Diseño de hormigones autocompactables utilizando como aditivo el Bioben

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(1)Pensamiento. Página I.

(2) Pensamiento. Página I.

(3) Pensamiento. Escucha lo que las otras personas tienen que decir, es importante (…) Haz de los obstáculos escalones para aquello que quieres alcanzar. Más no te olvides de aquellos que no consiguieron subir en la escalera de la vida (…) Charles Chaplin.. Pensamiento. Página I.

(4) Pensamiento. Página I.

(5) Agradecimientos. Agradezco a todas aquellas personas que de una forma u otra contribuyeron a forjarme en la vida como una profesional más. Agradezco a: A mis padres, Hilda y Mario por toda su dedicación en forjarme como una profesional para la vida. A Camilo A. González Díaz, mi tutor, que a pesar de su escaso tiempo se mantuvo al tanto de mi trabajo, ayudándome en todo desinteresadamente. A mi familia, tía Olguita, tío Mayin, tía Betty, mi hermanita Rachel, Olga, tío Pablito que me ayudaron a seguir los pasos por el camino correcto. A mi novio Yander y su familia que siempre estuvieron a mi lado a lo largo de estos 5 años apoyándome y dándome su amor incondicional. A mis amigos y compañeros de aula que compartieron conmigo los mejores 5 años de mi vida. A todos los profesores que me ayudaron tanto en mi trabajo de diploma como en mi carrera a lograr de mí lo que soy hoy. Al Ing. Yosbany Díaz por su ayuda y preocupación, demostrándome ser una persona de grandes sentimientos. Al Dr. Raúl González por su dedicación a pesar de su escaso tiempo. A mis compañeros de aula Julio, Cepeda y Alain por su ayuda incondicional a pesar de no tener tiempo para sus trabajos de diploma. A quienes han tocado mi vida de una u otra manera. A quien me hace sonreir cuando de veras lo necesito. A quien me hace ver el lado bueno de las cosas cuando prefería ver solo lo malo. A quien quiero decir cuanto aprecio su amistad o su amor. Muchas Gracias.. Agradecimientos.. Página II.

(6) Agradecimientos.. Página II.

(7) Dedicatoria. Con todo mi amor y cariño, el mismo que he recibido de ellos a lo largo de mi vida:. A mis padres.. Dedicatoria. Página III.

(8) Dedicatoria. Página III.

(9) Resumen. El siguiente trabajo de diploma recoge investigaciones realizadas para desarrollar el diseño de hormigones autocompactables, utilizando la “Teoría de los coeficientes separadores”. Entendiéndose como hormigón autocompactable a la mezcla que se coloca en los encofrados sin necesidad de compactación mecánica interna ni externa. Se realizó una revisión del estado del arte donde se hacen referencias desde el surgimiento de dicho hormigón así como sus propiedades, ensayos que se le realizan, materiales componentes y ventajas, sin dejar de mencionar deficiencias, importancia y las exigencias que debe reunir para aportar su autocompactabilidad. Se describió y demostró la validez de la teoría en el diseño de los hormigones autocompactables, logrando dicho hormigón y sus propiedades, comprobados a través de ensayos realizados, así como su resistencia. Se analizaron y discutieron los resultados correspondientes a los ensayos realizados a través de gráficos y tablas con los valores obtenidos, llegando así a conclusiones y recomendaciones de dicho trabajo.. Resumen. Página IV.

(10) Abstract. The following Diplom Work deals with investigations carried out to develop the design of self-compacting concretes, using the “Separating Coefficients Theory”. Understanding as self-compacting concrete the mixture that is placed in the formworks without necessity of internal neither external mechanical compacting process. A state of the art revision was carried out where they are made references from this concrete emergence as well as its properties, tests carried out to it, component materials and advantages, also mentioning it’s deficiencies, importance and the demands that it should gather to offer it’s self-compacting capacity. It was described and demonstrated the validity of the theory in the design of these self-compacting concretes, achieving the same ones and their properties, proven through tests carried out to them, as well as their strength. They were analyzed and discussed the results corresponding to the carried out tests with the obtained values through graphics and charts, thus arriving to conclusions and recommendations of this work.. Abstract. Página V.

(11) Abstract. Página V.

(12) Índice.. Pág.. Pensamiento………………………………………………………………………….I Agradecimientos……………………………………………………………………. II Dedicatoria……………………………………………………………………………III Resumen……………………………………………………………………………...IV Abstract………………………………………………………………………………...V Introducción…………………………………………………………………………...1. Capítulo 1 Estado del Arte de los hormigones autocompactables……………………………………………………………..4 1.1 Antecedentes……………………………………………………………………..4 1.2 Surgimiento del Hormigón Autocompactable…………………………….......5 1.3 Aplicaciones del HAC……………………………………………......................6 1.4 Definición de Hormigón Autocompactable…………………………………...7 1.5 Exigencias que debe reunir un HAC………………………………………….8 1.6 Materiales componentes del Hormigón Autocompactable………………….8 1.7 Dosificaciones de materiales………………………………………………......10 1.8 Fabricación y amasado…………………………………………………………12 1.9 Propiedades del HAC en estado fresco………………………………………13 1.9.1Descripción de ensayos realizados en su estado fresco………………….14 1.10Propiedads del HAC endurecido………………………………………….......18 1.11Colocación en obra del Hormigón Autocompactable……………………….21 1.12Control de calidad……………………………………………………………....21 1.12.1Precauciones especiales que pueden tomarse para el control de la calidad del HAC……………………………………………………………………...22 1.12.2Especificaciones para ensayos de control al HAC……………………….23 1.13Costo del Hormigón Autocompactable……………………………………….24 Índice. Página VI.

(13) 1.14Necesidades futuras…………………………………………………………..25 Conclusiones Parciales……………………………………………………………25. Capítulo 2 Fundamentación y parte experimental de la investigación……………………………………………………………………27 2.1Caracterización de los materiales utilizados en la investigación…………27 2.1.1Áridos…………………………………………………………………………..27 2.1.1.1Árido grueso………………………………………………………………...27 2.1.1.2Árido fino…………………………………………………………………….28 2.1.2Cemento……………………………………………………………………….29 2.1.3Agua…………………………………………………………………………....30 2.1.4Aditivo…………………………………………………………………………..31 2.1.5Puzolana……………………………………………………………………….31 2.2Determinación de dosificación de la mezcla de hormigón………………...32 2.3 Análisis de la influencia de la cantidad de arena en el consumo de agua de las mezclas de hormigón…………………………………………………………..42 2.4Determinación de las relaciones en que han de mezclarse los materiales que componen el hormigón a partir de la “Teoría de los coeficientes separadores”…………………………………………………………………………43 2.4.1Conclusiones de la teoría……………………………………………….........45 2.5. Relación. entre. teoría. de. coeficientes. separadores. y. hormigón. autocompactable…………………………………………………………………….46 2.6Parte Experimental………………………………………………………………46 2.6.1Efecto del aditivo Micro-ben en la fluidez de las pastas por el cono de Marsh…………………………………………………………………………………46 2.6.1.1Materiales utilizados………………………………………………………...47 2.6.1.2Resultados de los experimentos realizados………………………….......48. Índice. Página VII.

