diseño, elaboración y control de mezclas de hormigón · el control de resistencia se ......

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

INSTITUTO DEL CEMENTO PORTLAND ARGENTINO

2

Temario:


3

Tecnología de Alto Rendimiento Implicancias:

• 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 m3/hora

Cemento

Agua

Arena

Piedra 6-20

Piedra 20-38

Plastificante

Incorporador

350 t/día

150 m3/día

650 t/día

550 t/día

700 t/día

1400 kg/día

140 kg/día

350Kg

150 l

650 Kg

550 Kg

700 Kg

1,14 Kg

0,114 Kg

Componente Fórmula

Tipo

Consumo

diario

2000 toneladas de áridos


5

Filosofía para asegurar la Calidad

• 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.

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/cm2

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)

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/cm2 con la tolerancia

indicada en A.I: 9.5.3

A.I.9.5.3 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

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

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)

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

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 media esperable sobre

testigos calados del pavimento

250

300

350

400

450

500

01-Ene 15-Ene 29-Ene 12-Feb 26-Feb

Fecha de colocación

Re

sis

ten

cia

a c

om

pre

sió

n 2

8 d

ías

[k

g/c

m2] testigos

probetas

Testigos Probetas Relación

media 356 382 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)

Además del MRF, por otro lado debemos cumplir:

f’mín test = 315 kg/cm2 31 MPa

Si estimamos que:

f test 0,90 fćm (probetas)

Obtenemos una resistencia media objetivo en probetas:

f’cm = 39 MPa

Con un riesgo del 10% y un C.V. de 0,10; tendremos:

(universo) fćm test = 31 + 1,28 x 3,1

(por zona) fćm test = 31 + 1,319x 3,1

35 MPa


14

Resistencia cilíndrica media adoptada

• 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:

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/cm2 - PETG DNV Ed. 1998

Con se cumpliría con cierta holgura (p/ agreg. Triturados):

MRF media = 45 kg/cm2 PETG DNV Ed. 1998


16

Proceso de diseño de la mezcla

• 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 PORTLAND ARGENTINO INSTITUTO DEL

CEMENTO

PORTLAND

ARGENTINO

17

Diseño Racional de Mezclas de

Hormigón

Método ICPA


CEMENTO

PORTLAND

ARGENTINO

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.


19

Requisitos de una Mezcla de Hormigón

• Un diseño de mezcla será satisfactorio si se cumple simultáneamente:

– Trabajabilidad apropiada

– Resistencia adecuada

– Economía

19

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

• 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

• 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.

21


22

Definiciones de Resistencia

• 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 (fćm)

– Es la media aritmética de los valores de ensayo

• RESISTENCIA CARACTERÍSTICA

– Es un valor estadístico; fćk = fćm - 1,28 S

22


Evolución de la Resistencia

56 115 103

90 120 104

0

20

40

60

80

100

120

140

0 20 40 60 80 100

Re

sis

ten

cia

a l

a c

om

pre

sió

n [%

]

Edad [días]

Evolución de la resistencia del Hº en el tiempo (curado húmedo)

Cemento A

Cemento B


24

Resistencia a la compresión a adoptar

• 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

24


25

Economía

• 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.

25

La reducción en el contenido unitario de cemento

tiene otras ventajas adicionales, como una menor

contracción y menor generación de calor.


CEMENTO

PORTLAND

ARGENTINO

26

Proceso de diseño de la mezcla

• 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

26

Implementación de Control de Calidad para verificar

el cumplimiento de los supuestos durante el diseño.


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

Selección de la resistencia de diseño

Elección del asentamiento objetivo

Elección del Cemento a emplear

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)

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.

Método ICPA para Diseño de Mezclas

Gráfico mezclas

28

Ábaco 1

Ábaco 2

Planilla

Mezclas ejemplo


29

Agregados: Integración de mezclas 29

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Tamiz IRAM

% P

asa

14 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

0,150 0,300 0,600 1,18 2,36 4,75 9,5 19,0 37,5

12,5 25 50 63

http://www.icpa.org.ar/index.php?IDM=169&alias=Plataforma-del-hormigon


30 Abaco 1: Demanda de agua del hormigón en función del

asentamiento y el MF del agregado total

30

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%)

100

110

120

130

140

150

160

170

180

190

200

210

220

230

240

250

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

Asentamiento [cm]

De

man

da

de a

gu

a [

l/m

3]

MF

3,0

3,5

4,0

4,5

5,0

5,5

6,0

6,5


31 Abaco 2: Resistencia del hormigón en función de la

relación a/c para distintas categorías de cemento

31

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%)

0

10

20

30

40

50

60

70

0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

Relación agua/cemento

Resis

ten

cia

del

ho

rmig

ón

a 2

8 d

ías [

MP

a]

CP 30 CP 40 CP 50


32

Fórmula de Obra 32

ComponentePeso seco

[kg/m3]

Densidad

[kg/dm3]

Vol Solido

[kg/m3]

Peso SSS

[kg/m3]

Peso humedo

[kg/m3]

Vol. Agreg

[dm3]

Cemento 350 3,15 111 708

Agua 145 1,00 145 % en vol.

Arena Fina natural 2,64 0,250

Arena de Trituración 2,70 0,120

Piedra Partida 6-20 2,76 0,350

Piedra Partida 10-30 2,74 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 0,41 292

ComponentePeso seco

[kg/m3]

Densidad

[kg/dm3]

Vol Solido

[kg/m3]

Peso SSS

[kg/m3]

Peso humedo

[kg/m3]

Vol. Agreg

[dm3]

Cemento 350 3,15 111 708

Agua 145 1,00 145 % en vol.

