concreto autocompactante

UNIVERSIDAD NACIONAL NACIONAL DE TRUJILLO FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL

INFORME DE PROYECTO: “

CONCRETO AUTOCOMPACTA AUTOCOMPACTABLE BLE”

ASESOR: ING. IVAN VASQUEZ V ASQUEZ ALFARO

AUTORES: 









MARTINEZ ALVA, DEIBY GIUSEPPE MINCHOLA VARELA, JAVIER GUILLEN DIEÑEZ, MIRIAM NAVARRO ARAUJO, ANTONIN GIANFRANCO RIVERA CHUÑE, BENJAMIN

TRUJILLO – PERÚ 2014

UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO

26-6-2014

ÍNDICE

INTRODUCCIÓN………………………………………………………………………3

1.

RESUMEN……………………………………………..……………….4

2.

OBJETIVOS…………………………………………………………….4

3.

FUNDAMENTO TEÓRICO……………………………………………5

4.

MATERIALES Y EQUIPOS………………………………………….11

5.

PROCEDIMIENTO…………………………………………………...14

6.

RESULTADOS………………………………………………………..16

7.

DISCUSION DE RESULTADOS……………………… RESULTADOS……………………………………17 ……………17

8.

CONCLUSIONES…………………………………………………….18

9.

OBSERVACIONES Y RECOMENDACIONES……………………19

10.

BIBLIOGRAFÍA…………………………………………………….…20

11.

ANEXOS………………………………………………………………21

TECNOLOGIA DEL CONCRETO

2


26-6-2014

INTRODUCCION

El empleo de un hormigón que pudiera ser colocado sin ningún tipo de medios de compactación, y que simplemente por gravedad llenase los moldes de las piezas sin sufrir defectos de hormigonado ni segregación, nació con los trabajos del profesor Okamura en Japón, que a partir de 1983 desarrollo esta línea de investigación, consiguiendo en 1988 un prototipo de hormigón colocable en obra sin utilizar medidas de compactación. El hormigón autocompactable, es un concepto nuevo, donde el material, métodos de diseño de la mezcla y control del hormigón fresco difieren del hormigón tradicional. En los últimos años se han realizado investigaciones para el desarrollo del hormigón autocompactable, con la finalidad de encontrar una nueva forma de ver el hormigón que puede revolucionar el mundo de la construcción en cuanto a la mejora de la calidad de la obra y de las condiciones de trabajo. Lo que se pretende con el hormigón autocompactable es obtener un hormigón, que sin necesidad de vibración o de cualquier otro método de compactación, sea capaz de rellenar todos los rincones del encofrado pasando a través de las armaduras sin que se produzca segregación del árido grueso. Este hormigón debe ir acompañado de una correcta dosificación que debe tener en cuenta las características particulares del material a preparar, el tipo de elemento para el cual se va a utilizar y los métodos de control propios del HAC.


3


26-6-2014

LABORATORIO N° 7 CONCRETO AUTOCOMPACTABLE

I.

RESUMEN El ensayo de escurrimiento, evalúa la capacidad de relleno del hormigón autocompactable sin la presencia de obstáculos. Es el ensayo más utilizado tanto por su sencillez como por el equipo que precisa y se puede realizar tanto en obra como en laboratorio. Además se puede observar si hay segregación y/o exudación y nos da una medida indirecta de la tensión umbral de flujo. Está normalizado por la norma UNE 83361:2007.

Para la realización del ensayo se necesita el cono de Abrams, según norma UNE 83313:1990, y una placa de acero plana cuyas dimensiones aproximadas son 850 x 850 mm y 2 mm de espesor. En esta placa se encuentran grabadas dos circunferencias concéntricas marcadas, una de 200 mm de diámetro y otra de 500 mm de diámetro

II.

OBJETIVOS



Demostrar que el hormigón autocompactable (HAC) puede ser un material atractivo en términos de versatilidad y eficiencia.



Evaluar las propiedades en estado fresco de dichos hormigones para caracterizar su autocompactibilidad mediante la realización del ensayo de escurrimiento.



