Influencia de la dosificación del hormigón

La relación existente entre la permeabilidad y la porosidad queda manifiesta en la medida en que los poros estén intercomunicados dando lugar a una red capilar a través de la cual pueden penetrar en el hormigón los agentes externos por procesos de adsorción, absorción y difusión. Hasta niveles del orden del 30% en volumen de la porosidad capilar la permeabilidad crece ligeramente con el incremento de la porosidad, pero a partir de este valor la permeabilidad aumenta exponencialmente, Neville, A. (1999). El valor de la porosidad está a su vez relacionado con la dosificación del hormigón en términos de la relación agua/cemento (peso de agua presente por unidad de peso de cemento, a/c), siendo mayor en la medida en que aumenta la relación a/c.

Dependiendo del tipo de agresividad al que está expuesto el elemento de hormigón, las normativas prescriben su dosificación principalmente en base a la relación agua cemento/cemento y el mínimo contenido de cemento. En el caso de la Instrucción española EHE-08 la máxima relación a/c permitida en el caso de que haya que comprobar el cumplimiento de las

limitaciones de la permeabilidad es de 0,50, (ambientes III, IV, Q, E, F) excepto para la clase de exposición H que es de 0,55.

En el estudio estadístico de la permeabilidad mediante pruebas de rango múltiple (Tablas 5-3a y 5-3b) se ha confirmado la importante diferencia de permeabilidad entre los hormigones del tipo de ambiente IIa y IIIa-IIIc, mientras que entre los hormigones IIIa y IIIc dicha diferencia no ha sido significativa representando por tanto un grupo homogéneo (Valor “X” en la misma columna) (Caso B, Tabla 5-3a), o de muy pequeña significancia (Caso B, Tabla 5-3b).

Tabla 5-3a. Pruebas de rango múltiple de la profundidad de penetración media de acuerdo al tipo de hormigón.

A. Sin considerar los resultados del tipo de hormigón IIIc

Tipo de hormigón según

clase de exposición Casos Media LS Sigma LS HomogéneosGrupos

III a 35 10,938 0,660 X II a 35 30,009 0,660 X

Contraste Significancia Diferencia +/- Límites

II a - III a * 19,071 1,87263

B. Sin considerar los resultados del grado de compresión 75 % f,cu

Tipo de hormigón según

clase de exposición Casos Media LS Sigma LS HomogéneosGrupos

III c 23 9,101 0,796 X III a 23 11,071 0,796 X II a 24 34,708 0,775 X

Contraste Significancia Diferencia +/- Límites

II a - III a * 23,638 2,230 II a - III c * 25,608 2,230 III a - III c 1,970 2,258

Tabla 5-3b. Pruebas de rango múltiple de la profundidad de penetración máxima de acuerdo al tipo de hormigón.

A. Sin considerar los resultados del tipo de hormigón IIIc

Tipo de hormigón según

clase de exposición Casos

Media LS Sigma LS Grupos Homogéneos III a 35 24,635 0,843 X II a 35 49,386 0,843 X

Contraste Significancia Diferencia +/- Límites

II a - III a * 24,751 2,390

B. Sin considerar los resultados del grado de compresión 75 % f,cu

Tipo de hormigón según

clase de exposición Casos Media LS Sigma LS HomogéneosGrupos

III c 23 21,347 1,019 X III a 23 24,257 1,019 X

II a 24 54,375 0,991 X

Contraste Significancia Diferencia +/- Límites

II a - III a * 30,1178 2,85196 II a - III c * 33,0284 2,85196 III a - III c * 2,91061 2,88884

* Indica una diferencia significativa

Los resultados anteriormente indicados pueden observarse gráficamente mediante la representación de los valores de las medias en la relación del tipo de hormigón y las profundidades de penetración media y máxima. En las Figuras 5-1a y 5-1b se puede apreciar el elevado incremento de las profundidades de penetración media y máxima del tipo de hormigón IIa respecto a los hormigones IIIa y IIIc. Entre los hormigones IIIa y IIIc la significancia de los resultados es muy baja si bien se tiene una ligera disminución de la penetración en el hormigón IIIc respecto al IIIa, como era esperable.

Figura 5-1a. Representación gráfica de los valores de las medias de la profundidad de penetración media con relación al tipo de hormigón.

Figura 5-1b. Representación gráfica de los valores de las medias de la profundidad de penetración máxima con relación al tipo de hormigón.

Los resultados obtenidos confirman las prescripciones de dosificación de la Instrucción EHE-08 para las clases de exposición en las que se debe comprobar la permeabilidad del hormigón. Observando el caso del hormigón armado se tiene que para los ambientes de mayor agresividad, IIIc y Qc, la máxima relación a/c permitida es de 0,45, mientras que para el resto de ambientes es ligeramente superior y de valor 0,50. Se confirma así

la disminución de la permeabilidad en la medida en que la relación a/c es menor. En cuanto al resto de las clases de exposición en las que no es exigible la comprobación de la permeabilidad se definen valores máximos permitidos de a/c superiores a 0,55 en todos los casos, lo que demuestra que aunque está previsto un incremento notable de la permeabilidad ésta se entiende admisible debido a la menor agresividad del exterior. Para el hormigón pretensado, ante el mayor riesgo de corrosión de las armaduras por el elevado nivel tensional al que están sometidas, se limita la relación a/c a 0,45 en algunos casos en los que el valor permitido era 0,50 en hormigón armado.

Tabla 5-4. Máxima relación a/c y mínimo contenido de cemento. Fuente: Instrucción EHE-08.

Parámetro

dosificación hormigón Tipo de

Clase de exposición

I IIa IIb IIIa IIIb IIIc IV Qa Qb Qc H F E

Máxima relación a/c Armado _{0,65 0,60 0,55 0,50 0,50 0,45 0,50 0,50 0,50 0,45 0,55 0,50 0,50} Pretensado _{0,60 0,60 0,55 0,45 0,45 0,45 0,45 0,50 0,45 0,45 0,55 0,50 0,50} Mínimo contenido de cemento Armado _{250 275 300 300 325 350 325 325 350 350 300 325 300} Pretensado _{275 300 300 300 325 350 325 325 350 350 300 325 300}

Comprobación de permeabilidad no exigida

Prof. de penetración media ≤ 30 mm ; Prof. de penetración máxima ≤ 50 mm Prof. de penetración media ≤ 20 mm ; Prof. de penetración máxima ≤ 30 mm

La representación grafica de los valores medios de las profundidades de penetración media y máxima resultantes en las probetas patrón de las amasadas de hormigón fabricadas para cada uno de los tres tipos de hormigón en función de la relación a/c, pone de manifiesto su correspondencia con las investigaciones realizadas por Zregh (Figura 2-6) y Galligo y Rodriguez (Figura 2-8).

Figura 5-2. Relación entre la permeabilidad y la relación agua/cemento.

Revisando los valores máximos permitidos por la I.EHE-08, se confirma que los valores medios de las profundidades de penetración media y máxima obtenidos en los ensayos, cumplen las limitaciones fijadas para los tipos de ambiente IIIa y IIIc.