el hormigón en estado fresco - Facultad de … · 6 Construcción I hormigón / estado fresco CONO DE ABRAMS: Se llena en 3 capas iguales y sucesivas, picando 25 veces, cada una

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el hormigónel hormigón

d.d.el hormigón en estado el hormigón en estado frescofresco

Construcción I

hormigón / estado fresco

d. el hormigón fresco

Construcción I


hormigón:hormigón:•• estado endurecidoestado endurecido

sólidosólido, ha adquirido, ha adquiridopropiedades resistentespropiedades resistentes

•• estado frescoestado frescomaterial heterogéneo,material heterogéneo,pastoso, amorfo, pastoso, amorfo, moldeablemoldeable


presentación de presentación de los componenteslos componentes

Construcción I


2

Construcción I


cemento

árido grueso

árido fino

+ agua y aditivos


Construcción I


hormigónhormigónmaterial material aglomeradoaglomerado::

•• pastapasta = cemento portland + agua= cemento portland + agua

•• morteromortero = pasta + árido fino= pasta + árido fino

•• hormigónhormigón = mortero + árido grueso= mortero + árido grueso


propiedades del propiedades del hormigón en hormigón en estado frescoestado fresco

Construcción I


3

•• consistenciaconsistencia•• trabajabilidadtrabajabilidad•• homogeneidadhomogeneidad•• masa específicamasa específica

Construcción I


propiedades del hormigón en estado fresco

PropiedadesPropiedades

Para conocer las Para conocer las propiedades: propiedades: ENSAYOSENSAYOS

Norma toma hormigón fresco EN 206, Norma toma hormigón fresco EN 206, UNE 83.300 e ISO 2736UNE 83.300 e ISO 2736

Construcción I



consistenciaconsistencia

Construcción I



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Construcción I


ConsistenciaConsistencia

Esta dada por la Esta dada por la facilidadfacilidad del del hormigón fresco de hormigón fresco de deformarsedeformarse

Construcción I


Construcción I



Factores que intervienen: Factores que intervienen:

üü cantidad agua de amasadocantidad agua de amasadoüü forma y granulometría del áridoforma y granulometría del árido

Construcción I


Construcción I



Ensayos de mediciónEnsayos de medición::

De campo (a pie de obra):De campo (a pie de obra):

Cono de Cono de AbramsAbrams

Norma UNE 83.313 Norma UNE 83.313 –– ISO 4109ISO 4109

Construcción I


5

Construcción I



Ensayos de mediciónEnsayos de medición::

De laboratorio: De laboratorio:

-- Mesa de sacudidasMesa de sacudidas -- Norma ISO 9.812Norma ISO 9.812

-- ConsistómetroConsistómetro VebeVebe –– UNE 83.314,UNE 83.314,ISO 411ISO 41100

Construcción I


Construcción I


ConsistenciaConsistencia, ensayos de , ensayos de medición :medición :

CONO DE ABRAMS: CONO DE ABRAMS:

Se utiliza un molde troncocónico de Se utiliza un molde troncocónico de h=30cmh=30cm y diámetros de base y boca y diámetros de base y boca 20 y 10 20 y 10 cmcm ..

Construcción I


Construcción I


CONO DE ABRAMS: CONO DE ABRAMS:

Construcción I


6

Construcción I


CONO DE ABRAMS:CONO DE ABRAMS:

Se llena en 3 capas iguales y Se llena en 3 capas iguales y sucesivas, picando 25 veces, cada una sucesivas, picando 25 veces, cada una de ellas con la varilla de hierro de de ellas con la varilla de hierro de 16mm y 60cm de longitud, con punta 16mm y 60cm de longitud, con punta redondeada.redondeada.

Construcción I


Construcción I



Al desmoldar se mide el Al desmoldar se mide el descensodescenso de de la probeta con relación al molde la probeta con relación al molde original, original, (en (en cmcm), ), determinando la determinando la consistencia.consistencia.

Construcción I


20


30

10

rebajamiento

descenso

asiento

7

Construcción I


Consistencia, ensayos de Consistencia, ensayos de medición :medición :

MESA DE SACUDIDAS:MESA DE SACUDIDAS:

Se utiliza una probeta troncocónica de Se utiliza una probeta troncocónica de h=12h=12.5cm y diámetros de base y boca .5cm y diámetros de base y boca de 25 y 17cm.de 25 y 17cm.

