Conductividad térmica y comportamiento mecánico del hormigón en las estructuras termoactivas = Thermal conductivity and mechanical behavior of concrete in thermoactive structures

Abstract— The aim of this project is to develop and study different kinds of concrete in order to improve its thermal properties to be used in reinforced concrete structures of thermally active building systems (TABS). For this reason different specimens and testing procedures were proposed to study, on the one hand thermal conductivity of concrete made with three different types of cement (CEM I, CEM II and CEM III) and two different kinds of aggregate (limestone and siliceous) at three different levels of humidity (0%, 50% and 100%) was analized. On the other hand, compressive strength of concrete was also studied. Results from thermal tests showed that specimens made of concrete with cement CEM II, siliceous aggregate and humidity of 100% had higher values of conductivity than the other specimens; while mechanical tests showed that concrete with cement CEM I and limestone aggregate had a higher compressive strength. In conclusion, concrete made of cement type CEM II and siliceous aggregate improved the conductivity of concrete for its use on thermal active structures. Thermal conductivity was also improved by high levels of humidity in concrete. Contrary to the expectations, concrete specimens made of cement CEM III didn´t show higher thermal conductivity levels than concrete made of cement CEM I and CEM II. Resumen El objetivo del trabajo es el análisis de la influencia de distintas variables sobre la conductividad térmica del hormigón y su resistencia a compresión, para ser usado en estructuras termoactivas. Se valoró la influencia del tipo de cemento, el tipo de árido y la humedad del hormigón. Se llevó a cabo una campaña experimental de probetas de hormigón H-25, elaboradas con tres tipos de cemento diferentes (CEM I, CEM II y CEM III) combinados con dos tipos de árido (calizo y silíceo) en el que se estudió por una parte la conductividad térmica del hormigón en tres grados de humedad diferentes (0%, 50% y 100% de humedad) y por otra parte la resistencia a compresión del hormigón. Los resultados de los ensayos térmicos mostraron valores de conductividad superiores en las muestras elaboradas con cemento CEM II, árido silíceo y 100% de humedad. Los resultados derivados de los ensayos a compresión indicaron que las muestras con cemento del tipo CEM I y árido calizo ofrecieron valores de resistencia a compresión superiores a las del resto de las muestras. Contrariamente a lo que se esperaba, las muestras de hormigón elaboradas con cemento CEM III no ofrecieron valores de conductividad superiores al resto de muestras. Se puede concluir que el hormigón elaborado con cemento CEM II y árido silíceo es más adecuado para su empleo en los elementos estructurales de hormigón de las estructuras termoactivas, siempre que los requerimientos estructurales no se vean comprometidos.