PRÁCTICA Nº 11 HORMIGONES I - INTRODUCCIÓN. Contenido:

Transcripción

1 Prácticas de Materiales de Construcción I.T. Obras Públicas PRÁCTICA Nº 11 HORMIGONES I - INTRODUCCIÓN Contenido: 11.1 Tipificación de los hormigones 11.2 Resistencia 11.3 Consistencia 11.4 Ensayo de asentamiento y fabricación de probetas 11.5 Tamaño máximo del árido 11.6 Ambiente donde se ubica la obra ANEJO 1: Instrumental de laboratorio utilizado en la práctica Página 1 de 13

2 11.1 Tipificación de los hormigones La tipificación de los hormigones, contenida en los planos y en el PPTP (Pliego de Prescripciones Técnicas Particulares) del proyecto, se representará de acuerdo al siguiente formato: T R / C / TM / A Siendo: T el indicativo del tipo de hormigón, que será: o HM, en el caso de ser en masa o HA, armado o HP, pretensado. R es la resistencia característica especificada, expresada en N/mm 2, a la que también se denomina resistencia característica de proyecto o resistencia de proyecto. C la letra inicial del tipo de consistencia. Puede definirse como la menor o mayor facilidad que tiene un hormigón fresco para deformarse. TM tamaño máximo del árido en mm, limitado por la forma y dimensiones de la pieza que vamos a fabricar. A es la designación del ambiente. El hormigón que se prescriba deberá ser tal que, además de la resistencia mecánica, asegure el cumplimiento de los requisitos de durabilidad (contenido mínimo de cemento y relación agua/cemento máxima) correspondientes al ambiente del elemento estructural. Página 2 de 13

3 11.2 Resistencia La resistencia característica especificada, es la resistencia a compresión del hormigón a 28 días adoptada en el proyecto como base de los cálculos (dimensionado de piezas = elementos estructurales), asociada a un nivel de confianza del 95%. Se simboliza como f ck y la EHE recomienda utilizar la siguiente serie (en N/mm 2 ): Nota: - fck = 20 limitado a HM - fck 50 son hormigones denominados de alta resistencia El hormigón que colocamos en la obra debe cumplir con esta característica, por lo que debemos de controlarlo. A este control se le denomina CONTROL DE CONFORMIDAD DE LA RESISTENCIA (A COMPRESIÓN) DEL HORMIGÓN, y para ello se realizan diferentes ensayos: PREVIOS AL SUMINISTRO o E.PREVIOS (Dosificación) o E.CARACTERÍSTICOS DE RESISTENCIA (Condiciones fabricación + dosificación) o E. CARACTERÍSTICOS DE LA DOSIFICACIÓN (Durabilidad) DURANTE EL SUMINISTRO o E. DE CONTROL - C. INDIRECTO - C. AL 100 POR C. ESTADÍSTICO La resistencia se valora haciendo probetas de hormigón de dimensiones 15x30 cm. y rotas a compresión a la edad comentada anteriormente de 28 días. Página 3 de 13

4 11.3 Consistencia Universidad de Alicante - Prácticas de Materiales de Construcción I.T.O.P Práctica Nº 11 Mediante este parámetro valoramos la docilidad del hormigón necesaria para que, con los métodos previstos de puesta en obra y compactación, rodee las armaduras sin solución de continuidad, con los recubrimientos exigibles y rellene completamente los encofrados sin que se produzcan coqueras. La consistencia se valora mediante el ensayo de asentamiento que veremos a en esta práctica, utilizando para ello el CONO DE ABRAMS. Dependiendo del asiento obtenido diferenciamos cinco tipos: Tipo de consistencia Asiento en cono de Abrams (cm) Tolerancia (cm) Intervalo resultante (cm) Seca (S) Plástica (P) 3 5 ± Blanda (B) 6 9 ± Fluida (F) ± Liquida (L) ± Nota: - Se evitará el empleo de las consistencias seca y plástica (salvo aplicaciones específicas). - No podrá emplearse la consistencia líquida (salvo que se consiga con aditivos superfluidificantes). Los ensayos de consistencia se realizan al producirse alguna de las siguientes circunstancias: a) Cuando se fabriquen probetas para controlar la resistencia b) Cuando se aplica el control indirecto de la resistencia c) Cuando lo indique la dirección facultativa o lo establezca el PPTP (Pliego de Prescripciones Técnicas Particulares). Criterio de conformidad: Se realizan 2 determinaciones por amasada y se calcula la media. Se acepta la amasada cuando el valor medio cumpla con la tolerancia de la tabla anterior. En caso de no cumplimiento se rechaza la amasada. Nota: - AMASADA o unidad de producto, es la cantidad de hormigón fabricado de una sola vez en las mismas condiciones. Ej.: un camión de hormigón preparado seria una amasada. - Se distinguen dos tipos de centrales de fabricación de hormigón: Central de obra y Central no ubicada en obra. A este último se le denomina hormigón preparado. Página 4 de 13

