Nuevos Hormigones Para Aplicaciones EspecialesA

5/8/2018 Nuevos Hormigones Para Aplicaciones EspecialesA - slidepdf.com

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• M o d e r n a l e t n o l o g i a d e l h o r m ig o n

Nuevos hormigones para aplicaciones

especiales

En torno al aiio 1990 se vislumbraron nuevas

perspectivas de futuro en relecien con el hormi-

gon como material de la construccion. Aiiadiendo

humo de silice y empleando modern os fluidifican-

tes, se podian fabricar hormigones con una resi-

stencia a cempresien superior a 100 MPa, pero su

trabajabilidad podia mejorarse. Para estudiar

este material de la censtruccien tan prometedor

se iniciaron numerosos proyectos de investiga-

cion. Desde entonces, las propiedades de los her-

migones hasta con una clase de resistencia de

C 105 ya no esconden ningun secreto. Por eso, elcampo de aplicacion de la mayoria de las directi-

vas, incluido el nuevo Eurocodigo para estructu-

ras de hormigon, incluye esta clase de resistencia.

Se censtete que esta ompliacion no solo suponia

un nuevo record, sino que 0 1 mismo tiempo impli-

caba el inicio de una nueva formas de pensar. EI

siguiente paso en el desarrollo de los hormigones

modernos era el hormigon autocompactante

(HAC), seguido del hormigon de fibras ultra resi-

stente (UHPFRC).

J o o st Wa l ra v e n, Un iv e rs id a d

T e cn ic a d e D e lf t, P a rs es B a jo s

5e estcblecio que era posible modificor

las propiedades del horrniqon de tal

manera que pudieran cumplir los requisi-

tos anteriormente men cion ados. 5e inicia-

ba una nueva forma de ver las cosas y se

abria la puerta pore obtener hormigones

"hechos a medida" 0 con "un rendimien-

to definido". Dentro de este marco, la

lobricoclon de un horrnlqon para estructu-

ras duraderas se convirtio en un nuevo

reto. Como las futuras directivas no solo

prescriben para las estructuras una segu-

ridad y una funcionalidad suficientes, sino

tcrnbien una vida util claramente definida

a priori con el minimo mantenimiento, se

inicio la busquedo de tipos de horrniqon

duraderos y al mismo tiempo rentables.

Actualmente, en 1 0 que respecta a los

requisitos del dimensionamiento se da

incluso un paso mas adelante. Todo esto

vino motivado por la introduccion del con-

cepto Disefios para la sostenibilidad. Este

concepto es cun mas preciso que la idea

de Disenos para una vida uti l , Disefios

para la sostenibilidad tiene en cuenta la

considerccion de los aspectos medioam-

bientales a la hora de disefior las estruc-

turas y a su tipo de construccion, p. ej.

con unas reducidas emisiones de CO2,

reducidas emisiones de ruido durante la

fase de construccion, hasta las considera-ciones esteticcs, como la inteqrocion de

un edllicio dentro de un entorno. Esta

forma de pensar Ie otorqo un nuevo im-

pulso al desarrollo de los hormigones con

reducidos porcentajes de conglomerante

~ H I • P lu m o ~ ~ o rr ni gl }: i ! r . l e r a i o o a l 3 1 2 0 0 7

y a los hormigones vistos de color. En el

presente articulo se obordoro el desarrol-

lo de nuevos tipos de horrniqon en cuan-

to a su resistencia, trabajabilidad y ducti-

lidad.

De' hormig6n de alta resisten-

cia al autocompactante

Los hormigones de alta resistencia que se

fabricaban en torno al cfio 1995 se

caracterizaban por una trabajabilidad

muy buena. Esto provoco que los ingenie-

ros de la construccion desearan hormigo-

nes que no 5e tuvieran que compactar

con rnetodos rneconicos. En aquel enton-

ces oun no se scbio que a comienzos de

los ofios 90 en Icpon ya se habian reali-

zado enormes esfuerzos por desarrollar

un horrniqon autocompactante. EI pro-

fesor Okamura, a la izquierda de la Fig.

1 , fue el pionero de este desarrollo que

contribuyo a que la tecnologia del hormi-

gon diera un importante paso adelante.

