ESTADOS DEL HORMIGÓN

1. FRESCO 2. FRAGUADO 3. ENDURECIDO

• Se comporta como Fluido

• Permite ser transportado y colocado

• Adquiere solidez.• Pasaje paulatino de

fluido a sólido.• Sin capacidad de

soportar Cargas.

• Estado Sólido.• Desarrollo continuo

de resistencia mecánica en el tiempo..

• Con capacidad de soportar Cargas.

ESTADO FRESCO

CONTACTO DEL CEMENTO CON EL AGUA

t= Ti t= Tf

•DESARROLLO DE LAS REACCIONES DE HIDRATACIÓN DEL CEMENTO QUE IMPIDEN EL REMOLDEO.

•ROTURA IRREVERSIBLE DE LOS ENLACES ENTRE COMPUESTOS DE HIDRATACIÓN

FASES EN ESTADO FRESCO

FASE LÍQUIDA: AGUA ADSORBIDA Y ABSORBIDA

FASE SÓLIDA: AGREGADOS + CEMENTO. VARIEDAD DE DENSIDAD (1 – 4 kg/dm3) VARIEDAD DE TAMAÑOS (0,1 um – 150 mm)

FASE GASEOSA: AIRE ATRAPADO NATURALMENTE AIRE INTENCIONALMENTE INCORPORADO

COMPACTACIÓNEs la eliminación de aire atrapado dentro del hormigón hasta lograr la máxima compacidad entregando una determinada cantidad de energía

ENERGÍA PERDIDA (encofrados, sobrecompactación del hº).

Trabajo Mecánico

Vencer la fricción entre partículas

(interna)Propiedad intrínseca

del hormigón

Resistencia al movimiento entre el hormigón y

encofrados y armaduras (superficial)

ENERGÍA ÚTIL

TRABAJABILIDAD

Glanville: “ Es la cantidad de trabajo interno necesario para producir la máxima compactación”

TRABAJABILIDAD

HOMOGENEIDAD = NO SEGREGACIÓN

ASTM C125-93: “Es la energía requerida para manipular una dada cantidad de hormigón en estado fresco con la mínima pérdida de homogeneidad”

ACI 116R-90: “Es la propiedad en estado fresco que determina la facilidad y homogeneidad con la que las mezclas de morteros y hormigones pueden ser mezcladas, colocadas, compactadas y terminadas”

General (recopilación)Es la cantidad de trabajo mecánico, o energía, requerida para colocar el hormigón a máxima densidad, sin que se produzca la segregación de cualquiera de sus componentes durante las distintas etapas del hormigonado.

TRABAJABILIDAD

Términos que

incluye

Consistencia

Fluidez

Movilidad

Bombeabilidad

Compacidad

Terminable

Aspereza

Cohesividad

No presentar Segregación en ninguna de las etapas del proceso de hormigonado, incluyendo: mezclado, transporte, descarga, colocación y compactación en los encofrados.

Debe reunir

Aptitud de Colocación (adecuada a las dimensiones de encofrados, densidad de armadura, recubrimiento mínimo, tipo de transporte y colocación, y compactación)

Neville: “Hasta el momento no se ha podido desarrollar un ensayo práctico y perfecto para determinar (cuantitativamente) la trabajabilidad. A pesar de parecer algo primitivo se puede lograr un aseguramiento visual de la trabajabilidad mediante el manipuleo de la mezcla con una cuchara con el objeto de ponderar la facilidad de terminación. El método resulta ser rápido y confiable, particularmente para verificar la uniformidad, si el operador ha adquirido la experiencia necesaria para la ponderación visual (entrenamiento “por ojo”).

INFLUENCIA DE LA COMPACTACIÓN SOBRE LA RESISTENCIA

IACONSISTENCFLUIDEZ

1

CONSISTENCIA= Resistencia a la deformación

REOLOGÍA= Estudio de la deformación de los cuerpos Sólidos o Fluidos

PARÁMETROS QUE AFECTAN LA REOLOGÍA DE LA MEZCLA FRESCA

ESTUDIO DE LAS DEFORMACIONES EN EL SÓLIDO ELÁSTICO

D= T/G

D: Distorción de la Sección T: Esfuerzo TangencialG: Módulo de Elasticidad Transversal

ESTUDIO DE LAS DEFORMACIONES EN EL FLUIDO

T= f(dD/dt)= f(D)

D= dD/dt: Distorción por unidad de tiempo

•

•

CUERPO PLASTICO DE BINGHAMLIQUIDO IDEAL O NEWTONIANO

MODELO REOLÓGICOMODELO REOLÓGICO

T = V dD/dT Para T≤ T0 dD/dt = D = 0

Para T> T0 T = U dD/dt

T: Esfuerzo TangencialT0: Esfuerzo mínimo de FlujoD: Distorción del FluidoU: Viscocidad Plástica U= tg βt: Tiempo

