La durabilidad de las estructuras de hormigón

Traducción resumen de “Ordinary and Long Term durability of Reinforced Concrete Structures” de M. Collepardi. Incluido en “Durability of Concrete” de V.M. Malhotra, 2 vols. CANMET/ACI 2000
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hipódromo de la zarzuela madrid
Carlos Arniches y Martín Domínguez, con la colaboración del ingeniero de caminos Eduardo Torroja
1941

Sinopsis

La durabilidad de las estructuras de hormigón armado parece mala en comparación con las estructuras de hormigón no armado “de la antiguedad”, algunas de las cuales todavía están en servicio.

Cuando se trata de la Durabilidad Ordinaria (período de servicio 40- 50 años) el comportamiento mediocre del hormigón armado se debe a la negligencia profesional para adoptar el amplio cuerpo de conocimiento empírico, disponible en este campo.

Sin embargo, para la Durabilidad a Largo Plazo (100 años y mas), debemos tener en cuenta la vulnerabilidad intrínseca en el sistema acero-hormigón. Ésta depende substancialmente de los siguientes puntos débiles del hormigón:

1.-    Baja resistencia a la tracción

2.-    Elevado módulo de elasticidad.

3.-    Microfisuración causada por agrietamiento témico diferencial, contracción por fraguado, o por las cargas de servicio.

Se examinan críticamente algunas situaciones futuras para conseguir un aumento de Durabilidad a Largo Plazo:

a.-    Mejora del comportamiento anti-corrosión del refuerzo metálico con inhibidores de la corrosión, protección del refuerzo con barnices, cambio en la composición de las barras de la armadura, protección catódica.

b.-    Uso de refuerzo no metálico.

c.-    Aumento de la resistencia a tracción y/o ductibilidad de las mezclas de hormigón, añadiendo polimeros elásticos.

d.-    Barnices flexibles en la superficie del hormigón para unir las fisuraciones del substrato rígido.

¿Que es durabilidad?

Para estructuras de hormigón armado, es la capacidad que tiene la estructura de mantener sus características funcionales y estructurales originales, para la vida útil y condiciones ambientales para las que se diseñó.

Ésto no coincide necesariamente con la durabilidad del hormigón, siendo ésta la capacidad del material para mantener por si mismo sus propiedades originales para un período de tiempo.

La durabilidad del homigón armado depende, no solo de la del hormigón, sino tambien de aspectos de diseño (grueso del recubrimiento, densidad y posición de las barras de armadura, medios de protección) así como aspectos de ejecución (transporte, almacenamiento compactación y curado de la mezcla).

Norma y recomendaciones en Europa para los aspectos de ejecución: European Prestandard ENV 206.

Cuando menos en infraestructuras de gran importancia social y coste económico (túneles, presas, puentes….) y en estructuras de particular interés arquitectónico es legítimo preguntarse si éstas durarán, por sí mismas, 500 años o mas, si comparamos la durabilidad experimentada por las edificaciones en hormigón armado del s. XX con la de obras monumentales construidas durante el resto del milenio.

¿Acaso es nuestro conocimiento empírico de los materiales, actualmente inferior al de Miguel Ángel y otros arquitectos del pasado?.

Las causas de deterioro en el hormigón armado.

a) La negligencia:

Para estructuras expuestas a ambientes agresivos ni siquiera se alcanza Durabilidad Ordinaria (40-50 años de servicio), cuando no se tiene en cuenta alguna de las acciones recomendadas:

– Selección de los materiales adecuados: cementos específicos, áridos consistentes y bien calibrados, aditivos químicos y minerales.

– Mezcla adecuada: proporción agua /cemento y ausencia de huecos de aire, en función de los requerimientos de durabilidad que dependan de la exposición medioambiental.

– Diseño constructivo adecuado: grueso de la cobertura de hormigón, posición y densidad de los refuerzos, forma y dimensión de los elementos estructurales.

– Técnicas cuidadosas de ejecución para el hormigón fresco: control de las pérdidas de trabajabilidad y asentamiento debidas al transporte, vertido, compactación y curado.

Casos mas habituales de negligencia son:

– Elevada proporción agua /cemento en relación a la agresividad medioambiental.

– Cobertura de hormigón delgada para estructuras expuestas a carbonatación o penetración de cloruros.

– Adición incontrolada de agua en sitio por pérdida de asentamiento.

– Curado inadecuado o inexistente tras desmoldear.

Otra clase de negligencias están relacionadas con procesos de la producción de cemento y del hormigón que objetivamente se gestionan con dificultad en el campo práctico:

La selección inadecuada de áridos consistentes y no propensos a la reacción alcalino-sílica. Cuando se produce hormigón a gran escala no disponemos de un test rápido y fiable para la detección potencial de ésta reacción, pero el uso de ceniza volante y otros materiales cementicios sigue siendo la mejor forma de prevenirla, cuando existe el riesgo de usar áridos alcalino-reactivos y no disponemos de cemento portland libre de alcalinidad.

La formación diferida de etringitas cuando se utiliza un clinker con alto contenido de sulfatos, en la producción de cementos portland. Los test standart vigentes solo pueden vericar el contenido total de sulfatos en el cemento (y no el de la fase de clinker), por tanto las tensiones inducidas por la etringita en el hormigón son difíciles de preveer.

Esta clase de deterioro ha aumentado en las estructuras de hormigón pretensado, a lo largo de la última década, particularmente en las uniones de hormigón.

Ello se debe a dos factores concurrentes ademas de la exposición a ambientes húmedos: el aumento de los sulfatos en el clinker desde los años 80 por el uso de deshechos ricos en azufre y combustibles en los hornos, y el aumento de las microfisuras debidas a altos esfuezos no controlados, o a su mala distribución, en las estructuras pretensadas y/o curadas al vapor.

Esta última clase de negligencia puede eliminarse con un mejor control de la producción de clinker por parte de los fabricantes de cemento y de la distribución de esfuerzos en las estructuras por los ingenieros.

b) La vulnerabilidad inherente del hormigón armado:

En contraste a lo que ocurre en el laboratorio, en la vida real las estructuras están sometidas a cargas estáticas y dinamicas. El deterioro adicional que se observa en las estructuras reales comparado con el de las pruebas de laboratorio, se debe a los siguientes “puntos débiles” del hormigón:

– Baja resistencia a la tracción.

– Elevado módulo de elasticidad, que tranforma las variaciones de longitud debidas a temperatura y humedad, en tensiones relativamente altas.

– Microfisuras debidas a los dos puntos anteriores.

Estas microfisuras son las principales vías de penetración, por capilaridad y difusión, para los agentes agresivos del medio (aire, agua, sulfatos, cloruros, iones alcalinos). Ésto implica que la cobertura de hormigón puede ser penetrada independiente de la porosidad de la matriz de cemento y desencadena la corrosión del refuerzo metálico, que dará lugar a la expansión disruptiva del mismo, al tranformarse el metal hierro por sus correspondientes óxidos.

Para la Durabilidad Ordinaria, solventadas las causas de negligencia y en ambientes normales, la presencia de microfisuras en el recubrimiento de hormigón juega un papel insignificante, aunque para medios agresivos (marinos, ciclos hielo/deshielo con sales descongelantes, etc..), éstas sí deben tenerse muy en cuenta.

Cuando requerimos Durabilidad a Largo Plazo no pueden ignorarse los mecanismos de formación de las microfisuras.

Las barras metálicas de refuerzo son el principal elemento de preocupación para la durabilidad de las estructuras de hormigón.

Las estructuras de buen hormigón, (con baja proporción agua /cemento, sin huecos de aire, y buen compactado y curado), incluso microfisuradas por contracción térmica o de fraguado, podrían trabajar substancialmente como estructuras durables a Largo Plazo, en ausencia de barras metálicas de refuerzo.

Escenarios futuros para la Durabilidad a Largo Plazo de las estructururas de hormigón armado.

Para que las nuevas estructuras sean durables, comparadas con las no-reforzadas de los antiguos edificios, se contemplan tres posibilidades:

a) Mejora del comportamiento anticorrosión del refuerzo.

b) Uso de refuerzo no metálico.

c) Mayor resistencia a la tracción y/o ductibilidad de mezclas especiales de hormigón.

d) Barnices flexibles para la protección de superficie.

Pero ninguno de estos metodos son suficientes por si mismos, si no es junto con un buen hormigón, libre de microfisuras.

a) El proceso de corrosión del refuerzo metálico (por CO2, Cl, O2, H2O…), debería ser lo mas lento posible, incluso si está envuelto en una matriz de cemento microfisurada y en ausencia de pasivación por el mismo.

Las soluciones a ésto son las teóricamente disponibles:

– Uso de aditivos del hormigón como inhibidores de la corrosión:

No protegen las estructuras fisuradas (>0.1 mm) expuestas a cloruros -ambiente marino, etc…-   donde éstos puedan llegar hasta la superficie del refuerzo.

– Protección del refuerzo con baño de epoxi:

Puede aportarle “vida extra” aunque, a la larga, la difusion de moleculas de agua por la superficie del epoxi puede causar la pérdida de su adhesión al metal, y producirse una película de óxido entre el epoxi y el refuerzo, especialmente en estructuras microfisuradas y humedad.

– Refuerzo galvanizado, o utilización del acero inoxidable:

Pueden prolongar su vida de servicio ya que aumentan el umbral en el que empieza la corrosión, pero éste se sobrepasará igualmente en medios agresivos severos.

Es efectivo sólo en ausencia ambiental de cloruros.

– Procesos de protección catódica.

Este parece el método mas prometedor, anque su coste de instalación es alto y su logística compleja. Se usa mas en trabajos de reparación que en la construcción de nuevas estructuras. Consiste en disminuir suficientemente el potencial electroquímico del refuerzo (cátodo), para así no atraer iones-cloro, cual sea su penetración a través del hormigón.

Sin embargo puede conllevar otros procesos electroquímicos no deseados, como la conversión de iones 2H+ a H2, que podrían volver el acero quebradizo en estructuras pretensadas.

Es difícil posicionar el ánodo adecuadamente cerca del cátodo y conseguir uniformidad en la distribución de corriente por toda la estructura, por otro lado ello tambien es debido a la resistividad del hormigón.

