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TEMA 03: EL HORMIGÓN

ÍNDICE

1. INTRODUCCIÓN.......................................................................................................... 3

2. GENERALIDADES SOBRE EL HORMIGÓN. .................................................................... 3

2.1 HORMIGONES CONVENCIONALES. ......................................................................................... 3

2.2 RESISTENCIA CARACTERÍSTICA DE PROYECTO........................................................................ 7

2.3 TIPIFICACIÓN DE HORMIGONES ............................................................................................ 7

2.4 LA RETRACCIÓN DEL HORMIGÓN........................................................................................... 8

2.5 EL CALOR DE HIDRATACIÓN DEL HORMIGÓN .......................................................................... 9

3. FABRICACIÓN DEL HORMIGÓN................................................................................. 10

4. TRANSPORTE DEL HORMIGÓN A OBRA. .................................................................... 12

5. RECEPCIÓN DEL HORMIGÓN EN OBRA...................................................................... 14

5.1 ASPECTOS ADMINISTRATIVOS. ............................................................................................14

5.2 ENSAYOS DE RECEPCIÓN.....................................................................................................15

6. PUESTA EN OBRA DEL HORMIGÓN: ASPECTOS GENERALES. ..................................... 16

6.1 ENCOFRADOS Y MOLDES. ....................................................................................................16

6.2 VERTIDO............................................................................................................................16

6.2.1 VERTIDO DIRECTAMENTE DEL TRANSPORTE..............................................................19

6.2.2 VERTIDO CON CARRETILLAS....................................................................................19

6.2.3 TRANSPORTE EN CAMIONES, DÚMPERS O SILOBUSES................................................19

6.2.4 HORMIGÓN BOMBEADO...........................................................................................20

6.2.5 CINTAS TRANSPORTADORAS ...................................................................................23

6.2.6 GRÚA Y CUBILOTE ..................................................................................................23

6.2.7 BLONDIN Y CUBILOTE .............................................................................................23

6.2.8 TORNILLO SIN FÍN..................................................................................................24

6.3 COMPACTACIÓN..................................................................................................................24

6.3.1 PISONES. ..............................................................................................................26

6.3.2 PICADO CON BARRA ...............................................................................................26

6.3.3 APISONADO CON RODILLO ......................................................................................26

6.3.4 REGLAS VIBRANTES................................................................................................27

6.3.5 VIBRADORES .........................................................................................................27

6.3.6 CENTRIFUGADO .....................................................................................................30

6.3.7 COMPACTACIÓN POR VACÍO ....................................................................................31

6.3.8 HORMIGONES INYECTADOS.....................................................................................31

6.3.9 HORMIGONES PROYECTADOS ..................................................................................32

6.4 CURADO ............................................................................................................................33

7. PUESTA EN OBRA DEL HORMIGÓN: ASPECTOS SINGULARES. ................................... 34

7.1 HORMIGONADO EN CONDICIONES ADVERSAS. ......................................................................34

7.1.1 HORMIGONADO EN TIEMPO CALUROSO. ...................................................................35

7.1.2 HORMIGONADO EN TIEMPO FRÍO .............................................................................36

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7.1.3 HORMIGONADO CON LLUVIA ...................................................................................38

7.1.4 HORMIGONADO CON VIENTO...................................................................................38

7.1.5 HORMIGONADO BAJO EL AGUA ................................................................................38

7.2 JUNTAS DE HORMIGONADO. ................................................................................................39

7.2.1 JUNTAS PREVISTAS EN PROYECTO. ..........................................................................40

7.2.2 JUNTAS NO PREVISTAS EN PROYECTO ......................................................................41

8. HORMIGONES ESPECIALES Y NO ESTRUCTURALES................................................... 41

8.1 HORMIGONES ESPECIALES ..................................................................................................41

2.2.1 HORMIGONES CON FIBRAS......................................................................................42

2.2.2 HORMIGONES RECICLADOS.....................................................................................43

2.2.3 HORMIGONES LIGEROS...........................................................................................44

2.2.4 HORMIGONES AUTOCOMPACTANTES ........................................................................44

8.2 HORMIGONES NO ESTRUCTURALES ......................................................................................46

2.3.1 HORMIGÓN DE LIMPIEZA (HL) .................................................................................46

2.3.2 HORMIGÓN NO ESTRUCTURAL (HNE)........................................................................46

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1. INTRODUCCIÓN

En este tema trataremos fundamentalmente de la puesta en obra del hormigón, haciendo única-

mente algunas referencias puntuales a los aspectos de composición, dosificación, fabricación, em-

pleo de aditivos, ensayos, química del hormigón, etc., en la medida en que sea de utilidad para

estudiar el proceso de colocación del material.

