistencias deseadas (Xin, y otros, 2024). El método de curado seleccionado debe considerar las
condiciones específicas del ambiente, como las que se encuentran en Huaraz, Perú, donde las
variaciones de temperatura y humedad relativa impactan significativamente en la eficacia del
curado. La adaptación de métodos de curado a las condiciones locales, como se ha observado en
estudios de caso en Huaraz, es crucial para maximizar la resistencia y durabilidad del concreto.
La combinación de técnicas de curado, ajustadas a las especificidades climáticas y materiales
disponibles, resulta en concretos de alta resistencia más consistentes y confiables. Este enfoque
holístico hacia el curado no solo mejora la calidad del concreto sino también su desempeño a
largo plazo en estructuras. Las condiciones climáticas de Huaraz, con variaciones significativas
de temperatura y humedad relativa, son cruciales en la selección del método de curado más
efectivo. En regiones de alta altitud y variabilidad climática, es fundamental adaptar las prácticas
de curado para maximizar las propiedades mecánicas del concreto. La aplicación de estudios de
caso y la adaptación de
prácticas de curado a las condiciones locales han demostrado ser estrategias efectivas para
optimizar la resistencia del concreto.
La adaptación de métodos de curado a las condiciones locales, como se ha observado en estudios
de caso en Huaraz, es crucial para maximizar la resistencia y durabilidad del concreto. La
combinación de técnicas de curado, ajustadas a las especificidades climáticas y materiales
disponibles, resulta en concretos de alta resistencia más consistentes y confiables. Este enfoque
holístico hacia el curado no solo mejora la calidad del concreto sino también su desempeño a
largo plazo en estructuras. Esta investigación se justifica por el alcance en resultados que
proporciona la aplicación tres tipos de curado de concreto: inmersión, mantas húmedas y aditivo
membranil en cuanto a resultados importantes respecto a propiedades fundamentales como la
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resistencia a la compresión y tracción indirecta en un contexto donde se maximiza el crecimiento
de ciudades y la industria de la construcción. Finalmente, este estudio tiene como objetivo,
analizar y comparar la incidencia de métodos de curado (inmersión, mantas húmedas y
membranil) en las propiedades mecánicas endurecidas del concreto como la resistencia a la
compresión y tracción indirecta.
MATERIALES Y MÉTODOS
La investigación empleó un enfoque cuantitativo, ya que se cuantificaron datos a través de análisis
estadístico de las resistencias obtenidas en los ensayos de compresión y tracción. Además, se
contrastó una hipótesis planteada inicialmente con los resultados obtenidos. El tipo de
investigación fue aplicada, puesto que se enfocó en resolver un problema utilizando
conocimientos existentes. Asimismo, tuvo un alcance explicativo, ya que buscó explicar la
influencia de los métodos de curado en la resistencia a la compresión y tracción del concreto.
El diseño de la investigación fue experimental, dado que se manipularon las variables de forma
intencional en el laboratorio. La población y muestra estuvo compuesta por el concreto diseñado
con una resistencia de f'c=35 MPa. Se seleccionaron 80 especímenes cilíndricos de concreto, 40
para ensayos de compresión y 40 para ensayos de tracción indirecta. La cantidad de especímenes
fue seleccionada según los requerimientos de la norma técnica peruana NTP 339.034. Los
agregados empleados (grueso y fino) para la elaboración del concreto fueron extraídos de la
cantera Pariapata, ubicada en el distrito de Recuay, provincia de Recuay, departamento de
Ancash. Esta cantera fue seleccionada por producir
agregados que cumplen con los estándares de calidad establecidos en las normas técnicas
peruanas.
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Tabla 1 Cantidad de muestra de especímenes de concreto para la experimentación
Las técnicas de recolección de datos incluyeron la observación directa y el uso de formatos
estandarizados para ensayos de agregados, medición de resistencias a la compresión y tracción
indirecta, entre otros. Además, se contó con reportes e informes de laboratorio debidamente
certificados, tales como: reporte de ensayos de agregados grueso y fino, reporte de diseño de
mezcla, reporte de ensayo de resistencia a compresión del concreto, y reporte de ensayo de
resistencia a tracción del concreto. Las hojas de cálculo de Excel también fueron una herramienta
clave para el procesamiento de datos.