Estudiar las dosificaciones de los hormigones autocompactables con el fin de obtener hormigones con buenas resistencias. TECNOLOGIA DEL CONCRETO

4


III.

26-6-2014

FUNDAMENTO TEORICO ¿Qué es el concreto autocompactable? Se define el hormigón autocompactable como aquel hormigón que, por la acción de su propio peso, es capaz de fluir y rellenar correctamente el encofrado, pasando a través de las armaduras. Estos hormigones poseen la ventaja de eliminar la compactación manual y evitar los problemas de ruido, molestias a operarios, etc., que conlleva la compactación mediante vibración, permitiendo rellenar perfectamente los moldes o encofrados, aún en el caso de altas densidades de armado y dar una terminación superficial de gran calidad.

Desde su aparición, el hormigón autocompactable ha ido incrementado su producción tanto en edificación y obra civil como en prefabricación; no obstante, ésta es aún muy inferior a la del hormigón convencional. Paralelamente a su crecimiento, se ha realizado una intensa labor investigadora, pero aún existen campos que no han sido estudiados suficientemente como son los hormigones autocompactables de resistencias medias, la durabilidad de este tipo de hormigones, y el papel de la adición de finos de diferente naturaleza.

Su impacto tecnológico se debe fundamentalmente al gran desarrollo que están teniendo los aditivos desde los años 70, y especialmente, al experimentado en esta última década por los aditivos superplastificante basados en policarboxilatos.

El principal rasgo distintivo del hormigón autocompactable frente al hormigón convencional es su comportamiento en estado fresco. Esta diferencia se debe fundamentalmente a su composición con un alto contenido de finos, aditivos de última generación en dosis mayores y una reducción del contenido de áridos gruesos.


5


26-6-2014

El hormigón autocompactable debe ser un hormigón fluido, cohesivo, homogéneo, resistente a la segregación, con alta movilidad, facilidad de compactación y de conseguir buenos acabados. Además debe de ser un hormigón durable con adecuadas resistencias mecánicas de acuerdo con el uso que vaya a tener.

¿Dónde inició el concreto autocompactable? El hormigón autocompactable inicia su desarrollo en Japón, a mediados de los años 80, bajo la dirección del Profesor Okamura, de la Universidad de Tokio (Okamura, 1997). Previamente recibió el nombre de High Performance Concrete pasándose a denominar posteriormente Hormigón Autocompactable (Self-Compacting Concrete). El objetivo del mismo era buscar un hormigón de calidad, compacto y durable para estructuras fuertemente armadas donde el proceso de vibración era complicado. Además, se pretendía encontrar un hormigón que no dependiese de la mano de obra en el proceso de ejecución porque, durante varios años, la calidad de las obras estaba disminuyendo debido a una compactación inadecuada por falta de mano de obra cualificada.

A partir de entonces, Ozawa y Maekawa (Okamura, 1997) llevaron importantes investigaciones sobre este tipo de hormigón en la Universidad de Tokio. En 1988, se realizó con éxito el primer prototipo de

hormigón

autocompactable.

Este

prototipo

funcionó

satisfactoriamente desde el punto de vista de la retracción, calor de hidratación, densidad y otras propiedades (Okamura et al., 1996).

A partir de entonces, el hormigón autocompactable se ha puesto en práctica en numerosas obras y en la industria del prefabricado. Se ha llevado a cabo una intensa investigación tanto en instituciones como en empresas a nivel internacional y, debido a este creciente interés


6


26-6-2014

científico y técnico, se han organizado congresos y simposios internacionales para el estudio de este hormigón especial.

¿Por qué utilizar el concreto autocompactable? Las ventajas del hormigón autocompactable son:

• Reducción de la mano de obra y equipos necesarios debido a la elevada trabajabilidad que posee durante su colocación.

• Compactación adecuada del hormigón autocompac table, es decir, se evitan los problemas de una vibración inadecuada y es independiente de la formación y experiencia de los operarios.