La protección catódica puede ser un buen método para aportar Durabilidad a Largo Plazo si su diseño es específico para cada estructura y concurre con el diseño estructural.

b) Uso de refuerzo no metálico:

Las barras de FRP (Fiber Reinforced Polimer) consisten generalmente en fibras, orgánicas o inorgánicas,embebidas en una matriz de resina. Las barras de este material, mas comunmente usadas en aplicaciones de ingeniería civil se hacen con fibra de carbono, aramida, o vidrio, y se utilizan para reforzar elementos de hormigón armados o pretensados, así como en reparación o refuerzo de estructuras pre-existentes.

Aunque el uso de FRP viene actualmente limitado por la falta de procedimentos de diseño para los ingenieros, éste es ciertamente un horizonte de interés y ACI tiene prevista la edición de una guia de diseño para estos elementos.

c) Mayor resistencia a la tracción y/o ductibilidad del hormigón, hormigones especiales:

Estas cualidades se obtienen por reducción del módulo de elasticidad y aumento de la resistencia a tracción.

El hormigón se fisura cuando las fuerzas de tracción inducidas por la contracción del fraguado y el estrés térmico superan la resistencia a esa tracción.

En realidad, inicialmente, el propio “temblor” del material disipa una parte de esas tensiones, es la tensión residual resultante, tras relajarse las fuerzas de trepidación, la que determina si el fisurado tendrá lugar.

En general, el hormigon de alta resistencia a la compresión es intrinsecamente propenso a fisurarse, ya que esta ganancia a la compresión viene acompañada de un aumento en modulo de elasticidad, que es mayor que el de la resistencia a tracción.

Por tanto, buscar un hormigón libre de fisuras, con alta resistencia a tracción o bajo módulo de elasticidad, no parece el camino adecuado, a no ser que utilicemos ingredientes especificos para fabricar hormigones especiales.

Éstos últimos se entienden como mezclas de hormigón modificadas con polímeros, mezclas que se caracterizan por tener una “co-matriz” monolítica, en la que se homogenizan tanto la matriz del polímero orgánico como la del gel de cemento.

En general estos hormigones especiales muestran un aumento significativo en resistencia a la tracción y flexión, y una ganancia ínfima para la compresión.

Al parecer el hormigón modificado con polímeros, y particularmente añadiéndole fibras de acero, es un material prometedor para prevenir la microfisuración causada por las variaciones de longitud y por tanto es adecuado para la Durabilidad a Largo Plazo de las estructuras de hormigón. Sin embargo su elevado coste en comparación con las mezclas tradicionales han restringido su uso a unos pocos trabajos, en puentes y reparación.

d) Barnices flexibles de superficie para la protección del hormigón:

Se han desarrollado para actuar como pieles flexibles, de 1 o 2 mm. en la superficie del substrato rigido del hormigón. Dado su alcance, el aumento de costes por implementar esta aplicación es mucho menor que el de aplicar los polímeros-masa referidos en el punto anterior.

Por otro lado, para Durabilidad a Largo Plazo, el coste podría ser ínfimo comparado con los de rehabilitación de las estructuras, especialmente para las mas expuestas a ambientes agresivos.

Los barnices rígidos, basados en epoxi o uretano, se especifican para sostener tráfico rodado pero deben seguir programas de reemplazo.

Sin tráfico su duración podría ser mayor, pero debido a su rigidez intrínseca no pueden deformarse para unir las fisuras del substrato de hormigón (y así garantizar estructuras sin fisurar). Desde este punto de vista los barnices flexibles trabajan mucho mejor, pero teniendo en cuenta que no están diseñados para resistir abrasión o impacto.

Desarrollos subsiguientes de los barnices flexibles los han hecho, mas rápidos en su fraguado, resistentes a los elementos ambientales agresivos, duraderos y suficientemente flexibles como para deformarse y unir las fisuras del substrato rígido del hormigón.

Es importe precisar que en ésta como en muchas otras de las soluciones descritas, aún no tenemos una experiencia de campo real para la Durabilidad a Largo Plazo (>50 años), pero en contraste con las soluciones “embebidas” en el hormigón, ésta es directamente observable y, en caso de perder calidad, puede reponerse o modificarse.

Conclusiones:

Las modernas estructuras de hormigón armado son menos duraderas que las “antiguas” de hormigón sin reforzar, debido al riesgo de corrosión del refuerzo de acero embebido en un cuerpo de hormigón rígido.

Se considera la negligencia profesional, causante de no alcanzar la Durabilidad Ordinaria de las estructuras (<50 años de vida de servicio), sin embargo no ser negligentes es solo un pre-requisito para alcanzar la Durabilidad a Largo Plazo (100 años o mas).

Las microfisuras iniciales, producidas por los cambios de longitud o cargas de servicio son las vías preferentes por donde penetrarán los agentes agresivos del ambiente exterior. Ésto és en detrimento de la durabilidad de las estructuras incluso cuando se han especificado adecuadamente las mezclas, vertido, compactación y curado.

El aumento de Durabilidad, mas allá de la Ordinaria, puede alcanzarse por medio de alguno de los siguientes desarrollos:

– Mejora de la resistencia a la corrosión inherente en el refuerzo.

– Aumento de la resistencia a tracción del hormigón.

– Uso de barnices de superficie para proteger el substrato de hormigón del ataque de los elementos del medio externo.

unité d´habitation berlin
Le Corbusier
1959
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Ventajas del hormigón prefabricado: ” Ahorro de recursos hídricos y disminución de materia prima”

El gran desafío actual de industria radica en reemplazar material cementante clínker por materiales cementicios suplementarios (SCMs) de origen local, que otorgan propiedades aditivas contra la corrosión y baja durabilidad, logrando además hormigones más resistentes.
La rápida urbanización y el desarrollo de la sociedad actual han provocado que la demanda por concreto aumente de manera significativa. Sin embargo, la actual industria del hormigón no prefabricado no ha sido capaz enfrentar adecuadamente esta demanda, por lo que la producción de estructuras de concreto que han sido ya fabricadas permiten suplir el vacío actual, motivando el desarrollo de nuevas tecnologías en la producción y de esa forma contribuir a optimizar los recursos y materias primas, con el objetivo de lograr una industria sustentable.
Sabemos que el hormigón o concreto prefabricado es un hormigón de desempeño que es diseñado, construido y desmoldado en fábricas especializadas por personal altamente capacitado que aplica un riguroso control de calidad. En su producción, los profesionales a cargo del desarrollo de cada pieza, dada la alta tecnología, otorgan consistencias y efectividades en la temperatura, humedad y relación agua-cemento que no pueden ser obtenidas en el concreto fabricado y montado en la misma obra.
Por ejemplo, en las obras se dan relaciones agua-cemento de 0.5-0.6, mientras que los hormigones prefabricados logran relaciones de entre 0.36-0.38, asociadas a dejar 0% de agua sobrante. El hecho de ser fabricados en industrias con alta tecnología permite además que el curado del hormigón sea a vapor y también que se desarrolle a temperaturas favorables de entre 10-32 °C y a humedades menores que las de concreto fresco, previniendo y reponiendo la pérdida de humedad necesaria durante la temprana y rápida etapa de hidratación, logrando además ganar resistencia rápidamente, lo que permite un temprano desmolde.
Durante la etapa de endurecimiento del hormigón, debido a las diversas reacciones químicas exotérmicas que ocurren en la mezcla y a la existencia de capilares dejados por los poros no llenados, ocurre la exudación, proceso por el cual el agua inserta en la mezcla se acumula en la superficie de la pieza, la que luego se evapora debido al calor liberado durante las primeras horas de endurecimiento. La industria del hormigón prefabricado permite la recuperación del agua exudada para su posterior reutilización, contribuyendo al ahorro de los recursos hídricos frente a la escasez actual.
El gran desafío de la actual industria del hormigón prefabricado radica en reemplazar material cementante clínker por materiales cementicios suplementarios (SCMs) de origen local, que otorgan propiedades aditivas contra la corrosión y baja durabilidad logrando además hormigones más resistentes.
El problema de la adición o reemplazo del clínker por materiales suplementarios tales como las cenizas volantes (FA), escorias de alto horno (GGBF), o humos de sílice, que se obtienen como material residual de termoeléctricas, industrias del acero y del carbón respectivamente, es que provocan que la resistencia máxima se alcance más tardíamente, a pesar de lograr relaciones agua-cemento óptimas. Lo anterior, contradice la política de productividad actual, que tiene como objetivo producir piezas de hormigón prefabricado en el menor tiempo posible, pues dado que la resistencia se alcanza más tardíamente, el desmoldado debe ser más tardío, aumentando el tiempo de producción de una pieza y su posterior venta. Por lo tanto todos los esfuerzos de la actual industria están puestos en encontrar SCMs que no sólo permitan obtener piezas de hormigón prefabricado más resistentes y más durables con menor costo en materias primas, sino que también alcancen su resistencia en desempeño de manera temprana para poder lograr una industria sustentable y eficiente.
La utilización del hormigón prefabricado permite contribuir al ahorro de los recursos hídricos y lograr estructuras más durables, sin embargo es indispensable avanzar hacia un conocimiento de nuevas tecnologías que permitan una adición eficiente de materiales cementicios suplementarios.
Éstos y otros temas relacionados al concreto amigable con el medio ambiente se tratán en la página web
www.hormigonsustentable.cl
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Evaluación medioambiental de productos de hormigón mediante el análisis del ciclo de vida

El Análisis de Ciclo de Vida (ACV) es una herramienta básica para evaluar cuantitativamente el impacto medioambiental de un producto. Se debe considerar el ciclo de vida completo, debido a que los impactos se pueden producir en cualquier momento de la vida de este producto (desde el momento de la obtención de las materias primas hasta su deposición definitiva o final de su vida útil). Los elementos básicos de un ACV son un inventario (ICV) de aspectos medioambientales (entradas y salidas de energía y materiales, emisiones producidas, etc.) y la evaluación de sus efectos (ECV) en términos de impactos ambientales potenciales (efecto invernadero, agujero en la capa de ozono, acidificación, consumo de recursos naturales y energía, etc.). El ACV se puede utilizar para diferentes finalidades, incluyendo la mejora medioambiental de procesos y materiales, la comparación de productos o las ecoetiquetas.