El proceso de puesta en obra del hormigón no es más que el conjunto de operaciones que sirven

para disponer el hormigón en su posición definitiva, desde que abandona la última fase de su

transporte a la obra hasta que finaliza su compactación. Incluye por tanto las fases de vertido, ex-

tendido y compactación. No obstante, después de examinar algunas cuestiones fundamentales so-

bre la naturaleza y propiedades del hormigón, seguiremos su ciclo vital, desde la decisión sobre su

fabricación (especificación y selección del procedimiento de fabricación), hasta la retirada de los

encofrados que le proporcionan la forma deseada hasta su endurecimiento, incluyendo el curado.

Por la naturaleza de los medios y procedimientos involucrados en su utilización desarrollaremos los

aspectos relacionados con encofrados, cimbras y apuntalamientos en el tema 04.

Los elementos de hormigón estructural pueden ser construidos con hormigón en masa, armado o

pretensado. Veremos también que hay hormigones estructurales especiales y hormigones no es-

tructurales tipificados en la Instrucción EHE.

2. GENERALIDADES SOBRE EL HORMIGÓN

2.1. HORMIGONES CONVENCIONALES

El hormigón convencional, como es sabido, es una mezcla de cemento, agua y áridos (con

incorporaciones de adiciones y aditivos). El conglomerante se hidrata en contacto con el

agua, iniciándose complejas reacciones químicas que derivan en el fraguado y endureci-

miento de la mezcla. A temperatura ambiente normal, próxima a 20ºC, el hormigón de

cemento Portland fragua entre 4 y 20 horas después de su amasado. A partir de entonces

desarrolla sus capacidades mecánicas obteniéndose finalmente un material pétreo, algo

así como un conglomerado artificial. En ocasiones puede ser conveniente pensar que el

hormigón convencional es una mezcla de áridos gruesos con un mortero (cemento, agua y

áridos finos).

Una de las características fundamentales del hormigón es la de poder adoptar formas, a

voluntad del proyectista y dentro amplios límites, sin más que verterlo en un molde o en-

cofrado. Más diferencias con otros materiales de construcción son que gana resistencia con

la edad, que es una especie de seudo-sólido puesto que con carga sostenida incrementa

su deformación (“fluye”) con el tiempo, que bien especificado y ejecutado presenta unas

buenas condiciones de durabilidad con un reducido mantenimiento, etc.

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Su “ciclo vital” se caracteriza por las siguientes etapas: preparación o fabricación, trans-

porte a obra, puesta en obra (vertido, extendido y compactación), fraguado, curado, vida

útil y degradación. En determinadas circunstancias existen técnicas para recuperar un

hormigón deteriorado con el paso del tiempo y de esta forma prolongar su vida útil.

Sus propiedades fundamentales dependen de su edad, siendo muy distintas en el hormi-

gón fresco (mientras permanece en estado plástico) que en el hormigón endurecido.

Nos centraremos sobre todo en las propiedades del hormigón fresco porque son las que

condicionan su transporte, puesta en obra, fraguado y curado. La más importante es la

docilidad, o conjunto de cualidades que producen la aptitud de un hormigón para em-

plearlo en una obra determinada. La docilidad depende fundamentalmente de su consis-

tencia y de su cohesión. Diremos que un hormigón es dócil si resulta manejable, trans-

portable y fácilmente colocable sin perder su homogeneidad.

La consistencia es la resistencia que opone el hormigón fresco a experimentar deforma-

ciones. Se mide con el ensayo del cono de Abrams (UNE-EN 12350-2), resultando consis-

tencia seca, plástica, blanda, fluida y líquida según el valor del asiento de la muestra de

hormigón en el ensayo, de acuerdo con el siguiente cuadro:

CONSISTENCIA ASIENTO DE CONO (cm)

SECA 0 – 2

PLÁSTICA 3 - 5

BLANDA 6 – 9

FLUIDA 10 – 15

LÍQUIDA 16- 20

En términos generales, se evitarán las consistencias seca y plástica, salvo aplicaciones

muy específicas que así lo requieran, y se empleará la consistencia líquida si se consigue

con aditivos superplastificantes.

