Diseño, Elaboración y Control de Mezclas de Hormigón. Ing. Diego Calo

Transcripción

1 Diseño, Elaboración y Control de Mezclas de Hormigón Ing. Diego Calo DIRECCIÓN NACIONAL DE VIALIDAD San Miguel de Tucumán, 30 de Septiembre y 1 de Octubre de 2014

2 2 Temario:

3 Tecnología de Alto Rendimiento Implicancias: 3 Producción continua y de grandes volúmenes. Alto consumo de materiales. Se transporta en camiones volcadores. Encofrados Deslizantes Clave: Uniformidad en las Propiedades de la Mezcla y en la Velocidad de Colocación.

4 Consumos estimados para producir 125 m 3 /hora 4 Componente Fórmula Tipo Consumo diario Cemento Agua Arena Piedra 6-20 Piedra Plastificante Incorporador 350Kg 150 l 650 Kg 550 Kg 700 Kg 1,14 Kg 0,114 Kg 350 t/día 150 m 3 /día 650 t/día 2000 toneladas de áridos 550 t/día 700 t/día 1400 kg/día 140 kg/día

5 Filosofía para asegurar la Calidad 5 Para el logro de los objetivos se debe establecer un proceso controlado: El sistema debe permitir: Cumplir las especificaciones técnicas Mantener en el tiempo la uniformidad de las propiedades y la calidad del pavimento. La experiencia indica claramente que es necesario actuar en forma preventiva dado que la TAR no nos permite esperar 7 días para detectar tendencias

6 Especificación de Resistencia P.E.T.G. Ed. 98 D.N.V. 6 A.I.4 FÓRMULA PARA LA MEZCLA d) La resistencia a la compresión será tal que permita alcanzar la exigencia establecida en A.I.6 d) y la Resistencia media a la Rotura por Flexión correspondiente a la fórmula de obra será de 45 kg/cm 2 como mínimo, según norma IRAM 1547 o la que se establezca en la especificación particular. A.I.6 CARACTERÍSTICAS Y CALIDAD DEL HORMIGÓN d) Resistencia cilíndrica de rotura a compresión a la edad de 28 días. El control de resistencia se realizará mediante el ensayo de testigos cilíndricos extraídos de la calzada terminada, acondicionados y ensayados según la norma IRAM 1551.

7 Especificación de Resistencia P.E.T.G. Ed. 98 D.N.V. (II) 7 A.I.6 CARACTERÍSTICAS Y CALIDAD DEL HORMIGÓN d) Resistencia cilíndrica de rotura a compresión a la edad de 28 días. La resistencia a compresión del Hº, corregida por esbeltez, para cada testigo será mayor o igual 315 kg/cm 2 con la tolerancia indicada en A.I: A.I RESISTENCIA DEL Hº de la CALZADA TERMINADA i) Para cada zona se deberán cumplir las siguientes exigencias: La resistencia de los testigos a la compresión, corregida por esbeltez, será mayor o igual a la resistencia en A.I.6, admitiéndose hasta un 10% de testigos por debajo de este valor (valores defectuosos).

8 Resistencia de Diseño para la mezcla 8 El PETG exige una resistencia media a Flexión y establece un valor mínimo en testigos aceptando un 10% de valores defectuosos por zona. Por otro lado, durante el diseño del pavimento se adopta un Módulo Resistente a la Flexión (MRF) a 28 días. La mezcla de hormigón se diseña a partir de una resistencia media a la compresión objetivo determinada en probetas cilíndricas. Asimismo, el control de producción se realiza a través del ensayo de probetas moldeadas. Necesitamos estimar en forma adecuada la resistencia media cilíndrica que cumpla los requisitos de flexión y garantice superar la mínima para los testigos calados.

9 Estimación de la resistencia cilíndrica de diseño a partir del MRF 9 Según la PCA: MRF = k (f cm ) ½ donde k medio es de: 0,7 para canto rodado y de 0,8 para piedra partida Podemos estimar entonces la resistencia de diseño a la compresión (f cm ) para el hormigón como sigue: f cm = ( MRF / k) 2

10 Estimación de la resistencia cilíndrica de diseño: Ejemplo de cálculo (MRF) 10 Adoptando un k medio de 0,75 y 4,5 MPa obtendremos: f cm = (4,5 / 0,75) 2 = 36 MPa En forma análoga, si se asume que: MRF 0,12 a 0,14 x f cm adoptando el valor medio 0,13; tendremos que: f cm = (4,5 / 0,13 ) = 34,6 MPa Ambos criterios son más o menos coincidentes y se puede concluir que con una f cm de 36 MPa cumpliríamos el requisito a flexión.