5 11.4 Ensayo de asentamiento y fabricación de probetas El procedimiento general que vamos a seguir en laboratorio para realizar esta práctica es el siguiente: 1º Fabricaremos un hormigón con una dosificación de sus componentes tal que obtengamos un asiento cero con el cono de Abrams (consistencia seca). 2º Posteriormente separaremos la amasada anterior en dos partes para obtener una consistencia blanda en cada una de ellas, variando su composición de dos formas: - Añadiendo agua - Añadiendo aditivo superfluidificante 3º Con ambos tipos de hormigón fabricaremos probetas cilíndricas normalizadas de 15x30 cm, que nos permitirán comprobar en prácticas posteriores (a 28 días) su resistencia a compresión, a flexotracción y a tracción indirecta. Para el desarrollo de estas tareas se detallan a continuación los ensayos normalizados que permiten determinar la consistencia de un hormigón (Ensayo 1: Asentamiento), y la fabricación y curado de probetas (Ensayo 2: Fabricación de probetas): ENSAYO 1: Asentamiento Norma UNE-EN :2006 FUNDAMENTO El hormigón fresco se compacta en un molde con forma de tronco de cono (Cono de Abrams). Cuando el molde se saca, levantándolo en dirección vertical, el descenso producido por el asiento del hormigón da una medida de su consistencia. CAMPO DE APLICACIÓN - Este ensayo es sensible a los cambios en la consistencia del hormigón cuando la medida del asentamiento se sitúa entre 1 y 20 cm. Más allá de estos valores extremos la medición del asentamiento puede ser inadecuada y deberían considerarse otros métodos de medida de la consistencia: o Asiento < 1 cm Método Vebe o Asiento > 20 cm Mesa de sacudidas - Asiento no continúa después de 1 minuto de desmoldar - T.M. Árido 40 mm Página 5 de 13

6 MATERIAL UTILIZADO - Molde para conformar probeta de ensayo (Cono de Abrams) - Hormigonera - Tolva de llenado - Recipiente de reamasado - Muestra amasada (Cemento+árido+agua+aditivos) - Regla graduada (De 0 a 300 mm, con divisiones no superiores a 5 mm) - Barra compactadora - Bandeja/Chapa base - Pala de boca cuadrada - Cronómetro PROCEDIMIENTO 1º. Para obtener la muestra de ensayo, confeccionamos la amasada (amasamos los componentes en una hormigonera) y homogeneizamos la muestra extraída (en recipiente de reamasado y pala cuadrada). 2º. Se humedece ligeramente el molde y la bandeja base y se colocan ambos sobre en una superficie horizontal. 3º. Se llena el molde (cono) en 3 capas, de modo que cada una ocupe aprox. 1/3 de su altura una vez compactado el hormigón. Se compacta cada capa con 25 golpes con barra compactadora, distribuyéndose uniformemente los golpes en la sección transversal. La barra debe penetrar ligeramente en las capas inferiores de forma que estas queden cosidas. 4º. Se retira la tolva y el hormigón sobrante por medio de una acción de corte y rodillo de la barra compactadora. 5º. Se retira el molde levantándolo en dirección vertical sin causar movimiento lateral o de torsión (entre 5 y 10 s). (La operación completa, desde el comienzo del llenado del molde hasta la retirada del mismo, será realizada sin interrupción y debe completarse en un tiempo no superior a 150 s.) 6º. Inmediatamente después de retirar el molde, se mide y registra el asentamiento (h) determinando la diferencia entre la altura del molde y la del punto más alto de la probeta de hormigón asentada, redondeando a los 10 mm. Página 6 de 13

7 10 cm Barra compactadora (16 mm de diámetro y 600 mm de longitud) h: 30 cm 1ª capa 2ª capa 3ª capa 20 cm Molde metálico tronco cónico Asentamiento Mezcla de hormigón Nota: Si se produce caída o desprendimiento lateral pronunciado (asentamiento sesgado) se repite ensayo con otra muestra. Si vuelve a producirse lo anterior, se considera que el hormigón no es apto para aplicar este método: Fuente: UNE-EN : 2006 Página 7 de 13