La facilidad con que un hormigón es capaz de segregarse nos da una idea de su cohesión.

La segregación es la separación de los elementos constitutivos del hormigón según sus

dimensiones, desplazándose los granos más gruesos y pesados hacia el fondo. El peligro

de segregación aumenta con la cantidad de agua de amasado y con el tamaño máximo del

árido.

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Cuando el hormigón se vierte desde alturas superiores a 1,5 (máximo 2 m) se deben to-

mar precauciones especiales para evitar su segregación.

La docilidad es mayor para áridos redondeados que para áridos machacados, y aumenta

con la cantidad de arena, con la cantidad de cemento, con la cantidad de agua y con la

aportación de productos (aditivos) diseñados para tal fin.

La docilidad del hormigón será la necesaria para que, con los métodos previstos de puesta

en obra y compactación, el hormigón rodee las armaduras sin solución de continuidad, con

los recubrimientos exigibles y rellene completamente los encofrados sin que se produzcan

coqueras, nidos de grava, u otros defectos de compacidad (fig. 1 a 4)

Para el hormigón endurecido se tienen en cuenta fundamentalmente las siguientes cua-

lidades (hay otras propiedades que en nuestro enfoque de la puesta en obra del hormigón

tienen menos interés, como la densidad, la elasticidad, la fluencia, etc.):

� Durabilidad: La durabilidad del hormigón es la capacidad de comportarse satis-

factoriamente frente a las acciones físicas o químicas agresivas y proteger ade-

cuadamente a las armaduras y demás elementos metálicos embebidos en el hor-

migón durante la vida de servicio de la estructura.

Para conseguir una durabilidad adecuada del hormigón se debe limitar a un valor

máximo la relación agua/cemento, se debe garantizar un valor mínimo del conte-

nido de cemento, se debe procurar un mínimo contenido de aire ocluido y, en su

caso, emplear cementos resistentes a los sulfatos o al agua de mar, y, también en

su caso, mejorar su resistencia a la erosión y a las reacciones árido- álcali.

� Impermeabilidad: Es difícil conseguir que al fabricar un hormigón se consiga re-

llenar todos los espacios existentes entre las partículas de los áridos. Para poder

amasar y colocar en obra un hormigón hace falta mucha más agua (del orden del

doble) que la teórica necesaria para la hidratación del cemento y endurecimiento

de la masa, y esta agua es la principal causante de que queden huecos en el hor-

migón endurecido. Por otra parte, siempre queda aprisionado algo de aire durante

la colocación del hormigón. El resultado es que el hormigón no es un material im-

permeable, esto es, no impide la penetración y transmisión de agua en su interior,

a causa de que posee poros en su estructura y que estos poros se hallan interco-

municados, y también a causa de la existencia de fisuras (hasta cierto punto tole-

rables según el ambiente de exposición) y microfisuras afectando a su superficie y

a su interior.

Si no se opta por la interposición de barreras impermeables, la impermeabilidad al agua del hormigón ha de valorarse (medirse mediante ensayos) para considerarse aceptable o no. Es-ta propiedad tiene una gran influencia en sus condiciones de durabilidad. La forma más ade-cuada de reducir los ataques al hormigón es conseguir que sus poros ocupen el menor volu-men posible y que formen una red capilar poco intercomunicada, además de minimizar su

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microfisuración interna por retracción y evitar la aparición de fisuras debidas al propio traba-jo mecánico de las piezas. La impermeabilidad (o mejor dicho, la permeabilidad) propia del hormigón puede mejorarse (o mejor dicho reducirse), con el empleo de aditivos hidrofugan-tes, pero debe perseguirse con una dosificación que prevea:

� Una baja relación agua/cemento. � Una buena compactación del hormigón. � Un contenido adecuado de cemento. � Una hidratación suficiente del cemento conseguida por un buen curado.

No obstante, la permeabilidad no es el único mecanismo que interviene en los pro-

cesos de degradación del hormigón (existen otros ligados a la absorción de agua y

a la difusión de gases e iones).

� Resistencia: La resistencia a compresión es, en la mayoría de los casos, la pro-

piedad más característica y que define la calidad del hormigón, aunque haya otras

propiedades que en determinadas circunstancias puedan tener más importancia.