Para realizar estudios de ACV, se puede utilizar algunos programas de ordenador específicos; una herramienta informática de reciente creación es el programa EcoConcrete, desarrollado por las diferentes industrias europeas relacionadas con el hormigón.

En este artículo, se presenta los principales aspectos de la aplicación del ACV a los productos de hormigón, incluyendo una breve descripción de la metodología utilizada y algunos ejemplos de aplicación del programa EcoConcrete.

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Radiactividad natural de los materiales de construcción. Aplicación al hormigón.

Beatriz Piedecausa García. Departamento de Construcciones Arquitectónicas. Universidad de Alicante.

Servando Chinchón Payá. Departamento de Construcciones Arquitectónicas. Universidad de Alicante.

Miguel Angel Morales Recio. Instituto Español del Cemento y sus Aplicaciones (IECA).

Miguel Angel Sanjuán Barbudo. Instituto Español del Cemento y sus Aplicaciones (IECA).

El presente artículo analiza aspectos relacionados con el concepto de radiactividad natural, profundizando en los tipos de radiactividad existente en los materiales naturales radiactivos NORM (“Naturally Occurring Radioactive Materials”) utilizados en la construcción, así como sus fuentes e influencias. Este es un artículo que se presenta como la primera parte de un trabajo sobre la radiactividad natural de los materiales de construcción, cuya segunda parte hace referencia a la radiación interna debida al gas radón emitido de manera natural por dichos materiales y se publica por los mismos autores.

Se aborda la necesidad de establecer criterios de control en este tipo de materiales y se analiza el establecimiento de diferentes índices de riesgo según los distintos países. Al mismo tiempo, se realiza un recorrido por el marco normativo, tanto internacional como nacional, relativo a estos materiales NORM.

El presente trabajo es parte de la tesis doctoral de la primera autora del mismo, Beatriz Piedecausa García, a quien el resto de autores agradece su esfuerzo para preparar el texto que ahora se publica y la autorización y las facilidades ofrecidas para acceder a su trabajo.

1. La radiactividad y sus fuentes

1.1 Tipos de radiaciones

Se considera radiación a toda energía que se propaga en forma de ondas electromagnéticas como en el caso de la luz, los rayos X o los rayos infrarrojos (radiaciones electromagnéticas) o en forma de partículas a través del espacio o de un medio material como en el caso de partículas α, β, protones o neutrones (radiaciones corpusculares). Se considera radiactividad a la capacidad de algunas sustancias de transformar sus partículas inestables en otras más estables, emitiendo radiaciones y liberando energía. Las formas más frecuentes de desintegración son la emisión de partículas α, β y de radiación γ.

Las radiaciones se pueden clasificar en diversos grupos, destacando la distinción entre radiaciones ionizantes / radiaciones no ionizantes y entre radiaciones naturales / radiaciones artificiales.

• Las radiaciones ionizantes son cualquier radiación electromagnética o corpuscular que al interaccionar con la materia produce la ionización de sus átomos, es decir, origina partículas con carga (iones); radiaciones que poseen la energía suficiente como para modificar la estructura atómica del material con el que interaccionan, pudiendo provocar reacciones, cambios químicos o incluso genéticos en las células. Contrariamente, las radiaciones no ionizantes son aquellas que carecen de tal capacidad y se clasifican a su vez en campos electromagnéticos y radiaciones ópticas (como en el caso de las ondas de radio/televisión o la luz visible).

• Las radiaciones naturales son aquellas que proceden de fuentes de radiación natural como las presentes en el aire (222Rn, 14C), la corteza terrestre (226Ra), el espacio (radiación cósmica), los alimentos (24Na, 238U) o incluso en el interior del cuerpo humano (40K). Por otra parte, las radiaciones artificiales son aquellas que proceden de fuentes que han sido creadas por el hombre para ser empleadas en aplicaciones médicas, industriales o en investigación.

Por tanto, debido a que el propio entorno genera radiaciones de un modo natural, los seres humanos están expuestos a ellas de forma continuada. Las radiaciones ionizantes se pueden subdividir principalmente en (véase la Figura 1):

• Radiación Alfa: es la emisión de partículas alfa (núcleos de Helio formados por dos protones y dos neutrones) que, pese a poseer mucha intensidad energética, tienen una limitada capacidad de penetración en la materia, pudiendo penetrar sólo unos centímetros en el aire y que no consiguen atravesar la piel o el papel. Esta radiación transmuta el núcleo emisor en otro elemento químico con dos protones menos, es desplazándose dos lugares hacia la izquierda en la tabla periódica y cambiando su número másico en 4 unidades y su número atómico en 2.

• Radiación Beta: es la emisión de partículas beta, es decir, electrones o positrones de alta energía emitidos por ciertos isótopos.  Prácticamente todos los elementos de la tabla periódica tienen isótopos emisores de radiación beta, la cual resulta más penetrante pero menos intensa que la radiación alfa, con un alcance de unos metros en el aire; asimismo, es capaz de penetrar la piel humana y traspasar una hoja de papel aunque incapaz de penetrar en una lámina de aluminio.

A diferencia de las partículas alfa, las partículas beta no son mono-energéticas, sino que son  emitidas con un espectro continuo de energía. Esta emisión también transmuta el elemento químico creando otro con un protón más, por lo que se desplaza un lugar a la derecha en la tabla periódica.

• Radiación Gamma: es la emisión de un fotón y no conlleva la transmutación del elemento sino un reajuste de los protones o neutrones del núcleo pasando a un estado más estable y de menor energía. Esta radiación normalmente acompaña a los procesos alfa y beta, con un alcance de unos centenares de metros en el aire y con la capacidad de traspasar el cuerpo humano e incluso varios centímetros el plomo, siendo posible detener su avance con un bloque de hormigón de sufi ciente grosor.

Finalmente, a nivel general cabe destacar que los principales elementos radiactivos terrestres no presentan un riesgo importante cuando se encuentran en su estado sólido, puesto que las radiaciones alfa y beta apenas penetran unos micrómetros en la piel humana y son de baja intensidad. Sin embargo, los isótopos radiactivos gaseosos son menos controlables ya que pueden penetrar en el organismo de los seres vivos y generar descendientes que sí son peligrosos radiactivamente hablando. Este es el caso del Radón (222Rn) y de ahí el interés de su estudio en la segunda parte de este artículo.

ver el artículo completo

parte 1

parte 2

Conclusión:   En consecuencia, y en términos generales, el hormigón convencional fabricado en España está exento de comprobaciones de emisiones radiactivas; no obstante, esto no implica que los fabricantes de hormigón no evalúen las concentraciones de actividad medias de dicho material cuando sea necesario y presten la necesaria atención a los distintos materiales o componentes que emplean para la producción.

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HORMIGÓN AUTOCOMPACTANTE. Criterios para su utilización

