26 DE ABRIL DE 2018 HORMIGONES DE PROPIEDADES ESPECIALES. Av. La Plata HORMIGONES DE PROPIDADES ESPECIALES. IIng. Leonardo Zitzer. Av.

Transcripción

1 HORMIGONES DE PROPIDADES ESPECIALES 42º Jornada de Actualización Técnica - 28 de abril 2018 Ciudad de Neuquén HORMIGONES DE PROPIEDADES ESPECIALES 26 DE ABRIL DE 2018 I L.Zitzer@mapei.com.ar

2 AGRADECIMIENTO Mapei Argentina agradece a Loma Negra C.I.A.S.A. su autorización para presentar documentación elaborada por el Centro Técnico Loma Negra y Hormigones Lomax.

3 HORMIGON POROSO 41º Jornada de Actualización Técnica - 19 de octubre 2017 Ciudad de Córdoba HORMIGÓN: DEFINICIÓN Es un material heterogéneo constituido esencialmente por un medio ligante (pasta de cemento portland) en el que se encuentran embebidas partículas sólidas de diferentes tamaños (agregados finos y gruesos)

4 PROPORCIONES DE LOS MATERIALES COMPONENTES

5 FUNCIONES DE LOS MATERIALES COMPONENTES

6 ADICIONES MINERALES

7 ADITIVOS

8 ADITIVOS

9 ADITIVOS Fluidificantes : Función Resistencia Mecánica > A Trabajabilidad = B Resistencia Mecánica > A Trabajabilidad = B +Cemento Resistencia Mecánica = A Trabajabilidad = B +Cemento +Agua +WRA -Agua +WRA -Agua -Cemento +WRA Resistencia Mecánica = A Trabajabilidad = B Resistencia Mecánica = A Trabajabilidad > B Resistencia Mecánica = A Trabajabilidad > B Rango de reducción: usualmente 5 a 10 %

10 ADITIVOS

11 ADITIVOS Superfluidificantes (HWRA) Rango de reducción: 15 al 30 %

12 ADITIVOS Los policarboxilatos son cadenas de polímeros acrílicos cuyas moléculas tienen una compleja forma tridimensional lo cual, sumado a su composición química generan una acción dispersante de triple efecto: eléctrica, por adsorción y por repulsión estérica.

13 ADITIVOS

14 ADITIVOS Mayor cantidad de burbujas Mas pequeñas y mejor distribuidas Mas juntas= Factor de espaciamiento

15 EVOLUCIÓN del HORMIGÓN TRADICIONAL AL DE ALTAS PRESTACIONES Contexto Mercado Hormigón Elaborado 1990`s Hormigón Promedio H-17 (17 MPa de resistencia especificada). Hormigón Máxima Resistencia H-30 (30 MPa de resistencia especificada). No se comercializaban productos de propiedades especiales. Especificaciones básicas del tipo prescriptivas. Cemento normal, sin adiciones minerales de ningún tipo.

16 HORMIGÓN DE ALTA PERFORMANCE HORMIGÓN DE PROPIEDADES ESPECIALES

17 HORMIGÓN DE ALTA PERFORMANCE / ESPECIALES DEFINICIÓN ACI Es un hormigón que reúne una combinación especial de requerimientos de desempeño y uniformidad que no siempre puede ser logrados usando materiales tradicionales, mezclado normal, criterios de colocación normales y/o practicas de curado ordinarias. Un hormigón de alto desempeño es un hormigón en el cual ciertas características son desarrolladas para una aplicación y medioambiente particular.

18 A PARTIR DE LOS AÑOS 2000`S LOS NUEVOS ADITIVOS PERMITEN ELABORAR HORMIGONES DE PROPIEDADES ESPECIALES Y DE ALTA PERFORMANCE Hormigones de Alta Resistencia H47-H60-H80. Hormigones Autocompactantes (HAC-SCC). Hormigones de Rápida Habilitación al Transito (Fast Track). Hormigón Poroso Hormigón de elevado mantenimiento de fluidez en el tiempo Hormigones con fibras Hormigones de elevada impermeabilidad Hormigones de Retracción Compensada.