11 Resistencia media esperable sobre testigos calados del pavimento 11 La compactación eficaz sumada a un eficiente método de curado permiten alcanzar resistencias efectivas elevadas en el hormigón de pavimento, poco menores (hasta un 10 %), y algunas veces hasta comparables a las determinadas sobre probetas moldeadas.

12 Resistencia a compresión 28 días [kg/cm 2 ] Resistencia media esperable sobre testigos testigos calados del pavimento probetas Ene 15-Ene 29-Ene 12-Feb 26-Feb Fecha de colocación Testigos Probetas Relación media Test / prob desvio 27,2 27,1 0,93 C.V. 0,08 0,07

13 Estimación de la resistencia cilíndrica de diseño: Ejemplo de cálculo (Testigos) 13 Además del MRF, por otro lado debemos cumplir: f mín test = 315 kg/cm 2 31 MPa Con un riesgo del 10% y un C.V. de 0,10; tendremos: (universo) f cm test = ,28 x 3,1 35 MPa (por zona) f cm test = ,319x 3,1 Si estimamos que: f test 0,90 f cm (probetas) Obtenemos una resistencia media objetivo en probetas: f cm = 39 MPa

14 Resistencia cilíndrica media adoptada 14 Tomamos el mayor de ambos valores, es decir 39 MPa. Se debe tener en cuenta que en producción sería esperable obtener valores algo menores respecto de los constatados en la etapa de diseño en laboratorio, por otro lado la dispersión de resultados será algo mayor. Con un control de Calidad adecuado, es razonable establecer ésta pérdida de resistencia entre 5 y 10%. Por lo cual deberemos mayorar nuestra media objetivo en el diseño de la mezcla, como sigue: f cm (lab) = f cm (prod) / 1,075 = 42 MPa Se adopta entonces una media objetivo para la etapa de diseño en laboratorio de 42 MPa. Siendo esperable tener en producción unos 39 MPa.

15 Resistencia de diseño: 15 De acuerdo al presente análisis se encuentra que sería necesario tener: Probetas en laboratorio: f cm = 42 Mpa Probetas en producción: f cm = 39 Mpa Con ello se cumpliría satisfactoriamente: f mín test = 315 kg/cm 2 - PETG DNV Ed Con se cumpliría con cierta holgura (p/ agreg. Triturados): MRF media = 45 kg/cm 2 PETG DNV Ed. 1998

16 Proceso de diseño de la mezcla 16 Datos de la obra (f cm, As., T.M., tipo de transp., etc.) Caracterización de los materiales componentes Aplicación de un método racional para el diseño de mezclas (Método ICPA) Verificación y ajuste en pastones de prueba (laboratorio) Ajuste en escala de obra Implementación de Control de Calidad para verificar el cumplimiento de los supuestos durante el diseño.

17 17 Diseño Racional de Mezclas de Hormigón Método ICPA INSTITUTO DEL CEMENTO

18 Métodos de Diseño: Introducción El diseño de una mezcla es un proceso que consiste en tres pasos interrelacionados: Selección de los constituyentes del hormigón. Determinación de sus cantidades relativas para producir un hormigón de las características apropiadas y lo más económicamente posible. Ajuste de las cantidades estimadas mediante su ensayo en pastones de prueba. 18 La mayoría de los métodos están orientados a obtener cierta resistencia a la compresión y una determinada consistencia, aunque muchas otras propiedades del hormigón son importantes. INSTITUTO DEL CEMENTO

19 Requisitos de una Mezcla de Hormigón 19 Un diseño de mezcla será satisfactorio si se cumple simultáneamente: Trabajabilidad apropiada Resistencia adecuada Economía En general, la mezcla más económica será aquella con menor contenido de cemento sin sacrificar la calidad del hormigón. Entonces, si asociamos la calidad a la relación agua/cemento, es evidente que debemos reducir la demanda de agua de la mezcla, manteniendo la calidad.