(14) 2.6.1.3 Modelación de la influencia del aditivo en la fluidez de la pasta de cemento………………………………………………………………………………48. 2.7Determinación del volumen de pasta mínimo para obtener un Hormigón Autocompactable……………………………………………………………………..49. Capítulo 3 Análisis y discusión de los resultados…………………53 3.1Comportamiento de la concentración de cemento en la pasta a partir de la variación del porciento de sustitución de cemento por Zeolita……………........53 3.2Comportamiento de coeficiente separador de la mezcla de áridos a partir de la variación del porciento de sustitución de cemento por adición………………54 3.3Obtención del modelo que relaciona la resistencia a compresión y la variación. del. porciento. de. sustitución. de. cemento. por. adiciones. puzolánicas…………………………………………………………………………..56 3.4Ejemplo para el diseño de un HAC mediante la “Teoría de los coeficiente separadores a partir de la resistencia a los siete días…………………………..58 3.5Consideraciones de las propiedades autocompactables de los hormigones obtenidos……………………………………………………………………………..60 Conclusiones………………………………………………………………………...61 Recomendaciones…………………………………………………………………..62 Referencias Bibliográficas…………………………………………………….........63 Bibliografía Consultada……………………………………………………..............65 Anexos………………………………………………………………………………...69. Índice. Página VIII.

(15) Índice. Página VIII.

(16) Introducción: El hormigón autocompactable es un hormigón muy fluido que se vierte sin necesidad de vibrar, y que en su estado endurecido cumple con todos los requisitos del hormigón ordinario. El hormigón autocompactable (HAC) es una nueva y emergente tecnología en la industria del hormigón. Este se caracteriza por su alto grado de trabajabilidad y su capacidad de fluir a través de elementos estructurales congestionados bajo. la acción de su propio peso,. rellenando todos los espacios de forma adecuada sin segregarse y sin necesidad de compactación externa. En términos reológicos, el HAC se diferencia del hormigón vibrado por su bajo límite elástico y viscosidad moderada, lo que le permite alcanzar fluidez alta y mantener su homogeneidad. El HAC contiene básicamente los mismos componentes que el hormigón (cemento, áridos, arena, adiciones, agua, y aditivos), pero existe una clara diferencia en la composición final de la mezcla, ésta tiene un alto volumen de adiciones, tales como caliza o cenizas volantes, mayor contenido de superplastificantes, y el tamaño máximo del árido grueso es menor. En general, la composición final del HAC implica mayor contenido de pasta y menor contenido de grava. Este hormigón es más exigente en cuanto a la uniformidad de las materias primas y a las variaciones de dosificación, por lo cual es necesario cuidar especialmente el almacenamiento de materias primas y el contenido de agua de los áridos. Las exigencias que debe reunir son: Capacidad de llenado bajo acción de su peso propio, facilidad de paso para atravesar los obstáculos sin segregación, estabilidad para mantenerse homogéneo. Para caracterizar al hormigón autocompactable en estado fresco se emplean ensayos de tipo ingenieril que se destacan por su sencillez, economía y facilidad de realización en obra. Sin embargo estos métodos, aún algunos más sofisticados, pocas veces permiten calificar en forma absoluta el comportamiento del hormigón fresco; por ejemplo se reconoce que dos hormigones con un mismo valor de asentamiento pueden tener distinta trabajabilidad, o que dos hormigones que se comportan en forma similar en condiciones de reposo pueden diferir substancialmente cuando se les somete a movimiento.. Introducción.. Página 1.

(17) Situación problémica: La inversión en medios, mano de obra y mantenimiento de la maquinaria necesaria para la compactación del hormigón, ha sido una problemática en el proceso de su puesta en obra. En los años 80 se desarrolló en Japón la tecnología del hormigón autocompactable que constituyó un paso importante en el ahorro de medios de compactación y mano de obra. En Cuba esta tecnología solo ha sido estudiada y aplicada puntualmente. Una característica del hormigón autocompactable es el uso de aditivos fluidificantes de alto poder que le aporta fluidez y la capacidad de autocompactarse. En la actualidad el CIDEM está analizando el uso un aditivo biológico de producción asequible llamado Bioben, el cual está demostrado que actúa como fluidificante. La necesidad de diseñar hormigones autocompactables utilizando el Bioben como aditivo para así disminuir los costos es nuestra principal situación problemática. Problema: ¿Podrá ser utilizado el aditivo Bioben de tipo orgánico, para fabricar hormigones autocompactables en las condiciones actuales de Cuba?. Objetivo general: Fabricar a nivel de laboratorio, empleando la Teoría de los coeficientes separadores y el aditivo orgánico Bioben, hormigones autocompactables para atenuar los costos del hormigón en Cuba.. Objetivos específicos: 1- Revisar el nivel existente tanto en Cuba como en el mundo de la tecnología en hormigones autocompactables y el uso del Bioben como aditivo. 2- Comprobar el efecto plastificante del aditivo Bioben en hormigones autocompactables. Introducción. Página 2.

(18) 3- Caracterizar los materiales disponibles en la provincia para la fabricación de hormigones autocompactables. 4- Fabricar mezclas de hormigón autocompactable con los materiales disponibles en la provincia.. Hipótesis: Si utilizo Bioben como aditivo, podré fabricar hormigones autocompactables generando un ahorro significativo de recursos humanos, monetarios y de equipamiento.. Aportes: Científico-Técnico: Introducción de hormigones autocompactables utilizando Bioben como aditivo.. Metodológico: Se establece un procedimiento para el diseño racional de mezclas de concreto.. Económico: Evita la inversión en maquinaria y electricidad, lo que trae consigo un considerable ahorro monetario. Se eliminan los costos de aditivos químicos al sustituirse por un aditivo muy barato y de producción nacional. (Bioben). Novedad: Se introduce hormigones autocompactables utilizando como aditivo Bioben y se desarrolla un método de diseño racional.. Introducción. Página 3.

(19) Introducción. Página 3.

(20) Capítulo I. Estado autocompactables.. del. Arte. de. los. hormigones. 1.1 Antecedentes. El hormigón hidráulico tal y como lo conocemos hoy debe su desarrollo al surgimiento del cemento Portland que según Juan de las Cuevas su invención data desde 1811, aunque no fue patentado hasta el 18 de noviembre de1824 por Joseph Aspdin. La primera fábrica fue construida en 1940 en Francia, no fue hasta 1871 que apareció la primera fábrica en América, Estados Unidos. En 1895; 24 años después nuestro país tuvo su primera industria para producir cemento con una capacidad de 20 ton diarias (6000 ton/año). Al triunfo de la revolución el potencial. instalado en Cuba era de 598 000 ton/año, en la actualidad la. capacidad real instalada está alrededor de 10 veces más. A pesar de que el surgimiento del cemento Portland constituyó un acelerado desarrollo en la industria de la construcción, trajo consigo una fuente depredadora del medio ambiente, ante todo por el alto consumo energético con su correspondiente emisión de CO2 y por el origen de la materia prima (recursos provenientes de fuente no renovables). Hace pocas décadas la humanidad no tenía conciencia del peligro que se avecinaba con el deterioro del medio ambiente, la racionalización del uso de cemento constituía únicamente un problema económico. Hoy, donde el medio ambiente esta siendo destruido por el propio hombre la palabra racionalizar cemento está envejeciendo, dando paso a una concepción más radical optimizar. La optimización del consumo de cemento ha sido una preocupación de la ciencia mundial, no obstante la concepción actual es mucho más abarcadora y se ha enfocado al ahorro de energía en el proceso de puesta en obra del hormigón que incluye fabricación, transportación, colocación y compactación. La tecnología de compactación del hormigón ha sido tema de estudio a lo largo de los años por la importancia que tiene para la fabricación de estructuras de Capítulo 1 Estado del arte de los hormigones autocompactables.. Página 4.