19 HORMIGÓN DE ALTA RESISTENCIA

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22 HORMIGONES DE ALTA RESISTENCIA

23 HORMIGÓN DE ALTA RESISTENCIA MATERIALES COMPONENTES CEMENTO Preferentemente CPN 50 AGREGADO FINO AGREGADO GRUESO Bien Graduados. M.de Finura > 2,70 Bien Graduados. Limpios. Triturados. TMN 19 mm. ADITIVOS QUÍMICOS Superfluidicantes Base Policarboxilato ADICIONES MINERALES Microsílice - Escoria de Alto Horno

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26 Parámetros de diseño - Mesa de Graf

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28 CARACTERÍSTICAS H-60 y H-80

29 VENTAJAS

30 VENTAJAS

31 HORMIGÓN DE ALTA RESISTENCIA IMPACTO ECOLÓGICO Y FUNCIONAL Se utiliza 3 veces menos agregado y 2 veces menos cemento

32 RASCACIELOS ARGENTINOS

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34 HORMIGÓN AUTOCOMPACTANTE

35 HORMIGÓN AUTOCOMPACTANTE - DEFINICIÓN Es un hormigón que tiene la habilidad en estado fresco de deformarse por peso propio, llenando todos los sectores del encofrado sin necesidad de compactación interna ni externa. La mezcla debe ser capaz de sortear obstáculos sin que exista segregación de sus materiales componentes.

36 MATERIALES COMPONENTES

37 DISEÑO DE MEZCLAS

38 CÓMO MIDO SU TRABAJABILIDAD?

39 HORMIGÓN AUTOCOMPACTANTE Extendido medido con el mismo Cono de Abrams (65 ± 5 cm)

40 ESTADO FRESCO - HAC Visual Stability Index (de 0 a 3) VSI = 0 VSI = 3

41 ESTADO FRESCO - HAC Ensayo ASTM C1611 Gentileza C.T.L.N./ Lomax

42 ESTADO FRESCO - HAC Ensayo J-RING Ensayo Sedimentación

43 Ensayo J-RING ASTM C1621 Ensayo Columna Segregación Norma ASTM 1610

44 ESTADO FRESCO - HAC

45 LLENADO DE COLUMNA - HAC Gentileza C.T.L.N./ Lomax

46 LLENADO DE VIGA - HAC Gentileza C.T.L.N./ Lomax

47 Gentileza C.T.L.N./ Lomax

48 HORMIGÓN POROSO O PERMEABLE

49 Definición Se denomina Hormigón Poroso al material en el cuál se ha eliminado total o parcialmente el agregado fino de su composición, para ser reemplazados por suficientes huecos ó vacíos interconectados, que actuarán como capilares macroscópicos drenantes de la escorrentía superficial logrando un hormigón de alta permeabilidad.

50 Ventajas Eliminación de agua en todas las direcciones. Reduce el hidroplaneo (por textura macroscópica). Disipa el calor mas rápidamente. Disminuye el nivel de ruido por rodamiento. Reservorios de retención de agua. Reducción de superficies impermeables en la ciudad. Reduce la formación de hielo superficial en zonas frías. Mejor visibilidad (niebla producida por vehículos). Fluidez de transito a pesar de las condiciones meteorológicas

51 HORMIGON POROSO Aplicaciones 42º Jornada de Actualización Técnica - 26 de abril 2018 Ciudad de Neuquén Playas de estacionamiento. Sendas peatonales o bici sendas. Sub-bases o bases drenantes. Capas de rodamiento para transito liviano. Banquinas, cunetas, badenes. Barreras de sonido. Limitaciones Transito pesado Agregados (tamaño máximo, granulometría, textura) Técnicas constructivas (colocación, compactación terminación y curado)

52 HORMIGON POROSO Aplicaciones 41º Jornada de Actualización Técnica - 19 de octubre 2017 Ciudad de Córdoba Bicisendas.

53 HORMIGON POROSO 41º Jornada de Actualización Técnica - 19 de Octubre 2017 Ciudad de Córdoba Aplicaciones Playa de estacionamiento.

54 42º Jornada de Actualización Técnica - 26 de abril 2018 Ciudad de Neuquén Materiales Componentes Cemento Portland Adiciones minerales Piedra partida 6-12 mm. Preferiblemente: 9,5-12 mm. Agrgado fino. (con o sin) Aditivos: - Superplastificante. - Mejoradores de adherencia. - Retardadores de fragüe.

