Tema 6: Dosificación de hormigones.

Transcripción

1 Tema 6: Dosificación de hormigones. 1. Objetivos de la dosificación: Consistencia, resistencia y durabilidad. 2. Especificaciones de los componentes (EHE-08). 3. Parámetros de dosificación: Concentración y contenido de agua. 4. Límites de dosificación en la EHE. 5. Procedimiento de dosificación de hormigones. 6. Factores de Corrección de una dosificación. 7. Glosario de Términos. MATERIALES I Curso Ciencia y Tecnología de la Edificación. C. Guadalajara Profesor Ana Mª Marín Palma

2 Dosificación de hormigones Se determina la cantidad de cada componente para actuar sobre las propiedades del hormigón: - Consistencia y docilidad en estado fresco - Resistencia y rigidez en estado endurecido (porosidad). - Durabilidad (resistencia a acciones físico-químicas). La relación agua/cemento (a/c) es el factor determinante: - Cuanto más agua, mayor fluidez (docilidad) - El agua que no se combina con el cemento ocupa espacio y cuando se evapora deja huecos (porosidad). - A mayor porosidad, menor densidad y resistencia y mayor permeabilidad (condiciona la durabilidad).

3 Prescripciones de los Cementos (Art. 26) El cemento deberá ser capaz de proporcionar al hormigón las características que se exigen al mismo en el Artículo 31º. Podrán utilizarse aquellos cementos que cumplan las siguientes condiciones: ser conformes con la reglamentación específica vigente, pertenezcan a la clase resistente 32,5 o superior. cumplan las limitaciones de uso (Tabla 26)

4 Prescripciones del agua (EHE, Art. 27) El agua potable se puede usar. Se debe controlar : 1. PH > 5 Pierde resistencia. (Si el PH < 5, es ácida y se produce la carbonatación del hormigón, corrosión de las armaduras, etc.) 2. Sulfatos (máx. 1 gr/l) (Provoca fallos por expansividad) 3. Cloruro (máx. 3 gr/l) Produce corrosión de las armaduras y las eflorescencias (cristalización de sales en la superficie). 4. Sustancias orgánicas (máx. 15gr/l) Ralentización del fraguado y pérdida de resistencia y de adherencia. 5. Sustancias Disueltas: sales (máx. 15gr/l) Eflorescencias, porosidad y falta de resistencia. 6. Hidratos de carbono (0gr/l) El azúcar para el fraguado. Sirve para los retardadores de fraguado.

5 Prescripciones de los áridos (Art. 28) La norma define los siguientes puntos: Naturaleza del árido, Preparación, Tipos (yacimientos naturales, rocas machacadas, escorias siderúrgicas, artificiales, reciclados...), Transporte, Acopio Requisitos químicos (Art. 28.7) Requisitos físico-mecánicos (Art 28.6) Tamaño y forma (Art 28.3 y 28.5) Granulometrías de árido grueso y fino (Art. 28.4) La designación del árido queda determinada por el tamaño mínimo y máximo (d/d) y forma (IL). Por ejemplo, 0/4-R El tamaño máximo define el tipo de árido: D<4 arena o árido fino; D>4, grava o árido grueso.

6 Parámetros granulométricos Son los valores medidos y calculados de un ensayo granulométrico. Permiten definir un árido: Tamaño máximo (D): Arido grueso (grava): Abertura de paso del tamiz que retiene < 10 % y que el anterior no retiene nada. Arido fino (arena): Abertura de paso del tamiz que retiene < 15 % y que el anterior no retiene nada. Tamaño mínimo (d): Árido grueso (grava): tamiz por el que pasa < 15%, y que por el inferior < 5%. Peso retenido: árido que se queda en cada tamiz. % retenido: respecto a la muestra estudiada. % retenido acumulado: respecto a la muestra estudiada % pasa: muestra que pasa por cada tamiz.

7 EHE 08 Prescripciones de los Áridos (Tamaño)

8 Módulo granulométrico Es el resultado de dividir por 100 la suma de los % retenidos acumulados de la serie de tamices. Sirve para comparar diferentes tipos de árido. El árido más grueso será la que tenga el M G mayor. Sólo se pueden comparar áridos estudiados con la misma serie de tamices.