20 Trabajabilidad 20 El hormigón debe reunir la trabajabilidad, la resistencia mecánica, y la durabilidad adecuadas. Un Hº de clase resistente adecuada pero con trabajabilidad deficiente puede generar pérdidas importantes en la resistencia y la durabilidad del pavimento.

21 Resistencia 21 Por ser un material estructural, la resistencia debe cumplir los requisitos establecidos en el Pliego y en la etapa previa de diseño. En general se especifica una resistencia característica. La resistencia media debe ser mayor que la resistencia especificada para contemplar la variabilidad inherente a la producción del hormigón. Esta diferencia será menor cuando se reduce la variabilidad mediante un Control de Calidad apropiado.

22 Definiciones de Resistencia 22 RESISTENCIA POTENCIAL Es un indicador de la calidad del material RESISTENCIA EFECTIVA Se determina mediante testigos calados VALOR DE UN ENSAYO Es el promedio de al menos dos resultados RESITENCIA MEDIA (f cm) Es la media aritmética de los valores de ensayo RESISTENCIA CARACTERÍSTICA Es un valor estadístico; f ck = f cm - 1,28 S

23 Resistencia a la compresión [%] Evolución de la Resistencia Evolución de la resistencia del Hº en el tiempo (curado húmedo) Cemento A Cemento B Edad [días]

24 Resistencia a la compresión a adoptar 24 Se debe tener en cuenta que en producción sería esperable obtener valores algo menores respecto de los constatados en la etapa de diseño en laboratorio, por otro lado la dispersión de resultados será algo mayor. Con un control de Calidad adecuado, es razonable establecer ésta pérdida de resistencia entre 5 y 10%. Por lo cual deberemos mayorar nuestra media objetivo en el diseño de la mezcla, como sigue: f cm (lab) = f cm (prod) * 1,075

25 Economía 25 Adoptar el menor asentamiento (mezcla más seca) que permita, transportar, colocar y compactar el hormigón adecuadamente con los medios disponibles. Elegir el mayor tamaño máximo del agregado, siempre que sea compatible con el tamaño del elemento, y limitándolo a 37,5 mm. Optimizar la relación entre agregados finos y gruesos. Evaluar el costo relativo entre las distintas fracciones. Emplear aditivos. La reducción en el contenido unitario de cemento tiene otras ventajas adicionales, como una menor contracción y menor generación de calor.

26 Proceso de diseño de la mezcla 26 Datos de la obra (f cm, As., T.M., tipo de transp., etc.) Caracterización de los materiales componentes Aplicación de un método racional para el diseño de mezclas (Método ICPA) Verificación y ajuste en pastones de prueba (laboratorio) Ajuste en escala de obra Implementación de Control de Calidad para verificar el cumplimiento de los supuestos durante el diseño. INSTITUTO DEL CEMENTO

27 Limitaciones del Método El método ICPA es útil para el diseño de mezclas convencionales y no puede emplearse para el diseño de hormigones especiales y livianos. Permite asegurar la durabilidad bajo las condiciones comunes de exposición del hormigón, respetando las reglas del arte referidas al mezclado, transporte, colocación, compactación y curado. Como en otros métodos, se deben conocer las propiedades o características de los materiales componentes, así como las condiciones particulares de la obra y el equipamiento disponible. Las relaciones causa/efecto entre las propiedades de los componentes y las características del hormigón son muy complejas para considerarlas a todas en un mismo modelo; por ello, éste selecciona las más relevantes y establece pautas adicionales que contemplan estos posibles cambios. Siempre se deben verificar los supuestos en pastones de prueba. 27

28 Método ICPA para Diseño de Mezclas Selección de la resistencia de diseño Elección del asentamiento objetivo Elección del Cemento a emplear 28 Contemplar la incorporación de aire Distribución granulométrica de los agregados: Seleccionar curva apropiada Cálculo del módulo de finura Estimación de la cantidad de agua necesaria Selección de la relación agua cemento Cálculo del contenido unitario de cemento (CUC) Gráfico mezclas Mezclas ejemplo Ábaco 1 Ábaco 2 Determinación de las cantidades de agregados por diferencia a 1000 litros de los volúmenes de agua, cemento, y aire. Proporcionamiento de los agregados según la curva adoptada. Planilla