Manuel Burón Maestro
Dr. Ingeniero de caminos, canales y puertos
Instituto Español del Cemento y sus aplicaciones
Jaime Fernández Gómez
Dr. Ingeniero de caminos, canales y puertos
Catedrático de Edificación y Prefabricación
E.T.S.I. de caminos, canales y puertos de la u.p.m
Luis Garrido Romero
Ingeniero de caminos, canales y puertos
Instituto Español del Cemento y sus aplicaciones
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El hormigón autocompactante es un hormigón capaz de compactarse por la mera acción de la gravedad que llena los encofrados y discurre entre las armaduras sin necesidad de aplicar medios de compactación internos o externos y manteniéndose, durante su puesta en obra, homogéneo y estable sin presentar segregaciones (exudado o sangrado de la lechada ni bloqueo del árido grueso). La consistencia del hormigón autocompactante presenta cierta viscosidad que le caracteriza y, a la vez, le diferencia de los hormigones convencionales de consistencia fluida.
Como consecuencia del párrafo anterior, podemos definir la autocompactabilidad como la propiedad que presentan algunos hormigones de consistencia fluida y viscosa de compactarse sin necesidad de aportación de energía (vibración), rellenando los encofrados y discurriendo entre las armaduras sin que se produzca sangrado de la lechada ni bloqueo del árido grueso.
Sabiendo a qué nos referimos cuando hablamos de autocompactabilidad, podemos incorporar, a la definición inicialmente dada delhormigón autocompactante , el conjunto de sus características prestacionales de un modo directo. Así, diremos que un hormigón autocompactante añade a las prestaciones bien conocidas del hormigón convencional (de uso habitual), o del hormigón de altas prestaciones, tanto en términos de resistencia como de durabilidad, aquéllas específicas de la autocompactabilidad.
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Características prestacionales del hormigón autocompactante
Las características prestacionales específicas que aporta la autocompactabilidad son:
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• Gran facilidad de colocación que permite que el hormi­gón alcance lugares de difícil acceso y rellene completa­mente secciones con elevada densidad de armaduras.
• Elimina los medios de compactación, ahorrando la energía correspondiente y evitando el elevado nivel de ruido que genera la vibración.
• Mejora la seguridad y salud en la obra al evitar, durante el proceso de puesta en obra del hormigón, el uso de mangueras con conductores de electricidad, la gene­ración de ruidos y la realización de una actividad poco ergonómica como es el vibrado interno de la sección de hormigón.
• Mejora las condiciones medio ambientales en el entorno de las obras al evitar ruidos y reducir los pla­zos de ejecución.
• Es un material adecuado para colocarlo mediante bombeo.
• Ahorra el coste de los equipos de compactación y el correspondiente a la conservación y mantenimiento de los mismos, así como el inmovilizado en lista de repuestos.
• Ahorra el consumo de energía, generalmente eléctrica, utilizada en el proceso de puesta en obra del hormigón.
• Mejora la calidad de acabado de las superficies vistas, aumentando su uniformidad como consecuencia de eliminar la heterogeneidad que produce el vibrado.
• Acorta los plazos de ejecución.
• Aumenta el número de puestas del encofrado en la misma cantidad de tiempo.
• Reduce el coste global de la obra.
• Aumenta la productividad del proceso de puesta en obra del hormigón.
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Dosificación
La condición más importante que debe considerarse para realizar la dosificación de un hormigón autocompactante es la de proporcionar la cantidad suficiente del conjunto formado por “cemento + agua + finos de tamaño inferior a 0’125 mm contenidos en los áridos” para alcanzar las características de autocompactabilidad. A dicho conjunto, en el mundo del hormigón, se le suele llamar “pasta”, entendiendo que, si se utilizaran adiciones al hormigón en los términos especificados en la Instrucción de Hormigón Estructural EHE, éstas se inclui­rían en el conjunto llamado pasta.
Para la fabricación del hormigón autocompactante están especialmente indicados cementos que contengan adiciones complementarias específicamente adecuadas para dotar al hormigón de las características de autocompactabilidad. El uso de estos cementos, especialmente adecuados para la fabricación de hormigón autocompactante, es el mejor y más controlado pro­cedimiento para producir hormigón autocompactante de características uniformes, siempre que el control del agua, de los áridos (grava y arenas normales con limitación del tamaño máximo a 25 mm o reducido, según el uso previsto para el hormigón, a 20 mm ó a 16 mm) y del superplastificante sean correctos.
La mayor dosis de finos en la pasta exige la correspon­diente disminución de la proporción de árido grueso en el hormigón autocompactante. Las cantidades de cemento y la relación agua/cemento deben ser las especificadas en la Instrucción de Hormigón Estructural EHE por razones de durabilidad, si bien el cemento que contribuye directamente al volumen de finos de la pasta, puede aumentarse obteniéndo­se buenos resultados desde el punto de vista de la autocom­pactabilidad. Se obtiene, así, una pasta suficientemente densa y viscosa para arrastrar, en suspensión, el árido grueso sin que se produzca exudación de la lechada ni bloqueo del mismo.
Para la confección de estos hormigones se hace imprescindible el uso de aditivos superplastificantes de última generación (cadena larga) y recomendable, en determinados casos, los reguladores de viscosidad que permiten disminuir los efectos negativos originados por la falta de uniformidad en la dosificación del agua y en la granulometría de los áridos.
Como en el caso de los hormigones convencionales, las variantes que se pueden introducir en la dosificación de un hormigón autocompactante son elevadas, en función de sus componentes y del uso al que será destinado. En general, sustituir alrededor de 200 kg/m3 de áridos por materiales que aumenten el volumen de finos de la pasta, es un dato que permite iniciar los tanteos para pasar de una dosificación propia de un hormigón convencional a un hormigón autocompactante .
Cementos con adiciones complementarias, específicamente adecuadas para conferir el hormigón carácter autocom­pactante, del tipo cenizas volantes, escorias, y filler calizo dan muy buenos resultados.
Los cementos con adición de cenizas volantes o de escorias son especialmente adecuados para los hormigones autocompactantes que se deben fabricar con características resistentes a los sulfatos. En el caso de hormigones de alta resistencia la adi­ción de humo de sílice es la más adecuada, si bien en las proporciones reglamentadas —inferiores al 10% respecto al peso de cemento— no satisface por sí misma la elevada demanda de finos que precisa la autocompactabilidad y, por ello, puede requerir también de la adición complementaria de filler.
Cuando se utilice filler como árido de regularización de la curva granulométrica de la arena en la parte de finos menores a 0’125 mm se debe considerar que la suma de la cantidad de filler calizo utilizado como adición del cemento más la cantidad de partículas de tamaño igual o inferior al tamaño 0’063 mm del filler utilizado como árido de regularización no debe de superar la cantidad de 250 kg/m3 de hormigón autocompactante.
Para el hormigón autocompactante, exclusivamente, es posible utilizar este límite, en lugar del establecido de 175 kg/m3 con carácter general para los finos calizos en los hormigones convencionales, porque el tipo de aditivos utilizados en el hormigón autocompactante proporciona un control eficaz de la cantidad de agua de amasado, a pesar de la elevada avidez de agua que caracteriza al filler.
Una cifra orientadora para establecer la dosificación de hormigones autocompactantes de tipo medio es la siguiente, con porcentajes que pueden variar, según el caso concreto:
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• Peso de la pasta (cemento y adiciones, más agua y aditi­vos, más finos (menores al tamaño 0’125 mm) contenidos en los áridos) = 30% del peso total de la amasada
• Peso de la grava = 30% del peso total de la amasada
• Peso de la arena (fracción comprendida entre los 4 mm y los 0’125 mm) = 40% del peso total de la amasada
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A continuación se expone, a título de ejemplo, una dosifi­cación ajustada a estos parámetros:
Cemento y adiciones, más agua y aditivo, más finos (menores al tamaño 0’125 mm) contenidos en los áridos………………………………………………………………… 683 kg/m3
En la cantidad anterior se incluye:
Cemento…………………………………….315 kg/m3
Agua………………………………………….168 kg/m3
Relación A/C………………………………..0’53
Aditivo……………………………………….10 kg/m3
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Grava (4 – 16) mm……………………………………………….. 725 kg/m3
Arena (0 -4) mm……………………………………………………979 kg/m3
Total………………………………………………………………2.397 kg/m3
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Las características de este hormigón, determinadas mediante ensayos son:
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• Resistencia característica a compresión = 30 MPa
• Características de autocompactabilidad:
-Resultados del ensayo de “Extensión de flujo”:     Diámetro de extensión = 71’5 cm 50 = 1’85 seg
-Resultado del ensayo del “Embudo en V”:     Tv = 6’5 seg
-Resultado del ensayo de la “Caja en L”:     20 = 0’35 seg 40 = 1’25 seg Capacidad de paso = 0’865
-Resultado del ensayo de “Anillo J”:     Diámetro de extensión = 66 cm Capacidad de pozo = 10 mm
-Resultado del ensayo del “Índice visual de estabilidad:  Índice = 0
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La densidad del hormigón autocompactante se puede considerar generalmente, similar a la del convencional.
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Fabricación y puesta en obra
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La fabricación del hormigón autocompactante es análoga a la del hormigón vibrado convencional que, posteriormente será vibrado, considerando que se debe prestar mayor atención a la regularidad de la dosificación ya que el hormigón autocompactante es más exigente en cuanto a la uniformidad de los materiales componentes y a la precisión en la dosificación del agua.
Debido a la mayor cohesión de su masa, es preferible amasar el hormigón autocompactante con 2/3 de la cantidad total de agua y, después de obtener una buena homogeneización, terminar de amasar incorporando el tercio restante de agua y el, o los aditivos necesarios.
En el momento de suministrar el hormigón en la obra, puede resultar conveniente readitivar el hormigón para mantener las condiciones de autocompactabilidad requeridas para la puesta en obra del mismo. La readitivación debe realizarse, necesariamente, bajo el control del fabricante del hormigón que habrá de decidir sobre el tipo y la dosis precisa de aditivo, así como verificar que el tiempo de amasado en el camión tras la readitivación es el adecuado.
La puesta en obra del hormigón autocompactante es análoga a la del hormigón convencional, siendo especialmente adecuado para ser bombeado. Se debe limitar la altura máxima de vertido por caída libre a 5 m y elegir los puntos de vertido considerando que el desplazamiento horizontal del hormigón que ofrece la autocompactabilidad es de 10 m.
El empuje del hormigón autocompactante sobre los encofrados equivale a una ley hidrostática, considerando una densidad de 2’4 T/m3 (24 KN/m3).
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Puesta en obra de hormigón autocompactante.

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La fluidez y cohesión de los hormigones autocompactantes permiten inyectarlos en los encofrados para que llenen estos desde abajo hacia arriba. Este procedimiento, en elementos de altura importante, evita la formación de burbujasde aire aprisionadas entre la pared del encofrado, y la propia masa de hormigón. En todo caso la formación de estas bur­bujas, utilizando el desencofrante adecuado, es inferior a los que se presentarían utilizando hormigón convencional. Son recomendables encofrados de cara metálica o con superficies plastificadas no absorbentes para obtener texturas superficia­les uniformes y con muy pocas burbujas de aire retenidas.
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Encofrado preparado para colocar el hormigón autocompactante mediante bombeo y de abajo hacía arriba.
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Encofrado y colocación de hormigón autocom­pactante mediante bombeo tradicional.
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Curado y acabados
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El curado del hormigón autocompactante es similar al del hormigón convencional, siendo de aplicación los procedimientos establecidos para el mismo. Al igual que en el hormigón convencional, conviene iniciar el curado tan pronto como sea posible para evitar la pérdida de agua superficial por evaporación que podría producir fenómenos de retracción plástica y asentamiento.
Se pueden utilizar los mismos procedimientos para el acabado de las superficies de hormigón autocompactante, en cuanto a textura y colorido, que los empleados en el caso de utilizar hormigón convencional.
En superficies sin ningún tratamiento superficial la uniformidad del hormigón autocompactante es superior, y en conse­cuencia el acabado es mejor, que cuando se utiliza hormigón convencional, ya que al evitarse la vibración se elimina el princi­pal agente que propicia la falta de homogeneidad cromática de las caras vistas del hormigón. Dicha heterogeneidad es debida a una distribución aleatoria del agua combinable de la masa de hormigón, que produce diferentes procesos de hidratación con diferentes proporciones agua/cemento, que se traducen en coloraciones del cemento hidratado diferentes.
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Identificación de las características de auto­compactabilidad
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Los hormigones autocompactantes se identifican mediante diferentes ensayos y, en función de los resultados obtenidos en los mismos, cabe la posibilidad de calificarles de autocompactantes de categoría 1, 2 y 3. Actualmente la tendencia es a identificar que son autocompactantes, sin entrar en calificar en qué grado, superior o inferior, lo son, quedando a criterio del prescriptor especificar los requisitos dentro del amplio margen en el que el resultado de cada ensayo merece tal consideración con carácter general. Es de esperar la próxima publicación de Normas UNE que detallen los ensayos más frecuentes para identificar a los hormigones autocompactantes. Dichos ensayos son:
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• Ensayo de extensión de flujo, (Figura 5)
• Ensayo del embudo en V, (Figura 6)
• Ensayo de la caja en L, (Figura 7)
• Ensayo del anillo japonés, (Figura 8.)
• Ensayo del índice visual de estabilidad


Ensayo del anillo japonés.