(21) hormigón. Esta compactación puede ser de tipo manual o mecánica. Los métodos mecánicos conocidos son: con vibración, con pisones mecánicos, con presión estática, con centrifugación, con mesa de golpes y combinado. Estos métodos de compactación sin duda son muy eficaces además de necesarios ya que la mezcla de hormigón debe envolver la armadura y llenar bien el molde del encofrado, además de obtener una superficie lisa que no deje ver ninguna fisura abierta, ni la armadura, siendo esta una de las ventajas que proporciona la compactación del hormigón. Los inconvenientes de la compactación mecánica son la afectación provocada al medio ambiente y el alto consumo de energía eléctrica; que en nuestros días la producción de la misma se vuelve muy costosa. Debido a la aparición de esta problemática, al desarrollo de los aditivos de tipos reductores o plastificantes y el avance en la tecnología del hormigón bombeable surge la concepción de hormigón autonivelable que no es más que la obtención de hormigones muy fluidos a base de plastificantes de forma tal que no afecte la relación agua/ cemento. De esta manera surge en Japón un hormigón capaz de llenar. los. moldes por la. acción. de su. propio. peso,. el. hormigón. autocompactable.. 1.2 Surgimiento del hormigón autocompactable. Desde los años 70, debido a la aparición de aditivos fluidificante y superfluidificantes de altas prestaciones, se han utilizado hormigones de elevada consistencia sin necesidad de añadir una gran cantidad de agua y con una mayor facilidad de colocación. (14, 16, 2, 8, 20) Ese hormigón que puede ser colocado sin utilizar ningún medio de compactación, y que llenase por gravedad los moldes de las piezas sin sufrir defectos de hormigonado ni segregación, nació con los trabajos del Prof. Okamura en Japón. (9). , que a partir de 1983 desarrolló esta línea de. investigación, consiguiendo en 1988 un prototipo de hormigón colocable en obra sin utilizar medios de compactación. Además resultaba, en cuanto a propiedades del hormigón endurecido, semejante a los hormigones habituales compactados mediante vibrado. Capítulo 1 Estado del arte de los hormigones autocompactables.. Página 5.

(22) 1.3 Aplicaciones del hormigón autocompactable. Los hormigones autocompactables recientemente se han utilizado en Japón en grandes estructuras de ingeniería civil, como un gran tanque de almacenamiento de gas (12000 m³), en las anclas del puente suspendido Akashi-Kaikio, con una luz intermedia de 1990 m (140 000 m³) y en el edificio Lanmark Tower en Yokohama. Según el artículo de opinión Hormigón autocompactable ¿Una revolución en el concepto y aplicaciones del hormigón? (11). en Suecia se han hecho con H.A.C tres puentes y varios edificios utilizado. también en Francia donde se han colocado más de 50.000m3 de hormigón entre 1997 y 2000. Sus primeras y más frecuentes aplicaciones son las grandes obras “in situ”, y por tanto su fabricación se hace en centrales de hormigón preparado o en plantas de obra, pero pronto ha encontrado otras aplicaciones. más. específicas. como. las. reparaciones. en:. túneles,. cimentaciones, colectores, etc. (11) Este hormigón es actualmente utilizado por la mayoría de los prefabricadores de Holanda, un 40% de los del Reino Unido y también en los prefabricados de bastantes países europeos. En nuestro país, en este campo se está empleando, pero en un volumen relativamente pequeño comparado con la importancia del sector. Otro de los países en el que se ha estado utilizando el HAC es en España, donde se ha aprovechado en algunas partes de obras “in situ” y en general los resultados han sido satisfactorios como en el arco mixto del puente de la Ronda de la Hispanidad (Zaragoza) y en el edificio para el Ayuntamiento de Mollet del Vallés (Barcelona), pero su implantación generalizada ha colisionado con inconvenientes de tipo económico y de aceptación de la tecnología. (11, 5) Hasta la fecha, se han realizado un gran número de estructuras y elementos de hormigón, incluyendo: pisos y losas armadas, elementos modulares de sólo algunos centímetros de espesor, vigas y otros elementos pretensados, muros densamente armados en viviendas edificios y estanques, revestimiento de túneles, puentes, rellenos de difícil acceso y especialidades arquitectónicas con superficies complejas. (18) Otro país beneficiado con esta nueva tecnología es Chile, donde ya se está utilizando para la construcción de estructuras, encontrando una entusiasta Capítulo 1 Estado del arte de los hormigones autocompactables.. Página 6.

(23) acogida por parte de empresas constructoras, prefabricadores y proyectistas, haciendo al usuario elegir esta nueva tecnología.(18) El hormigón autocompactable es ideal para formas complejas como elementos verticales de gran altura y mucho refuerzo, en elementos donde la terminación superficial tenga una importancia destacada y donde sea dificultoso obtener la fluidez y adecuada consolidación del hormigón, permitiendo también hacer aquello que se pensaba era imposible de realizar en el pasado. (18). 1.4 Definición de hormigón autocompactable. Los doctores Jaime Fernández Gómez y Manuel Burón Maestro, en su Guía Práctica para la utilización del hormigón autocompactante. (15). definen al. hormigón autocompactante como aquel hormigón diseñado de forma especial para que posea una consistencia muy fluida, capaz de llenar los moldes y encofrados por gravedad, sin ayuda de medios de compactación externos. Debe mantenerse homogéneo y estable tanto en el transporte como en la puesta en obra, no produciendo segregaciones y siendo capaz de atravesar los obstáculos que constituyen las armaduras. Tal consistencia presenta cierta viscosidad que diferencia este hormigón del hormigón convencional de consistencia fluida. Esta. definición. es. autocompactante. (8). similar. a. la. expuesta. en. el. artículo. Hormigón. . Primera presentación en Argentina, del centro técnico. Loma negra donde se definió como hormigón autocompactante a la mezcla que se coloca en los encofrados sin necesidad de compactación mecánica interna ni externa, con capacidad de sortear las barras de armadura sin dificultad y sin observarse segregación de sus materiales componentes. Además, presenta una excelente terminación superficial, hecho que disminuye sensiblemente las reparaciones que deben realizarse comúnmente por defectos de compactación (7). .. A pesar de. consultar. varias literaturas las. cuales se referenciaron. anteriormente podemos apreciar que sus autores coinciden en que el hormigón autocompactable debe poseer capacidad de paso, fluidez y capacidad de relleno, tres características fundamentales que brindan ventajas como: una Capítulo 1 Estado del arte de los hormigones autocompactables.. Página 7.