29 % Pasa 100 Agregados: Integración de mezclas TI SI Fuller IRAM A IRAM B IRAM C RN 127 RP 39 R 9 Rogg R 9 Dyc R 6 T I R 6 T II R 6 TVI R 6 T VIII Calafate Ezeiza Acc. Glaciar ,150 0,300 0,600 1,18 2,36 4,75 9,5 19,0 37,5 12, Tamiz IRAM

30 Demanda de agua [l/m 3 ] Abaco 1: Demanda de agua del hormigón en función del asentamiento y el MF del agregado total Asentamiento [cm] Válido para Canto Rodado, para agregados triturados incrementar la demanda 5-10 % Con Aditivo plastificante, reducir 5-7 % del agua Con AII, reducir el agua en 2 a 3 % por cada punto de aire menos uno (AII-1%) MF 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 6,5 30

31 Resistencia del hormigón a 28 días [MPa] Abaco 2: Resistencia del hormigón en función de la relación a/c para distintas categorías de cemento CP 30 CP 40 CP ,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 Relación agua/cemento Válido para Canto Rodado; con Piedra Partida, las resistencias aumentan un 20 %. El aire incorporado (A%) reduce las resistencias en 5 % por cada (A%-1%)

32 Fórmula de Obra 32 Componente Peso seco [kg/m 3 ] Densidad [kg/dm 3 ] Vol Solido [kg/m 3 ] Peso SSS [kg/m 3 ] Peso humedo [kg/m 3 ] Vol. Agreg [dm 3 ] Cemento 350 3, Agua 145 1, % en vol. Arena Fina natural 2,64 0,250 Arena de Trituración 2,70 0,120 Piedra Partida ,76 0,350 Piedra Partida ,74 0,280 Plastificante 0,4% 1,4 1,15 1,22 1,000 Incorporador de aire 0,03% 0,105 1,02 0,10 Aire 3,5% n/c n/c 35 Total 0, Componente Peso seco [kg/m 3 ] Densidad [kg/dm 3 ] Vol Solido [kg/m 3 ] Peso SSS [kg/m 3 ] Peso humedo [kg/m 3 ] Vol. Agreg [dm 3 ] Cemento 350 3, Agua 145 1, % en vol. Arena Fina natural 2, ,250 Arena de Trituración 2, ,120 Piedra Partida , ,350 Piedra Partida , ,280 Plastificante 0,4% 1,4 1,15 1,22 1,000 Incorporador de aire 0,03% 0,105 1,02 0,10 Aire 3,5% n/c n/c 35 Total 0,

33 33 Fórmula de Obra (II) Componente Peso seco [kg/m 3 ] Densidad [kg/dm 3 ] Vol Solido [kg/m 3 ] Peso SSS [kg/m 3 ] Peso humedo [kg/m 3 ] Vol. Agreg [dm 3 ] Cemento 350 3, Agua 145 1, % en vol. Arena Fina natural 467 2, ,250 Arena de Trituración 229 2, ,120 Piedra Partida , ,350 Piedra Partida , ,280 Plastificante 0,4% 1,4 1,15 1,22 1,000 Incorporador de aire 0,03% 0,105 1,02 0,10 Aire 3,5% n/c n/c 35 Total 0, Componente Peso seco [kg/m 3 ] Densidad [kg/dm 3 ] Vol Solido [kg/m 3 ] Peso SSS [kg/m 3 ] Peso humedo [kg/m 3 ] Vol. Agreg [dm 3 ] Cemento 350 3, Agua 145 1, % en vol. Arena Fina natural 467 2, ,250 Arena de Trituración 229 2, ,120 Piedra Partida , ,350 Piedra Partida , ,280 Plastificante 0,4% 1,4 1,15 1,22 1,40 1,40 1,000 Incorporador de aire 0,03% 0,105 1,02 0,10 0,11 0,11 Aire 3,5% n/c n/c 35 n/c n/c Total 0,

34 Verificación de la Fórmula 34 Todo método racional entrega una dosificación teórica. La misma deberá verificarse y eventualmente ajustarse en pastones de prueba en escala de laboratorio. Independientemente de la especificación se debe trazar la curva de evolución de resistencia para nuestro conjunto de materiales. La dosificación se someterá a consideración de la Inspección con la debida anticipación. Un Diseño de Mezcla será EXITOSO si se cumplen las condiciones de trabajabilidad, los requisitos de resistencia, y la mezcla es económica.