55 42º Jornada de Actualización Técnica - 26 de abril 2017 Ciudad de Neuquén Todo tipo de adiciones pueden utilizarse en el hormigón poroso

56 HORMIGON DE PROPIEDADES ESPECIALES 42º Jornada de Actualización Técnica - 26 de abril 2018 Ciudad de Neuquén Agregados Agregados Redondeados Se logra mayor compacidad y mayor resistencia Menor permeabilidad Agregados Angulosos Dificultan la descarga del hormigón Incrementan la demanda de agua Arena Innecesaria Eventualmente hasta un 6%

57 HORMIGON POROSO 41º Jornada de Actualización Técnica - 19 de Octubre 2017 Ciudad de Córdoba Agregados Es preferible un tamaño de agregado uniforme. El tamaño máximo grande del agregado afecta la terminación superficial del hormigón. Tamaño máximo recomendado 10 a 14 mm Importante: La presencia de polvo en el agregado puede obstruir la matriz de vacios, de trata de trabajar con agregados lavados.

58 HORMIGON POROSO 41º Jornada de Actualización Técnica - 19 de Octubre 2017 Ciudad de Córdoba Agregados La presencia de polvo y residuos podría obstruir la matriz del hormigón poroso

59 HORMIGON POROSO 41º Jornada de Actualización Técnica - 19 de Octubre 2017 Ciudad de Córdoba Aditivos para hormigón poroso. Mejorador de adherencia Potencia la resistencia a la flexión y a la compresión. Mejora la cohesión entre las partículas de agregados. Disminuye el módulo de elasticidad. Retardador Retardante de fragüe. Permite extender el tiempo de trabajabilidad.

60 HORMIGON POROSO 41º Jornada de Actualización Técnica - 19 de Octubre 2017 Ciudad de Córdoba Aditivos para Hormigón Poroso Mapecrete Drain L Genera adhesión entre particulas Produce un hormigón menos rígido Incrementa la cohesividad

61 HORMIGON POROSO 41º Jornada de Actualización Técnica - 19 de Octubre 2017 Ciudad de Córdoba Aditivos para Hormigón Poroso Mapetard Extiende el control de los aditivos Para altas temperaturas Podría redosificarse en obra

62 HORMIGON POROSO 41º Jornada de Actualización Técnica - 19 de Octubre 2017 Ciudad de Córdoba Aditivos para Hormigón Poroso Mapecrete Drain P Viene en bolsas hidrosolubles Incluye el retardador de fraguado Se utiliza en bajos dosajes

63 HORMIGON POROSO 41º Jornada de Actualización Técnica - 19 de Octubre 2017 Ciudad de Córdoba Aspecto Bajo Contenido de Agua La pasta no logra cubrir la superficie de los agregados Óptimo Contenido de Agua Excesivo Contenido de Agua Segregación Pasta con elevada fluidez Forma conglomerados durante el mezclado Descarga lenta Taponamiento de poros Disminuye la resistencia del puente de unión Disminuye la resistencia del puente de unión

64 HORMIGON POROSO 41º Jornada de Actualización Técnica - 19 de Octubre 2017 Ciudad de Córdoba Estado Fresco : Aspecto Objetivo

65 HORMIGON POROSO 41º Jornada de Actualización Técnica - 19 de Octubre 2017 Ciudad de Córdoba Diseño de mezcla Propiedades Hidráulicas Propiedades Conductividad hidráulica Capacidad de almacenaje Mecánicas Resistencia

66 HORMIGON POROSO 41º Jornada de Actualización Técnica - 19 de Octubre 2017 Ciudad de Córdoba Propiedades hidráulicas Los vacíos interconectados tienen un diámetro entre 1 y 8 mm y representan entre un 15 y un 30 % del volumen del hormigón. La permeabilidad esta conectada con el diámetro y el contenido de vacios pero es la interconexión entre vacios la que afecta la permeabilidad y este es un factor que no se puede controlar en la mezcla de forma practica.

67 HORMIGON POROSO 41º Jornada de Actualización Técnica - 19 de Octubre 2017 Ciudad de Córdoba Propiedades Hidráulicas Los vacíos interconectados son típicamente entre 1-8 mm y representan entre 15% y 30% del volumen total del hormigón

68 HORMIGON POROSO 41º Jornada de Actualización Técnica - 19 de Octubre 2017 Ciudad de Córdoba Propiedades Hidráulicas

69 HORMIGON POROSO 41º Jornada de Actualización Técnica - 19 de Octubre 2017 Ciudad de Córdoba Propiedades Mecánicas

70 HORMIGON POROSO 41º Jornada de Actualización Técnica - 19 de Octubre 2017 Ciudad de Córdoba Propiedades Mecánicas

71 HORMIGON POROSO 41º Jornada de Actualización Técnica - 19 de Octubre 2017 Ciudad de Córdoba Propiedades hidráulicas

72 HORMIGON POROSO 41º Jornada de Actualización Técnica - 19 de Octubre 2017 Ciudad de Córdoba Capacidad de Almacenaje Capacidad de almacenaje Hormigón poroso Capacidad total para colectar el Capacidad del agua de lluvia hormigón poroso de colectar agua Subbase La capacidad de la subbase para colectar agua