Por lo general, un hormigón de resistencia elevada es un buen hormigón, pero si la

resistencia se ha obtenido aumentando el contenido de cemento para reducir la re-

lación agua/cemento, es preciso extremar las precauciones (sobre todo el curado)

para evitar los daños producidos por la retracción. Como veremos, la determina-

ción de esta resistencia ha de estar normalizada. Es una propiedad que depende

de gran número de variables, pero fundamentalmente de la dosificación del hor-

migón.

� Homogeneidad: Se dice que un hormigón es homogéneo cuando en cualquier

parte de una amasada, o de amasadas diferentes, los componentes del hormigón

se encuentran en las proporciones fijadas por la constitución de la mezcla. Es una

propiedad que se consigue en el amasado y que no debe perderse durante las

operaciones de puesta en obra

� Compacidad: Se dice que un hormigón es muy compacto cuando en un determi-

nado volumen de hormigón se encuentra la mayor cantidad posible de áridos y la

mayor cantidad de pasta de cemento en los huecos entre áridos. La impermeabili-

dad, la resistencia y la durabilidad mejoran significativamente con la compacidad,

por lo que han de ponerse todos los medios en la fabricación y puesta en obra del

hormigón para conseguir un material lo más compacto posible.

� Adherencia: La base de funcionamiento del hormigón armado es precisamente la

adherencia que se produce entre el hormigón y las armaduras en él incorporadas.

La contracción que experimenta el hormigón al fraguar es una de las causas de la

adherencia, ya que se traduce en una compresión periférica de las armaduras. La

propia rugosidad, y sobre todo, las corrugas de que están provistas las armaduras

favorecen la adherencia, que crece con el tiempo pero que puede ser muy perjudi-

cada por vibraciones o alteraciones térmicas durante el fraguado.

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El marco normativo fundamental que regula en España las condiciones de proyecto, ejecu-

ción y control de las estructuras de hormigón es la Instrucción EHE.

A continuación haremos referencia a cuatro cuestiones fundamentales, desde un punto de

vista práctico, para el suministro (la caracterización del producto a suministrar a obra) y la

puesta en obra del hormigón.

2.2. RESISTENCIA CARACTERÍSTICA DE PROYECTO

Resistencia característica de proyecto, fck, es el valor (expresado convencionalmente en

N/mm2) que se adopta en el proyecto para la resistencia a compresión, como base de los

cálculos. Se denomina también resistencia característica especificada o resistencia de pro-

yecto. La resistencia a compresión del hormigón, lógicamente ya endurecido, aumenta con

el tiempo, de forma que para disponer de un valor de referencia para la especificación de

los hormigones por su resistencia se adopta el que corresponde a la edad de 28 días.

También ha de normalizarse el procedimiento mediante el cual se determina el valor de

resistencia a compresión del hormigón. Aunque hay otros métodos de determinación (por

ejemplo mediante el ensayo de probetas cúbicas), el establecido por la Instrucción EHE se

refiere al ensayo de probetas moldeadas cilíndricas de 15 cm de diámetro y 30 cm de altu-

ra, fabricadas, conservadas y ensayadas conforme a lo establecido en la propia EHE y en

las normas UNE correspondientes.

En todo lo que sigue, por tanto, se empleará el término resistencia del hormigón en el

sentido de resistencia de proyecto o resistencia característica especificada, haciendo implí-

citamente referencia a las condiciones anteriormente citadas.

2.3. TIPIFICACIÓN DE HORMIGONES

Se pueden designar o especificar los hormigones por propiedades de acuerdo con el si-

guiente formato:

T-R/C/TM/A

donde:

T Indicativo que será HM en el caso de hormigón en masa, HA en el caso de

hormigón armado y HP en el de hormigón pretensado.

R Resistencia característica especificada, en N/mm2.

C Letra inicial del tipo de consistencia (Seca, Plástica, Blanda, Fluida o Líquida).

TM Tamaño máximo del árido, en milímetros.

A Designación del ambiente.

Para la resistencia característica especificada la Instrucción EHE recomienda utilizar la si-

guiente serie de valores:

8

20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 70, 80, 90, 100

que corresponden a la resistencia característica a compresión a 28 días, en N/mm2. El va-

lor de 20 se limita a su utilización en hormigones en masa., Un hormigón estructural ar-

mado o pretensado tiene que tener al menos 25 N/mm2 de resistencia característica a

compresión a 28 días.