8 ENSAYO 2: Fabricación de probetas UNE-EN :2001 MATERIAL UTILIZADO - Molde cilíndrico para conformar probeta de ensayo de dimensiones 15 x30 cm. - Hormigonera - Recipiente de reamasado - Muestra amasada (Cemento+árido+agua+aditivos) - Desencofrante - Aguja vibrante, mesa vibrante o barra compactadora - Llana o fratás - Pala de boca cuadrada PROCEDIMIENTO 1º. Fabricamos el hormigón (en una hormigonera, con una dosificación determinada, con dos fracciones de árido: grava y arena) y homogeneizamos la muestra extraída (en recipiente de reamasado y pala cuadrada). 2º Se impregnan los moldes con desencofrante no reactivo (producto que facilita el desmoldeo). 3º Llenado del molde por capas, como mínimo 2, de forma que ninguna tenga un espesor mayor a 100 mm. En nuestro caso como la altura de la probeta es de 300 mm deberemos de llenar el molde en 3 capas. 4º La compactación del hormigón podrá realizarse por cualquiera de los siguientes métodos: a) Aguja vibrante.- Ojo con exceso de vibración: posible segregación y pérdida de aire ocluido (no debe tocar ni fondo ni laterales del molde). b) Mesa vibrante.- Ojo con exceso de vibración: posible segregación y pérdida de aire ocluido (no debe tocar ni fondo ni laterales del molde). c) Compactación manual.- Con barra o maza de compactar. Distribuir los golpes uniformemente por la superficie (Los golpes necesarios es función de la consistencia, mínimo 25 golpes por capa). Las capas deben coserse. Si durante el picado quedan huellas (depresiones dejadas por la barra) golpear ligeramente a los lados del molde con un mazo de goma hasta que desaparezcan las huellas y el aire atrapado (burbujas de aire mayores. No confundir con aire ocluido, este no lo debemos eliminar). Página 8 de 13

9 5º Una vez lleno el molde se procede a su nivelación con llana o fratás y se marca con referencia identificativa. 6º Curado de las probetas: Mantener en molde al menos 16 horas y no más de 3 días. Proteger de impactos, vibraciones y deshidratación. Temperatura 20±5ºC (25±5ºC en climas cálidos). Una vez desmoldadas curarlas hasta ensayo en agua a Tª=20±2ºC o en cámara (Tª=20±2ºC y humedad relativa 95%.). Prevalece el curado sumergido en agua Tamaño máximo del árido Está limitado por las dimensiones del elemento a hormigonar y por las distancias entre armaduras y entre armaduras y caras exteriores de la pieza. Con ello se evita que ciertas zonas queden sin recubrir de hormigón por hacer el árido de barrera: α < 45º α > 45º D < 0,8 d 1 D < 0,8 d 2 D < 1,25 d 3 D < 0,25 d 4 D < 0,4 d 5 D < 0,33 d 6 Distancia horizontal libre entre vainas o armaduras que no formen grupo Distancia horizontal libre entre un borde de la pieza y una vaina o armadura que forme un ángulo mayor que 45º con la dirección de hormigonado Distancia entre un borde de la pieza y una vaina o armadura que forme un ángulo no mayor que 45º con la dirección de hormigonado Dimensión mínima de la pieza, excepto en los casos siguientes: d 5 : espesor mínimo de la losa superior del forjado d 6 : anchura mínima de los nervios del forjado. Piezas prefabricadas Página 9 de 13

10 Universidad de Alicante - Prácticas de Materiales de Construcción I.T.O.P Práctica Nº Ambiente donde se ubica la obra Conjunto de condiciones físicas y químicas que pueden provocar la degradación del elemento estructural. Esta característica influye sobre la durabilidad del hormigón y sobre la dosificación (contenido mínimo de cemento y relación a/c). En general un elemento estructural estará sometido a una clase general de exposición más las clases especificas que sean necesarias, pero nunca a más de una subclase por clase especifica. Página 10 de 13

11 Fuente: EHE-08 Página 11 de 13

12 Fuente: EHE-08 Página 12 de 13

13 ANEJO 1: Instrumental de laboratorio utilizado en la práctica Hormigonera Equipo Cono de Abrams Molde de probeta de ensayo de 15x30 cm Mesa vibrante Aguja vibrante Página 13 de 13