En 1997 se introdujo en Europa el mete-

EIProf. Okamura (izda.) y Kazunori

Takada (dcha.) con el autor de estearticulo ante el puente Akashi Kaikyo. EI

bloque de cimentocion a la izquierda de

la fotografia, en el que eston ane/ados los

cables, se lobrico con bormiqot: autocom-

pactante.

do [opones de lobricccion de horrniqon

autocompactante de Kazunori Takada,

quien realizaba trabajos de investiqccion

en la Universidad Tecnico de Delft en cali-

dad de c ient i l i co invitado (F ig . 1 , a la de-

recha).

En la Fig. 1 al fondo se ve el puente

Akashi Kaikyo, que sigue siendo el puen-

te colgante mas largo del mundo. En la

parte izquierda del puente se puede

apreciar un bloque de clrnentccion de

hor rn iqon de 80 x 40 x 30 rn , que sopor-

ta las fuerzas con los cables oblicuos.

Este bloque no solo fue una de las prime-

ras aplicaciones del horrniqon autocom-

pactante, sino tornbien uno de los prime-

ros ejemplos de horrniqon fabricado a

medida. EI bloque de cimentccion es una

construccion qrcvirnerrico que Ie propor-

cion a peso a la construccion, mientras

que la resistencia desernpefio un papel

secundario. Como el curado del hormi-

qon de un bloque de este tcrncfio genera

un enorme esfuerzo de temperatura, en la

mezcla de horrniqon se presto otencion a

que tuviera propiedades autocompactan-

tes (debido a la densidad de las barras

de la armadura) y una resistencia a com-

presion de solo 20 MPa al cabo de tres

meses para limitar los esfuerzos de la tem-

peratura dentro de un margen razonable.

EI horrniqon autocompactante se conside-

ro un gran avance tecnol6gico, aunque

reacciona con relativa sensibilidod a lasvariaciones de la cornposicion del hormi-

qon. Esta tecnologia ofrece importantes

ventajas, especial mente con los prefabri-

cados de horrniqon, La sensibilidad del

hormiqon ante las variaciones de la rece-

'it..w . « ( I i - ' ' ', ' i H l d r ~ r a l e , ( Q I l I



Un elemento prefabricado para un balc6n fabricado con hormigon autocompactante

(Hurks Beton, Paises Boios}

to no es ninqun problema, porque en una

Icbrico de prefabricados de hormiqon se

pueden controlar perfecta mente las con-

diciones. Algunos ofios mas tarde, el hor-

migon autocompactante se convir lio en

los poises industrializados mas bien en

una regia en lugar de una excepcion,

Este horrniqon es especialmente idoneo

para lobriccs debido al reducido nivel de

ruido que genera, reducidas emisiones de

polvo, la elirninccion de la vibrccion y

con ello el menor desgaste de los moldes,

le posibilidad de utilizar conexiones sen-

cillas entre las piezas, la libertad de las

formas y la posibilidad de fabricar textu-

ras y formas orquitectoniccs especiales,

como, por ejemplo las del bclcon blanco

de 1 0 Fig. 2.

Del hormigon autocompactan-

te al hormigon de alta resi-

stencia reforzado con fibras

A menudo se han infravalorado las posi-

bilidades que ofrece el horrniqon reforza-

do con fibres. En el caso de los elementos

de las estructuras, en las que se generan

cargas uniaxiales, un horrniqon con fibres

dispuestas aleatoriamente no es muy efi-

caz. Enaquellos casos en los que 1 0 direc-

cion de las fuerzas que octuon no se

conoce previa mente, como por ejemplo

en los revestimientos de los tuneles de ele-

mentos de horrniqon prefabricados, que

durante las fases de consfruccion y de ser-vicio eston sometidos a fuerzas imprevisi-

E I P r o fe s s o r J o o s t W a l 'r av e n r e n l i

z o s u s e s t u d i o s d e I n g e n ie r i a d e

1 0 ( on s t r uc c i o n y O b ra s P u b l i c u s

e n 1 0 U n iv er s i d ad I e rn k u d e

D e lf t, P o is es B a jo s . I E n 1 9 80 s e

d o t t o r o e n d ic ha u n i v er s i d cd . D e

1 9 8 0 - 1 9 8 5 t r a ba j o c o m o i n g e -

n ie r o a se s o r. D e 1 9 8 5 - 1 9 8 9 f u e p ro fe s o r d e c o n s u u t d n -