Anillo de 20 barras (árido = 20 mm)
20 ± 1 100 ± 1
10
Anillo de 12 barras (árido > 20 mm)
. 10
. 25
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Una buena descripción de estos ensayos, previsiblemente acorde con las futuras Normas UNE, y de la interpretación de los resultados de los mismos se encuentra en la referencia “Guía para la utilización del hormigón autocompactante” IECA (2005) incluida en la Bibliografía recogida en este artículo.
La identificación del hormigón autocompactante en la planta de producción, con los ensayos previos necesarios para ajustar la dosificación, exige del auxilio de todos los ensayos citados, ya que en cada uno se obtienen datos que complementan los resultados de los otros. No obstante para el control de la producción y del suministro del hormigón en la obra es suficiente con la realización del ensayo de extensión de flujo, complementado, si la cuantía de acero en armaduras que contiene el elemento a hormigonar es relevante, con el ensayo del anillo japonés.
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Figura 9.- Ensayo del índice visual de estabilidad (valor índice =0).
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El ensayo del índice visual de estabilidad, de difícil normalización, tiene un gran interés y, aunque no vaya a ser incluido en ninguna Norma UNE, su eficacia, cuando es utilizado por personal debidamente capacitado, es muy alta. Realmente consiste en establecer un juicio de valor sobre lo que se puede apreciar en el ensayo de extensión de flujo, calificando los aspectos relativos a exudación de lechada y bloqueo de árido grueso. Esta apreciación se puede realizar, y es recomendable hacerlo así, a la vez que el ensayo de extensión de flujo.
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Figura 10.- Ensayo de índice visual de estabilidad (valor índice = 1’5).
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Características mecánicas
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Las características mecánicas del hormigón autocompactante son similares a las del hormigón convencional de igual resistencia a compresión. En ambos casos se dan, para distintos tipos de hormigón, variaciones de los valores que las definen, aunque todos ellos tengan en común el mismo valor de la resistencia a compresión.
La pequeña magnitud de las diferencias existentes entre las características del hormigón autocompactante y del hormigón convencional de la misma resistencia a compresión, permiten utilizar la formulación de uso habitual cuando se proyectan estructuras de hormigón armado o pretensado. También pueden utilizarse las mismas longitudes de anclaje de armaduras activas y pasivas, iguales criterios para especificar una resistencia mínima del hormigón de los elementos pretensados y el mismo trata­miento de las juntas de construcción.
Aunque la matriz granular del hormigón autocompactante es más fina que la del hormigón convencional y se produce una ligera disminución del efecto de engranamiento entre áridos a ambos lados de la fisura, también se constata una mayor compacidad de la interfase árido-pasta de cemento. Este conjunto de circunstancias no altera sustancialmente el comportamiento resistente del hormigón autocompactante respecto al que se formula para el hormigón convencional, por eso la aplicación de la misma formulación, sin disminución de los coeficientes de seguridad especificados por la normativa vigentes, es correcta.
Figura 11.- Ensayo de rotura indirecta por tracción
(Brasileño) sobre probeta de hormigón auto­
compactante.
Así, por ejemplo, en los ensayos para estudiar el com­portamiento de elementos dehormigón autocompactante sometidos a esfuerzo cortante, se ha constatado que la ligera disminución (12%) del efecto de engranamiento no afectaba a la seguridad ofrecida por las fórmulas de cálculo al uso, que siguen proporcionando coeficientes de seguridad muy superiores a los especificados por la normativa vigente, cuyo formato de seguridad es función exclusiva de los coefi­cientes de ponderación de las acciones y de la resistencia de los materiales.
Figura 12.- Ensayo de rotura a compresión sobre probeta de hormigón autocompactante.
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Módulo de deformación
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El valor del módulo de deformación del hormigón depende, fundamentalmente, de la cantidad de áridos que contenga, ya que el módulo de deformación de los áridos es de cuatro a diez veces superior al correspondiente a la pasta de cemento que, a su vez, varía ampliamente, desde 6000 a 25000 MPa, según su constitución.
Como el hormigón autocompactante tiene menor canti­dad de áridos (arena + grava) de tamaño superior a 4 mm que el hormigón convencional de la misma resistencia a com-presión, la aplicación de la formulación habitual, en el caso de hormigones convencionales, para determinar el módulo de deformación de hormigones autocompactantes tiende a ofre­cer resultados algo superiores a los obtenidos en los ensayos. Se puede considerar que los valores calculados sobrevaloran, en hormigones autocompactantes de tipo medio, entre un 7% y un 15% el módulo de deformación. Este margen de error no es muy importante y es comparable con el rango de precisión de la misma formulación aplicada a hormigones convencionales.
En los ensayos se ha observado que hormigones autocompactantes con un contenido de áridos próximo al máximo admisible compatible con las condiciones de autocompactabilidad, es decir con un contenido de áridos (arena + grava) del orden del 72% en peso del peso total de la dosificación, presenta valores del módulo de deformación similares a los calculados con la formulación comúnmente empleada para hormigones convencionales, mientras que en aquéllos en los que la reducción de áridos roza el límite de lo aceptable, esto es, con contenidos de áridos (arena + grava) del orden del 57% del peso total de la dosificación, los cálculos sobrevaloraban el módulo de deformación entre un 15% y un 30%. Estas observaciones permiten validar la formulación usual para hormigones convencionales con un criterio de corrección lineal entre los dos casos límites expuestos.
No obstante, para la mayor parte de las obras es suficiente considerar como valor del módulo de deformación el obtenido mediante los cálculos habituales, empleando la formulación utilizada para hormigones convencionales. Cuando se requiera un conocimiento detallado de dicho valor, como por ejemplo en algunas estructuras con un proceso de construcción evolutivo, se pueden hacer determinaciones experimentales del módulo de deformación, como se hacen también algunos casos en que se utiliza hormigón convencional.
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Retracción y fluencia
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Debido al mayor contenido de pasta de los hormigones autocompactantes, la pérdida de agua que se produce durante las primeras horas, en las que una parte del agua se consume en hidratar el cemento, provoca una retracción autógena mayor que la que se produciría en un hormigón convencional de la misma resistencia a compresión. Por el contrario, la menor cantidad de áridos (arena + grava) de los hormigones autocompactantes reduce la pérdida de agua por secado proveniente del agua contenida en ellos. La suma de ambas retracciones determina la retracción final, que es análoga a la del hormigón convencional, pudiendo estimarse su valor total con la misma formulación que la utilizada en el caso del hormigón convencional.
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Durabilidad
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La durabilidad del hormigón autocompactante se puede considerar, conservadoramente, similar a la correspondiente a un hormigón convencional con la misma cantidad de cemento e igual relación agua/cemento.
En realidad, la estructura interna del hormigón autocompactante es más compacta que la del hormigón convencional ya que presenta una interfase árido-pasta más densa y por tanto una red de poros abierta menor, debido a las características de la pasta requerida para conferir la autocompactabilidad. Ello explica que, en los ensayos, se obtengan mejores resultados, en los parámetros relacionados con la durabilidad, que los obtenidos con los hormi­gones convencionales de resistencia a compresión equivalente.
Resistencia al fuego
La resistencia al fuego del hormigón autocompactante no difiere de la de un hormigón convencional fabricado con el mismo tipo de áridos. Si se utiliza como adición humo de sílice, el comportamiento frente al fuego resultará equivalente al del hormigón de alta resistencia de igual composición, en cuanto a cantidad de humo de sílice y tipo de áridos se refiere.
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Especificaciones de proyecto
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El proyecto de elementos estructurales con hormigón autocompactante se puede desarrollar con los mismos criterios y la misma formulación que se utilizan para estructuras de hormigón convencional.
En función de la disposición de armaduras, conviene especificar el tamaño máximo de árido más adecuado. Actualmente la tendencia es utilizar tamaños máximos com­prendidos entre 12 mm y 18 mm, según los casos.
Es importante indicar que en ocasiones, cuando las condiciones climatológicas y/o de transporte así lo exijan, es necesario readitivar el hormigón autocompactante antes de su colocación en obra. Esta readitivación debe realizarse bajo el control del fabricante del hormigón y, como en cualquier tipo de hormigón, la readitivación debe realizarse con el aditivo adecuado prohibiéndose expresamente la utilización de agua para ello.
Es conveniente establecer, según las circunstancias concretas de cada obra y las características de los elementos a hormigonar el tiempo abierto que debe proporcionar el hormigón autocompactante. Este tiempo es aquel en el que el hormigón autocompactante mantiene las condiciones de autocompactabilidad necesarias para la ejecución de la obra concreta. Para establecerlo se utilizan sobre la misma amasada, los ensayos de identificación repetidos a intervalos regulares de tiempo, de modo que se detecte en que momento se pierden las características de auto­compactabilidad y se compruebe que este tiempo excede del necesario para la fabricación, transporte y completa colocación del hormigón en la obra.
Para especificar el tipo de control del hormigón autocompactante en obra, conviene requerir que todas y cada una de las unidades de entrega del hormigón para su colocación, sean identificadas como hormigón autocompactante mediante el ensayo de extensión de flujo y el del índice visual de estabilidad. Cuando la armadura, o la disposición de la misma sea un obstáculo relevante para el movimiento del hormigón, deberá añadirse al ensayo de extensión de flujo el ensayo de anillo J.
El control de las demás propiedades —resistencia a compresión y permeabilidad al agua bajo presión, en su caso— del hormigón autocompactante se efectuará del mismo modo y con las mismas especificaciones que se adoptan en el caso del hormigón convencional.
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Para más información,
visite la página web:
Guía práctica para la utilización del hormigón autocompactante
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El uso de silicatos en la protección superficial del hormigón.

Sutileza en la decoración y protección del hormigón

La piel de cerramiento

El concepto de revestimiento en arquitectura ha sido uno de los temas que más han interesado a los arquitectos.  Desde siempre el “rostro” del edificio, la cara vista de la arquitectura ha sido objeto de tendencias estilísticas y discusiones culturales y académicas.  Se ha hablado de la expresión de la arquitectura y más recientemente la piel que envuelve y define el espacio público separándolo de aquello considerado genéricamente el interior.

El hormigón ha jugado papel protagónico en esta temática, desde su aparición, con el descubrimiento del hormigón armado, haciéndose visible en la fachada de las edificaciones, revolucionando el campo de la construcción y la aplicación de técnicas constructivas.

Sin embargo, aunque mucho se ha avanzado en el conocimiento y dominio del hormigón y su puesta en obra, poco se cuida el mantenimiento del mismo y su buen comportamiento a lo largo de los años, un tema asociado a la durabilidad del hormigón, es decir, a su manera de soportar el paso del tiempo y las condiciones ambientales a que está expuesto.  Se habla mucho de las resistencias intrínsecas del hormigón, pero cada vez se hace más necesario adoptar con responsabilidad soluciones que comporten una adecuada especificación del tipo de acabado y apariencia de los hormigones, involucrando el concepto de protección superficial, el cual, hasta hace muy poco, se desconocía o menospreciaba por considerar cierto grado de invulnerabilidad de los elementos de hormigón.