9 EHE 08 Designación de los áridos

10 Marcado CE de áridos para Construcción Desde 2004, los áridos deben obtener el marcado CE para su aplicación en Construcción. Se aplica el Sistema 2+ (Marcado, Certificación de producción por organismo notificado y Declaración). Aplicaciones normalizadas (UNE-EN): Áridos para hormigón (naturales). (UNE-EN 12620) Áridos para mezclas bituminosas. (UNE-EN 13043) Áridos para morteros (naturales). (UNE-EN 13139) Áridos ligeros (hormigones y morteros). (UNE-EN 13055) Bases y Subbases de pavimentos (UNE-EN 13242)

11 Aditivos (Art. 29) Sustancias o productos que, incorporados al hormigón antes del amasado (o durante el mismo o en el transcurso de un amasado suplementario) en una proporción 5% del peso del cemento, producen la modificación deseada, en estado fresco o endurecido, de alguna de sus características, de sus propiedades habituales o de su comportamiento En los documentos de origen, figurará la designación del aditivo de acuerdo con lo indicado en la UNE EN 934-2:01, así como el certificado de garantía del fabricante de que las características y especialmente el comportamiento del aditivo, agregado en las proporciones y condiciones previstas, son tales que produce la función principal deseada sin perturbar excesivamente las restantes características del hormigón, ni representar peligro para las armaduras

12 Propiedades de Aditivos Las modificaciones favorables que un aditivo produce en alguna característica del hormigón, se denominan funciones: Función principal: es la modificación de alguna, y solamente una, de las propiedades del hormigón (es la que identifica o da nombre al aditivo y corresponde al efecto más importante). Función secundaria: de un aditivo es la modificación que, accesoriamente puede producir un aditivo de alguna o algunas propiedades del hormigón, independientemente de la que define la función principal. Efecto secundario: modificación que, inevitablemente, puede producir un aditivo de alguna o algunas de las propiedades de un hormigón que no se requiere como función secundaria.

13 Tipos de Aditivos (Art. 29)

14 Clasificación de los aditivos para hormigón (UNE-EN 934-2) 1. Reductores de agua / Plastificantes 2. Reductores de agua de alta actividad / Superplastificantes 3. Aceleradores de fraguado 4. Aceleradores de endurecimiento 5. Retardadores de fraguado 6. Inclusores de aire 7. Retenedores de agua 8. Hidrófugos en masa 9. Reductores de agua de alta actividad / Superplastificantes Retardadores de fraguado 10. Reductores de agua / Plastificantes / Aceleradores de fraguado 11. Multifuncionales 12. Retardadores de fraguado / Plastificantes / Reductores de agua

15 Adiciones para hormigón (Art. 30) Materiales inorgánicos, puzolánicos o con hidraulicidad latente que, finamente divididos, pueden ser añadidos al hormigón con el fin de mejorar alguna de sus propiedades o conferirle características especiales. La EHE recoge únicamente la utilización de las cenizas volantes y el humo de sílice como adiciones al hormigón en el momento de su fabricación (el resto se incorporan al cemento).

16 Parámetros de Dosificación de hormigones Parámetros a definir: Cantidad de agua Cantidad de cemento (relación agua /cemento) Cantidad de árido Otros (tipo de cemento y áridos, aditivos y adiciones) Datos necesarios: Resistencia de proyecto Tipo de árido (Tmáx. y forma de presentación) Ambiente (Clase de exposición) Tipo de cemento (clase resistente) Consistencia y procedimiento de compactación Límites de la EHE en función del ambiente (Art. 37): Resistencia mínima del hormigón Mínima cantidad de cemento y máxima a/c.

17 Concentración de cemento Se define como la inversa de la relación a/c. Depende de la resistencia media, clase resistente del cemento y forma de presentación del árido:

18 T máx del árido y cantidad de agua Las limitaciones del tamaño máximo del árido viene definido por la distancia entre armaduras y la dimensión de la pieza (Art ) La cantidad de agua se fija en función de la consistencia, el sistema de compactación, la forma y tamaño del árido:

19 Resistencia mínima (EHE-Art. 37) La resistencia mínima definida en la EHE se establece en función de la clase de exposición, para garantizar la durabilidad.