(24) rápida y simple colocación, acceso a zonas con elevadas congestión de armaduras, ausencia de compactación mecánica, excelente terminación superficial, posibilidad de reducción de costos globales (optimización de personal y equipos), incremento de la calidad y confiabilidad de las estructuras y un mejoramiento de las condiciones de seguridad e higiene del trabajo debido a menores niveles de ruido.. 1.5 Exigencias que debe reunir un hormigón autocompactante. Las exigencias que debe reunir este hormigón expuestas en la Guía Práctica para la utilización del hormigón autocompactante (15) son las siguientes: . Capacidad de llenado bajo acción de su peso propio, llenando. completamente los moldes, o encofrados. . Facilidad de paso, para atravesar los obstáculos que se encuentra en su. camino, en especial las armaduras, sin segregación (sangrado de la lechada o bloqueo del árido) ni creación de nidos de árido grueso. . Estabilidad para mantenerse homogéneo y sin segregación durante el. transporte y la colocación. Estas exigencias son las que le aportan al hormigón la autocompactabilidad. (15, 16). Siendo su rasgo distintivo frente a los hormigones convencionales su comportamiento en estado fresco.. 1.6 Materiales componentes del hormigón autocompactante. Este revolucionario hormigón se logra utilizando aditivos químicos de última generación que actúan por diferentes mecanismos. Mediante su absorción superficial y el efecto de separación espacial de las partículas de cemento, en paralelo al proceso de hidratación, se obtiene una alta fluidez con un fuerte comportamiento autocompactante en conjunto con una alta cohesión de la mezcla permitiendo el vaciado y escurrimiento del hormigón sin ninguna segregación o exudación. Tampoco hay cambios significativos en el fraguado y endurecimiento. de. la. mezcla.. (18). La. obtención. Capítulo 1 Estado del arte de los hormigones autocompactables.. de. un. hormigón Página 8.

(25) autocompactante requiere de un estudio detallado de cada caso en particular. Para ello se analizan los elementos a confeccionar y los materiales disponibles. Luego se ajusta la dosificación para conseguir la fluidez y cohesión requerida. (18). Los materiales componentes del hormigón autocompactante son los habituales empleados en los hormigones ordinarios, pudiendo señalarse al respecto, que pueden utilizarse los mismos cementos que para los hormigones estructurales normales, siendo idénticas las prescripciones referentes a la durabilidad y a los usos adecuados. En cuanto a las especificaciones físico- químicas de los áridos son idénticas, únicamente hay que ser más estricto en las exigencias del tamaño máximo del árido, para favorecer el paso del hormigón por todas las zonas del elemento a hormigonar. (15, 13) También hay que tener en cuenta que estos hormigones necesitan la adición de finos. Normalmente el árido que pasa por el tamiz 0.125 mm se considera como un aporte adicional de filler a efectos de establecer la dosificación. El módulo de finura de la arena no debe tener variaciones superiores a. 0.20. mm para garantizar la estabilidad de las propiedades en la producción. En cuanto a los aditivos a utilizar son obligatorios los superfluidificantes de última generación (de cadena larga) y, en general, en concentraciones superiores a las habitualmente recomendadas. Pueden incorporarse otros aditivos para modificar la viscosidad, incorporadores de aire ocluido, retardadores de fraguado, etc. (15, 5) Los aditivos modificadores de la viscosidad. permiten disminuir los efectos. negativos de falta de uniformidad en la dosificación de la cantidad de agua y de la granulometría de los áridos. Aunque su empleo en estos hormigones no es imprescindible, utilizados de forma conjunta con los superfluidificantes de última generación (englobados en la normativa actual dentro de los superplastificantes) permiten obtener hormigones autocompactables estables y de gran fluidez. (15). capaz de reducir el contenido de finos contribuyendo al. hacer de este tipo de hormigón un hormigón de uso diario. Estos aditivos de tipo F según la ASTM C494 (4) constituyen el desarrollo más importante de la industria química en el campo del hormigón. Estos se identifican por 3 formulaciones básicas: LM – Lignosulfonatos modificados. Capítulo 1 Estado del arte de los hormigones autocompactables.. Página 9.

(26) NFS- Naftaleno formaldehido sulfonato. MFS- Melamina formaldehido sulfonato. Los últimos diseños de aditivos además de lograr reducciones del agua de amasado de hasta un 40% logran mantenimientos muy prolongados de la consistencia de la mezcla (Copolímeros vinílicos y Policarboxilatos) propiciando el logro más reciente: Hormigones Autocompactantes. En cualquier caso deberán hacerse los ensayos previos antes del empleo del hormigón, para verificar la compatibilidad entre aditivos y, en especial, entre estos y el cemento. (3) Una de las características más destacadas de la mezclas del HAC es su alto contenido de material fino. El contenido de material fino no puede consistir sólo en cemento, porque esto conllevaría un excesivo calor de hidratación, y por eso se añaden las adiciones. (14) Se pueden dividir las adiciones en dos grupos. El primer grupo incluye las adiciones como la puzolana natural, humo de sílice, cenizas volantes y la escoria siderúrgica, que son materiales inorgánicos con propiedades puzolánicas.(14) El segundo grupo de adiciones son las adiciones inertes también llamados fillers. El filler de caliza es el más común entre este grupo. Este tipo de adición no reacciona químicamente con los otros componentes de la mezcla, pero si mejora la trabajabilidad. El filler de caliza (CaCO3) es el más utilizado en las mezclas del HAC. Este es un material natural que se tritura finamente hasta llegar a una finura equivalente a la del cemento. La función del filler es principalmente de carácter físico, ya que mejora algunas de las propiedades del hormigón, como la exudación, tendencia a agrietarse o permeabilidad. (14). 1.7 Dosificaciones de materiales. La dosificación de los hormigones autocompactantes según la Guía Práctica para la utilización del hormigón autocompactante. (15). sigue un procedimiento. diferente al de los hormigones convencionales, y requiere prestar mucha atención a las propiedades del hormigón fresco. Hay que considerar, básicamente. los. siguientes. Capítulo 1 Estado del arte de los hormigones autocompactables.. aspectos:. Página 10.

(27) . Elegir el tipo y cantidad de cemento en función de las condiciones de. durabilidad de la obra y de la posible interacción con los aditivos y adiciones. . Fijar una relación a/c primaria en función de las condiciones de. durabilidad y de la resistencia deseada, aunque este dato es solo orientador y deberá ser fijado experimentalmente. . Estudiar la composición de la pasta (cemento+ filler + adiciones + agua).. En esta fase hay que realizar ensayos específicos para la determinación de la fluidez de la pasta, mediante el cono de Marsh u otros, y para asegurar una adecuada viscosidad. Para ello se tantean distintas relaciones agua/ (cemento +filler + adiciones), variando entre 1,0 y 1,5 en volumen, hasta determinar la idónea. . Estudiar la cantidad de superplastificantes, realizando el ensayo anterior. o el ensayo del cono en “V”, con valores de relación agua/ (cemento + filler + adiciones) entre el 70% y el 90% del determinado anteriormente y variando la dosificación de superplastificante. . Fijado el contenido de aire ocluido (alrededor del 2% salvo exigencias de. resistencia a la helada), el contenido de cemento y el de pasta, se define el volumen de árido, debiendo estar el árido grueso comprendido entre el 50% y el 60% del total (árido grueso + arena). La arena debe mantenerse entre el 40% y el 50% de dicho total, tomando como arena la fracción comprendida entre los 4mm y los 0,125mm.. . Definida la composición, deben hacerse pruebas finales con el hormigón,. de tal forma que se obtengan las propiedades de hormigón freso y hormigón endurecido deseadas. Puede modificarse en esta fase el contenido de aditivo superplastificante o incorporar un aditivo modulador de la viscosidad, para llegar al fin deseado. (15) En España el equipo del Departamento de la Ingeniería de la Construcción de la Universidad Politécnica de Cataluña, formado por Ravindra Gettu, Antonio Capítulo 1 Estado del arte de los hormigones autocompactables.. Página 11.