• Reducción del ruido debido a la eliminación de la vibración. • Reducción del plazo de ejecución debido a su alta productividad. • Reducción de los riesgos laborales mejorando la salud laboral y el ambiente de trabajo.

• Facilita el hormigonado de estructuras más com plejas o densamente armadas creando una mayor disposición de puntos de hormigonado. De esta

manera

se

pueden

diseñar

elementos

arquitectónicos

y

estructurales más complejos.

• Se mejoran los acabados. • Es más rentable cuando se considera el coste total de la obra. • En el sector de la prefa bricación, además de las ventajas citadas anteriormente, existen otras como el aumento de la vida útil de los


7


26-6-2014

moldes debido a la ausencia de vibración que es el principal factor de desgaste de los mismos, pudiéndose usar moldes más ligeros y reducción de los gastos de mantenimiento.

¿Qué propiedades tiene el concreto autocompactable? La autocompactabilidad es la principal propiedad en estado fresco del hormigón

autocompactable,

y

que

lo

diferencia

del

hormigón

convencional.

La evaluación de las propiedades en estado fresco del hormigón autocompactable se puede realizar de dos maneras. La primera es mediante el estudio de los parámetros reológicos y, la segunda es mediante la realización de ensayos.

Las características en estado fresco que se deben de cumplir simultáneamente en un hormigón son las siguientes:

• Capacidad de relleno. • Resistencia al bloqueo o capacidad de paso. • Resistencia a la segregación. 

Capacidad de relleno

La capacidad de relleno o capacidad de fluir es la capacidad que tiene el hormigón de fluir y rellenar un encofrado bajo la acción de su propio peso sin ayuda externa. Las armaduras deben de quedar perfectamente recubiertas y no deben producirse coqueras.


8


26-6-2014

Para que la capacidad de relleno sea adecuada se tiene que reducir la

fricción

entre

las

partículas

y

conseguir

una

adecuada

deformabilidad en la mezcla.



Capacidad de paso

La capacidad de paso o resistencia al bloqueo es la capacidad que tiene el hormigón de pasar entre las armaduras, estrechamientos o cualquier obstáculo sin que se produzca un bloqueo de los áridos.

Esta propiedad del hormigón depende tanto de la geometría de la pieza y distribución de las armaduras como de la cantidad y tamaño de árido grueso en el hormigón.



Resistencia a la segregación

La resistencia a la segregación es la capacidad del hormigón de mantenerse homogéneo sin que se produzca la separación de los áridos o exudación del agua. Esta propiedad del hormigón está relacionada con la estabilidad y con la viscosidad de la mezcla porque si se tiene una viscosidad adecuada, la composición de la mezcla se mantiene homogénea.



Fiabilidad

Es la capacidad del hormigón de mantener sus características en estado fresco dentro de los rangos especificados cuando se producen

pequeñas

variaciones

en

las

propiedades

de

los

componentes, la variación de la temperatura o una combinación de ambos (ACHE, 2008).


9




26-6-2014

Tiempo abierto

Se define tiempo abierto al lapso de tiempo desde la fabricación durante

el

cual

se

mantienen

las

características

de

autocompactabilidad de dicho hormigón (ACHE, 2008). Al igual que en el hormigón convencional influyen la temperatura, las condiciones climáticas o los aditivos, entre otros factores.

¿Cómo se ensaya el concreto autocompactable?

Existen varios métodos de ensayo propuestos para evaluar la capacidad de autocompactación del hormigón, entre ellos destacan el escurrimiento de cono (Slump Flow) y la caja en L (L box). El objetivo de los ensayos es determinar la fluidez necesaria y la cohesión suficiente para que no se produzca segregación en la mezcla. Existen otros aparatos especiales que buscan medir la capacidad de llenado simulando secciones con alta densidad de armaduras, como es el anillo japonés, también conocido como anillo J.