Construcción I


Construcción I



Se vibra a una frecuencia de un Se vibra a una frecuencia de un golpe por segundo durante 15seg., golpe por segundo durante 15seg., (desde altura de caída = 1.25cm), (desde altura de caída = 1.25cm),

Construcción I


Construcción I



La consistencia se determina de La consistencia se determina de acuerdo a la acuerdo a la expansión expansión en relación al en relación al diámetro original, diámetro original, (expresada en %)(expresada en %)

Construcción I


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Construcción I



Construcción I


10 a 20% - seca

esparcimiento

escurrimiento

expansión

20 a 30% - plásticahasta 80% - blanda 80 a 160% - fluida> a 160% - líquida

Construcción I


La cantidad de segundos para que un La cantidad de segundos para que un cono de hormigón (cono de cono de hormigón (cono de AbramsAbrams), ), llene completamente un molde llene completamente un molde cilíndrico.cilíndrico.

Construcción I


CONSISTÓMETRO DE VEBE:CONSISTÓMETRO DE VEBE:

CONO DE ABRAMSasentamiento (cm.)

MESA de SACUDIDASexpansión (%)

0 – 2 SECA 10 - 20

3 – 5 PLÁSTICA 20 - 30

6 – 9 BLANDA hasta 80

10 –15 FLUIDA 80 - 160

> 16 LÍQUIDA > 160

Construcción IConstrucción I



CONSISTENCIA

9

consistencias - sistema de compactación




LaLa vibración vibración aumenta la aumenta la trabajabilidadtrabajabilidad y y disminuye el rozamiento interno disminuye el rozamiento interno sin aumentar el volumen de agua.sin aumentar el volumen de agua.

consistencias - sistema de compactación

Compactación

Vibrado enérgico y cuidadoso Vibrado normal

ApisonadoPicado con barra

Consistencia

SecaPlástica

BlandaFluida




TrabajabilidadTrabajabilidad(o docilidad)(o docilidad)

Construcción I



10

Construcción I


TrabajabilidadTrabajabilidad

es la es la aptitudaptitud relativa para ser relativa para ser amasado y posicionadoamasado y posicionado en una en una obra determinadaobra determinada ..

Construcción I


Construcción I



Depende de: Depende de:

•• cantidad de agua de amasado cantidad de agua de amasado •• origen y granulometría de los áridos origen y granulometría de los áridos •• contenido y finura del cementocontenido y finura del cemento•• empleo de aditivos plastificantesempleo de aditivos plastificantes

Construcción I


Construcción I



Considerar : Considerar :

•• forma y disposición de la pieza a llenarforma y disposición de la pieza a llenar•• medios de compactación disponibles medios de compactación disponibles en obra en obra

Construcción I


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HomogeneidadHomogeneidad

Construcción I



Construcción I


HomogeneidadHomogeneidad

Es la Es la cualidadcualidad por la cual los por la cual los componentes del hormigón se componentes del hormigón se distribuyen regularmente en su distribuyen regularmente en su masa.masa.

Construcción I


Construcción I


Homogeneidad Homogeneidad

Depende de : Depende de :

•• un correcto amasadoun correcto amasado•• evitar segregaciones y decantación evitar segregaciones y decantación en el transporte y puesta en obra.en el transporte y puesta en obra.

Construcción I


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Construcción I


Homogeneidad Homogeneidad

Construcción I


segregación

Masa específicaMasa específica(densidad)(densidad)

Construcción I



Construcción I


Masa específicaMasa específica

Establece elEstablece el índice de índice de uniformidaduniformidad del hormigón del hormigón fresco en el transcurso de la fresco en el transcurso de la obra.obra.

Construcción I


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relación relación agua/cementoagua/cemento

Construcción I



Construcción I


Relación A/CRelación A/C

La La resistencia del hormigónresistencia del hormigónestá en relación indirecta con la está en relación indirecta con la relación A/C .relación A/C .

Construcción I


Construcción I


Construcción I


hormigón / estao fresco

Relación A/CRelación A/C

ConsistenciaConsistencia (facilidad de (facilidad de deformarse)deformarse) depende de la depende de la cantidad de agua que tenga la cantidad de agua que tenga la mezcla.mezcla.

