Tema 9: Tipos de hormigón y aplicaciones.

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1 Tema 9: Tipos de hormigón y aplicaciones. 1. Hormigón en masa, armado y pretensado. 2. Hormigones avanzados: A. ligeros, B. con fibras cortas C. de altas prestaciones. A. Alta resistencia B. Autocompactantes D. Hormigones con componentes reciclados. MATERIALES I Curso Ciencia y Tecnología de la Edificación. C. Guadalajara Profesor Gonzalo Barluenga Badiola Tipos de hormigones De acuerdo con su aplicación constructiva, se pueden dosificar o combinar con otros materiales: Hormigón en masa: utilizado como único componente. Hormigón armado: Combinado con barras o elementos de acero que mejoran la resistencia a flexión (armaduras pasivas). Hormigón pretensado: Tipo de armado en el que los elementos de acero están tensados y comprimen el hormigón (armaduras activas). Hormigones avanzados: Incorporan otros componentes para mejorar sus prestaciones (resistencia, fluidez, )

2 Hormigón en masa Se trata de usar el hormigón como único material constitutivo de un elemento estructural. Debido al comportamiento mecánico del hormigón (poca resistencia a tracción y fractura frágil), sólo se puede utilizar en elementos comprimidos (y parcialmente confinados). La resistencia mínima requerida en la EHE para hormigón en masa es de 20 MPa (Art. 31.4). Hormigón armado Para mejorar las prestaciones se incorporan productos de acero en las piezas de hormigón (barras y mallas). El acero cumple con dos funciones: Aumenta la resistencia a flexión de la sección. Aumenta la ductilidad (la fractura no es tan frágil) El comportamiento mecánico de acero y hormigón es muy distinto (E hormigón E acero /10). La compatibilidad radica en la adherencia del cemento hidratado (anclaje de las armaduras). El medio alcalino del cemento hidratado pasiva las armaduras (inhibe la corrosión-oxidación). Para que el acero trabaje a tracción, es necesario que el hormigón se fisure (en las zonas traccionadas).

3 Hormigón pretensado Se entiende por pretensado la aplicación controlada de una tensión al hormigón mediante el tesado de tendones de acero de alta resistencia (alambres, cordones o barras). (En la EHE no se consideran otras formas de pretensado) Tipos de pretensado: Según la posición, puede ser interior o exterior Según el momento de tesado: pretensado o postesado. Según las condiciones de adherencia: adherente o no. Ventajas del pretensado: el hormigón reduce su trabajo en tracción (poca resistencia) y el tamaño de las fisuras (menor permeabilidad) y aprovecha su resistencia a compresión. Designación de hormigones(ehe) LA EHE considera en masa, armado y pretensado. La nueva versión (EHE-08) incluye H. Especiales. Designación normalizada: Tipo de hormigón (HM, HA, HP) Resistencia característica a compresión (MPa) Consistencia (S, P, B, F) o asiento (en cm) Tamaño máximo del árido (en mm) Clase de exposición (agresividad del ambiente) Ejemplo: HA 30/P/20/IIa (Clase Normal, humedad alta)

4 Hormigones avanzados Están dosificados con componentes diferentes a los convencionales para modificar sus propiedades. Tienen características especiales en estado fresco y/o endurecido que permiten aplicaciones distintas. Algunos son: Hormigones ligeros (o aligerados) (Anejo 16) Hormigones de altas prestaciones (HAR y HAC) Hormigones con fibras (Anejo 14) Hormigones reciclados (Anejo 15) Hormigones ligeros (Anejo 16) Su característica principal es su baja densidad. Se obtiene utilizando aireando la matriz de cemento (celular) o sustituyendo árido por materiales ligeros : Arcilla expandida (arlita) Pizarra expandida (vermiculita) Polímeros espumados (EPS) Caucho, corcho, fibras, Hormigón ligero estructural (HLE) aquel hormigón de estructura cerrada, con densidad aparente, en seco, 2000 kg/m3 y 1200 kg/m3 y que contiene una cierta proporción de árido ligero, tanto natural como artificial.

5 Hormigones ligeros Hormigones de altas prestaciones Se definen como aquellos que tienen una alta durabilidad debido a su baja relación agua / cemento. Incorporan un aditivo reductor de agua que proporciona una alta fluidez para relaciones a/c muy bajas ( 0,3). Son materiales con muy baja porosidad (permeabilidad) Tipos más usuales: Hormigones de alta resistencia: Incorporan adiciones muy reactivas (humo de sílice o cenizas volantes). Hormigones autocompactantes: incorporan gran cantidad de finos (< 500µ). (Anejo 17) (No requieren compactación para llenar moldes.)