Por ejemplo, un hormigón armado de resistencia de proyecto 30 N/mm2, de consistencia

plástica, con un tamaño máximo de árido de 20 mm, que ha de utilizarse en elementos

expuestos a un ambiente IIa, se especificará como HA-30/P/20/IIa.

El hormigón que se prescriba, por tanto, deberá ser tal que, además de la resistencia me-

cánica, asegure el cumplimiento de los requisitos de durabilidad correspondientes al am-

biente del elemento estructural. Para ello la Instrucción tipifica valores de contenido míni-

mo de cemento y valores máximos de la relación a/c (agua/cemento) correspondientes a

cada hormigón (en masa, armado o pretensado), de forma que en la fabricación del hor-

migón especificado como se ha señalado anteriormente ha de utilizarse al menos el míni-

mo contenido de cemento y como mucho el máximo valor de a/c correspondientes (ver

tabla del artículo 37º de la EHE). En el caso del ejemplo anterior, habrían de emplearse al

menos 275 kg de cemento por m3 de hormigón y obtener un de la relación a/c de 0,60

como máximo, lo que condiciona una vez elegido el contenido de cemento la cantidad

máxima de agua a emplear en el amasado.

También existe la posibilidad de especificar el hormigón por dosificación, de acuerdo con

el siguiente formato:

T-D-G/C/TM/A

Donde D indica que la especificación del hormigón se hace por dosificación y G es el con-

tenido de cemento, expresado en kg de cemento por cada m3 de hormigón, que ha de ve-

rificarse para cumplir la especificación solicitada. Por ejemplo, HA-D-300/P/20/IIa. El resto

de los parámetros tienen el mismo significado que en la designación por propiedades.

2.4. LA RETRACCIÓN DEL HORMIGÓN

Hemos previsto un apartado diferenciado para esta propiedad del hormigón, porque, con-

juntamente con el desprendimiento de calor durante el fraguado, tienen gran interés des-

de el punto de vista de la puesta en obra del hormigón.

En el hormigón se produce de forma natural antes del fraguado del conglomerante una

migración de agua contenida en la masa hacia la superficie; si la velocidad de evaporación

del agua que alcanza la superficie es superior a la propia velocidad con la que migra hacia

ella, se produce una retracción plástica o autógena, esto es, una disminución de volu-

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men hallándose el hormigón todavía en estado plástico. Posteriormente al fraguado se

produce, una retracción hidráulica o de secado, consecuencia del secado de la película

de agua que rodea las partículas de gel en la pasta de cemento. Curiosamente, si el endu-

recimiento del hormigón se produce en condiciones de mantenimiento continuo en agua,

en lugar de producirse retracción se detecta una ligera expansión.

Los parámetros de mayor influencia en la retracción hidráulica son los siguientes: - Grado de exposición de la pieza, edad y condiciones de humedad ambiente (la retracción aumen-ta cuando el espesor del elemento en contacto con el medio ambiente es menor).

- Contenido de áridos (la presencia de finos aumenta la retracción). - Naturaleza de los áridos. - Relación agua/cemento (aumenta con la relación a/c a igualdad de contenido de cemento y a igualdad de a/c aumenta con la dosis de cemento).

- Contenido total de agua. - Finura del cemento (a mayor finura mayor retracción). - Composición química del cemento. - Presencia de aditivos. - El hormigón armado retrae menos que el hormigón en masa. - El tipo, clase y categoría del cemento (dan más retracción los cementos más resistentes y rápi-dos)

El hormigón sería capaz de absorber sin daños estas disminuciones de volumen debidas a

la retracción si la no se opusiesen fuerzas que coaccionasen el acortamiento. Normalmente

tales fuerzas se desarrollan por la propia presencia de las partes adyacentes de la estruc-

tura, el rozamiento con el terreno o la coacción impuesta por los moldes o encofrados, lo

que puede conducir a la formación de fisuras en la superficie de las piezas (fig. 5) o inclu-

so seccionándolas completamente. Para evitar esta situación, además de una adecuada

previsión de juntas de contracción, o un inteligente plan de hormigonado dejando zonas

intermedias sin hormigonar para facilitar la libre retracción, es de extraordinaria importan-

cia extremar el cuidado el las operaciones de curado del hormigón, especialmente en con-

diciones ambientales adversas (en este caso, con alta temperatura, baja humedad relativa

y fuerte viento).