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e. Hormigón en estado fresco

Construcción I

hormigón / componentes

el hormigónel hormigón

e.e.componentes del componentes del hormigónhormigón

Construcción I


e. componentes del hormigón

•• los aglomeranteslos aglomerantes•• los áridoslos áridos•• el aguael agua•• los aditivoslos aditivos

Construcción I


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aglomeranteaglomerante

Construcción I



aglomeranteaglomerante

Es el que permite unir fragmentos y Es el que permite unir fragmentos y dar cohesión a la partes, formando dar cohesión a la partes, formando un conjunto por acción un conjunto por acción físcofísco ––química.química.

Construcción I



aglomerante:aglomerante:

cementocemento

Construcción I


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cementocemento

Se clasifican: Se clasifican: üü en tipos en tipos –– según componentessegún componentesüü en clases en clases -- según resistenciasegún resistencia

Construcción I



Construcción I


CementosCementosNormas UNITNormas UNIT

Cemento Pórtland (común)Cemento Pórtland (común)–– UNIT 20:97.UNIT 20:97.

Cemento de Albañilería Cemento de Albañilería –– UNIT 984:96.UNIT 984:96.

Cemento Pórtland con Cemento Pórtland con fillerfiller calcáreo calcáreo ––UNIT 1011:96UNIT 1011:96


Construcción I


Cemento Pórtland.Cemento Pórtland.

Aglomerante hidráulicoAglomerante hidráulico obtenido obtenido por la calcinación y pulverización por la calcinación y pulverización de piedras calizas y arcillas ricas en de piedras calizas y arcillas ricas en sílice y alúmina sílice y alúmina ((clinkerclinker),), y adición y adición de yeso.de yeso.

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Construcción I


Caliza Caliza = Óxido de calcio (= Óxido de calcio (CaOCaO))++

Arcilla Arcilla = Silicato de Alúmina = Silicato de Alúmina hidratado (Si Ohidratado (Si O22 AlAl22 OO33)+)+Oxido de Hierro (FeOxido de Hierro (Fe22 OO33))

++CalorCalor



Construcción I

Cemento Cemento PortlandPortland..

CLINKERCLINKER PÓRTLANDPÓRTLAND = = Caliza Caliza

++ArcillaArcilla

++Calor Calor

((cocción a temperatura de 1450cocción a temperatura de 1450°C°C ))hormigón / componentes


Construcción I


CLINKER P. CLINKER P. ++ yeso yeso ++ fina fina molienda molienda

==CEMENTO PÓRTLANDCEMENTO PÓRTLAND

(Yeso: regulador de fraguado)(Yeso: regulador de fraguado)


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Construcción I

Cemento Cemento PortlandPortland..Componentes químicosComponentes químicos potencialespotenciales

resultantes del proceso de fabricación:resultantes del proceso de fabricación:

üü SILICATO TRICALCICO (SCSILICATO TRICALCICO (SC33) ) ––

Resistencia de servicio, (28 días)Resistencia de servicio, (28 días)



Construcción I

Cemento Cemento PortlandPortland..Componentes químicosComponentes químicos potenciales :potenciales :


üü SILICATO BICÁLCICO (SCSILICATO BICÁLCICO (SC22) ) ––

Confiere resistencia a largo plazo y Confiere resistencia a largo plazo y estabilidad química.estabilidad química.



Construcción I

Cemento Cemento PortlandPortland..Componentes químicosComponentes químicos potenciales:potenciales:


üü ALUMINATO TRICÁLCICO ALUMINATO TRICÁLCICO (AC(AC33))

Regula el tiempo de fraguado y la Regula el tiempo de fraguado y la resistenciaresistencia inicialinicial


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Construcción I

Cemento Cemento PortlandPortland..Componentes químicosComponentes químicos potencialespotenciales


üü FERRO ALUMINATO TETRACÁLCICO FERRO ALUMINATO TETRACÁLCICO (AFC(AFC44) ) ––

Confiere el color característico, gris Confiere el color característico, gris verdoso.verdoso.



Construcción I

Cemento Pórtland.Cemento Pórtland.Resistencia química Resistencia química -- Resistencia MecánicaResistencia Mecánica::

Hidratación de los silicatos Hidratación de los silicatos -- cal librecal libre

Alcalinidad Alcalinidad ((pHpH�12) �12) –– protección protección química de las armaduras en H.A.química de las armaduras en H.A.