En cuanto al estudio de los agregados, se realizaron diversos ensayos normalizados en las
instalaciones del laboratorio GeoStruct S.A.C. en la ciudad de Huaraz. Estos ensayos permitieron
determinar las propiedades físico-mecánicas de los agregados grueso y fino, datos necesarios para
realizar posteriormente el diseño de mezcla del concreto f'c=35 MPa. Algunos de los ensayos
realizados fueron: contenido de humedad (ASTM C566/NTP 339.185), análisis granulométrico
por tamizado (ASTM C136/NTP 400.012), peso unitario suelto y compactado (ASTM C29/NTP
400.017), peso específico (ASTM C127-C128/NTP 400.021), y porcentaje de absorción (ASTM
C127-C128/NTP 400.022).
Figura 1 Estudio de agregados fino y grueso de la cantera Pariapata
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Con los datos obtenidos del estudio de agregados, se procedió a realizar el diseño de mezcla del
concreto f'c=35 MPa siguiendo los procedimientos estandarizados del comité 211 del ACI
(American Concrete Institute). Este diseño de mezcla permitió obtener las proporciones
adecuadas de cemento, agregados y aguas necesarias para elaborar el concreto con la resistencia
de diseño especificada. La elaboración del concreto f'c=35 MPa se llevó a cabo en un ambiente
privado ubicado en la ciudad de Huaraz. Debido a la cantidad de concreto requerida, esta actividad
se realizó en dos tandas de 0.233 m3 cada una, utilizando una mezcladora de concreto de 11 p3
con capacidad de 0.31 m3 por tanda. Finalmente, se conformaron un total de 80 probetas
cilíndricas de concreto, 40 de ellas con dimensiones de 300 mm de altura y 150 mm de diámetro
destinadas para los ensayos de resistencia a la compresión, y las otras 40 probetas con las mismas
dimensiones para los ensayos de resistencia a la tracción indirecta.
Figura 2 Elaboración de especímenes de concreto para la experimentación
Una vez elaboradas las probetas, se procedió a aplicar los diferentes métodos de curado
contemplados en la investigación: sin método de curado (20 probetas), método de anegamiento o
inmersión (20 probetas), método de curado con mantas o costales húmedos (20 probetas), y
método de curado con aditivo membranil (20 probetas). Se evaluaron dos edades de curado para
cada uno de los métodos aplicados: 7 y 28 días. Una vez cumplidas estas edades, se procedió a
realizar los ensayos correspondientes.
Figura 3 Aplicación de los métodos de curado
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Para determinar la resistencia a la compresión del concreto f'c=35 MPa, se siguió la norma ASTM
C39 y/o NTP 339.034 "Método de ensayo para determinar la resistencia a la compresión de
especímenes cilíndricos de concreto". Se empleó una prensa hidráulica y se calculó la resistencia
a compresión mediante la fórmula F'c = F/A, donde F es la fuerza aplicada y A el área superficial
del espécimen.
Por otro lado, para medir la resistencia a la tracción indirecta del concreto, se realizaron ensayos
bajo la norma ASTM C39 y/o NTP 339.084 "Método de ensayo normalizado para la
determinación de la resistencia a la tracción del concreto, por compresión diametral de una
probeta cilíndrica". Se utilizó también una prensa hidráulica, y el esfuerzo a tracción se calculó
mediante la fórmula T = 2P/πLD, donde P es la carga aplicada, L la longitud y D el diámetro del
espécimen.
Figura 4 Ensayo de resistencia a la compresión y tracción indirecta
Finalmente, con los datos recopilados de los ensayos de resistencia a compresión y tracción
indirecta para cada edad y método de curado, se realizó un análisis comparativo a través de
gráficos y figuras. Esto permitió visualizar la evolución de las resistencias e identificar los valores
máximos obtenidos. El objetivo de este análisis fue determinar la influencia que tienen los
diferentes métodos de curado aplicados (anegamiento, mantas húmedas, aditivo membranil) en
comparación con las muestras sin curado, tanto en la resistencia a compresión como en la
resistencia a tracción del concreto f'c=35 MPa. De esta manera, fue posible identificar la mejor
alternativa de curado para este tipo de concreto, aportando así información valiosa para futuras
construcciones en la región de Huaraz y zonas aledañas.
pág. 8289
RESULTADOS
En la Figura 5 y 6, se describen los resultados obtenidos respecto a la resistencia a la compresión
de cada espécimen ensayado, tanto a los 7 y 28 días de curado, empleando diferentes métodos.
Figura 5 Resultados respecto a la resistencia a la compresión obtenida a los 7 días de curado por
cada método de curado.
Nota. El gráfico describe la resistencia a la compresión en diversos escenarios, calculados en Megapascales.
Figura 6 Resultados respecto a la resistencia a la compresión obtenida a los 28 días de curado
por cada método de curado.
Nota. El gráfico describe la resistencia a la compresión en diversos escenarios, calculados en Megapascales.