6 Hormigones de alta resistencia Se considera hormigón de alta resistencia el que tiene una R comp > 50 MPa (La EHE incluye hasta 100 MPa). Para conseguirlo se necesitan materiales con elevadas propiedades mecánicas (áridos y cemento) con una granulometría que incremente la compacidad. Por encima de 70 MPa se debe incorporar adiciones de alta eficacia (humo de sílice o cenizas volantes). Además, la relación a/c debe ser baja ( 0,3), por lo que hay que usar superfluidificantes. Son muy compactos, poco porosos y tienen baja permeabilidad (presentan problemas a fuego). Son más rígidos que los convencionales y presentan fractura explosiva). Hormigones de alta resistencia

7 Hormigón Autocompactante (HAC ó SCC) (Anejo 17) Un hormigón que, en estado fresco, puede fluir por su propio peso y llenar completamente un encofrado, incluso en presencia de un armado denso, sin necesidad de ninguna vibración ni procedimiento de compactación, al tiempo que mantiene su homogeneidad en estado fresco (ENFARC; Especificaciones y directrices para el Hormigón autocompactable - HAC, ENFARC, Reología del HAC en estado fresco Ensayo de fluidez de un hormigón autocompactante.

8 Puesta en obra de un HAC Ejecución de cerramientos y particiones con HAC

9 Ventajas del Hormigón Autocompactante Aumento de la velocidad de construcción. Reducción de mano de obra. Mejores acabados superficiales. Mayor facilidad de puesta en obra. Aumento de la durabilidad del material. Aumento de las posibilidades de diseño. Ausencia de ruido en la ejecución. Aumento de la seguridad en el trabajo. (Zhu, 2001) Dosificación de los HAC Uso de aditivos reductores de agua de alta eficacia (super-fluidificantes). Incorporación de gran cantidad de finos o adiciones (Tamaño de partícula < 500 µ). Relación agua/cemento habitual (0,5-0,7). Relación agua/finos (cemento+adiciones) baja. Reducción del contenido de árido (80 60 %).

10 Hormigones con fibras (Anejo 14) Incorporan fibras cortas ( 40 mm) de diámetro reducido como material de refuerzo a tracción (aumenta la ductilidad). La distribución aleatoria de las fibras produce un comportamiento mecánico isótropo (macroscópico). Hay diferentes tipos de fibras (Acero, vidrio, Plasticas). La aplicación más extendida es el GRC: Se trata de una matriz de mortero reforzada con fibra de vidrio Álcali-resistente (AR). Su reducida sección no requiere recubrimientos importantes, consiguiéndose elementos muy delgados. Hormigones con fibras Hormigón reforzado con fibra de polipropileno 40 mm (G. Melián 2006)

11 Hormigones con fibras (G. Melián 2006) Hormigones con fibras

12 Hormigones con componentes reciclados Incorporan desechos para reducir el consumo de materias primas y valorizar residuos (Anejo 15) Los residuos pueden ser inertes (áridos o filler) o reactivos (hidráulicos o puzolánicos). Los residuos deben cumplir las siguientes condiciones: Ser de bajo coste, estar disponibles y el reciclaje debe suponer un valor añadido. Ni los productos ni los procesos pueden ser tóxicos o peligrosos. Ejemplos: adiciones industriales (cenizas), restos de cantería y residuos de demolición/construcción (áridos reciclados, pesados y ligeros), caucho de neumáticos. Hormigón con caucho reciclado de neumáticos usados Tramo experimental de carretera en Gudino, cerca de Salamanca.

13 Glosario de conceptos del Tema 9 Tipos de hormigones Hormigón en masa Hormigón armado Hormigón pretensado Hormigones avanzados Hormigón ligero estructural (HLE) Hormigón autocompactante Ventajas de los HAC Dosificación de HAC Hormigones con fibras GRC Hormigones reciclados Hormigón de altas prestanciones (HAP) Condiciones de los residuos Hormigón de alta resistencia (HAR) Tema 9: Tipos de hormigón y aplicaciones. 1. Hormigón en masa, armado y pretensado. 2. Hormigones avanzados: A. ligeros, B. con fibras cortas C. de altas prestaciones. A. Alta resistencia B. Autocompactantes D. Hormigones con componentes reciclados.

Tema 9: Tipos de hormigón y aplicaciones.

Tema 9: Tipos de hormigón y aplicaciones. Tema 9: Tipos de hormigón y aplicaciones. 1. Hormigón en masa, armado y pretensado. 2. Hormigones avanzados: A. ligeros, B. con fibras cortas C. de altas prestaciones. A. Alta resistencia B. Autocompactantes

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