n e s d e h o rm i g o n e n 1 0 U n i v e r s i d a d I e m k n d e D a r m -

s t a d t , A l e m an ia '. D e sd e 1 9 8 9 t r a ba ja c om o p ro fe so r d e

c on s t r u c c io n e s c on h o r m i g o n e n 1 0 U n i v er si d ad I ec n k nd e D e l f t . D e 2 0 0 0 - 2 0 0 2 f u e p r e s i d 'e n te d e 1 0 " F e d e r a -

t i o n I n te rn a t i o n a l d u B e t o n " . F u e p re si d en te d el e qu ip o

d el p ro y e ct o d e 1 0 n u e va n o r m a e ur o p e a s o b r e c on st r u c-

c i o n es d e h o r m i g o n q u e e n tr o e n v i g o r e l a n o 2 0 0 2 . I s

a u t o r 0 c o l a bo ra do r d e c er c o d e 3 0 0 p ub li c o c io n e s.

D u r a n t e 1 0 u h i m o d er c d e h o r e a li z a d o n um e ro sa s i n ve -

s t i g ac io n e s c o n e l o b j e ti v o d e d es u rr o ll c r u n a n u e va

g e n e r a c i o n d e h o r m i g o n es .

J ( W a l r a v e n @ c i l g . lu d e l l l .n l



Fibre

content

[kg/m'j

Co n te n id o e n Rb ra s [ k g/m ']

T ip o de fib ra

M ez cla de re fer en cia

M ezcla 1 , 2, 3 ,4

1 4 0

F ib re con ten t [k g/ m ']

F ib re t yp e

R ef er en ce m i xt ur e

Mixl,2,3,4

Reference

mixture

Fibre t ype 80/60

Maxim o contenido de fibras pa ra 1 0 5 d ife re nte s tip os d e fib ra s y 1 0 r ela cio ne s d e a ric lo :

finos y gruesos [I].

E sfu erzo a flex ion [M Pa]

Delorrnccion [mm]

R es ulta do s d e 1 0 5 e nsa yo s d e fle xo tra ccio n re aliza do s e n v ig as fa bric ad as co n d iv erso s

fip os d e h orm ig on d e a lta re sisfen cia y u lt ra r es is fe nfe s [ 2]

poros de gel

I' ·I~po ro s c a pi la re s

100

I ntru sion d ife ren cia llog [m l/g ]

0.07

0.06

1 1 1 1 1 1 1 I 1

I

I 1 11 1. 1 11 1 I 1 1 1 1 1 I Ii,I'

Ho rm igo o d e 0110 IH o rm igo n n orm a I C45 / 55

r en djm ie nto C J 05

I

,

I , ','III i/ I I i i I

1 1 1 I I

~ i \I V

I I iI,

II I.1 I

\ I : I ii I , I Ii 1 ' 1 , I

l 1 f LI

1 I I ,il

I ! I. j : I I

~'\

\I ' I \ :

UHSC-C200

.~

\ ' ]/ - r 1 ' - -~

/V~ i~ t - - l l I i-' ~

C om porocion d e 1 0 d istrib uc io n d el ia ma iio d e 1 0 5 poros en e l h or mig on n orm al C 45 /5 5,

h ormig on d e a lta r es is te nc ia CI05 y ho rm igon u lt ra r es is te nt e C200 ( Fehl in g e t 0 1 . [3]).

0.05

0.04

0.03

0.02

0.01

0.000.001 0,01 0.1 10

Radio de los poros [1 1 m]

1'Jtj. f i n n , . d , .I Io l .; g O n l n le m a r ln n e l - 3 1 2 0 0 7

bles de compresion diametral y descon-

chamiento, la rnejor opcion es una dispo-

sicion tridimensional de las fibras. Un

importante paso en el desarrollo fue con-

statar que era muy posible fabricar hormi-

gon autocompactante de alta resistencia

reforzado con fibras. Ensu tesis doctoral,

Grunewald [1] senoia que se puede fabri-

car horrniqon con excelentes propieda-des autocompactantes siempre que se

combine una determinada cantidad y tipo

de fibras con los cridos mas odscucdos.

Dernostro que las fibres tienen un efecto

en la estructura optima de las particulas.