En la Figura 7, se exponen resultados de resistencia a la compresión f’c promedio, respecto
a cada escenario, tanto a los días de curado y respecto al método de curado empleado.
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Figura 7 Variación de resultados de resistencia a la compresión promedio a los 7 y 28 días de
curado (sin y con métodos de curado)
Nota. El gráfico describe la resistencia a la compresión en diversos escenarios, calculados en Megapascales.
En la Figura 8, se expone resultados respecto a la variación porcentual, generado a partir del
concreto de diseño (f’c=35 MPa) como el 100.00%, en los diversos escenarios, tanto a los 7 y 28
días de curado y los métodos de curado empleados.
Figura 8 Variación porcentual de resultados a la compresión promedio a los 7 y 28 días (sin y
con métodos de curado) en relación al concreto de diseño (f’c=35 MPa).
Nota. El gráfico describe la resistencia a la compresión en diversos escenarios, calculados en Megapascales.
En la Figura 9, se expone resultados respecto a la variación porcentual, generado en relación a la
resistencia a la compresión f’c sin método de curado obtenida (como el 100.00%), en los diversos
escenarios, tanto a los 7 y 28 días de curado y los métodos de curado empleados.
pág. 8291
Figura 9 Variación porcentual de resultados a la compresión promedio a los 7 y 28 días (sin y
con métodos de curado) en relación al resultado f’c (sin método de curado)
Nota. El gráfico describe la resistencia a la tracción indirecta en los diversos escenarios, calculados en porcentaje de
variación.
En la Figura 10 y 11, se describen los resultados obtenidos respecto a la resistencia a la tracción
indirecta de cada espécimen ensayado, tanto a los 7 y 28 días de curado, empleando diferentes
métodos de curado del concreto.
Figura 10 Resultados respecto a la resistencia a la tracción indirecta obtenida a los 7 días de
curado por cada método de curado.
Nota. El gráfico describe la resistencia a la tracción indirecta en diversos escenarios, calculados en Megapascales.
pág. 8292
Figura 11 Resultados respecto a la resistencia a la tracción indirecta obtenida a los 28 días de
curado por cada método de curado.
Nota. El gráfico describe la resistencia a la tracción indirecta en diversos escenarios, calculados en Megapascales.
En la Figura 12, se exponen resultados de resistencia a la tracción indirecta f’t promedio, respecto
a cada escenario, tanto a los días de curado y respecto al método de curado empleado.
Figura 12 Variación de resultados de resistencia a la tracción indirecta promedio a los 7 y 28 días
de curado (sin y con métodos de curado)
Nota. El gráfico describe la resistencia a la tracción indirecta en diversos escenarios, calculados en Megapascales.
En la Figura 13, se expone resultados f’t respecto a la variación porcentual, generado a partir del
concreto de diseño (f’c=35 MPa) como el 100.00%, en los diversos escenarios, tanto a los 7 y 28
días de curado y los métodos de curado empleados.
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Figura 13 Variación porcentual de resultados a la tracción indirecta promedio a los 7 y 28 días
(sin y con métodos de curado) en relación al concreto de diseño (f’c=35 MPa).
Nota. El gráfico describe la resistencia a la tracción indirecta en los diversos escenarios, calculados en porcentaje de
variación.
En la Figura 14, se expone resultados f’t respecto a la variación porcentual, generado en relación
a la resistencia a la compresión f’t sin método de curado obtenida (como el 100.00%), en los
diversos escenarios, tanto a los 7 y 28 días de curado y los métodos de curado empleados.
Figura 14 Variación porcentual de resultados a la tracción indirecta promedio a los 7 y 28 días
(sin y con métodos de curado) en relación al resultado f’c (sin método de curado)
Nota. El gráfico describe la resistencia a la tracción indirecta en los diversos escenarios, calculados en porcentaje de
variación.
Contrastación de hipótesis
Para exponer y demostrar la contrastación de la hipótesis, se efectuará bajo el método estadístico
Anova, para tal, el planteamiento inicial de la hipótesis alternativa y nula se estipulan de la
siguiente manera:
H1: Existen diferencias respecto a las resistencias a la compresión y tracción indirecta de un
concreto f’cr=35 MPa halladas sin aplicar y aplicando tres métodos de curado.
H0: No existen diferencias respecto a las resistencias a la compresión y tracción indirecta de
pág. 8294
un concreto f’cr=35 MPa halladas sin aplicar y aplicando tres métodos de curado.
Condición Anova: si se cumple la condición 𝐹0 > 𝐹𝛼,−1,𝑁−𝑘, se procede a rechazar la hipótesis
nula y se acepta la hipótesis alternativa, concluyendo que existe las diferencias significativas entre
los grupos de resultados f’c y f’t.