20 Límites al Contenido de cemento y la Relación a/c (EHE-Art. 37) La EHE establece una relación a/c máxima y una cantidad mínima de cemento en función de la clase de exposición (siempre 400 kg/m 3 ).

21 Clases de exposición (ambiente) EHE

22 Clases de exposición (ambiente) EHE

23 Procedimiento de dosificación 1. Determinar la resistencia media del hormigón 2. Calcular la concentración (c/a) 3. Determinar el tamaño máximo del árido 4. Calculo de la cantidad de agua 5. (Determinación de la dosificación de áridos) 6. Comprobación de los límites de la EHE 7. Dosificación por metro cúbico en peso (con las densidades se calcula en volumen) 8. Correcciones

24 Corrección por contracción del hormigón El hormigón en estado fresco ocupa un volumen mayor que el mismo endurecido, debido a: - cambios de volumen de los productos de hidratación con respecto a los reactivos - Evaporación de parte del agua de amasado. Se considera que para conseguir 1000 l de hormigón endurecido es necesario fabricar 1025 l.

25 Corrección de los áridos (Empíricas) Para hormigón compactado por vibración se aumenta un 4% el árido grueso (se quita arena). En hormigón en masa se aumenta 3% la grava. Con árido de machaqueo se aumenta 4% la arena. A partir de 300 kg/m 3 de cemento, se descuenta el resto de la arena. Se descuentan 40 l de arena por m3 de hormigón debido al aire ocluido en el proceso de amasado.

26 Corrección por humedad de la arena El árido fino puede contener una humedad natural elevada (5-12%), que modifica la concentración efectiva. La humedad de la arena se debe descontar de la cantidad de agua real (en peso) que se incluye en la dosificación (manteniendo la concentración).

27 Corrección por uso de Aditivos En los hormigones actuales es habitual el uso de aditivos reductores de agua. Su efectividad mínima oscila entre 5-12 %, con unos valores medios entre 8-20 % (fluidificantes y superfluidificantes, respectivamente). La dosificación de estos aditivos se verifica con ensayos de fluidez de las pastas (Cono de Marsh).

28 Corrección por uso de adiciones (Art ) Se pueden considerar las adiciones a los efectos del contenido de cemento y de la relación agua/cemento. En la tabla a se sustituye el contenido de cemento C (kg/m³) por C+KF, así como la relación A/C por A/(C +KF) siendo F (kg/m³) el contenido de adición y K el coeficiente de eficacia de la misma: Para cenizas volantes, K 0,40. Para humo de sílice, K 2, El contenido de cemento será 200, 250 ó 275 kg/m3, (hormigón en masa, armado o pretensado).

29 Corrección por uso de adiciones (Art ) Se pueden considerar las adiciones a los efectos del contenido de cemento y de la relación agua/cemento. En la tabla a se sustituye: - el contenido de cemento C (kg/m³) por C+KF, - así como la relación A/C por A/(C+KF) siendo: F (kg/m³) el contenido de adición y K el coeficiente de eficacia de la misma: Para cenizas volantes, K 0,40. Para humo de sílice, K 2, El contenido de cemento será 200, 250 ó 275 kg/m3, (hormigón en masa, armado o pretensado).

30 Designación de hormigones Ejemplo: HA-25/P/16/IIa

31 Glosario de conceptos del Tema 6 Concepto de dosificación Relación agua/cemento Prescripciones de los cementos Prescripciones de los áridos Prescripciones del agua Prescripciones de aditivos y adiciones Parámetros de dosificación Concentración de cemento Consistencia y cantidad de agua Resistencia mínima Contenido cemento y máxima A/c. Clases de exposición (ambiente) Procedimiento de dosificación Correcciones por tipo de árido Corrección por humedad de la arena Corrección por aditivos Corrección por adiciones Designación de hormigones

32 Tema 6: Dosificación de hormigones. 1. Objetivos de la dosificación: Consistencia, resistencia y durabilidad. 2. Especificaciones de los componentes (EHE-08). 3. Parámetros de dosificación: Concentración y contenido de agua. 4. Límites de dosificación en la EHE. 5. Procedimiento de dosificación de hormigones. 6. Factores de Corrección de una dosificación. 7. Glosario de Términos.