Optimización del Hormigón para la Productividad

Transcripción

1 Optimización del Hormigón para la Productividad Guillermo Cavieres Pizarro Ingeniero Civil U.Ch. Jefe Técnico División Hormigones Ingeniería de IDIEM Centro de Inves,gación, Desarrollo e Innovación en Estructuras y Materiales - IDIEM

2 Optimización del Hormigón Temario Aspectos generales Materiales componentes y diseño de mezclas Fabricación, colocación y compactación. Hormigones en viviendas industrializadas

3 Optimización del Hormigón Qué significa optimizar el hormigón?. Cumplir la especificación de resistencia? Menor costo? Qué sea trabajable? Qué sea durable? Qué no se fisure? Qué mejore los rendimientos?

4 Aspectos Generales Hormigón Resistente y Durable Es aquel hormigón que una vez endurecido es capaz de mantener sus propiedades bajo las condiciones de exposición previstas para su vida útil. Un hormigón durable es obtenido a partir de componentes de buena calidad, diseñado mediante una diseño de la mezcla cuidadosamente estudiado, tomando en cuenta las condiciones a que estará expuesto y fabricado a través de un proceso productivo debidamente controlado, desde la compra y recepción de los materiales en terreno hasta su correcta colocación, compactación y curado en obra. Hormigón Romano Dolos Caleta Higuerillas 1993

5 Aspectos Generales Calidad de Materiales componentes Diseño de la Mezcla y Condiciones de Exposición HORMIGON DURABLE Y RESISTENTE Fabricación y Control de Calidad en Obra Colocación Compactación Curado Recubrimiento

6 Diseño de Mezclas y Materiales Por algún método de dosificación se debe realizar el proporcionamiento de los materiales para obtener las propiedades requeridas para las condiciones en que se u,lizará el hormigón. Aspectos a considerar Las especificaciones técnicas El método y los criterios de dosificación. La calidad y caracterís,cas de los materiales. Uso de adi,vos químicos. Las condiciones de exposición (durabilidad) Las condiciones de colocación (ambiente) Algún otro aspecto especial

7 Diseño de Mezclas y Materiales Especificaciones por prescripción. En éstas se,ende a definir, acotar y detallar todos y cada uno de los componentes del hormigón proponiendo dosificaciones con las cuales se espera tener ciertos resultados. No siempre se ob,ene lo que se quiere. Especificaciones por comportamiento. En éstas se definen los resultados finales que se esperan y se deja en libertad de lograrlos de manera que sea más eficiente, respaldando éstos mediante estudios serios y acabados.

8 Diseño de Mezclas y Materiales Métodos de diseños de mezclas (ejemplo) 0,16 2 0,32 4 MEZC LAS TAMAÑO MAXIMO 40 mm sin considerar el efecto de la dosis de cemento. 0, , ,5 BANDAS DE TRABAJO DE ARIDO COMBINADO Este método de dosificación no considera el efecto de la can,dad de cemento en la mezcla Este método de dosificación si considera el efecto de la can,dad de cemento en la mezcla ,0065 Granulometría de la Mezcla - FAURY - 40 mm incluye al cemento como otro árido 0,08 0,16 0,315 0,63 1,2 5 2, Se pierde eficiencia del cemento en la dosificación. Hormigones con dosis bajas à hormigones poco trabajables Hormigones con dosis altas à hormigones muy finos (más agua)

9 Diseño de Mezclas y Materiales Condiciones de Exposición del Hormigón La condición de uso a la que estará expuesto el hormigón determina el diseño de la mezcla, los componentes (;po cemento, ;pos de adi;vos, áridos), incluso la forma de colocación y las posibles protecciones.

10 Diseño de Mezclas y Materiales Cemento ü Tipo y grado de cemento. Los cementos con adiciones presentan mejor comportamiento a ataques internos y externos al hormigón. ü Se debe evaluar el comportamiento conjunto del cemento con los áridos ante reacciones como ataques de sulfatos, cloruros y álcali agregado. ü Se debe evaluar la compa,bilidad de los adi,vos con los cementos. ü Relación A/C máxima. No es suficiente por sí misma. Debe estar relacionada con resistencia e impermeabilidad (penetración de agua). ü Respetar dosis mínimas: 240 kg.cem/m3 (estructuras no expuestas). 270 kg.cem/m3 (estructuras expuestas)