Construcción I

Cemento Pórtland.Cemento Pórtland.Resistencia química Resistencia química -- Resistencia MecánicaResistencia Mecánica::

Hidróxido cálcico + medio agresivoHidróxido cálcico + medio agresivo(cal ) + (sulfatos )(cal ) + (sulfatos )

Produces sales que arruinan el hormigónProduces sales que arruinan el hormigón


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Construcción I


CaracterísticasCaracterísticas

üü fraguadofraguadoüü expansiónexpansiónüü finura de molidofinura de molidoüü peso específicopeso específicoüü resistencia mecánicaresistencia mecánica



Características Cemento Características Cemento Pórtland.Pórtland.

Fraguado Fraguado

Velocidad de fraguado limitada por Velocidad de fraguado limitada por Norma: Norma:

Se definen con Se definen con Ensayo AGUJA DE VICATEnsayo AGUJA DE VICAT


Construcción I



Fraguado Fraguado

Penetración de AGUJA DE VICAT en Penetración de AGUJA DE VICAT en probeta de pasta normal de cemento en probeta de pasta normal de cemento en función del tiempofunción del tiempo

Comienzo > 45min. y fin < 10hs.Comienzo > 45min. y fin < 10hs.

C.PC.P. normal : comienza entre 2 a3 . normal : comienza entre 2 a3 hshs. y . y finaliza 6 a 8 finaliza 6 a 8 hshs..


Construcción I

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Fraguado Fraguado

Influye en el fraguado: Influye en el fraguado:

•• temperaturatemperatura•• finura del cementofinura del cemento•• meteorizaciónmeteorización•• presencia de materia orgánicapresencia de materia orgánica•• cantidad agua de amasadocantidad agua de amasado


Construcción I



Finura de molido Finura de molido

§§ Condiciona la velocidad de hidrataciónCondiciona la velocidad de hidratación

§§ Resistencia mecánica aumenta con la Resistencia mecánica aumenta con la finura (evitar el exceso)finura (evitar el exceso)


Construcción I


Característica Cemento Característica Cemento Pórtland.Pórtland.

Peso específico Peso específico

Es de 3150 Es de 3150 KgKg/m/m33


Construcción I

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Resistencia mecánica Resistencia mecánica

Del hormigón será tanto mayor Del hormigón será tanto mayor cuanto mayor sea la del cemento cuanto mayor sea la del cemento empleado. ( no es la única).empleado. ( no es la única).

(es la resistencia mínima a compresión a los 28 días, (es la resistencia mínima a compresión a los 28 días, expresada en N/mmexpresada en N/mm22 ))


Construcción I



A tener en cuentaA tener en cuenta: :

üü Hidratación inicialHidratación inicial -- reacción reacción exotérmicaexotérmica

üü MeteorizaciónMeteorización -- retarda o inhibe el retarda o inhibe el fraguado, disminuye la resistencia fraguado, disminuye la resistencia mecánica.mecánica.


Construcción I



Suministro y Suministro y AlmacenamientoAlmacenamiento

ü en sacos de 50kg

ü a granel (silos)


Construcción I

23

3252000.50Químicamente agresivo

3002000.55Marino/subterr.

2751750.60Exterior

2501500.65Interior

Hormigón armado

Hormigón en masa

Relación máx. A/C

Ambiente

Contenido mínimo de cemento recomendado (kg/m3) para distintas condiciones de exposición


Construcción I


Cemento Pórtland con Cemento Pórtland con Adiciones (5%)Adiciones (5%)

• C.P con escoria de alto horno (siderúrgicas)

- moderado calor hidratación- baja retracción- sensible a bajas temperaturas


Construcción I



• C.P. con puzolana (roca volcánica)

- bajo calor de hidratación- baja retracción- endurecimiento más lento


Construcción I

24



• C.P. con calizas (fíller calizo, rocacalcárea de alta pureza)

- Empleo en climas fríos y prefabricación- No apto para grandes macizos terrenos agresivos.


Construcción I


Otros CementosOtros Cementos

• Cementos de alto horno

• Cementos puzolánicos

• Cementos compuestos


Construcción I


Cemento de alto hornoCemento de alto horno(o siderúrgicos)(o siderúrgicos)

Se constituye de clinker de pórtland y escoria siderúrgica.