Se puede encontrar una relccion optima

de oridos gruesos y finos para una canti-

dad y tipo determinados de l ibros. Apli-

cando este principio en diversos tipos de

mezclas se obtuvo el resultado sorpren-

dente que se muestra en 1 0 Fig. 3. Se in-

tent6 determinar la mayor cantidad de

librcs posible para los diferentes tipos de

fibres, manteniendo las propiedades

autocompactantes de las mezclas. Se per-

seguia obtener un grado de asentamiento

de 600 mm con una forma redondeada y

una distribucion hornoqeneo de los soli-

dos. Loseies horizontales indican el tipo de

Iibro (p, e] . 45/30 significa L=45 mm y D

= 0,30 mm) y la relocion arena/ grava-

volumen. Se constoto que se obtenian los

mayores contenidos de [ibros cuando se

reducia la relccion LID y seaumentaba 1 0

relocion entre los cridos finos y los gruesos.

Se vio que incluso era posible tener conte-

nidos de I ibrcs de 140 kg/m3 sin perder las

propiedades autocompactantes.

E x ce le n fe f r a b a i o b i l i d od a p e s a r

d e u n e l e v a d o p or c e n l o i e d e f i b ra s

Esto indica que es muy posible obtener

rnezclcs de UHPFRC con cantidades de

fibras que antes se consideraban inviab-

les y que cdernos presentan una trcbo]o-

bil idad excelente, Un elevado contenido

en fibras significa que el horrnipon no

solo puede presentar una elevada resi-

stencia, sino tornbien una excelente dudi-

l idcd. EI principal aspecto del comporta-

miento rneconico es que el horrniqon "se

reluerzc". Esto significa que los efectos

de las cargas se pueden elevar incluso

despues de formarse l isuros. En un caso

osi, el hormiqon presenta "mult iples for-

maciones de Iisuros", es decir, pequefias

fisuras con una distancia rsducido.

Entonces el horrniqon se puede definir

mas bien a troves de su relccion tracci-



on/alargamiento que a troves de 1 0 rela-

cion tracci6n/ anchura de las fisuras. La

Fig. 4 muestra el comportamiento de una

serie de vigas sometidas a fuerzas de fle-

xion. Las vigas se fabricaron con diferen-

tes rnezclcs de horrniqon [2]. EIhorrniqon

con 1 0 mayor resistencia tenia una mezcla

de BSIjCERACEM. Se trata de un hormi-

gon con oridos relativamente gruesos,con un diornetro maximo de 7 mm, en el

que se mezclaron fibres con un 2,5%

(200 kg/m3) con una longitud de 20 mm

y un dicrnetro de 0,3 mm. Otra de las

mezclas (HSFRC) tenia oridos con un die-

metro maximo de 2 mm. A 1 0 mezcla se Ie

cricdio un 1,6 % en volumen de fibras

(125 kg/m3) con una longitud de 13 mm

y un diornetro de 0,16 mm. La tercera

mezcla era una mezcla hibrido con un

0,5 % en volumen de fibres cortas (L= 13

mm, D =0,2 mm) y un 1% en volumen de

fibres largos con anclaje final (L=60 mm,

D = 0,75 mrn}. La cuarta curva ( 1 0 linea

penteodc) es una curva de referencia de

un horrniqon ultra resistente (UHPC) sin

optimizar. En esta grafica se puede apre-

ciar claramente que el efecto de 1 0 cargo

oun se puede elevar notablemente despu-

es de alcanzar el momenta de rotura,

observondose un marcado estado de

curado.

E l ev a d a . d u r ab i l id o d g r a (i a s 0 1 e m p l e o

d e h or m i g on r e f o r z ad o c o n f ib r ' l l s

Se debe mencionar que 1 0 mezcla de

HSFRC, con 125 kg/m3 de fibres de L =

13 mm y D =0,13 mm por metro cubico,

contiene mas de 60 millones de fibres, 1 0

que corresponde a un alambre de 790

km de longitud (I). Esto supone 60 fibres

por centimetre cubico de horrniqon. Para

utilizer este tipo de hormigones de alta

resistencia no solo es importante una resi-

stencia y ductilidad elevadas del material.