El ensayo recomendado para caracterizar el HAC en obra es el ensayo de asentamiento. Da una muy buena indicación de la uniformidad del hormigón entregado. El ensayo de asentamiento mide la fluidez y por tanto la habilidad de llenado del hormigón. Una inspección visual sirve para detectar cualquier indicio de separación del mortero/pasta en la zona perimetral y cualquier separación de áridos en el área central da indicaciones de la resistencia a la segregación. Tendrá que hacerse una observación continua del hormigón colocado para controlar la efectividad de llenado y cualquier indicio de atasco, segregación o decantación.


10


IV.

26-6-2014

MATERIALES, EQUIPOS E INSTRUMENTOS



Materiales

o

o

o

Cemento tipo ICo

Arena

Piedra


11


26-6-2014

Agua

o

Aditivo

o



Equipos 

Cono de Abrams


12






26-6-2014

Plancha metálica

Instrumentos Wincha



Badilejo




13


V.

26-6-2014

PROCEDIMIENTO 

Para el escurrimiento de cono se utiliza el tradicional cono de Abrams en forma invertida y en lugar de medir el asentamiento se controla el diámetro alcanzado por el flujo de hormigón y el tiempo de alcance del diámetro de 50 cm.



El cono es llenado completamente sin compactación, dejando la superficie horizontal, a continuación se procede a levantar lenta y cuidadosamente el cono (entre 1 y 2 segundos).



Se controla el tiempo necesario para que el hormigón alcance los 50 cm de diámetro, lo cual indica la fluidez del hormigón, y posteriormente se mide el diámetro alcanzado, tomando la media de dos valores perpendiculares.



El aspecto final del hormigón debe ser homogéneo presentando una buena distribución de los áridos.



Como ya se ha mencionado previamente, se puede observar una posible segregación del árido grueso y/o exudación.



La primera ocurre cuando hay una mayor concentración del árido grueso en la zona central. La exudación se observa en la zona perimetral de la pasta.


14


26-6-2014

FIG. 01 - Llenando el cono de Abrams

FIG. 02 - Extensión del concreto

FIG. 03 - -Midiendo el diámetro alcanzado


15


VI.



RESULTADOS Dosificaciones Grupo Cemento (kg) Arena (kg) Piedra (kg) Agua (kg) Aditivo (gr)



26-6-2014

2

3

6

7

3.300 3.100 3.150 3.045

2.850 5.100 5.100 5.100

7.650 5.250 5.250 5.250

1.450 2.050 1.890 1.580

65.90 56.20 47.27 56.70

Parámetros alcanzados Grupo Relación a/c % de Aditivo Tiempo (seg.)

2

3

6

7

0.60

0.65

0.60

0.54

2.0

1.8

1.5

1.9

4

4

4

4

76

74

75

72

Diámetro Alcanzado (cm)


16


VII.



26-6-2014

DISCUSION DE RESULTADOS Como pudimos apreciar en los diferentes grupos no es tan sencillo realizar la dosificación de un concreto autocompactable debido a los diversos efectos que causa una pequeña variación de cualquiera de sus componentes.



Para el grupo N°2 vemos que alcanzó el mayor diámetro de 76 cm, es decir fue la mezcla más fluida debido a que usaron un 2% de aditivo y una relación a/c de 0.60, con lo cual la mezcla fue más liquida.



Para el grupo N°6 vemos que alcanzó un diámetro de 75 cm, la segunda mezcla más fluida debido a que usaron un 1.5% de aditivo, 0.5% menos que el grupo anterior y una relación a/c también de 0.60, Como varios de los grupos en los primeros intentos se presentaron los problemas de exudación y segregación.



Para el grupo N°3 vemos que alcanzó un diámetro de 74 cm, una mezcla menos fluida que la anterior sin embargo usaron un 1.8% de aditivo, 0.3% más que el grupo anterior y una relación a/c de 0.65, más agua que dela grupo anterior, podemos decir que hubo otros factores que pudieron afectar como el mezclado. Al igual que los anteriores grupos en los primeros intentos se presentaron los problemas de exudación y segregación.