T: Esfuerzo TangencialV: Viscocidad Dinámica V= tg α D: Distorción del Fluidot: Tiempo

FACTORES QUE INFLUYEN SOBRE LA CONSISTENCIA

Propiedades del Cemento

Forma y Textura del Agregado

Distribución de Tamaños del Agregado

Tamaño Máximo del Agregado

Impurezas de los Agregados

Contenido Unitario de Agua

Consistencia de la Pasta Cementicia

Cantidad relativa de Pasta y Agregados

Adiciones Minerales

Inclusión Intencional de Aire

Aditivos químicos

Fibras de Refuerzo

Contenido Unitario de Cemento

Temperatura del Hormigón Fresco

Tiempo transcurrido desde el mezclado

Factores dependientes de la calidad de los materiales

componentes

Factores relativos a la composición del hormigón

Externos a la mezcla y a los componentes

GRADOS DE CONSISTENCIA

ENSAYOS DE TIPO ESTÁTICO• Asentamiento con el Cono de Abrams• Semiesfera de Kelly• Aparato de Glanville

ENSAYOS DE TIPO DINÁMICO• Remoldeo de Powers• Consistómetro VeBe• Mesa de Graf

ENSAYO DE ASENTAMIENTO CON EL CONO DE ABRAMS – IRAM 1536

PREMOLDEADOS

PAVIMENTOS

ESTRUCTURALES

H-60 y H-80

AUTOCOMPACTANTES

Mayor fluidez

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 2420 22 26 28 30

ASENTAMIENTO EN EL CONO DE ABRAMS = Medida universal de la Trabajabilidad

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

X

(CM)

25 veces25 veces25 veces

¿Cómo mido su Trabajabilidad?¿Cómo mido su Trabajabilidad?

NO PUEDE REALIZARSE CON HORMIGONES QUE UTILICEN AGREGADO DE T.M.N. MAYOR A 37 MM. EN ESTE CASO DEBERÁ REALIZARSE SOBRE UNA MUESTRA DE HORMIGÓN TAMIZADO POR UN TAMIZ DE ABERTURA DE MALLA IGUAL A 37 MM.

ENSAYO DE ASENTAMIENTO CON EL CONO DE ABRAMS – IRAM 1536

El asentamiento resultante depende fundamentalmente de la forma de retiro del molde troncocónico. Debe retirarse con velocidad uniforme , en

dirección vertical Debe evitarse, durante el retiro del molde,

golpear con el molde la masa de hormigón. Prohibido movimientos laterales ni

torsionales.

Falta de Cohesión Cantidad de Mortero Retención de Agua Resistencia a la penetración de la varilla Aspereza de la mezcla Facilidad de terminación Tendencia a la segregación

Observaciones Adicionales

ENSAYO DE ASENTAMIENTO CON EL CONO DE ABRAMS – IRAM 1536

PENETRACIÓN ESFERA DE KELLY – IRAM 1689

ENSAYO DE GLANVILLE – BS 1881

Factor de Compactación

PUVteorico

PUVrealFC

ENSAYO DE REMOLDEO DE POWERS – CRD C6-74

ENSAYO CON EL CONSISTÓMETRO VeBe – BS 1881

Mesa de sacudidas1 caida/segAltura caida = 12,7 mm

Mesa de vibradoAmplitud = 0,5 mmFrecuencia = 50 Hz

EXTENDIDO

MESA DE GRAF O ENSAYO DE EXTENDIDO – IRAM 1690

15 Sacudidas en 20 seg

ENSAYO UNIDAD Seca Plástica Blanda Fluida

SI SI

cm 0 - 2 0 - 10 10 - 18 18 - 25

SI SI

cm 0 - 5 5 - 8 8 - 10 10 - 15

SI SI SI

--- 0,7 - 0,84 0,84 - 0,91 0,91 - 0,96 0,96 - 1,00

SI SI

sacudidas 110 - 40 40 - 20 20 - 10 10 - 0

SI

seg 50 - 8 8 - 0 10 - 18 18 - 25

SI SI

cm 30 - 45 45 - 65

Remoldeo con Consistómetro BeBe

Mesa de Graf o Extendido

Estáticos

Dinámicos

Asentamiento de Abrams

Semiesfera de Kelly

Glanville o Factor de Compactación

Remoldeo de Powers

COMPARACIÓN DE LOS DISÍNTOS MÉTODOS DE EVALUACIÓN

OTRAS PROPIEDADES MEDIDAS EN ESTADO FRESCO

TIEMPO DE FRAGUADO – IRAM 1662

OTRAS PROPIEDADES MEDIDAS EN ESTADO FRESCO

AIRE INCORPORADO

SE REALIZA CUANDO EL HORMIGÓN SE HA SOLICITADO CON AIRE INCORPORADOLA TOLERANCIA EN LA MEDICIÓN DE AIRE INTENCIONALMENTEINCORPORADO ES DE +/- 1.5 %