Considerando los requisitos de hoy diodel disefio del ciclo de vida, el material

debe tener tambien una buena durabili-

dad. A este respecto, 1 0 Universidad de

Kassel (Alemania) ha Ilevado a cabo un

importante estudio. Fehling et 0 1 . [3] estu-

diaron 1 0 porosidad de dos mezclas de

UHPFRC [C 180-200) y 1 0 compararon

con 1 0 porosidad del horrniqon conven-

cional de 1 0 close C45/55 y con el hor-

rniqon de alta resistencia C 105. Como

consecuencia del reducido valor de 1 0

relaci6n agua-cemento de 0,2 y debido a

1 0 elevada compacidad de los oridos y

del material de relleno, 1 0 porosidad glo-

bal (poros de aire + poros capilares +

poros de gel) del UHPFRC autocompac-

tante 0 casi completamente endurecido

se reduce a un 4-6 % en volumen. La Fig.

5 muestra 1 0 distribucion de los radios de

los pores, medida por intrusion de mercu-

rio. Se constata que los poros capilares,

responsables del transporte de 02' H20,

CO2 y CI, no aparecen. Esuna rczon por1 0 que un UHSFRC fabricado con minu-

ciosidad presenta una resistencia muy ele-

vada contra 1 0 corbonotccion y 1 0 pene-

trccion de los cloruros, osi como contra

los ciclos de hielo-deshielo y el contacto

Listonespretensados de hormigon pre-

fabricado para muros de tablestacas de

hormigon de alta resistencia reforzado

con fibras.

con 1 0 sal. En otros ensayos sobre 1 0 car-

bonctocion, Fehling et 0 1 . [3] senoloron

que, 0 1 cabo de medio ofio, las mezclas

estudiadas de UHSC habian alcanzado

un grado de corbonotocion de tan solo

0,3 - 0,5 mm. Tras tres ofios se rnidio un

grado de penetraci6n de 2 mm, un valor

que es bastante inferior 0 1 de las mezclas

convencionales.

I nn l l ' l a d o r e s c am p o s d e a p li ( . a c i c in

d e l h o r m i g on r e f · o rz ad o c on f ib r a s

Los hormigones ultra resistentes reforza-

dos con fibras ouncn una resistencia, duc-

tilidad, durabilidad y trabajabilidad exce-

lentes. Como consecuencia de 1 0 reduci-do permeabilidad (ver Fig. 5), el recubri-

miento de horrniqon sobre 1 0 armadura 0

el acero pretensado puede ser muy del-

gado. Gracias a 1 0 elevada resistencia a

trcccion del horrniqon es posible realizar



Escalera circular de hormigon de alta

resistencia reforzado can fibras can

armadura pas iva, Hellerup, Dinamarca

(can la amable autorlzocion de B. Aarup,

Aa/borg Cement)

recubrimientos delgodos, tonto desde el

punto de visto de los propiedodes rnecc-

nicos, como tornbien de 1 0 durobilidod.

Los tensiones de com presion diometral

que se generan en la zona de anclaje de

los haces 0 de las barras de acero las

pueden soportar sin problemas los hormi-

gones HSFRC gracias a su elevada resi-

stencia a trcccion y a la ductilidad. Un

buen ejemplo de un empleo optirno de

esta cornbinccion de propiedades rneco-

nicas y durabilidad en el horrniqon listo

son los listones de la pared prefabricada

de tablestacado de la Fig. 6. Los listones

tienen un espesor de tan solo 45 mm y

eston pretensados con haces de acero de

3/8".

La mezcla consistio en 910 kg/m3 de

cemento, 60 kg/m3 de humo de silice,

207 11m3de agua, 550 kg/m3 de arena

de 0,125 - 0,5 mm, 550 kg/m de arena

de 0,5 - 1,0 mm, 21 kg/m3 de fluidifican-

te y 125 kg/m3 de librcs rectas de acero

con una longitud de 13 mm y un diornetro

de 0,16 mm. Estep roducto, gracias a su

prolong ada durabilidad, tiene un enorme

potencial. Actualmente se esto hablando

mucho del reFuerzode los diques neerlan-

deses. Lo introduccion de paredes de

tablestacodo de UHPFRC en los diques

seria una posibil idad de elevar la estabil i-

dad y reducir las filtraciones de agua.

Otra posibilidad de oplicccion muy apre-

ciada son los tableros de los puentes.

Actualmente, en los Paises Bajos, numero-

sos puentes se eston remodelando cpli-

cando una capa de horrniqon de alta resi-

f H I - P l a n te d e H o r m i g o n 'l l it e in c to f lu l - 3 [ 2 0 0 7

stencia reforzodo con fibres en el tablero

de acero. Una alternativa es el empleo de

forjados prefabricados de horrniqon de

alta resistencia en los que, odernos de las

f ibres, se coloca una armadura formado

por tres capas ortogonales de ds =8 mm

separadas por una distancia de 40 mm.