2.5. EL CALOR DE HIDRATACIÓN DEL HORMIGÓN

En el momento de fraguar el hormigón, por la reacción de hidratación del cemento, se

produce un desprendimiento de calor (reacción exotérmica). En estructuras o masas pe-

queñas de hormigón este calor se disipa rápidamente, pero en construcciones voluminosas

(por ejemplo en la de presas) se puede producir un incremento de temperatura de más de

50ºC al no transferirse rápidamente el calor al medio ambiente.

La mayor parte de este calor se genera durante las primeras edades del hormigón, cuando

el hormigón todavía es deformable plásticamente (su módulo de elasticidad es reducido),

pero continuará produciéndose liberación de calor lentamente, incluso cuando al haber

aumentado considerablemente el módulo de elasticidad del hormigón ya no se pueda pro-

ducir una reacomodación plástica y se generen esfuerzos de tracción capaces de producir

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daños. La propia masa interna coacciona la contracción térmica por enfriamiento del exte-

rior y produce tracciones (y por tanto puede producir fisuras) en la superficie.

Este fenómeno condiciona fundamentalmente el espesor de las tongadas en el hormigona-

do de elementos muy masivos y puede hacer aconsejable el empleo de sistemas de refri-

geración que atenúen el fuerte incremento de temperatura debido a la reacción de hidra-

tación, aspectos ambos que pueden modificar notablemente el proceso de puesta en obra

del hormigón. Procedimientos habituales para disipar el calor son amasar el hormigón con

escamas de hielo, enfriar los áridos gruesos o disponer serpentines en la masa de hormi-

gón para hacer circular un fluido refrigerante.

3. FABRICACIÓN DEL HORMIGÓN

Aunque existen casos singulares, como los fabricados en factorías de prefabricación o en laborato-

rios, a nuestros efectos, el hormigón que se emplea en la obra puede proceder de una fábrica ex-

terna (fig. 6) o bien se puede fabricar en la propia obra.

No debemos pensar que la fabricación del hormigón en obra es algo anticuado o en desuso. Esta

opción depende de la magnitud, importancia o emplazamiento de la obra. El hormigón a fabricar

en obra tampoco tiene por qué hacerse en pequeñas hormigoneras como antiguamente, sino que

más bien es más frecuente hacerlo en auténticas plantas o centrales de fabricación de la propia

obra. Lo deseable es que los hormigones se fabriquen en centrales, estén o no a pie de obra, de-

jando únicamente la fabricación en hormigoneras de obra para construcciones de poca importan-

cia. Una central de hormigonado debe disponer de zonas de acopio o almacenamiento de materias

primas (áridos, cemento, agua, adiciones y, eventualmente, aditivos), instalaciones de dosifica-

ción, equipos de amasado y equipos de transporte.

Si del análisis previo de condicionantes (distancia, precio, calidad, volúmenes necesarios, etc.),

resulta que será de más interés pedir el hormigón a una central externa, lo cual tiene algunas

ventajas importantes (por ejemplo una gran homogeneidad conseguida con sistemas de produc-

ción automatizados (fig. 7)), hemos de reflexionar, (como en cualquier otra compra), y tener en

cuenta que el suministrador (la planta) ha de reunir unas condiciones adecuadas:

- Capacidad: el suministrador debe disponer de un proceso y unos medios que permitan la

fabricación del hormigón que necesitamos en cantidad suficiente y con el ritmo de su-

ministro que precisamos.

- Proximidad: es muy importante, por razones económicas y por razones técnicas, que la

planta se encuentre lo más cerca posible de la obra. Una distancia grande implica mayores

costes de transporte y mayor riesgo de que el hormigón llegue a obra con principio de fra-

guado, al transcurrir mucho tiempo desde la fabricación. En condiciones normales, sin uso

de aditivos, no debe de transcurrir más de una hora y media desde la puesta en contacto

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del agua de amasado con los demás componentes del hormigón hasta su colocación en el

encofrado.

- Calidad: obviamente el hormigón que nos deben suministrar tiene que cumplir las especi-

ficaciones del proyecto, que, de una u otra forma, casi siempre figuran en todos los docu-

mentos del proyecto.