Entonces, para proceder ordenadamente, se sometió a calculo anova, en una primera parte:
referido a resultados respecto a la resistencia a la compresión. Y en una segunda parte: referidos
a resultados respecto a la tracción indirecta.
Primera parte: para resultados de resistencia a la compresión
Para realizar el cálculo, se tienen en cuenta solo los resultados a los 28 días de curación (donde
alcanza la máxima resistencia f’c) aplicando los diversos métodos de curado:
Tabla 2 Conformación de grupos de resultados f’c en función a la aplicación de cada método de
curado en un concreto
Para los grupos antes presentados, se realizó el cálculo de promedios y varianzas en la siguiente
tabla:
Contando con los valores presentados anteriormente, se realiza el cálculo del valor crítico y
teórico en la siguiente tabla:
pág. 8295
Tabla 4 Resultado del Cálculo del valor teórico y crítico según el método Anova, para resultados
f’c
Figura 15 Gráfica de regiones de aceptación y rechazo de hipótesis nula
Bajo los resultados obtenidos, con relación al valor teórico y valor calculado, se cumple la
condición: 𝐹0 > 𝐹𝛼,−1,𝑁−𝑘, lo que se expresa en la Figura 15, se visualiza que, 302.31 > 3.24;
cuya diferenciación se halla dentro del área de rechazo de la hipótesis nula, lo que permite concluir
que existe diferenciación significativa entre los resultados f’c grupales (según cada método de
curado). En resumen, rechazamos la hipótesis nula, en la primera parte respecto a los resultados
de resistencia a la compresión, que indica que no existe diferenciación entre resultados f’c al
emplear diferentes métodos de curado.
Segunda parte: para resultados de resistencia a la tracción indirecta
Para realizar el cálculo, se tienen en cuenta los siguientes resultados a los 28 días de curación
(donde alcanza la máxima resistencia f’t) aplicando los diversos métodos de curado:
Tabla 5 Conformación de grupos de resultados f’t en función a la aplicación de cada método de
curado en un concreto f’c=35 MPa.
Región de
pág. 8296
Para los grupos antes presentados, se realiza el cálculo de promedios y varianzas en la siguiente
tabla:
Tabla 6 Resultados del Cálculo de la Varianza por cada Grupo de Resultados f’t
Grupos
Cuenta
Suma
Promedio
Varianza
M0 (sin curado)
5
10.61
2.122
0.03242
M1 (Inmersión)
5
20.22
4.044
0.10448
M2 (Mantas humedas)
5
18.71
3.742
0.03802
M3 (Membranil)
5
19.37
3.874
0.02008
Contando con los valores presentados anteriormente, se realiza el cálculo del valor crítico y
teórico en la siguiente tabla:
Tabla 7 Resultados del Cálculo del valor teórico y crítico según el método Anova, para resultados
f’t
Figura 16 Gráfica de regiones de aceptación y rechazo de hipótesis nula para resultados f’t
En análisis, respecto al valor calculado y teórico, se cumple la condición: 𝐹0 > 𝐹𝛼,−1,𝑁−𝑘,
representada en la figura 16, 81.41 > 3.24; cuya diferenciación nos conduce a observar que se
halla dentro del área de rechazo de la hipótesis nula. Esto nos permite deducir que existe
diferenciación significativa entre los resultados f’t grupales (según cada método de curado
aplicado). Finalmente, rechazamos la hipótesis nula, que indica que no existe diferenciación entre
resultados f’t al emplear diferentes métodos de curado.
Región de
Área:0.05
pág. 8297
Contrastación final
Y bajo los resultados estadísticos, de la primera y segunda parte expuesta, podemos deducir que
existe diferencia significativa entre los resultados, entonces, se acepta la hipótesis alternativa de
la investigación, es decir: existen diferencias respecto a las resistencias a la compresión y tracción
indirecta de un concreto f’cr=35 MPa halladas sin aplicar y aplicando tres métodos de curado.
DISCUSIÓN
Los resultados obtenidos en la presente investigación resaltan la importancia crucial del curado
en el desarrollo de las propiedades mecánicas del concreto, específicamente la resistencia a la
compresión y tracción indirecta. Como se puede apreciar en las Figuras 7 y 12, los especímenes
sometidos a diferentes métodos de curado exhibieron un notable incremento en ambas resistencias
en comparación con las muestras sin curado. Este hallazgo concuerda con las investigaciones
previas que han destacado la necesidad de mantener condiciones óptimas de humedad y
temperatura durante el proceso de hidratación del cemento para permitir el desarrollo adecuado
de la matriz cementante y, en consecuencia,
mejorar las propiedades mecánicas del concreto endurecido (Wang et al., 2024; Gou et al., 2024).