Un ejemplo de oplicccion de gran acier-

to orquitectonico del UHPFRC en combi-nocion can barras de armadura son los

huecos de escalera fabricados por la

empresa danesa "Aalborg Cement". Enla

Fig. 7 se puede apreciar una escalera cir-

cular en Hellerup (Dinamarco).

Tornb ien se pueden construir atractivos

sdificios de UHPFC sin armadura de

acero 0 pretensado, como las marquesi-

nas de la estccion de tren Shawnessy

Light Rail Transit Station de Calgary

(Canada), ver Fig. 8. Este proyecto fue el

ganador del premio fib para construccio-

nes destacadas en 2006. A continuocion

incluimos un comentario del informe del

jurado: "EI objetivo de esta construccion

era crear marquesinas que aunaran 1 0

durabilidad con un reducido manteni-

miento, que se integraran en el conjunto

de la estccion de tren y que transmitieran

un efecto ligero y diclono. EI horrniqon

tenia una resistencio de 151 MPa y una

resistencia a llexotruccion de 25 MPa.

Las marquesinas, con un espesor de tan

solo 18 mm, tienen una anchura de 6

metros, 5,15 metros de fondo y 5,64

metros de alto. Estan curvadas en dos

niveles y para transmitir las fuerzos no

emplean ninguna armadura pasiva. Se

fabricaron con una tecnologia de hormi-

gon proyectado, de manera que el nurne-

ro de burbujas de aire incluidas se reduce

y todas las superficies tenian un acabodo

uniforme. Las marquesinas se colaron en

vertical, al igual que las columnos de

soporte. Debido a la compleja forma

geometrica del proyecto, las tolerancias

eran muy precisas. Este proyecto rnostro

la capacidad de los prefabricados de

horrniqon en aplicaciones con elementos

esbeltos y el enorme potencial de aplica-

cion de cara al futuro".

(o m ;h in o(io n d e d ife re nte s tip os d e fib ro s

En relocion con el desarrollo del hormi-

gon de alta resistencia oun siguen ex i-

stiendo numerosas opciones posibles.

Una posibilidad consiste en combinar

diferentes tipos de fibras en una mezcla

Marquesinas de la estacion de tren

Shawnessy Light Rail Transit Station,

de Calgary (Canada) (2004)

[horrniqon de fibras hibridcs]. Markovic

[4] cornbino en una mezcla fibras cortas

de acero finas con gruesas. Las fibras

finas reaccionan inmediatamente ante las

lisuros microscopiccs del horrniqon. EI

efecto de las fibras finas combate la gene-

rccion y la ornpliocion de las fisuras

rnicrosccpicos en el horrniqon, Por este

motivo, el material tiene un comporta-

miento elcstico hasta un nivel de tension

relativamente elevado. Cuando, finalmen-

te, bajo los efectos crecientes de 1 0 carga,

se forman las macrofisuras, las librcs lar-

gos se activan. La Fig. 9 muestra el princi-

pio de los merodos de refuerzo con dife-

rentes tipos de fibres. Se constoto que

combinando un 1 % en volumen de Iibrcs

cortes con un 1 % en volumen de fibres

largos se puede obtener una resistencia a

llexotrcccion de 40 MPa.

Engineered Cementitious

Composites ECC

Otro nuevo desarrollo muy interesonte

son los ECC ("Engineered Cementitious

Composites"), materiales aglomerados

con cemento de gran ductilidad. EI inven-

tor de este material es el profesor Victor

li, de 1 0 Universidad de Micihigan !USA)

[5]. Sequn su opinion, a la hora de desar-

rollar los horrniqones de alta resistencio

reforzados con fibras debemos dlividar-

i , , · , , { , ' I . ( p ' ! . w o r i d w i d B , ( O I l



Activacion de las fibras cortas a troves de las fisuras microscopicas del hormigon

(izda.). /saivocior. de las fibras largas a troves de las macrofisuras (dcha.) [4].

Esfuerzo

Tension

l@._L_

!

Relaci6n entre la tracci6n y el alargamiento del hormigon sin otmot; hormigon conven-

cional reforzado con fibras y fCC.