Si se decide la fabricación del hormigón en central de obra debe valorarse igualmente la calidad y

capacidad de fabricación de la propia planta y del equipo de personas que forman la instalación de

producción.

No es objeto de la asignatura la descripción del proceso fabricación del hormigón. La primera parte

del artículo 71º de la Instrucción EHE establece los requisitos a cumplir tanto en las instalaciones

de fabricación externas como internas a la obra (dosificación, suministro de materiales componen-

tes, amasado, etc.).

Si se decide el suministro por central externa, han de seguirse para efectuar el pedido del hor-

migón las indicaciones de la Instrucción EHE, que en definitiva se reducen a facilitar al suminis-

trador todos los datos correspondientes a la designación del hormigón, sea por sus propiedades o

por dosificación, tal como se ha indicado en el apartado 2 del presente tema.

No obstante han de tenerse en cuenta otros aspectos para realizar correctamente el pedido y ob-

tener el resultado esperado: es conveniente pedir el hormigón con tiempo suficiente (ello facilitará

la planificación del suministrador), por supuesto identificar completamente el emplazamiento y ac-

cesos de la obra receptora del suministro, datos completos (nombre, cargo, empresa, forma de

contacto, etc.) de la persona que hace el encargo, indicar la fecha y hora de entrega deseada y la

cantidad necesaria. En caso de entregas sucesivas periódicas, hay que acordar el ritmo de sumi-

nistro.

Cuando se solicite un hormigón de características especiales, el suministrador deberá facilitar al

peticionario del hormigón las garantías y datos necesarios previamente al comienzo del suminis-

tro. En ningún caso se emplearán adiciones, ni aditivos que no estén incluidos en la tabla de la

página siguiente, sin el conocimiento del peticionario ni la autorización de la dirección facultativa.

Previamente a efectuar el pedido del hormigón hay que planificar una serie de tareas con objeto

de facilitar las operaciones de puesta en obra del hormigón, como son:

- Preparar los accesos y viales por los que transitarán los camiones hormigonera dentro de

la obra, con objeto de que puedan entrar, maniobrar, descargar y salir sin impedimentos

ni dificultades y en el menor tiempo posible.

- Evitar discusiones en las esperas entre los conductores de los camiones, ya que solo con-

ducen a perder el tiempo.

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- Tener preparada la recepción del hormigón (proceso administrativo y controles) antes de

que llegue el primer camión.

- Programar (y comunicar a la planta) el vertido, de forma que ni los descansos ni los hora-

rios de comida afecten a la puesta en obra del hormigón, sobre todo en los elementos que

no deban presentar juntas frías.

- Preparar los elementos o el lugar en el que debe verterse el hormigón sobrante.

4. TRANSPORTE DEL HORMIGÓN A OBRA

Una vez fabricado el hormigón en central o en obra, debe ser transportado hasta su punto de co-

locación. Durante el transporte no debe lógicamente alterarse su homogeneidad: no debe segre-

garse ni secarse en exceso. Para que se produzca la segregación, (como hemos indicado, el des-

plazamiento de los componentes de la masa más gruesos hacia el fondo), tiene que romperse la

cohesión de la masa, lo que sólo ocurre a causa de choques o vibraciones, que lógicamente pue-

den producirse durante el transporte si no se adoptan las precauciones necesarias. Debe tenerse

en cuenta que los áridos rodados son más propicios a segregarse que los de machaqueo, dado el

mayor rozamiento interno de estos últimos.

Si ha de efectuarse este transporte a larga distancia (decenas de kilómetros) es necesario que el

medio de transporte disponga de agitadores para evitar la segregación. El sistema más habitual en

este desplazamiento mediante camión-hormigonera.

TIPO DE ADITIVO FUNCIÓN PRINCIPAL

REDUCTORES DE AGUA / PLASTIFICANTES Disminuir el contenido de agua de un hormigón para una mis-ma trabajabilidad sin modificar el contenido de agua.

REDUCTORES DE AGUA DE ALTA ACTIVIDAD / SUPERPLASTIFICANTES

Disminuir significativamente el contenido de agua de un hormi-gón sin modificar la trabajabilidad o aumentar significativa-mente la trabajabilidad sin modificar el contenido de agua.

MODIFICADORES DE FRAGUADO / ACELERADORES, RETARDADORES Modificar el tiempo de fraguado de un hormigón.