35 Control de Producción: Metodología 35 Objetivo: Verificar los supuestos en la Etapa de diseño, y cumplimentar las exigencias del PET. Se debe apuntar a un control preventivo, como herramienta rápida para la toma de decisiones. Establecer un control intensivo sobre la calidad y uniformidad de los componentes. Verificar frecuentemente los procedimientos de dosaje, medición y mezclado en la planta de Hº. Materiales de calidad satisfactoria y uniforme, medidos con precisión, en las proporciones adecuadas, producirán hormigones de buena calidad

36 HORMIGÓN EN ESTADO FRESCO: Propiedades deseables 36 Trabajabilidad adecuada Cohesión (ausencia de segregación) Se busca que el material sea homogéneo (punto de vista macro) Temperatura (13 C < T < 32 C) Tiempo de fraguado (acorde con los tiempos de transporte, colocación, compactación y terminación).

37 Control de Recepción : Hº en Estado Fresco 37 Es una práctica habitual que la consistencia del hormigón se evalúe exclusivamente en forma visual, por lo se introduce una gran variabilidad. Desconocemos la cantidad de agua que tiene la mezcla. Recordemos que la resistencia y la durabilidad son fuertemente dependientes de la a/c. Por ello es imprescindible determinar el asentamiento, y las propiedades en estado fresco. Posteriormente, se deberán moldear además probetas para verificar el cumplimiento de la resistencia especificada.

38 Toma de muestras 38 No deberá estar alterada ni contaminada Se toman al momento de la descarga Se evitará la primera y última porción del pastón Cantidad 40 % mayor que la necesaria, y como mínimo 30 litros Siempre se remezclará manualmente.

39 Trabajabilidad 39 Es la facilidad con que el hormigón puede ser mezclado, transportado, colocado y compactado con los medios disponibles en obra. No depende exclusivamente del hormigón sino también del equipamiento disponible, del tipo de elemento a hormigonar y de los métodos de colocación y compactación a utilizar. Está influenciada además, por el clima, distancias de transporte, tiempo y forma de descarga, etc. La característica del hormigón que puede medirse es la consistencia.

40 Qué información entrega el cono? 40 La propiedad del hormigón que puede medirse es la consistencia mediante el asentamiento en el tronco de cono. Podemos además observar el aspecto y la cohesión. Verificar el Cierre adecuado de la mezcla (ausencia de oquedades). Nos da idea de la trabajabilidad. Verificamos la ausencia de segregación.

41 Cohesión 41 Es la aptitud del hormigón de mantenerse como una masa plástica sin ningún tipo de segregación. Depende de: contenido de material fino (pasa # 300 m); la cantidad de agua; el asentamiento; aire intencionalmente incorporado.

42 Exudación Se produce luego de la colocación y terminación del hormigón por la sedimentación de las partículas sólidas de mayor P.e., y el ascenso a la superficie del agua. 42 Depende del contenido de material fino (pasa # 300 m), del cont. de polvo, de la finura del cemento de la cantidad de agua, del tiempo de fraguado y del aire intencionalmente incorporado. La exudación es necesaria para evitar la fisuración plástica. Una exudación excesiva se transforma en un problema.

43 Control de producción H Fresco 43 Asentamiento Se evalúa la trabajabilidad, cohesión, etc. Peso Unitario y Contenido de aire incorporado Se determina el contenido de aire y se controla el rendimiento de la fórmula de hormigón. Temperatura del hormigón fresco Controlar la temperatura y llevar un registro, complementarlo con la temperatura ambiente. Frecuencia sugerida: Dos primeros camiones, y cada vez que se realizan moldeos de probetas. Controlar periódicamente la terminación superficial y bordes de calzada

44 Controles sobre el hormigón endurecido

45 Resistencia: compresión flexión y desgaste 45 Es un parámetro importante ya que es un material estructural y define, junto con el espesor la capacidad de carga del pavimento. Se debe cumplir con los requisitos y supuestos establecidos en el cálculo estructural, y en el Pliego de Especificaciones. Depende de la relación a/c, del conjunto de materiales, de la compactación, del curado, y está influenciada por la calidad de los ensayos.