El hormigón visto


El hormigón ha pasado de ser mero elemento estructural a jugar un papel destacado en el diseño arquitectónico. Tanto en elementos realizados en obra como en paneles prefabricados, se juega cada vez más con el concepto del hormigón visto, combinando funciones estructurales y estéticas. Se emplea en su color natural o también pigmentado en masa.

La pigmentación en masa entraña múltiples variables que hacen impredecible el resultado cromático después del curado. La dosificación de los distintos componentes, temperatura, humedad ambiental, espesor de capa… la complejidad de los factores que influyen en la coloración final convierte el concepto del hormigón visto en un juego de azar.

Un problema habitual en la puesta en obra son las destonificaciones y manchas, ya sean producidas por óxidos, aditivos, desencofrantes, eflorescencias de carbonatos, etc.  Cuando las deficiencias estéticas son importantes, se necesita un recubrimiento que disimule los cambios de tonalidad; o bien proporcione adicionalmente un efecto estético atractivo, combinando texturas y colores.

Exposición a la intemperie

De otra parte, el hormigón sufre el paso del tiempo. La superficie exterior está sometida a múltiples factores ambientales. Los cambios de temperatura y humedad, partículas orgánicas e inorgánicas suspendidas en el aire, la contaminación atmosférica, pueden provocar desgaste y envejecimiento del material.  Estos factores pueden verse agravados por errores en el diseño o en la puesta en obra del hormigón.

La erosión provocada por efecto del agua, va eliminando las partículas más finas de la masa de hormigón, aumentando su porosidad. De esta forma, crece la absorción de agua, que a su vez arrastra al interior, partículas contaminantes del ambiente. Los microorganismos, esporas de algas y hongos, empiezan a poblar la superficie y van dejando una pátina de suciedad.  Tanto en obra nueva como en edificios antiguos, se necesitan, por tanto, tratamientos que contrarresten o retarden este envejecimiento.

La pintura mineral

Las propiedades de cualquier pintura vienen definidas por el ligante empleado. En el caso de las pinturas de silicato, este ligante es el silicato potásico líquido, que se obtiene a partir de cuarzo (SiO2). El cuarzo es uno de los minerales más inertes y menos reactivos que existen en la Tierra – de ahí su enorme resistencia y durabilidad. También es la materia prima para la fabricación de vidrios, por lo que el silicato también es denominado “vidrio soluble”.

Empleado como ligante en las pinturas de silicato, reacciona químicamente con el soporte mineral en el que se aplica, formando una unión insoluble con él.

La pintura de silicato fue inventada a finales del siglo XIX por Adolf Wilhelm Keim, un investigador del sur de Alemania. Su objetivo, desarrollar una pintura para artistas que resista la intemperie en la zona alpina, con condiciones climáticas muy severas. En la actualidad, todavía pueden encontrarse murales artísticos realizados antes de 1900, que perduran en su estado original.

Al comprobar la durabilidad de estos murales, se desarrolló la técnica, adaptándola a paramentos de fachada en general. Ya en los años 20, arquitectos como Taut o Le Corbusier solían decorar sus obras con las pinturas minerales de Keim.  Después de más de 130 años, el fabricante KEIM sigue dedicándose exclusivamente a las pinturas minerales de silicato. Su enorme experiencia a lo largo de estos años ha convertido a KEIM en una auténtica referencia y empresa líder en la restauración, protección y decoración de edificios con sistemas de pintura minerales.

Las propiedades

La reacción química del ligante de silicato con el soporte mineral, explica la durabilidad inigualada de este tipo de pinturas. La silicatización aporta ligante mineral (gel de sílice), aumentando la dureza de la superficie y su resistencia a la erosión. Asimismo, se produce una reacción química del silicato potásico con los componentes de la propia pintura, ya que los pigmentos y las cargas son igualmente de carácter inorgánico. De esta forma, el revestimiento se convierte en la prolongación del propio sustrato, haciéndose uno con él, y compartiendo sus características de dilatación y contracción. Las pinturas orgánicas, por el contrario, forman una película superficial de naturaleza distinta que se “pega” al soporte mineral, alterando sus propiedades estéticas, textura y brillo.

Además, la composición mineral evita los efectos de termoplasticidad y cargas electroestáticas, que ocasionan con el tiempo la adherencia de partículas en suspensión. Con altas temperaturas, las resinas contenidas en pinturas orgánicas, se ablandan atrapando la suciedad ambiental. Al ser insensibles al calor, los paramentos pintados con pinturas minerales se mantienen notablemente más limpios que con sistemas de pintura basados en resinas orgánicas.

Gestión de la humedad

Otra gran ventaja de las pinturas minerales consiste en su óptima gestión de la humedad. El grado de transpirabilidad de una pintura de silicato es notablemente superior a cualquier otro sistema de pintura de fachadas.

Así, la norma europea para pinturas de exterior, EN 1062-1, establece tres niveles para clasificar los revestimientos de fachada en cuanto a su permeabilidad al vapor de agua:

Clase V = g/(m² x d)
I (muy permeable) > 150
II (permeable) 15 – 150
III (poco permeable) < 15

Se considera “muy transpirable”, por tanto, un revestimiento que, en las condiciones de ensayo definidas, sea capaz de dejar evaporar, por m2  de superficie, más de 150 gramos de vapor de agua en 24 horas. La mayoría de pinturas convencionales, basadas en resinas acrílicas, se encuentran en la segunda categoría (entre 15 y 150 gramos por m2 y día). La transpirabilidad de las pinturas de silicato KEIM, por el contrario, es de unos 2000 gramos de vapor de agua.

De esta forma, se evita la acumulación de agua debajo de la capa de revestimiento, se consigue un secado del paramento muy rápido después de la lluvia, lo que elimina uno de los factores más importantes para el crecimiento de algas y microorganismos en el paramento.

Al mismo tiempo, el grado de hidrofugación de todos los sistemas de pinturas de silicato KEIM para exteriores es equivalente al de una buena pintura convencional.

Fundamental para el artista, pero también para el arquitecto, es el hecho de que los pigmentos empleados por KEIM en sus pinturas sean de naturaleza inorgánica y totalmente estables a la luz y los rayos UV; es decir, las fachadas decoradas incluso en tonos muy intensos, no pierden color con el paso de los años, como demuestran numerosas obras de referencia en cualquier zona climática del mundo.

El aspecto mate mineral otorga un enorme plus de autenticidad a las obras realizadas, al mantener plenamente la textura y tacto mineral de la superficie, y sin alterar su grado de brillo.

Finalmente, la alcalinidad característica de las pinturas minerales constituye una protección natural contra el crecimiento de microorganismos, incrementando el ciclo de vida, estética y belleza del edificio.

En la mayoría de los casos, la aplicación de veladuras minerales de silicato, permite conseguir una buena protección del hormigón contra la erosión, retardar su erosión superficial y resolver deficiencias estéticas, como manchas y destonificaciones, manteniendo a la vez la estética del hormigón natural., Tanto en interiores como en fachadas, las veladuras de silicato pueden ser aplicadas en cualquier grado de transparencia u opacidad, adaptándose a las necesidades y características individuales de cada obra.

La carbonatación

En el caso del hormigón armado, la preocupación respecto al su envejecimiento y deterioro se centra sobre todo en la afectación de las armaduras metálicas por procesos de carbonatación.

En un hormigón nuevo, el pH elevado protege las armaduras contra la oxidación.  La exposición a la intemperie produce una pérdida de alcalinidad en la superficie del hormigón. Este es un proceso natural y, en principio, nada perjudicial. Cuando las armaduras están colocadas a la distancia de la superficie que requiere la norma, el proceso de carbonatación se parará antes de alcanzarlas. Por tanto, en un hormigón de calidad, elaborado conforme a las normas, no se producirán daños más allá de la erosión superficial.

Sin embargo, en hormigones de mala calidad o con armadura insuficientemente recubierta, la carbonatación sí puede llegar hasta la armadura. Con un pH inferior a 9,5 se elimina la pasivación existente en la superficie del acero, y en presencia de agua, puede producirse oxidación del mismo. La corrosión del acero en el hormigón es un proceso electrolítico que se produce sólo con presencia suficiente de agua líquida. En zonas de hormigón secas, no habrá daños por oxidación de armaduras, ya que falta el agua necesaria para que se produzca este proceso.

Ante el desconocimiento de los mecanismos relacionados con la carbonatación, se suele prescribir indiscriminadamente la aplicación de pinturas anticarbonatación.

Estos revestimientos ofrecen una elevada resistencia al paso de un gas, el anhídrido carbónico (CO2). Para cumplir esta característica, las pinturas anticarbonatación habituales están basadas en polímeros filmógenos, y por tanto con una permeabilidad también al vapor de agua muy limitada.  Estos sistemas son difíciles de renovar y aportan, además, un brillo y tacto que altera la estética del hormigón.

Además: Los certificados de resistencia al paso del CO2 se obtienen después de pasar análisis en laboratorio, donde siempre se cuenta con soportes ideales. Para que esta protección sea efectiva también en la práctica (con soportes no idóneos), es imprescindible aplicar previamente un tendido completo con masillas, para tapar todas las coqueras del hormigón – independientemente del tipo de pintura empleado.

Una pintura mineral, por el contrario, es una pintura muy “abierta” y por tanto, tanto al vapor de agua como al CO2.

Dado que las causas y manifestaciones de patologías son complejas, variadas son también las necesidades y opciones de protección. En determinadas circunstancias, cuando la carbonatación ha llegado a zonas muy cercanas a la armadura, realmente es necesario proteger el hormigón contra la entrada del CO2. Para estos casos, KEIM dispone de una pintura basada en silicato y acrilato puro con buena resistencia al paso del CO2, pero manteniendo una buena transpirabilidad y además un aspecto mate mineral.