- Poca retracción- Bajo calor hidratación (uso en grandes macizos)

- Mayor resistencia química (a aguas sulfatos)


Construcción I

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Cementos Cementos puzolánicospuzolánicos

Se constituye de clinker de pórtland y material puzolánico

(material natural de origen volcánico)

- Endurecen más lento- > cantidad agua de amasado- > resistencia mecánica- Hormigones de > densidad y docilidad


Construcción I


Otros Cementos Otros Cementos

• Cemento pórtland de alta resistencia inicial

•Cemento pórtland blanco

•Cementos resistentes a sulfatos, a agua de mar.


Construcción I


Cemento de alta resistencia Cemento de alta resistencia inicial inicial

• más fino• producido a mayor temperatura• similares características de fraguado• endurecimiento más rápido a edades tempranas (reducción plazos desencofrado)• >resistencia a las 24 – 72 hs.


Construcción I

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el aguael agua

Construcción I



aguaagua

üü agua de agua de amasadoamasadoüü agua de agua de curadocurado

Construcción I



agua de amasadoagua de amasado

2 funciones esenciales : 2 funciones esenciales : üü hidrataciónhidratación del cementodel cementoüü conferir conferir trabajabilidadtrabajabilidad al hormigónal hormigón

frescofresco

Construcción I


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agua de curadoagua de curado

objetivo objetivo (en fraguado y primer endurecimiento):(en fraguado y primer endurecimiento):

üü evitar laevitar la desecacióndesecaciónüü mejorar mejorar la hidrataciónla hidratación del cementodel cementoüü evitar evitar retracción prematura.retracción prematura.

Construcción I



agua en el hormigónagua en el hormigón

REQUISITO DE CALIDAD :REQUISITO DE CALIDAD :

POTABILIDADPOTABILIDAD

Construcción I




Importa: Importa: •• la calidadla calidad•• la cantidad la cantidad •• la temperaturala temperatura

Construcción I

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Condiciones que debe cumplir:Condiciones que debe cumplir:üü pHpH >5>5üü cloro < 6 g/lcloro < 6 g/lüü sulfatos < 1g/lsulfatos < 1g/l

üü sustancias orgánicassustancias orgánicas < 15 g/l< 15 g/l

Construcción I




Aguas que Aguas que no se deben usarno se deben usar : :

üü con contenidos de con contenidos de aceites, grasas oaceites, grasas ohidratos de carbonohidratos de carbono

üü materias sólidas en suspensión materias sólidas en suspensión (limos (limos o arcillas).o arcillas).

Construcción I




Aguas de mar (Aguas de mar (salobre)salobre) : :

Es Es incompatibleincompatible con el con el hormigón armado.hormigón armado.

(Se debe considerar las Normas para su uso)(Se debe considerar las Normas para su uso)

Construcción I


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los aditivoslos aditivos

Construcción I



aditivosaditivos

Se incorporan al Se incorporan al hormigón frescohormigón frescopara para mejorar o resaltarmejorar o resaltar alguna alguna de sus de sus propiedades.propiedades.

Construcción I



aditivosaditivosPrecauciones de empleo: Precauciones de empleo: •• Administración cuidadosa Administración cuidadosa (dosificación) (dosificación) •• Naturaleza química Naturaleza química (efectos secundarios) (efectos secundarios) •• Posible variación de tiempos dePosible variación de tiempos de

fraguado.fraguado.•• Efectos combinados de múltiples aditivos.Efectos combinados de múltiples aditivos.

Construcción I


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TIPO CARACTERISTICAS MATERIALES CUALIDADES

Plastificantes Mejoran trabajabilidad.Polímerosvinílicos

Mejoras c/áridos gruesos y bajas dosis de C.P.

FluidificantesReducen agua de

amasado.Sulfato de

calcioMejora la trabajabilidadde hormigones secos

AireantesMejoran la plasticidad y

resistencia a las heladas

Aceites minerales,

polvo de Al.Disminuye la resistencia

RetardantesRetarda la hidratación (por calor, transporte a distancia o llenado en

múltiples etapas)

Glucosas, ácidos

cítricos y tartá rico

Disminuye resistencia inicial; puede mejorar la

final.

Acelerantes Aumenta la velocidad de hidratación.

Cloruros Aumenta la retracción(posible corrosión arm . )

Impermeabili -zantes

Detienen absorción capilar

Bentonita, siliconas, silicatos.

Obturador de poros

Anticongelan-tes

Para hormigón fresco plastificantes Evita formación de hielo

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