46 Control de la resistencia del H Eº 46 Moldeo de probetas cilíndricas: Pastones 1 2 a 5 6 a a 20 Muestras Moldeo a pie de obra, juegos de 2 probetas por edad y por condición de ensayo como mínimo. Curado en condiciones normalizadas Condición de aceptación a la edad de 28 días, sin embargo se recomienda contar con valores a 3 y 7 días. Autocontrol preventivo.

47 Moldeo de probetas 47 Se deben colocar los moldes sobre una superficie plana y firme. Se llenan en tres capas de igual volumen, y cada capa se compactará con 25 golpes de varilla normalizada. Al compactar la primera capa se debe cuidar de no golpear el fondo, y cuando se compacte la segunda se penetrará levemente la anterior.

48 Conservación de las probetas 48 Los moldes deben quedar protegidos de la incidencia del sol y de temperaturas extremas. Se debe evitar la evaporación superficial. Se desmoldan luego de 24 horas (o antes de enviar al laboratorio) y se conservarán en condiciones controladas de temperatura y humedad hasta la fecha de ensayo.

49 49 Control de recepción del Hormigón de Calzada Extracción de testigos calados del Pavimento para la determinación de: Resistencia a la Compresión Espesores Evalúan la resistencia efectiva, se tiene en cuenta: La compactación recibida Las condiciones de curado

50 Compactación 50 Todo hormigón debe compactarse, salvo casos especiales. Evitar tocar las armaduras con los vibradores. Las tareas de compactación y terminación se deben completar antes de que se haya iniciado el fraguado. Durante y/o inmediatamente luego de la colocación el hormigón debe ser compactado hasta la máxima densidad posible, sin producir segregación. Nunca se debe colocar Hº sobre otro que aun no ha sido compactado.

51 Defectos en la Compactación 51 La energía de compactación está relacionada con la consistencia del Hº DEFICIENTE Oquedades, cuando el espacio entre partículas de agregado grueso no se llena con mortero. Pérdidas importantes de resistencia. Aire atrapado en forma excesiva. Juntas frías. Asentamiento plástico. Fisuras. EXCESIVA Segregación Pérdidas de resistencia superficial.

52 Curado 52 Todo hormigón debe curarse. El curado consiste en evitar el secado prematuro del hormigón. Hay distintos procedimientos de curado eficiente. (evitar el secado agregar agua) El curado debe prolongarse hasta tanto se asegure una adecuada resistencia. El curado temprano sirve para evitar la fisuración plástica en el caso de elementos superficiales como pavimentos.

53 Efecto del Curado en la resistencia 53 Un curado adecuado, garantiza una correcta evolución de las resistencias.

54 Qué aspectos pueden evaluarse en un sistema de curado? 54 Eficiencia Metodología de aplicación Momento de la aplicación Procedimiento constructivo Retardo en el régimen de secado Facilidad, homogeneidad de la protección Mientras más temprano, mejor. Contribuye a reducir fisuración plástica Evaluar ompatibilidad con procedimientos futuros a realizar

55 Métodos de curado 55

56 56 Aplicación de la membrana de curado Se aplica con inyectores que aseguren la correcta dispersión del producto. Debe asegurarse la homogeneidad (agitación del tanque, pigmento blanco) La dosis media es de 200 a 300 g/m 2 SE APLICA ANTES DE QUE SEQUE LA SUPERFICIE, inmediatamente luego del texturado.

57 Curado: Buena aplicación 57

58 58 Mala distribución del curado

59 59 Efectos del curado defectuoso

60 Fisuras no debidas a cargas: momento de aparición 60 Plásticas A las pocas horas. Típico mapeo, puede haber fisuras paralelas Contracción Luego de varias horas hasta algunos días, típicamente transversal a la mayor dimensión

61 Hormigón en tiempo frío 61 El Reglamento CIRSOC, indica que existe condición de tiempo frío cuando: La temperatura media diaria es menor a 5 C durante tres días consecutivos. El Código ACI, establece además del requisito anterior, el siguiente: Temperatura ambiente menor o igual a 10 C durante 12 horas consecutivas dentro de las primeras 72 horas posteriores a la colocación del hormigón.