Pero cuando el hormigón es de buena calidad y el recubrimiento de las armaduras es el adecuado, no es necesaria esta protección, ya que la carbonatación nunca alcanzará las armaduras. Tampoco tiene sentido el empleo de pinturas anticarbonatación en aquellas obras en las que las armaduras ya se encuentran en zona carbonatada – la protección llega tarde.

Por ello, la filosofía de KEIM es primar la protección contra el agua, tal y como lo recoge la norma europea EN 1504, “Principio de protección W”.

Sólo en presencia de agua, se puede producir óxido. Los hidrofugantes a base de silanos minimizan la entrada de agua en el hormigón, incluso a muy largo plazo, y pueden ser combinados perfectamente con la aplicación posterior de pinturas minerales.

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HORMICOMPAC: Hormigon blanco autocompactante en la Zaragoza del siglo XXI

La adjudicación de la EXPO 2008 significó para Zaragoza el momento en que se le abrieron las puertas a la arquitectura del siglo XXI. En las obras de la Expo, el hormigón supuso un gran reto técnico dado que a las elevadas exigencias que requería el cálculo de estructuras se sumó el componente estético, que cobró gran relevancia al imponerse en buena parte de las obras el hormigón blanco. Por ello, el hormigón autocompactante resultó imprescindible, pero además con exigencias añadidas: color blanco y uniforme, acabado superficial exento de poros y resistencias muy elevadas, unido, claro está tratándose de Zaragoza en plena época estival, a condiciones de temperaturas extremas que son increíblemente peligrosas cuando se habla de cementos blancos.

El equipo técnico encargado de diseñar el hormigón, en un intento de lograr lo imposible del modo más sencillo, consiguió todo lo exigido a bajo coste, sin adicionar humo de sílice, superando cualquier expectativa estética con un hormigón que no tenía pérdidas de consistencia apreciables en más de hora y media, que se bombeaba sin problemas, que sobrepasaba sin disgregación los 70 cm de slump flow, y que superaba en la prensa los 110 MPa a 28 días en probeta cilíndrica; insistimos: sin humo de sílice.

LA OBRA

Dentro del recinto de la EXPO 2008 de Zaragoza se levantaron el Pabellón de Aragón y la Torre del Agua, dos de las estructuras más emblemáticas de la exposición.

En la Torre del Agua se debían hormigonar los pilares del zócalo sobre los que se sustenta la estructura del núcleo interior de la torre que se eleva 70 metros sobre el nivel del zócalo. Estos pilares tienen un alzado de 5 metros, forma de cono y una densidad de armadura tal que impide el vibrado y la utilización de hormigones fluidos. El hormigón debía ser blanco para armonizarse con el resto de la estructura construida en hormigón blanco.

El Pabellón de Aragón se elevó sobre tres núcleos estructurales y de comunicación liberando el espacio de planta baja para crear una plaza interior. Estos tres núcleos en forma de cáliz quedaban vistos, por lo que la calidad del acabado era fundamental. La densidad de hierro era extraordinaria y se necesitaba un hormigón capaz de llenar toda la estructura por sí mismo, era imposible el vibrado y la puesta en obra era compleja porque sólo se podía hormigonar desde la parte más alta de la estructura y desde muy pocos puntos, además de resultar lenta, se necesitaba un hormigón que permitiera una trabajabilidad de aproximadamente 2 horas.

MATERIAS PRIMAS.

Cemento.

El cemento de que disponíamos era un BL I-52,5 R suministrado por CEMEX España desde la fábrica de Buñol (Valencia). El cemento blanco supone un hándicap en cuanto a la velocidad de fraguado del hormigón y su tiempo abierto, mucho más rápido que cualquier cemento convencional, por lo tanto debíamos buscar la solución para que el hormigón fuera trabajable en la obra durante un tiempo prudencial para evitar juntas y que durante el transporte no hubiera pérdidas de consistencia. Se plantearon varias dosificaciones de cemento, en una horquilla entre 400 y 450 kg.

Áridos.

En la zona limítrofe a Zaragoza lo habitual es trabajar con áridos naturales de origen silíceo. Las arenas son del mismo origen, aportan pocos finos y tienen un tono marrón en ocasiones muy oscuro que las hacían inservibles para elaborar hormigón blanco. El planteamiento de emplear éste tipo de arenas evidentemente se desechó por su afección lógica al color de la masa, si bien se planteaba la duda de hasta qué medida la piedra lavada podía cambiar el color del hormigón, por lo que se dejó una puerta abierta a probar con piedra de origen silíceo de 6/12 mm.

Para solucionar principalmente el problema de la coloración de la arena se recurrió a una de las pocas canteras de calizo que se encuentran en la zona y que daba en principio un tono de blanco adecuado tanto en la arena como en la piedra. Estos materiales fueron suministrados por Blancos de Aragón desde la cantera de La Puebla de Albortón.

El árido fino elegido para todas las pruebas y también para la realización de la obra fue una arena blanca caliza molida de 0-4 mm. con un pase por el tamiz de 0.063 micras del 27,6 %. Esta arena presentaba un problema añadido en la escasa homogeneidad granulométrica, así nos encontramos una horquilla de finos variable entre un excesivo 27,6% y un 14%. Esta situación nos obligó a mantener una dosificación teórica muy rica en finos, para paliar los desajustes granulométricos que se nos presentaron frecuentemente.

La piedra que puso a nuestra disposición la cantera, a pesar de que lo ideal habría sido disponer de un 6/12 molido, finalmente fue una caliza blanca molida de 8-18 mm con un desgaste de los ángeles de 28 y también con muy poca homogeneidad entre suministros.

Paralelamente a las pruebas con los materiales citados anteriormente, se realizaron ensayos sustituyendo el árido blanco 8-18 mm calizo de la Puebla de Albortón por árido 6/12 mm de origen silíceo machacado y lavado con un desgaste de los ángeles de 22 de Mariano López Navarro (MLN).

Agua.

En todo momento se trabajo con relaciones agua/cemento inferiores a 0,40.

Aditivos.

La necesidad de no “manchar” el hormigón nos inclinó a utilizar SIKA VISCOCRETE 3425, un superfluidificante incoloro de tercera generación en base policarboxilato y con un 24 % de sólidos, permitiéndonos mantener relaciones A/C por debajo de 0,40 en todo momento, fluidez excepcional, y unos acabados dignos del mejor prefabricado.

La obra no hubiese resultado exitosa si SIKA no nos hubiera proporcionado el SIKAMENT 195, plastificante incoloro especialmente diseñado para la elaboración de hormigones blancos que empleamos como estabilizador proporcionándonos un excelente mantenimiento de la consistencia del hormigón.

Adiciones.

En ninguno de los hormigones se adicionó humo de sílice ni filler calizo.

EL HORMIGON.

Las necesidades que se plantearon en la obra fueron de un HAC 50 blanco y un HAC 60 blanco.

1) HAC 50 Blanco. Hormigón fabricado por Hormigones Arga en la central de producción que instaló en el propio recinto EXPO. La planta disponía de una amasadora de eje vertical de 3,5 m3 de capacidad de amasado por ciclo de dosificación, con una batería de 5 tolvas para los áridos. El stock de cemento era de 250 Tm. de las cuales 100 Tm eran de cemento blanco. La capacidad teórica de producción era de 120 m3/hora.

La dosificación de cemento fue de 390 kg, el VISCOCRETE 3425 se dosificó al 1,3% s.p.c. y el SIKAMENT 195 al 0,8 % s.p.c. La relación A/C se mantuvo inferior a 0,40 y se emplearon todos los áridos calizos. La densa armadura en ambos caso exigía una capacidad de relleno y un mantenimiento de la trabajabilidad de aproximadamente 2 horas, tiempo que se tardaba en rellenar cada uno de los núcleos del Pabellón de Aragón.

El hormigonado se realizaba por bombeo, con máquinas de 45 metros de pluma, lo que supone otro factor añadido en lo que afecta el bombeo a la consistencia del hormigón (no es la misma consistencia la del hormigón al salir de la hormigonera que al salir por la punta de la bomba). Necesitábamos un hormigón bombeable y que en caso de problemas permitiera parar el hormigonado un tiempo prudencial sin que se produjeran los clásicos atascos en las tuberías, evitando evidentemente las odiosas juntas frías en la estructura. Las condiciones ambientales eran poco adecuadas, pleno verano muy seco en Zaragoza, hasta 42ºC en Julio, lo que añadía una dificultad más a las propias de la utilización de cemento blanco. El mantenimiento de la consistencia no supuso problema gracias al perfecto comportamiento como retardante del SIKAMENT 195.

El hormigón se bombeó con éxito. La slump flow se mantuvo siempre en valores superiores a 70 cm y la L-BOX dio un coeficiente h2/h1 superior a 0,80. El mantenimiento de la consistencia y los acabados fueron perfectos. Las resistencias a compresión en probeta cilíndrica de 15 x 30, refrentadas con mortero de azufre convencional, a 28 días llegaron hasta 74 MPa.

2) HAC 60 blanco.   Este hormigón se elaboró en las instalaciones de MLN en Bárboles (Zaragoza), donde la empresa tiene su laboratorio. La planta disponía de una amasadora de doble eje horizontal de 3 m3 de capacidad de amasado por ciclo, 5 tolvas para los áridos y un silo de 75 Tm para el cemento blanco.

Las materias primas que se tomaron como referencia fueron las mismas que en HAC 50, pero, como ya se indica anteriormente en esta ocasión se planteó la posibilidad de substituir la piedra caliza 8/18 por una piedra natural de origen silíceo molida y posteriormente lavada de la propia gravera de MLN, lo que a su vez nos abrió un abanico de posibilidades más amplio de cara sobre todo a aumentar las resistencias.

Se plantearon varias dosificaciones de cemento, en una horquilla entre 390 y 450 kg por metro cúbico de hormigón, con la intención primeramente de conseguir el HAC 60 pero con el objetivo secundario de ensayar a la vez otros autocompactantes de alta resistencia sin humo de sílice de mayor rango capaces de mantener la trabajabilidad y de ser bombeados sin problemas.

Con contenidos de cemento de 410 kg/m3 y el cambio de origen de la piedra de calizo a silíceo conseguíamos roturas a 28 días de 80 MPa. Subimos la dosificación de cemento a 450 kg/m3. La relación A/C la bajamos a 0.35 subiendo la dosificación de Viscocrete 3425 al 1,6 % s.p.c., el Sikament 195 se dosificó al 1 % s.p.c. La toma de muestras se realizó en probeta cilíndrica de 15 x 30 y el refrentado se hizo con mortero de azufre convencional.