Arena Fina natural 2,64 177 0,250

Arena de Trituración 2,70 85 0,120

Piedra Partida 6-20 2,76 248 0,350

Piedra Partida 10-30 2,74 198 0,280

Plastificante 0,4% 1,4 1,15 1,22 1,000



Total 0,41 1000


33 Fórmula de Obra (II) 33

ComponentePeso seco

[kg/m3]

Densidad

[kg/dm3]

Vol Solido

[kg/m3]

Peso SSS

[kg/m3]

Peso humedo

[kg/m3]

Vol. Agreg

[dm3]

Cemento 350 3,15 111 708

Agua 145 1,00 145 % en vol.

Arena Fina natural 467 2,64 177 0,250

Arena de Trituración 229 2,70 85 0,120

Piedra Partida 6-20 684 2,76 248 0,350

Piedra Partida 10-30 543 2,74 198 0,280

Plastificante 0,4% 1,4 1,15 1,22 1,000



Total 0,41 1000

ComponentePeso seco

[kg/m3]

Densidad

[kg/dm3]

Vol Solido

[kg/m3]

Peso SSS

[kg/m3]

Peso humedo

[kg/m3]

Vol. Agreg

[dm3]

Cemento 350 3,15 111 350 350 708

Agua 145 1,00 145 145 122 % en vol.

Arena Fina natural 467 2,64 177 470 480 0,250

Arena de Trituración 229 2,70 85 230 242 0,120

Piedra Partida 6-20 684 2,76 248 685 686 0,350

Piedra Partida 10-30 543 2,74 198 544 544 0,280

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 0,41 1000 2426


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

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.

35

Materiales de calidad satisfactoria y uniforme, medidos

con precisión, en las proporciones adecuadas,

producirán hormigones de buena calidad

Objetivo: Verificar los supuestos en la Etapa de diseño, y

cumplimentar las exigencias del PET.


36

HORMIGÓN EN ESTADO FRESCO:

Propiedades deseables

– 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

• 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

• 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

• 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?

• 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

• 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.

• 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

Peso Unitario y Contenido de aire

incorporado

Se determina el contenido de aire y se controla

el rendimiento de la fórmula de hormigón.

Controlar periódicamente la

terminación superficial y bordes de

calzada

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.

Asentamiento

Se evalúa la trabajabilidad, cohesión, etc.


Controles sobre el hormigón

endurecido


45

Resistencia:

compresión flexión y desgaste

• 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

Moldeo de probetas cilíndricas:

Pastones

1

2 a 5

6 a 10

11 a 20

Muestras

1

2

3

4

• 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

• 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.

CD Directory/TESTING/FRESHCONCRETE/164_10.jpg


48

Conservación de las probetas

• 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

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

• 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.

• 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.


51

Defectos en la Compactación

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.

La energía de compactación está relacionada con la consistencia del Hº


52

Curado

• 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

Un curado

adecuado,

garantiza

una correcta

evolución de

las

resistencias.


54

Qué aspectos pueden evaluarse en un

sistema de curado?

• 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


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/m2

• SE APLICA ANTES DE QUE SEQUE LA SUPERFICIE, inmediatamente luego del texturado.


57

Curado:

Buena

aplicación


58

Mala

distribución

del curado


59

Efectos del

curado

defectuoso


60

• Plásticas

• Contracción

Fisuras no debidas a cargas: momento

de aparición

• A las pocas horas. Típico mapeo, puede haber fisuras paralelas

• Luego de varias horas hasta algunos días, típicamente transversal a la mayor dimensión


61

Hormigón en tiempo frío

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

Efecto

Retardo del fraguado

Retardo en la

hidratación del

cemento

Consecuencia

•Mayor tendencia a la


•Aumento en los tiempos

de desmolde y aserrado

•Menor resistencia inicial

•Mayor resistencia final

•Prolongación del curado


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.


El AII no es suficiente para evitar el daño

por congelamiento en el hormigón joven


CEMENTO

PORTLAND

ARGENTINO

65

Relación entre temperatura del aire y el

comportamiento del hormigón

- 10 °C 0 °C 5 °C 15 °C

Fresco

Joven

f’c < 4 Mpa

Endurecido

f’c > 4 Mpa

Precauciones Retardo

fragüe

Evolución lenta

de la resistencia

Evolución

lenta de

resistencia

Deterioro

irreversible

Hum < Sat crít.

Hum > Scrít sin AII

Hum > Scrít. + AII

No hormigonar

- 5 °C


66

Tiempo frío: recomendaciones prácticas

• 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

• 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.


Control de temperatura en Hormigón Joven

-5

0

5

10

15

20

25

15:00 18:00 21:00 0:00 3:00 6:00 9:00 12:00 15:00 18:00

05-Jun 08-Jun 13-Jun

Hora del día

Tem

per

atu

ra [

ºC]


69

Hormigón en tiempo caluroso

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

Aceleración del fraguado

Evaporación rápida

Aceleración de las

reacciones de hidratación

Mayor Gradiente Térmico

durante las primeras horas

Consecuencia

Menor tiempo disponible

Riesgo de juntas frías

Mayor tendencia a la


Más demanda de agua

Mayor resistencia inicial

Menor resistencia final

Mayor Riesgo de Fisuración

Térmica


71

Recaudos adicionales

• 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

25

30

35

40

45

50

55

60

9:00 11:00 13:00 15:00 17:00 19:00 21:00

Hora

Te

mp

era

tura

[ºC

]Efecto de la hora de colocación en la

temp. del pavimento

MUCHAS GRACIAS

Ing. Diego Calo

Coordinador Departamento Técnico de Pavimentos

[email protected]

diseño, elaboración y control de mezclas de hormigón · el control de resistencia se ......

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