Para el grupo N°7 vemos que alcanzó el menor diámetro de 72 cm, la mezcla menos fluida debido a que usaron un 1.9% de aditivo, 0.1% más que el grupo anterior pero una relación a/c de 0.54, la menor cantidad de agua usada en todos los grupos. Al igual que los anteriores grupos en los primeros intentos se presentaron los problemas de exudación y segregación.


17


VIII.



26-6-2014

CONCLUSIONES

Los grupos que utilizaron mayor cantidad de agua en su dosificación presentaron problemas de exudación y segregación de los agregados; notamos en su ensayo como los agregados por su propio peso quedaban en el centro y en los extremos se situaba solo la parte liquida de la mezcla, además de presentar agua sobrante que ascendía hacia la superficie.



La cantidad de cemento, junto con el agregado y el aditivo afectan fuertemente las propiedades del Hormigón Autocompactable, por lo que la razón agua/cemento y la dosis de aditivo no puede ser fijada sin la realización de mezclas de prueba. Por lo tanto, una vez que se ha decidido la proporción de la mezcla, deben realizarse los ensayos necesarios para confirmar la autocompactación.



El problema de segregación de los áridos también se presentó en algunos de los casos por dos motivos: El primero de ellos, no hacer una buena mezcla de manera que la pasta de hormigón quede homogénea y la segunda el tiempo que se demoraron en hacer el ensayo hizo que los agregados se segreguen por asentamiento debido a la gravedad de su propio peso.



La relación a/c influye mucho dentro de la mezcla de concreto autocompactable pero mucha más influencia tiene el aditivo este es el que da a la mezcla las características necesarias sin presentarse ninguno de los problemas mencionados anteriormente (segregación, exudación, entre otros).


18


IX.

26-6-2014

OBSERVACIONES Y RECOMENDACIONES



Al momento de establecer las especificaciones del concreto hay que tener en cuenta las consideraciones relativas a la durabilidad de las estructuras consignadas en la Norma.

Cumplir



las

prácticas

y

recomendaciones

existentes

para

los

procedimientos del ensayo.



Garantizar el sellado del cono con el fin de disminuir los desperdicios debido a la alta fluidez de este concreto.



La adición de cemento, agua o aditivo alterará el diseño afectando la calidad del concreto producido.



El uso de aditivos permite mayor tiempo de colocación y mezclado, sin embargo, es importante tener en cuenta los riesgos por retemplado por inicio del proceso de fraguado y/o exceso de mezclado.



Tomar precauciones durante la toma de muestras para evitar la segregación de los componentes.



Al momento de especificar el concreto, revise que el tamaño máximo del agregado sea el adecuado para el espaciamiento del refuerzo utilizado.



La toma del asentamiento debe ser realizada antes de 15 minutos contados después de realizada la mezcla



Cumplir con las normas técnicas existentes para la evaluación de la calidad de los concretos.


19


X.

26-6-2014

BIBLIOGRAFIA



Introducción sobre hormigón autocompactable (HAC). Disponible en: http://riunet.upv.es/bitstream/handle/10251/12318/1_Introduccion_HA C_HRF_.pdf?sequence=2



El hormigón Autocompactable. Disponible en: http://www.concretonline.com/pdf/00hormigon/art_tec/autocompactan te.pdf



Experiencias en el desarrollo de hormigones autocompactables. Disponible en: http://www.autocompacto.net/wpcontent/themes/splendio/pdf/ponencias/40_ID72_AMolinos_def.pdf



Dosificación,

propiedades

y

durabilidad

en

hormigón

autocompactable para edificación. Disponible en: http://oa.upm.es/1733/1/ESTER_B_BERMEJO_NUNEZ.pdf



El concreto en la práctica. Disponible en: http://www.nrmca.org/aboutconcrete/cips/CIP37es.pdf



Directrices Europeas para el Hormigón Autocompactable. Disponible en: http://www.ermco.eu/documents/ermcodocuments/directrices_hac_febrero_2006_revision_1.pdf


20

concreto autocompactante

Recommend Documents