11 Diseño de Mezclas y Materiales q Áridos ü Son fundamentales en lograr un hormigón durable y resistente. ü Calidad depende de su origen y proceso de producción. ü Caracterís,cas de forma, dureza, tamaño, densidad, porosidad, limpieza, impurezas y granulometría pueden generar diferencias sustanciales en los hormigones obtenidos. ü Tienen directa influencia en la resistencia, durabilidad y en la trabajabilidad de los hormigones diseñados. ü Se deben inves,gar detenidamente sus aspectos de durabilidad antes de su uso (reacciones expansivas)

12 Diseño de Mezclas y Materiales Materiales q Áridos La granulometría y el proporcionamiento de los áridos juegan un rol muy importante en el diseño de las mezclas y las propiedades del hormigón fresco y endurecido. Con un árido bien graduado se producirá la resistencia máxima posible con la mínima can,dad de cemento. Mezcla Total (Aridos + Aglomerantes) : 100 Pasa (%) 90 Faury: Hormigón se segrega Faltan tamaños Depende del Cono deseado Z Tamiz (mm) 0,16 0,32 0,63 1,25 2,

13 Diseño de Mezclas y Materiales q Áridos Reacción álcali agregado Ataque por cloruros y sulfatos en los áridos

14 Diseño de Mezclas y Materiales q ü ü ü ü Adi,vos. Cada adi,vo,ene propiedades específicas y éstas pueden actuar en el hormigón en forma diferente según el,po de cemento a usar. El uso de adi,vos en general mejora la calidad de la mezcla. Elegir bien los adi,vos a usar es fundamental para lograr las propiedades deseadas. No da lo mismo cualquiera. El efecto reductor de agua, la acción dispersante y la compa,bilidad química con el cemento puede producir resultados muy dis,ntos.

15 Diseño de Mezclas y Materiales q Adi,vos. Retardos de fraguado

16 Fabricación, Colocación y Compactación Mantener la homogeneidad del hormigón en todos sus procesos (evitar segregación) Dosificación (receta) Fabricación Transporte Colocación El hormigón finalmente colocado en el elemento debe mantener las características de la dosificación (receta) Compactación

17 Fabricación, Colocación y Compactación Errores de diseño, fabricación, colocación y compactación

18 Hormigones en Vivienda Industrializada Trabajabilidad Hormigones Hormigones Hormigones Hormigones Construc,on Construc,on No bombeables Bombeables Planning Tendering Fluidos altamente idea execu,on fluidos Hormigones U,liza,on autocompactantes Influencing material Influencing the choice Produc;vidad of roducts solu,on the project Consul,ng for renova,ons

19 Hormigones en Vivienda Industrializada Aspectos a considerar para elegir bien el hormigón Espesor de muros Métodos de colocación Densidad de armaduras Rendimiento de colocación Mano de obra disponible Calidad de terminación superficial

20 Hormigones en Vivienda Industrializada Aspectos a considerar para elegir bien el hormigón Hormigón normal, bombeable, fluido, autocompactante Método de colocación y compactación a utilizar Tipo de terminación superficial Menor tamaño máximo de árido (20 mm o 10 mm) Menor aparición de nidos Menor segregación Menor atrapamiento de árido entre moldaje y armadura Mayor docilidad (asentamiento de cono) Mayor velocidad de colocación Menores puntos de descarga Facilidad de colocación Menores faenas de vibrado Facilidad de compactación

21 Hormigones en Vivienda Industrializada La actual tecnología de los hormigones altamente fluidos y autocompactantes lograda con la aparición de nuevos aditivos de última generación (hiperplastificantes, viscosantes, retenedores de cono ) ha mejorado la colocación en obra, aumentado la productividad y la calidad Ventajas Disminución o eliminación de la segregación Mayor cohesión Mejor bombeabilidad Mayor impermeabilidad Menor retracción

22 Hormigones en Vivienda Industrializada Mayor ;empo de matención de cono sin retardo Mayores resistencias iniciales y finales. Menores costos por reparaciones. Docilidad Tiempo (minutos)

23 Hormigones en Vivienda Industrializada Facilidad de colocación por disminución de puntos de descarga. Poco o nulo vibrado (compactación) Mayor rendimiento del hormigonado. Menor uso de mano de obra o mano de obra menos calificada Gran terminación en vanos y lugares de divcil acceso. Buen acabado en hormigones vistos. Disminución o supresión de ruidos.

24 Hormigones en Vivienda Industrializada En 1908, Thomas Alva Edison diseñó y construyó las primeras casas de hormigón en la Unión, Nueva Jersey. Hoy todavía existen. En 1913 patentó este procedimiento construc;vo

25 Hormigones en Vivienda Industrializada Muchas gracias por su atención