(28) Aguado, Luis Agulló, Paulo C.C. Gómez y otros, llevan tiempo desarrollando estudios de dosificación de este tipo de hormigones y tienen gran cantidad de publicaciones al respecto. El procedimiento utilizado por este equipo expuesto en el articulo de opinión Hormigón autocompactable. ¿Una Revolución en el concepto y aplicaciones del hormigón? De Manuel Esteban García. (11). , consiste. básicamente en lo siguiente: . Definir. la composición de la pasta, que a su vez se divide en la. determinación del superplastificante a emplear, es decir la relación sp/c, mediante el cono de Marsh, obteniendo el punto de saturación en el cual incrementos de la cantidad de superplastificante no producen un aumento significativo de la fluidez. . Dosificación de filler o finos a emplear, relación f/c. Se emplea el ensayo. de ini-slump que es un cono de 57 mm de altura y 38 mm de diámetro en el que se mide la extensión final de la pasta junto con el tiempo que tarda en alcanzar el diámetro 115 mm (T115). . Relación arena/grava, se fija siguiendo el criterio de máxima compacidad. en seco y sin compactar. . Por último hay que optimizar el contenido de pasta probando diferentes. cantidades de pasta y realizando ensayos de fluidez, facilidad de paso entre armaduras y estabilidad ante la segregación. Además de fijar las relaciones citadas en laboratorio es aconsejable hacer pruebas con armaduras y dimensiones reales, ya que ahí se verá su capacidad para avanzar entre las armaduras, rellenar todos los huecos y hacerlo sin disgregación. Es posible obtener hormigones autocompactables de muy diferentes resistencias y en ningún caso esto va a ser una limitación en las prestaciones del hormigón, ya que se obtiene perfectamente resistencias superiores a los 70 MPa. (11, 15, 1, 16). 1.8 Fabricación y amasado. Para la fabricación y el amasado de los hormigones autocompactantes no es preciso seguir reglas especiales, son válidos los mismos equipos y medios que se utilizan en los hormigones normales. Únicamente hay que señalar que el hormigón autocompactante es más exigente en cuanto a la uniformidad de las Capítulo 1 Estado del arte de los hormigones autocompactables.. Página 12.

(29) materias primas y a las variaciones de dosificación, por lo cual es necesario cuidar especialmente el almacenamiento de materias primas, contenido de agua de los áridos, y mantener la plana bajo supervisión y calibración, mediante un programa de control de calidad eficaz. En la Guía Práctica para la utilización del hormigón autocompactante. (15). se. dice que el amasado puede requerir mayor tiempo del habitual, debido al alto contenido en pasta de las mezclas coincidiendo dicho criterio con Manuel Esteban García en su articulo Hormigón autocompactable ¿Una revolución en el concepto y aplicaciones del hormigón?. (11). . Debido precisamente a la gran. cohesión que experimentan estas mezclas, se pueden formar grupos o bolas de áridos segregados, que no es fácil dispersar en el resto de la masa. Es más conveniente amasar la mezcla menos fluidificada, y una vez que esté homogéneamente mezclada añadir al resto del agua y el aditivo. En cualquier caso, la adición del aditivo o de los aditivos, deberá realizarse siguiendo las indicaciones del fabricante, y en función de las condiciones de transporte a obra, pudiendo ser conveniente el añadir el aditivo ya en obra. En cuanto al amasado si este se realiza en una amasadora fija de eje forzado, y posteriormente se carga en camiones se obtiene una mejor mezcla que cuando se amasa directamente en camión, si no se realiza de esta forma es conveniente guardar algunas precauciones para obtener una mezcla más homogénea. (15, 16). 1.9 Propiedades del hormigón autocompactable en estado fresco. Las propiedades de los hormigones autocompactante en estado fresco suelen medirse. por. una. serie. de. ensayos. que. tratan. de. identificar. la. autocompactabilidad del hormigón. Los ensayos convencionales no sirven para determinar estas propiedades, y se han. desarrollado. normalizados.. ensayos específicos, algunos de los cuales están. (15, 13). Básicamente podríamos clasificar estos ensayos de la forma siguiente: Capítulo 1 Estado del arte de los hormigones autocompactables.. Página 13.

(30) Tabla No 1.1Ensayos para la medida de las propiedades plásticas.. Método de ensayo. Característica medida. Caja en “L”. Capacidad para el paso y resistencia a formar obstrucciones Caja en “U” Capacidad para el paso y resistencia a formar obstrucciones Anillo en “J” Capacidad para el paso y resistencia a formar obstrucciones Ensayo de flujo Resistencia a la segregación, estabilidad y asentamiento. T50 Resistencia a la migración de aire. Viscosidad. Índice visual de estabilidad. Resistencia a la segregación, estabilidad y asentamiento. (IVE) Resistencia a la migración de aire. Viscosidad. Extensión de flujo.. Resistencia a la segregación, estabilidad y asentamiento. Resistencia a la migración de aire. Viscosidad.. Tabla No 1.2Ensayos para situaciones especiales.. Método de ensayo Ensayo de estabilidad de pantalla. Ensayo de Bleeding Embudo en “V” Anillo en “J”. Característica medida Segregación estática. Resistencia al asentamiento. Resistencia a la segregación dinámica Capacidad de paso Resistencia a formar bloqueos Segregación dinámica Capacidad de paso. 1.9.1 Descripción de ensayos realizados al HAC en su estado fresco. A. continuación. describiré. algunos. de. los. ensayos. Capítulo 1 Estado del arte de los hormigones autocompactables.. más. habituales:. Página 14.

(31)  Ensayo de extensión de flujo. Este ensayo es el más difundido debido a la sencillez, y al utilizar el mismo cono que se utiliza para el ensayo de asentamiento en cono de Abrams habitual, según la norma UNE 83313:1990, utilizando una placa para realizar el ensayo de dimensiones suficientes (mínimo 800x800mm) y 2mm de espesor, pintando circunferencias de 200mm y 500mm de diámetro centradas y marcadas en la superficie. Adicionalmente se necesita un cronómetro con apreciación de segundos y una cinta métrica. Básicamente el ensayo consiste en rellenar el cono de Abrams de una sola vez centrado en la circunferencia de 200mm de diámetro, practicando este relleno sin compactar de ninguna forma el hormigón. Se nivela el hormigón en la superficie y antes de que pasen 2 minutos se levanta verticalmente el cono de forma cuidadosa y continua (entre 2 y 3 segundos), dejando que el hormigón se extienda. Hay que determinar el tiempo que tarda el círculo de hormigón en alcanzar el círculo marcado, y calculando la media. Con ello se obtienen dos parámetros de este ensayo, el valor T 50, es decir el tiempo que se tarda en alcanzar el círculo de 500mm, y el diámetro final del hormigón extendido, ensayo que debe repetirse si difieren los dos diámetros medidos en más de 5cm.. (15). Según los resultados de dicho ensayo se establece una clasificación. para los hormigones. (Ver anexo 1)..  Determinación del tiempo de flujo. Ensayo del embudo en V. Una vez cerrada la compuerta inferior de dicho embudo, se llena de manera continua y sin ningún tipo de compactación. Antes de que transcurran 10 segundos se realiza la apertura de la base y se mide el tiempo que tarda el volumen total del hormigón en salir.. Capítulo 1 Estado del arte de los hormigones autocompactables.. Página 15.