Con ésta fórmula logramos una espectacular rotura a compresión de 110 MPa a 28 dias, que ha tres días ya daba roturas de 60 MPa y a 7 días de 90 MPa. La dosificación del SIKAMENT 195 al 1% s.p.c. permitió que éste hormigón aguantara sin pérdidas de consistencia el trayecto desde la zona de carga, Bárboles, hasta el recinto EXPO, 40 minutos de transporte.

La coloración del hormigón resultó perfecta, la piedra, lavada después de la molienda, no contaminó en absoluto el color de la masa.

El hormigón se bombeo sin ningún problema, con tremenda facilidad que sorprendió a todos los que, previendo los típicos problemas de bombeo de los hormigones blancos, auguraban un desastre en un hormigón tan especial como que estábamos tratando. El SIKA VISCOCRETE 3425 dotó a nuestro hormigón de una excelente trabajabilidad, presentándose muy cohesivo y sin exudación ni segregación alguna. En la boca de la bomba el hormigón daba una “slump flow” siempre superior a 70 cm, la L-BOX dio un coeficiente h2/h1 superior a 0,80.

www.enah.es

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Recomendaciones CEMEX para la perfecta ejecución de soleras:

1.           Consejos para el diseño de la solera y la preparación del terreno:

•             Evitar el uso de hormigones con cementos de tipo I en su composición: solicitar resistencias óptimas para el uso del pavimento resultante, de forma que se minimice la fisuración del mismo.

•             Se recomienda impermeabilizar el suelo sobre el que se va a verter el hormigón con una lámina plástica, así se evita que el suelo absorba parte del agua del hormigón fresco.

•             Hormigonar sobre suelos que tengan suficiente capacidad portante para el uso que se va a dar a la solera (Proctor modificado 95%). Evitar rellenos con escombros, tierras vegetales, arenas o gravas sin compactar.


preparación de la solera e impermeabilización

•             Armar la solera con malla electrosoldada colocándola sobre separadores y evitando apoyarla en el suelo, o bien utilizar fibras de acero o fibras de vidrio, para sustituir la labor de armado.

•             Las fibras de polipropileno ayudan a disminuir la fisuración superficial, pero no eliminan la necesidad de mallazo. Las fibras de Acero y las fibras de Vidrio permiten sustituir la armadura de la solera. Consultar con el equipo técnico de CEMEX para ver la dosificación de sustitución.

•             Diseñar adecuadamente las pendientes de la solera para favorecer la evacuación de aguas pluviales o de riego.

2.           Recepción y vertido del hormigón:

•             No añadir agua antes del vertido del hormigón.

•             No hormigonar con temperaturas inferiores a 5º o superiores a 35º. En invierno es recomendable hormigonar a media mañana para que no se congele el hormigón y en verano a última hora de la tarde para que no sufra las altas temperaturas del día.

vertido del hormigón Cemex

•             Solicitar hormigones de consistencia adaptada a las características del terreno y al tipo de aplicación. No alterar esta consistencia antes del vertido.

•             No añada ninguna adición en la obra al hormigón preparado en planta, tenga en cuenta que cualquier añadido que no conste en el albarán, exime de responsabilidad al fabricante de hormigón. En caso de necesitar adicionar Fibras al Hormigón, CEMEX le ofrece Hormifibra la solución conjunta de hormigón y Fibras de Polipropileno, Acero o Vidrio. Solicítelo en nuestras plantas de hormigón.

•             Respetar los espesores mínimos del hormigón para la solera, teniendo en cuenta la carga a la que va a ser sometido posteriormente el pavimento.

•             Realice su pedido de hormigón a plantas certificadas para su fabricación. Evite proveedores no garantizados o realizar el hormigón insitu. Recomendamos el suministro directo desde las plantas de CEMEX , líder mundial de fabricación de Hormigón y con exhaustivos controles de calidad y producción del hormigón.

•             Para pequeños volúmenes, recomendamos uso de hormigones secos preparados, como Hormisaco de CEMEX. Aseguran una correcta proporción de cemento, aditivos en polvo y áridos de diversa granulometría para una perfecta mezcla y resistencias de hasta 25 Mpa.

hormigón vía seca de Cemex

3.           Cuidados en el fraguado

•             Tras el vertido se recomienda realizar actividades de curado que eviten la desecación precipitada del hormigón. Aplicar líquido de curado como CEMEX ISOCURE. Hidratar la superficie de la solera durante el fraguado, manteniendo el hormigón húmedo regando frecuentemente durante un mínimo de siete días.

fratasado mecánico de la solera

•             Realizar juntas de retracción y dilatación de, al menos, un tercio del espesor de la solera, para evitar o reducir la posible fisuración y ejecutarla siempre dentro de las primeras 24 horas después del hormigonado. Sellar las juntas para evitar la entrada de agua que dañaría la solera en los ciclos de hielo/deshielo

realización de juntas antes de 24 horas

•             Para un perfecto acabado es conveniente evitar las corrientes de aire o la incidencia directa del sol sobre la solera siempre que sea posible.

acabado final de la solera
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Relleno de zanjas de canalización eléctrica con HORMIFILL

Caso: Relleno zanjas canalización eléctrica. Lugar: Jávea. Fecha: Junio 2011.

PREPARACION DE ZANJA PARA CANALIZACIONESDescripción: Se realiza una edificación de nueva planta en una parcela situada en una residencial costera; la urbanización se encuentra en un área de suelo calizo rocoso. Se presenta el hecho, tal como era costumbre en la época en que se parceló, que no exista acometida electricidad y telecomunicaciones.

Así pues se debe realizar la obra de canalización por completo desde la parcela a la red , dado que por localizarse en zona residencial y con abundante bosque mediterráneo no se permite el tendido aéreo.
CANALIZACION DE TENDIDO ELECTRICO Problemática: La calle en que discurre la zanja es un estrecho antiguo camino rural de 3 metros de anchura, aspecto que implica el nulo espacio disponible para el acopio de zahorra para relleno de las zanjas, por ende el material de excavación no es apropiado para este uso dado que se trata de un suelo rocoso calizo, habiéndose vistos obligados a realizar la excavación utilizando un martillo neumático para su ejecución. En consecuencia se presenta un doble problema, primero la no conveniencia del material de excavación para el relleno de la zanja, y por otro el nulo espació para acopiar zahorra y para el movimiento de los volquetes y máquinas necesarias para su aplicación, hecho que implicaría el corte repetido del tránsito en una vía pequeña pero de alto paso de vehículos particulares, generando las problemáticas típicas de estos casos con los vecinos de la zona, ruidos, suciedad, cortes de calle, calzada ocupada por acopios, etc.

Solución: El cliente nos llama para pedirnos un hormigón HL-150, con la finalidad de rebajarlo con agua y utilizarlo como relleno de la comentada zanja. El uso de este tipo de hormigón, con una elevada adición de agua en obra para facilitar su aplicación, conlleva una alta perdida de cualidades del mismo, pérdida de control sobre la resistencia, asentamiento de áridos, disgregación del producto, asentamiento y perdida de cotas, baja maleabilidad, y una relación precio-aplicación desfavorable para el cliente.
Le informamos de la existencia de un nuevo producto denominado “Hormifill” creado expresamente para este tipo de aplicaciones, se trata de un producto que presenta las mismas cualidades de una zahorra para canalizaciones compactada, pero con grandes ventajas a su favor, no requiere acopios en la obra, no necesita compactación ni maquinaria para su aplicación, es muy maleable y fácil de aplicar, copia el terreno rellenando todos los huecos, no tiene asentamiento, es fácil de retirar en caso de reexcavación, permite singularizar la zanja respecto del terreno circundante, y presenta un coste menor que el hormigón de limpieza que tradicionalmente se utilizaba para estos menesteres.
El cliente accede a su uso, se procede a realizar el servicio para rellenar unos 150 ml de zanja de un metro de ancho por 1,50 de profundidad aproximada, esta aloja una tubería corrugada de cableado eléctrico y telecomunicaciones. El resultado es que en 20 minutos la zanja está completamente llena, con la cinta de señalización de aviso colocada, y lista para la recepción de un pavimento polifuncional.

VERTIDO DE HORMIGON DE RELLENO SIN NECESIDAD DE COMPACTAREl cliente nos comenta la rapidez de la ejecución del llenado, y que una vez este realizado la calle está limpia, sin restos de tierra generados por acopios de zahorra, sin haber generado contaminación sonora, ni haber tenido que utilizar maquinaria adicional para el trabajo, como mini-pala, volquetes y compactadoras. El resultado es que se ha realizado el relleno de la zanja minimizando los trabajos, cualquier impacto ambiental y molestias vecinales.

Robert Año. Jefe de Hormigones Especiales Levante

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HORMIGÓN DE BAJA RETRACCIÓN PARA SOLERAS TÉCNICAS

Recientemente Hormicemex ha suministrado un hormigón para Prosistemas Aplicados S.A., en concreto un HA-25/P-CR/B/20-12/IIa con un aditivo especial para el control de retracción, siendo la misma del orden de 50 μm/m.

Las retracciones en el hormigón son procesos inherentes a la hidratación del cemento y las reacciones de fraguado que producen el endurecimiento del material. Existen diferentes tipos de retracción que se dan en hormigones, siendo las fisuraciones por retracción plástica y contracción térmica inicial las que pueden provocar fisuraciones en las soleras de hormigón. Los valores de retracción de 50 μm/m son muy bajos, permitiendo la realización de grandes paños de hormigón sin juntas de dilatación.

Dicho hormigón se ha utilizado en la realización de una solera para Tetra Pak, en una zona de tránsito de carretillas que provocan esfuerzos de tracción muy fuertes y cargas puntuales muy elevadas.

Precisamente por el paso de carretillas es muy recomendable la ausencia de juntas en los paños realizados para facilitar el día a día de los carretilleros y reducir el deterioro de la maquinaria y de la propia solera. Además el uso de fibras de polipropileno ayuda a reducir la fisuración por retracción plástica a edades tempranas, mejorando de esta forma las prestaciones y durabilidad de la solera realizada.

Pablo Zorrilla, Jefe Hormiespeciales Zona Centro.

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