Plataforma flotante de elementos de espuma de poliestireno expandido

con recubrimiento de fCC [6J

P H I - P i t : 1 1 0 d e t {O i m t s Q , n l m ~ n: ~ uo l' id - 3 1 2 0 0 7

nos de la forma de pensar tradicional.

Hasta ahora se aumentaba la resistencia

de la matriz 1 0 maximo posible con el fin

de rnejoror las propiedades del horrniqon

de alta resistencia reforzado con fibras.

Pero sequn aumenta la resistencia a trac-

cion de un horrniqon reforzado con

fibres, tambien aumenta el volumen de

fibras necesario para obtener un compor-tamiento ductil. L i penso entonces que era

rnejor reducir la resistencia a trcccion

para rnejoror el efecto de las fibras.

Cuando en un horrniqon con una resisten-

cia a trcccion relativamente bc]o aparece

una fisura, las fibras la pueden controlar

Iocilrnente. Esto supone anchuras de

fibras reducidas a cortas distancias entre

las fisuras en un material con un marcado

comportamiento de curado despues de la

Iorrnocion de las fisuras, ver Fig. 10. Asi,

por ejernplo, se puede obtener un deter-

minado comportamiento de curado inclu-

so en un horrniqon con una resistencia a

compresion de 65 MPa y una resistencia

a trcccion de tan solo 2,5 MPa. Esta resi-

stencia a trcccion relativamente reducida

se obtuvo cnodiendo particulas de vermi-

culita a la mezcla, 1 0 que debilita la

matriz de forma controlada. Aqui se pue-

den utilizar diferentes tipos de fibras. Una

posibilidad interesante es el empleo de

fibres de polivinilalcohol (PVA) con unporcentaje en volumen de hasta el 2%. La

adherencia de estas fibras con una longi-

tud de 6 mm i?38im, resistencia a trac-

cion de 1650 MPa, modulo de elastici-

dad 44 GPo) se optimize por medio de

un recubrimiento. Esterecubrimiento redu-

ce 1 0 adherencia quirnico e impide 1 0 dis-

olucion de las fibras durante la extrac-

cion.

Con los ECC se puede obtener una dila-

tccion de rotura del 5%. Esto ocurre con

distancias entre fisuras de pocos milirne-

tros y anchuras no superiores a 0,1 mm. EI

material se puede mezclar y colar con

metodos tradicionales. Son posibles

varios campos de cplicccion. La trcbo]c-

bilidad varia desde "autocompactante"

hasta "consistencia de extrusion". Esta

tecnicc tornbien es adecuada para reaI i·

zar grandes proyectos como se puede

apreciar en el puente Mihara de Japan.

Otra posibilidad interesante consiste en

emplear los ECC como capo de protec-cion para bloques flotantes de espuma de

poliestireno expandido, que fueron pre-

tensados y se forma ron con ellos platafor-

mas flotantes, ver Fig. 11 [6].



Del hormigon convencional al hormigon hecho

a medida

Hasta ahora, en las normas de 1 0 construccion, las propiedades

del hormig6n siempre hacian referencia directa a 1 0 resistencia a

cornpresion del horrniqon. Para clasificar el horrniqon se introdu-

jeron closes de resistencia que se boson en los valores minimos

de resistencia caracteristica del 5%. Pero para aprovechar 0 1

maximo las propiedades de los modernos materiales de alta resi-stencia estos yo no son suficientes. Por eso es necesario realizar

una modilicocion de base de los sistemas de cuclificocion. Si un

horrniqon esto preparado para tener una elevada ductilidad, un

ensayo de flexotraccion es mas adecuado que un ensayo de

cornpresion, Si un horrniqon esto preparado para tener una

buena durabilidad en contacto con los cloruros, entonces ode-

mas de un ensayo de compresion tombten se debe lIevar a cabo

una prueba de penetrccion de cloruros. En el nuevo Model

Code for Concrete Structures de 1 0 asociaci6n fib, que se esto

elaborando actualmente, se incluyen directivas acerca de 1 0

introducci6n de estos rnetodos de cualificaci6n. Se espera queaquf se incluya una base legal para introducir de forma adecua-

do y Hable todo tipo de hormigones de alta resistencia.

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Nuevos Hormigones Para Aplicaciones EspecialesA