(32) Cuando sea necesario, para conocer la pérdida de autocompactabilidad en el tiempo, conviene repetir el ensayo al menos 2 veces, en intervalos de 5 minutos.. (15). De acuerdo con este ensayo los hormigones obtienen una. clasificación. (Ver anexo 2).  Ensayo de caja en L. Este ensayo se realiza mediante una caja en L provista de una serie de 2 ó 3 barras y una trampilla.. Hay. que. realizar. unas. marcas. longitudinalmente sobre el fondo de la caja a 200 y 400 mm. Este ensayo se basa en determinar el tiempo que se tarda el hormigón en alcanzar estas marcas, así como las alturas h 1 y h2. Los tiempos t20 y t40 reflejan el grado de fluidez de la mezcla, y se recomiendan valores t20<1,5 segundos y t40<2,5 segundos. (15) El otro parámetro determinado es el coeficiente h2/h1, y en función de él se definen dos clases de hormigones. (Ver anexo 3).  Ensayo del anillo japonés. Para este ensayo se utiliza un anillo de 30 cm de diámetro y 12 cm de altura, el cual tiene unas barras perimetrales. Sobre la misma placa utilizada para el ensayo de extensión de flujo, en marcado,. la que se ha. adicionalmente,. una. circunferencia de 30 mm de diámetro concéntrica con las indicadas, se coloca el cono utilizado para el asiento en cono de Abrams en el centro del anillo, en posición normal o invertida, y se rellena por simple caída. Una vez relleno se levanta y se deja salir el hormigón. El objetivo del ensayo es obtener el diámetro final de extensión, atravesando la muestra de. hormigón. las. barras,. expresado. como. lectura. de. dos. lecturas. perpendiculares. Esta medida no debe ser inferior en más de 50mm al valor obtenido en el ensayo de extensión de flujo realizado en condiciones normales. Hay que medir también las alturas del hormigón en los extremos interiores y Capítulo 1 Estado del arte de los hormigones autocompactables.. Página 16.

(33) exteriores del anillo, en dos puntos pertenecientes, cada uno de ellos, a uno de los diámetros que se miden para obtener el diámetro final de extensión. El promedio de ambas determinaciones establece el valor de h 1 y h2. Se obtiene un índice del ensayo en anillo igual a (h 1-h2). Se considera que la capacidad de paso del hormigón es aceptable si (h 1-h2) está entre 10mm y 15mm, pobre si es mayor que 15mm y buena para valores inferiores a 10mm.. (15).  Ensayo del índice visual de estabilidad. Este ensayo se realiza después de efectuado el ensayo de extensión de flujo, y es un valor cuantitativo/cualitativo de mucha utilidad y que califica el grado de retención de la mezcla a la exudación de la pasta y lechada. Así, se clasifican los hormigones en función del índice de estabilidad visual (IEV): Un índice menor o igual a 0 indica que no hay segregación ni lechada bordando el hormigón en el resultado final del ensayo de extensión de flujo. Un índice de 0,5 indica que no hay mortero desprendido de la pasta pero que hay una pequeña evidencia de segregación o de burbujas de aire en la superficie. Un índice de 1 indica que no hay segregación en la masa de hormigón, pero que existen evidencias de pequeño asentamiento o de burbujas de aire. Un índice de 1,5 indica que ya empieza a aparecer una pequeña banda de mortero alrededor de la masa de hormigón. Un índice de 2 indica que esta banda de mortero puede llegar a estar en el orden de 10mm. Un índice de 3 indica una evidencia de segregación y la banda de mortero alrededor de la masa total del hormigón puede superar los 10mm. A pesar del aspecto cualitativo del ensayo, se suele manejar como una evidencia para definir el límite de los hormigones autocompactantes. Normalmente un hormigón que tuviese un índice superior a 3 no sería considerado autocompactante, y estando entre 2 y 3 requeriría ajustes en la. Capítulo 1 Estado del arte de los hormigones autocompactables.. Página 17.

(34) dosificación. Por ello, es necesario que en este ensayo se obtengan valores el índice IEV iguales a 1,5. (15, 5). 1.10 Propiedades del HAC endurecido. Los. hormigones. habituales. quedan. definidos. en. la. normativa,. fundamentalmente, por su resistencia a compresión, aunque para determinar algunas de sus propiedades también se suele hacer referencia a otros parámetros, tales como la cantidad de cemento y la relación agua/cemento. En especial, los hormigones autocompactantes pueden ser, y en el futuro lo serán, normalizados de una forma homogénea con los hormigones de compactación tradicional, de tal forma que las fórmulas que definen las correspondientes propiedades del hormigón endurecido, necesarias para proyectar, sean homogéneas y no se requieran modelos de comportamiento diferenciados. A continuación vamos a analizar las más importantes de estas propiedades al objeto de realizar una comparación cuantitativa con las determinadas para hormigones ordinarios. (15) -. Resistencias mecánicas. Las. dispersiones. obtenidas. en. la. fabricación. de. los. hormigones. autocompactantes, con los datos disponibles hasta el momento, permite establecer que su producción puede ser semejante a los hormigones convencionales con fabricación cuidadosa, y por lo tanto son aplicables todas las fórmulas de paso que relacionan la resistencia característica y la media. Tanto para ensayos en laboratorio como para planificación de ensayos característicos, pueden aplicarse las mismas fórmulas de relación entre ambos parámetros, ya que dichas fórmulas pueden ser simplemente aproximaciones relativas. Para una resistencia a compresión dada, las resistencias a tracción son semejantes a las que se obtendrían para un hormigón convencional del mismo tamaño máximo del árido. Los ensayos realizados hasta la fecha indican un mejor comportamiento del hormigón autocompactante, por tanto pueden utilizarse también las mismas. Capítulo 1 Estado del arte de los hormigones autocompactables.. Página 18.

(35) longitudes de anclaje, tanto de armaduras pasivas como activas o de pretensado que en los hormigones convencionales. No obstante los hormigones de baja calidad no son adecuados para elementos pretensados debiendo emplearse, en estos casos, hormigones de elevada resistencia a compresión al igual que si de hormigón convencional se tratara. -. Módulo de deformación. El módulo de deformación del hormigón es un parámetro básico para determinar las deformaciones. Generalmente, todas las fórmulas relacionan el módulo de deformación con la resistencia a compresión, con algunas correcciones que pueden depender de la densidad del hormigón y del tipo de árido utilizado. Todas estas fórmulas son, en principio, de aplicación para los hormigones autocompactantes, aunque es necesario conocer que la aplicación de los mismos modelos, y en especial el sistema de determinación que posee la Instrucción del Hormigón Estructural (EHE), puede conducir a sobrevalorar el módulo de deformación de los hormigones autocompactantes. El módulo de deformación del hormigón es un intermedio entre el de la pasta de cemento, que puede variar entre los 6.000 y 25.000 Mpa, y el de los áridos, que puede variar entre 60.000 y 100.000 Mpa. Por tanto, la cantidad de árido es muy importante en el módulo de deformación. En un hormigón autocompactante el volumen total de áridos puede variar entre los límites del 68% y del 57%. Para el caso del 68% el módulo de deformación sería comparable al de un hormigón normal de la misma resistencia, y por lo tanto valdrían las mismas fórmulas. En el caso del limite inferior, para el 57% el volumen de árido, podrían encontrarse diferencias con respecto a un hormigón normal entre el 15 y el 30%, de acuerdo con las investigaciones desarrolladas.. -. Retracción. El hormigón posee dos tipos de acortamiento por pérdida de agua, también conocido como retracción: la retracción autógena que se produce por la pérdida de agua consumida en la hidratación del cemento, la cual tiene lugar principalmente en las primeras edades, y la retracción por secado, que ocurre con la pérdida posterior de agua por evaporación, y que tiene lugar a más largo plazo. Capítulo 1 Estado del arte de los hormigones autocompactables.. Página 19.