62 Temperaturas bajas < 5 C 62 Efecto Retardo del fraguado Retardo en la hidratación del cemento Consecuencia Mayor tendencia a la fisuración plástica Aumento en los tiempos de desmolde y aserrado Menor resistencia inicial Mayor resistencia final Prolongación del curado

63 Daños por Congelamiento No hay mecanismo alguno para proteger al hormigón joven del deterioro por congelamiento, el único recurso práctico es evitar que se congele. Se deben tomar precauciones en el momento de la colocación del hormigón y algunas horas posteriores, Hº joven con resistencia menor a los 4 MPa. Dado que el agua no está a la presión atmosférica sino que está sometida a diferentes grados de tensión en función del diámetro del capilar que ocupa, las temperaturas para provocar su congelamiento son inferiores a 0 C. Como dato práctico, debemos preocuparnos por temperaturas inferiores a -5 C.

64 El AII no es suficiente para evitar el daño por congelamiento en el hormigón joven

65 Relación entre temperatura del aire y el comportamiento del hormigón C - 5 C 0 C 5 C 15 C Fresco No hormigonar Precauciones Retardo fragüe Joven f c < 4 Mpa Deterioro irreversible Evolución lenta de la resistencia Endurecido f c > 4 Mpa Hum < Sat crít. Hum > Scrít. + AII Hum > Scrít sin AII Evolución lenta de resistencia INSTITUTO DEL CEMENTO

66 Tiempo frío: recomendaciones prácticas 66 Utilizar relaciones a/c menores a 0,45 El AII reduce la demanda de agua, aunque no sea requisito por no estar afectado a ciclos de congelamiento y deshielo. Se ha verificado experimentalmente el aporte de la membrana de curado (resina) en la conservación de la temperatura del Hº. Comenzar la jornada de trabajo con temperatura > 2ºC en ascenso. No colocar hormigón con temperatura inferior a 16ºC, (Disposición CIRSOC). Finalizar la jornada con temp. amb. de 5ºC en descenso. Empleo de film o mantas para cubrir el pavimento.

67 Hormigón en tiempo frío 67 A pesar de que el pavimento no esté sometido a ciclos de congelamiento y deshielo, se deben tomar precauciones en el momento de la colocación del hormigón y algunas horas posteriores, Hº joven con resistencia menor a 4 MPa Se debe prevenir el deterioro asociado con la expansión de volumen que sufre el agua al congelarse. Monitorear y registrar la evolución de temperaturas en la sección de hormigón y del ambiente.

68 Control de temperatura en Hormigón Joven Jun 08-Jun 13-Jun 20 Temperatura [ºC] :00 18:00 21:00 0:00 3:00 6:00 9:00 12:00 15:00 18:00 Hora del día

69 Hormigón en tiempo caluroso 69 Se define como tiempo caluroso, a cualquier combinación de elevada temperatura ambiente, baja H.R. y vientos, que tiendan a perjudicar la calidad del Hº fresco. Recaudos Generales: Se prestará especial cuidado en las tareas de curado. Trabajar con la menor demanda de agua y cemento posible. Diseñar la mezcla con el menor contenido de arena, que permita trabajabilidad y terminación adecuadas. Mantener los acopios de áridos gruesos saturados. Regar la cancha, previo a la colocación del Hº. Controlar la evolución de las temperaturas.

70 Temperatura altas Efecto Consecuencia 70 Aceleración del fraguado Evaporación rápida Aceleración de las reacciones de hidratación Menor tiempo disponible Riesgo de juntas frías Mayor tendencia a la fisuración plástica Más demanda de agua Mayor resistencia inicial Menor resistencia final Mayor Gradiente Térmico durante las primeras horas Mayor Riesgo de Fisuración Térmica

71 Recaudos adicionales 71 Aplicar el compuesto de curado en la dosis apropiada tan pronto se finalicen las tareas de terminación. Verificar una correcta distribución del producto y el tiempo de formación de la membrana. Verificar elasticidad y comportamiento. Bajo condiciones rigurosas puede considerarse la adopción de medidas de protección adicionales: Incorporación de pantallas, mantas, para proteger el pavimento del sol y/ viento. Modificar los horarios de pavimentación.

72 Temperatura [ºC] Efecto de la hora de colocación en la temp. del pavimento :00 11:00 13:00 15:00 17:00 19:00 21:00 Hora

73 MUCHAS GRACIAS Ing. Diego Calo Coordinador Departamento Técnico de Pavimentos