• INCORPORADOR DE AIREINCORPORADOR DE AIREINCORPORA PEQUEÑAS BURBUJAS DE AIRE (4 a 7 %) QUE CORTAN LOS CAPILARES EVITANDO EL INGRESO DE AGUA. DISMINUYE LA PERMEABILIDAD POR SUCCIÓN CAPILARAUMENTA LA DURABILIDAD

FORMAS DE MEDICIÓN

METODO DE PRESIÓNAP. DE WASHINGTON

METODO VOLUMETRICO

DOSIS: 0.03 kg por cada 100 kg de cemento/m3. Esto es una cantidad del orden de 0.6 a 0.9 kg/m3.

AIRE INCORPORADO

OTRAS PROPIEDADES MEDIDAS EN ESTADO FRESCO

AIRE INCORPORADO

OTRAS PROPIEDADES MEDIDAS EN ESTADO FRESCO

P.U.V. DEL HORMIGÓN FRESCO

NO ES UN ENSAYO COMÚN.SE REALIZA EN FORMA PUNTUAL PARA DETERMINAR ERRORES GROSEROS QUE PUDIERON PRODUCIRSE DURANTE LA CARGA DE MATERIALES EN PLANTA (EXCESO DE AGUA, DEFECTO DE CONTENIDO DE CEMENTO, ETC.)

PUEDE SER USADO COMO MÉTODO ALTERNATIVO PARA MEDIR EL AIRE INCORPORADO

%Ai = ( R – PUVt ) / R

R: rendimiento Σ Pi / PUV

PUVt : Σ Pi / δi

OTRAS PROPIEDADES MEDIDAS EN ESTADO FRESCO

Capacidad y Velocidad de exudación (IRAM 1604)

Capacidad de exudación menor o igual al 5% (de acuerdo a lo propuesto en el proyecto de reglamento CIRSOC).

Velocidad de exudación menor o igual a 100xE-6 cm/seg. (de acuerdo al proyecto CIRSOC).

Exudación

OTRAS PROPIEDADES MEDIDAS EN ESTADO FRESCO

OTRAS PROPIEDADES MEDIDAS EN ESTADO FRESCO

Exudación:11.5%

Vel. Ex: 177.7E-6 cm/s

Exudación:17.6%

Vel. Ex: 53.3E-6 cm/s

Exudación: 4.4%

Vel. Ex: 19.4E-6 cm/s

0

50

100

150

200

250

300

350

400

0 50 100 150 200 250 300 350

Tiempo [min]

Ag

ua

exu

dad

a [m

l]

Exudación

Capacidad y Velocidad de exudación (IRAM 1604)

Contracción Plástica y Empolvamiento

ExudaciónAlta

Empolvamiento

Baja

Temperatura elevada

Baja Humedad Relativa

Viento Superficial

Radiación Solar

Falta de Curado Adecuado

Contracción Plástica

PATOLOGÍAS HABITUALES EN HORMIGÓN

PATOLOGÍAS HABITUALES EN HORMIGÓN

Empolvamiento(dusting)

“Debilidad” Superficial y Empolvamiento

PATOLOGÍAS HABITUALES EN HORMIGÓN

“Debilidad” Superficial y Empolvamiento

Base

Losa de Hormigón

Agua de exudación

Cambio de relación A/Cen superfice

PATOLOGÍAS HABITUALES EN HORMIGÓN

Fisuras de Retracción Plástica

Fenómeno que se produce en estado fresco. Aparecen fisuras durante las primeras horas después de colocado el hormigón. Se produce cuando la velocidad de evaporación supera la velocidad de exudación

PATOLOGÍAS HABITUALES EN HORMIGÓN

Fisuras de Retracción Plástica

Base

Losa de Hormigón

Agua de exudación

PATOLOGÍAS HABITUALES EN HORMIGÓN

Fisuras de Retracción Plástica

Base

Losa de Hormigón

PATOLOGÍAS HABITUALES EN HORMIGÓN

Fisuras de Retracción Plástica

Base

Losa de Hormigón

Variable = f (Vevap-Vexud)

UNIFORMIDAD DEL HORMIGÓN

UNIFORMIDAD DEL HORMIGÓN