(36) Debido al mayor contenido de pasta, la retracción autógena es ligeramente superior a la de los hormigones normales. Sin embargo, al ser la retracción a largo plazo producida en gran parte por la pérdida de agua de los áridos, esta es inferior a la de los hormigones normales, debido al menor volumen de áridos. Ambos efectos se confunden y compensan. Existen investigaciones que no encuentran diferencias, con respecto a los modelos de cálculo, en la retracción calculada de estos hormigones y los hormigones normales, con lo cual es aplicable el mismo procedimiento. Hay que señalar que la estimación de la retracción normalmente conlleva unas consideraciones que hace que exista un grado de dispersión muy amplio para todo tipo de hormigones y, por lo tanto, no deben de atribuirse los errores del modelo al diferente comportamiento de estos hormigones. -. Fluencia. La fluencia se define como el incremento de deformación que sufre el hormigón cuando está sometido a una tensión constante. Las deformaciones por fluencia pueden ser varias veces la deformación ocasionada por la carga instantánea, de ahí la importancia de determinar el coeficiente de fluencia de una forma precisa. La fluencia, lógicamente, solo tiene lugar en la pasta de cemento y, fundamentalmente, depende de la relación agua/cemento. Cuando mayor es la resistencia del hormigón, menor fluencia tiene. También los cementos de endurecimiento más rápido producen hormigones de menor fluencia. Normalmente al aumentar el volumen de áridos en el hormigón, la fluencia se reduce, debido a que son un obstáculo para esta. Dado el menor contenido en volumen de áridos en los hormigones autocompactantes, sería de esperar mayor coeficiente de fluencia. Sin embargo, en las investigaciones realizadas no se aprecian diferencias significativas,. no pareciendo que el comportamiento de los hormigones. autocompactantes en relación con la fluencia sea diferente al de los hormigones normales, y por lo tanto se procede a aplicar los modelos habituales. -. Durabilidad. El hormigón autocompactante presenta un interface árido-pasta de cemento más densa que el hormigón convencional y por tanto una estructura interna Capítulo 1 Estado del arte de los hormigones autocompactables.. Página 20.

(37) más compacta y con menor red de poros abierta, lo que determina una durabilidad igual o superior a la del hormigón convencional con los mismos parámetros de durabilidad, es decir, análoga dosificación de cemento y la misma relación agua/cemento. Así mismo el comportamiento del hormigón. autocompactante frente a los. ciclos de hielo-deshielo es similar al del hormigón convencional debiéndose adoptar, para alcanzar la resistencia requerida da frente a dicha acción, las mismas precauciones en ambos casos. -. Resistencia al fuego. El comportamiento frente al fuego del hormigón autocompactante es similar al del hormigón convencional de la misma resistencia a compresión y la misma composición, en cuanto a las adiciones y al tipo de áridos se refiere. Si se utiliza adición de humo de sílice el comportamiento del hormigón autocompactante será similar, de alta resistencia correspondiente, debiendo considerarse el mayor riesgo de desconchamiento explosivo del recubrimiento que presenta este material, en función de la cantidad de sílice activa adicionada. (15, 19). 1.11 Colocación en obra del hormigón autocompactable. El Hormigón Autocompactante no requiere de instalaciones especiales en la obra. Se aplican los mismos moldajes, equipos de transporte y las mismas alturas de vaciado. Debe tenerse en cuenta que por su alta fluidez las uniones de los moldes deben estar adecuadamente selladas. La presión sobre los moldes es algo mayor que el hormigón tradicional pero no supera la que se ejerce cuando se aplica hormigón bombeado. El llenado del encofrado se realiza por simple gravedad, sean cuales sean las formas, dimensiones o densidad de armaduras. El HAC escurre fácilmente varios metros y llena completamente los moldes prácticamente sin ayuda.. (18). 1.12 Control de la calidad. El planteamiento del control de calidad en los hormigones autocompactantes puede seguir las mismas pautas que en los hormigones ordinarios, dado que, y. Capítulo 1 Estado del arte de los hormigones autocompactables.. Página 21.

(38) como ya se indicó anteriormente, las dispersiones que pueden obtenerse en la producción de estos hormigones son semejantes a las obtenidas en los hormigones ordinarios. (15) Aplicando los sistemas de estimación de resistencias actuales, que tienen en cuenta las dispersiones de las plantas de hormigón, la aplicación de los criterios de control es semejante.. (15). En cuanto al número de muestras a tomar por lote pueden seguirse los criterios de los hormigones habituales, aunque como medida de precaución, y da la mayor responsabilidad de estos hormigones (su formulación incluye su capacidad de puesta en obra), se recomienda realizar ensayos de control de autocompactabilidad con mayor frecuencia.. (15). 1.12.1 Precauciones especiales que pueden tomarse para el control de la calidad del HAC. Como precauciones especiales de control pueden tomarse las siguientes:  Dado que la dosificación de estos hormigones es muy sensible a las variaciones de los materiales componentes, es necesario incrementar el control sobre las materias primas, teniendo un mejor almacenamiento y realizando ensayos granulométricos de los áridos para mantener el suministro con pequeñas variaciones.  Deben realizarse en todos los casos los ensayos previos y los ensayos característicos prescritos por la EHE, contemplando además de los ensayos de resistencia a compresión, ensayos sobre el hormigón fresco para definir las propiedades reológicas del mismo.  Al comienzo del suministro deben realizarse ensayos al menos diarios de las propiedades del hormigón fresco, hasta tener definida la dosificación y las posibles variaciones de aditivos a las que haya que someterla en función de las humedades de los áridos y otros factores.  Deberá medirse la humedad de todos áridos, tanto finos como gruesos, a nivel del 0,5% de humedad, y de tal forma que este valor sea representativo de la humedad que tengan los áridos en el momento de su incorporación en la hormigonera.. Capítulo 1 Estado del arte de los hormigones autocompactables.. Página 22.

(39) Si los medidores de humedad no producen resultados aceptables, deberán realizarse medidas de la determinación de la humedad al menos cada 4 horas, para detectar cualquier posible cambio.. (15). 1.12.2 Especificaciones para ensayos de control al HAC. En cuanto a los ensayos de control, cabe hacer las siguientes puntualizaciones: Determinación de la resistencia a compresión. Es aplicable la normativa actual, aunque el llenado de las probetas debe hacerse de una sola vez, sin separar tongadas y sin compactación, depositando el hormigón, sobre la tolva de llenado, desde la base superior del molde. Ensayos sobre hormigón fresco. Los ensayos de hormigón fresco se deben realizar siguiendo procedimientos normalizados. En este sentido, en España están en preparación normas UNE para realizar estos ensayos, que, esperamos, no difieran sustancialmente de las indicaciones descritas en las recomendaciones de dicho ensayo. Un aspecto muy importante en el caso del hormigón autocompactante es fijar un procedimiento de aceptación que defina si el producto es correcto desde el punto de vista de su suministro, que, en cualquier caso, puede requerir un acuerdo particular entre el suministrador y el receptor. Si el hormigón cumple los valores de los ensayos prescritos, se supone que es adecuado para colocar en obra sin ningún tipo de vibración o compactación.. (15). De los ensayos sobre hormigón fresco indicados, los que se manejan habitualmente como criterios de aceptación o rechazo son el ensayo de extensión de flujo y el índice visual de compactación, dado que los otros ensayos son adecuados para ser realizados durante los ajustes de la dosificación, y aunque puedan realizarse en determinadas ocasiones para comprobar el mantenimiento de la misma, se supone que no son ensayos rutinarios. (15) Para definir la intensidad de ensayos de hormigón fresco, desde el punto de vista de la recepción, se recomienda lo siguiente: Si en obra se están colocando hormigones convencionales y hormigones autocompactantes, debe existir un procedimiento para distinguir perfectamente. Capítulo 1 Estado del arte de los hormigones autocompactables.. Página 23.