73 HORMIGON POROSO 41º Jornada de Actualización Técnica - 19 de Octubre 2017 Ciudad de Córdoba Esquema de funcionamiento PRINCIPIO SISTEMA ABIERTO RETARDO DEL FLUJO POR ALMACENAMIENTO PARTE SE INFILTRA EN EL SUELO SISTEMA CERRADO RETARDO DEL FLUJO POR ALMACENAMIENTO DISMINUCIÓN DEL Q MÁXIMO DISMINUCIÓN DEL Q MÁXIMO

74 HORMIGON POROSO 41º Jornada de Actualización Técnica - `19 de Octubre 2017 Ciudad de Córdoba Diseño Sección típica de hormigón poroso (sistema abierto)

75 HORMIGON POROSO Ing.Leonardo Zitzer 41º Jornada de Actualización Técnica - 19 de Octubre 2017 Ciudad de Córdoba Diseño Sección típica de hormigón poroso (sistema cerrado)

76 HORMIGON POROSO Ing.Leonardo Zitzer 41º Jornada de Actualización Técnica - 19 de Octubre 2017 Ciudad de Córdoba Diseño Sección transversal de un cordon cuneta (sistema cerrado)

77 HORMIGON POROSO 41º Jornada de Actualización Técnica - 19 de Octubre 2017 Ciudad de Córdoaba Ing.Leonardo Zitzer Método constructivo

78 HORMIGON POROSO 41º Jornada de Actualización Técnica - 19 de Octubre 2017 Ciudad de Córdoba Método constructivo Dimensiones de los paños y las juntas. El hormigón poroso contrae menos que el hormigón convencional. El espacio entre juntas puede ser un poco mayor al habitual. Se realiza en estado fresco luego de haber realizado la compactación. Ing.Leonardo Zitzer

79 HORMIGON POROSO 41º Jornada de Actualización Técnica - 19 de Octubre 2017 Ciudad de Córdoba Método constructivo Curado. La protección y curado de este hormigón comienzan en forma inmediata luego de la compactación y corte de juntas. Se utilizan usualmente láminas de polietileno, manteniéndolas como mínimo durante 7 días.

80 HORMIGON POROSO Ing.Leonardo Zitzer 41º Jornada de Actualización Técnica - 18 de Octubre 2017 Ciudad de Córdoba Aspecto final

81 HORMIGON POROSO 41º Jornada de Actualización Técnica - 19 de Octubre 2017 Ciudad de Córdoba Mantenimiento Es necesario para garantizar la capacidad de infiltración de agua del hormigón poroso. La limpieza se realizará por aspiración o por un lavado con agua a presión removiendo las obstrucciones de la red de canales internos. Se recomienda verificar luego de cada limpieza que la permeabilidad sea superior al 80 a 90% de la de diseño mediante el uso de un permeabilímetro.

82 HORMIGON POROSO 41º Jornada de Actualización Técnica - 19 de Octubre 2017 Ciudad de Córdoba Ensayos de laboratorio Mezcla 1 Mezcla 2 Mezcla 3 Mezcla 4 Mat. Cementicio (kg/m3) Arena (% sobre el total de agregados) - 5% 10% 15% Piedra (% sobre el total de agregados) 100% 95% 90% 85% Relacion agua cemento 0,33 0,33 0,33 0,33 Mapecrete Drain L (% del peso del cemento) 1,00% 1,00% 1,00% 1,00% Mapetard (% del peso del cemento) 0,60% 0,60% 0,60% 0,60% Vacios (%) 29,10% 28,90% 23,70% 20,80% Resistencia a compresion a 24 horas (MPa) 5,3 5,2 5,4 7,8 Resistencia a compresion a 7 días (MPa) 10 9,9 12,6 14,5 PUV (kg/m3)

83 HORMIGON POROSO 41º Jornada de Actualización Técnica - 19 de Octubre 2017 Ciudad de Córdoba Ensayos de laboratorio Conductividad hidráulica mezcla 1 (15 segundos)

84 HORMIGON POROSO 40º Jornada de Actualización Técnica - 8 de Junio 2017 Ciudad de Paraná Muchas gracias por su atención! Arq. Gustavo Fresco