Entre los métodos de curado evaluados, el curado por inmersión (M1) demostró ser el más
efectivo para alcanzar las resistencias a la compresión y tracción indirecta más altas. A los 28
días, las muestras curadas por inmersión alcanzaron una resistencia a la compresión promedio de
43.32 MPa y una resistencia a la tracción indirecta promedio de 4.04 MPa, superando
ampliamente los valores obtenidos por los otros métodos de curado y las muestras sin curado.
Estos hallazgos respaldan los estudios previos que han destacado la eficacia del curado por
inmersión en la mejora de las propiedades mecánicas del concreto (Rojas, 2021; Contreras y
Velazco, 2018). La inmersión continua en agua proporciona un suministro constante de humedad,
lo que favorece la hidratación completa del cemento y, por lo tanto, el desarrollo óptimo de la
resistencia.
El curado con mantas húmedas (M2) y el curado con aditivo formador de membrana (membranil)
(M3) también demostraron ser métodos efectivos para mejorar las resistencias a la compresión y
tracción indirecta en comparación con las muestras sin curado. Sin embargo, los valores obtenidos
pág. 8298
fueron ligeramente inferiores a los alcanzados mediante el curado por inmersión. A los 28 días,
el curado con mantas húmedas registró una resistencia a la compresión promedio de 41.20 MPa
y una resistencia a la tracción indirecta promedio de 3.74 MPa, mientras que el curado con
membranil alcanzó 39.35 MPa y 3.87 MPa, respectivamente. Estos hallazgos coinciden con los
estudios previos que han reportado la efectividad de estos métodos, aunque con un rendimiento
ligeramente inferior al curado por inmersión (Liang et al., 2020; Jian et al., 2016). Cabe destacar
que la eficacia de estos métodos puede verse influenciada por factores como la tasa de aplicación,
la temperatura ambiente y la exposición a la radiación ultravioleta (Fernández, 2010).
Aunque los métodos de curado evaluados demostraron ser beneficiosos para mejorar las
resistencias, es importante destacar que las condiciones ambientales locales pueden influir en su
efectividad. Como se mencionó en el artículo, las variaciones de temperatura y humedad relativa
en la ciudad de Huaraz, Perú, pueden impactar la eficacia de los diferentes métodos de curado.
Por lo tanto, es fundamental adaptar las prácticas de curado a las condiciones climáticas
específicas de la región para maximizar las propiedades mecánicas del concreto. Esto concuerda
con los estudios de caso mencionados en el artículo, los cuales han demostrado la importancia de
ajustar los métodos de curado a las condiciones locales para lograr resultados óptimos (American
Concrete Institute, 1994; Solís y Moreno, 2005).
CONCLUSIONES
La presente investigación ha demostrado contundentemente la importancia crucial del curado en
el desarrollo de las propiedades mecánicas del concreto de alta resistencia (f'c = 35 MPa),
particularmente en la resistencia a la compresión y tracción indirecta. Los resultados obtenidos
resaltan que el método de curado por inmersión fue el más efectivo, alcanzando resistencias a la
compresión de 43.32 MPa y tracción indirecta de 4.04 MPa a los 28 días, superando ampliamente
los valores obtenidos mediante otros métodos y las muestras sin curado. Este hallazgo se atribuye
a la capacidad del curado por inmersión para proporcionar un suministro constante de humedad,
favoreciendo así la hidratación completa del cemento y el desarrollo óptimo de la matriz
cementante. No obstante, los métodos de curado con mantas húmedas y aditivos formadores de
membrana (membranil) también demostraron ser alternativas viables para mejorar las
pág. 8299
resistencias, aunque con rendimientos ligeramente inferiores al curado por inmersión. Estos
hallazgos concuerdan con investigaciones previas y resaltan la importancia de seleccionar el
método de curado más adecuado según las condiciones ambientales locales. En el caso particular
de Huaraz, Perú, donde se presentan variaciones significativas de temperatura y humedad relativa,
la adaptación de las prácticas de curado a estas condiciones climáticas específicas es fundamental
para maximizar las propiedades mecánicas del concreto y garantizar su desempeño óptimo a largo
plazo en estructuras. Esta investigación sienta las bases para futuras investigaciones y
aplicaciones prácticas en el campo de la ingeniería de la construcción y el diseño de concretos de
alta resistencia en regiones con condiciones ambientales particulares.
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