(40) ambos, y además, en la obra, se debe seguir un sistema para poder saber en que zona se ha colocado cada uno de ellos. En este caso, no queda más remedio que realizar los ensayos de aceptación sobre todos los camiones de hormigón autocompactante. Si en obra solamente se está utilizando hormigón autocompactante, no es necesario realizar los ensayos en todos los camiones, y se recomienda realizar uno al comienzo de la jornada y algún otro aislado durante el día, pudiendo ser razonable realizar un ensayo al menos cada 5 entregas. Para realizar el ensayo, y en caso de que el hormigón se suministre mediante camión, se recomienda amasar a alta velocidad un minuto antes de proceder a la toma de muestras. La toma de muestras puede obtenerse de la primera descarga del camión, dado que no deben existir diferencias apreciables en al amasada que lleven a resultados de los ensayos, calificados como de incumplimiento.. (15). 1.13 Costo del Hormigón Autocompactable. Pese al mayor costo directo del material, el uso del hormigón autocompactable permite notables ahorros en la obra, producto de la facilidad de hormigonado, de la menor necesidad de personal, de la calidad de la terminación y del menor desgaste de equipos y moldajes. Por otro lado, abre notables perspectivas para el diseño de formas más complejas que hasta ahora hacían difícil su materialización. Los principales factores de reducción de costos con el HAC son los siguientes: -Alta velocidad de colocación del hormigón lo que se traduce en notable reducción de los plazos de construcción -Ahorro en mano de obra -Ahorro en equipos y maquinaria -Alta calidad y durabilidad -Superficies sin defectos. -Mayor flexibilidad en el diseño (elementos esbeltos) -Reducción de ruido (trabajo continuo). (18). Capítulo 1 Estado del arte de los hormigones autocompactables.. Página 24.

(41) 1.14 Necesidades futuras en el mundo de la construcción. La utilización de nuevas tecnologías requieren por lo tanto la adaptación y/o modificación de normas y reglamentos de seguridad vigentes. Conforme se avance en las investigaciones y se incremente el conocimiento y la experiencia adquirida en obras, estos conceptos deberían volcarse a las reglamentaciones vigentes para obtener el máximo provecho de esta nueva tecnología, el hormigón autocompactable. Por último, y quizás como una necesidad urgente, es indispensable la normalización de los procedimientos y técnicas de ensayos sobre el hormigón en estado fresco a nivel mundial, para fijar los criterios de aceptación y rechazo. Sin embargo aparece como un gran desafío, y como aspecto fundamental para evaluar el potencial futuro de esta tecnología, la optimización de las mezclas, el análisis y optimización de los aspectos constructivos y el mejoramiento de la relación costo/beneficio. Desde este punto de vista es fundamental, al momento de una evaluación económica, considerar no sólo el costo del material sino también los beneficios que se pueden extraer de su utilización (optimización de la mano de obra, reducción de tiempos de ejecución, seguridad e higiene, etc.). No existen dudas que podemos estar en presencia de una tecnología que tenga un rol protagónico en la industria de la construcción en los próximos años. Para ello es necesario lograr que la transferencia tecnológica desde los centros de estudio e investigación hacia la industria se realice en el menor tiempo posible. Cabe entonces la pregunta: ¿Estamos frente a “la Tecnología del Hormigón del futuro”? Según el Ing. Gastón Fornasier de la revista Info Tecnia Loma Negra en su boletín No 11(10) revela que hay grandes posibilidades para que la respuesta a tal pregunta sea afirmativa.. Conclusiones Parciales. Con el hormigón autocompactable se pueden obtener, incluso mejorar en algunos casos las prestaciones de un hormigón convencional en resistencias, durabilidad. y. acabado.. Además. permitiría. Capítulo 1 Estado del arte de los hormigones autocompactables.. conseguir:. Página 25.

(42) • Una disminución del impacto sobre el medio ambiente, al eliminar los ruidos y consumo de energía del vibrado, al mismo tiempo que se mejoran las condiciones de trabajo de los operarios. • Aumenta la duración de los encofrados, al no sufrir estos el impacto de los vibradores. • Mayor libertad en el diseño de elementos. • Se pueden disminuir considerablemente los tiempos de hormigonado.. Como inconvenientes estarían: • Necesidad de adaptar al personal a una nueva tecnología y una forma de trabajo diferente, necesitándose un mayor control sobre la calidad del producto y un mayor número de ensayos. • Limitaciones en algunos tipos de elementos a hormigonar. • Necesidad de un análisis riguroso y global de costos para tener en cuenta los ahorros y los incrementos. • Por tanto podemos estar ante un hormigón que utilizado con suficiente conocimiento nos abra nuevas posibilidades y mejore las aplicaciones clásicas de los hormigones. (11). Capítulo 1 Estado del arte de los hormigones autocompactables.. Página 26.

(43) Capítulo 1 Estado del arte de los hormigones autocompactables.. Página 26.

(44) Capítulo 2. Fundamentación y parte experimental de la investigación. 2.1 Caracterización de los materiales utilizados en la investigación. 2.1.1 Áridos. 2.1.1.1 Árido Grueso. El árido grueso procede de la Cantera “Mariano Pérez Balí” situada en Encrucijada, Villa Clara, de origen calizo. Sus características físico-mecánicas se detallan a continuación. Tabla No 2.1 Características físicos-mecánicas de los áridos gruesos. Características.. Valor.. Peso específico corriente.. 2,56Kg/m3. Peso específico saturado sin. 2,62 Kg/m3. humedad superficial. Peso específico aparente.. 2,71. Absorción.. 2,2%. Masa volumétrica suelta.. 1409 Kg/m3. Masa volumétrica compactada.. 1484 Kg/m3. Vacíos.. 42,03%. Índice de triturabilidad.. 15,38%. Partículas de arcilla.. 0%. Partículas planas y alargadas.. 0%. Material más fino que el tamiz # 200. 1,7%. Capítulo 2 Fundamentación y parte experimental de la investigación.. Página 27.

(45) Granulometría: Tamiz.. % Pasado.. 25,4 mm. 100. 19,1 mm. 95. 9,52 mm. 10. 4,76 mm. 9. 2,38 mm. 5. 2.1.1.2 Árido fino. El árido fino, producto de la trituración de la roca caliza, procede de la cantera “Mariano Pérez Balí”, y sus características físicos-mecánicas se muestran a continuación. Tabla No 2.2 Características físicos-mecánicas de los áridos finos. Características.. Valor. 2,60 Kg/m3. Peso específico corriente. Peso. específico. saturado. sin. 2,64 Kg/m3. humedad superficial. Peso específico aparente.. 2,71. Absorción.. 1,6%. Masa volumétrica suelta.. 1390 Kg/m3. Masa volumétrica compactada.. 1568 Kg/m3. Vacíos (alfa a). 39,69%. Capítulo 2 Fundamentación y parte experimental de la investigación.. Página 28.