INCLUSORES DE AIRE Producir en el hormigón un volumen controlado de finas burbu-jas de aire, uniformemente repartidas, para mejorar su com-portamiento frente a las heladas.

MULTIFUNCIONALES Modificar más de una de las funciones principales definidas con anterioridad.

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Los camiones-hormigonera (fig. 8) disponen de una cuba (“bombona”) cilindro-cónica de chapa

metálica, con unos 15º de inclinación, con mecanismo de rotación con el que someten al hormigón

durante el transporte a un movimiento continuo con el que se evita la segregación. Suelen tener

una capacidad de 4 a 12 m3. Su carga se efectúa a través de una tolva colocada en la parte supe-

rior de la boca de la cuba y su descarga se realiza invirtiendo el sentido de giro de la cuba y de-

positando la masa en una tolva y a continuación en una canaleta plegable de inclinación variable

con husillos o cilindro hidráulico. Algunos camiones llevan incorporados otros medios de transporte

del hormigón como cintas transportadoras o incluso bombas (fig. 9 y 10).

Si la distancia es algo menor (por ejemplo algunos kilómetros, lo que puede suceder incluso en

obras grandes con producción propia de hormigón), puede efectuarse el transporte mediante ca-

miones o dúmpers o silobuses sin agitadores, pero con receptáculos de superficies lisas y redon-

deadas para evitar la posible segregación en las aristas y rincones de la cuba de transporte. Si las

condiciones ambientales lo permiten y la distancia es corta, pueden ser abiertos, pero con lluvia,

mucho calor o viento, o riesgo de contaminación, por ejemplo, deben ser cerrados. Tanto las sus-

pensiones como los elementos de rodadura (neumáticos) deben evitar los movimientos bruscos

que propicien la segregación de la masa.

Además del transporte del hormigón desde la planta de fabricación externa a la obra, es necesario

transportarlo, dentro de la obra, hasta el tajo de hormigonado correspondiente. Ello también su-

cede cuando el hormigón se produce en una planta de fabricación interna. Como veremos, los mé-

todos de transporte del hormigón en obra son variados, pero cualquiera que sea la forma elegida

deben cumplirse las siguientes condiciones ya apuntadas: evitar las vibraciones y choques, el ex-

ceso de agua y que el hormigón se seque durante el transporte. Si al llegar al tajo de colocación el

hormigón acusa un principio de fraguado, la masa debe desecharse y no ser puesta en obra. En el

apartado sobre el vertido haremos referencia a los distintos sistemas de transporte en la obra.

Cuando se empleen hormigones de diferentes tipos de cemento, se limpiará cuidadosamente el

material de transporte antes de hacer el cambio.

En el artículo 71 de la EHE se indica sobre el transporte del hormigón:

Para el transporte del hormigón se utilizarán procedimientos adecuados para conseguir que las masas lleguen al lugar de entrega en las condiciones estipuladas, sin experimentar variación sensible en las características que poseían recién amasadas.

El tiempo transcurrido entre la adición de agua del amasado al cemento y a los áridos y la colocación del hor-migón, no debe ser mayor de hora y media, salvo que se utilicen aditivos retardadores de fraguado. Dicho tiempo límite podría disminuirse, en su caso, cuando el fabricante del hormigón considere necesario establecer en su hoja de suministro un plazo inferior para su puesta en obra. En tiempo caluroso, o bajo condiciones que contribuyan a un rápido fraguado del hormigón, el tiempo límite deberá ser inferior, a menos que se adopten medidas especiales que, sin perjudicar la calidad del hormigón, aumenten el tiempo de fraguado. Cuando el hormigón se amasa completamente en central y se transporta en amasadoras móviles, el volumen de hormigón transportado no deberá exceder del 80% del volumen total del tambor. Cuando el hormigón se amasa, o se termina de amasar, en amasadora móvil, el volumen no excederá de los dos tercios del volumen total del tambor. Los equipos de transporte deberán estar exentos de residuos de hormigón o mortero endurecido, para lo cual se limpiarán cuidadosamente antes de proceder a la carga de una nueva masa fresca de hormigón. Asimismo

14

no deberán presentar desperfectos o desgastes en las paletas o en su superficie interior que puedan afectar a la homogeneidad del hormigón e impedir que se cumpla lo estipulado en 71.2.4. El transporte podrá realizarse en amasadoras móviles, a la velocidad de agitación, o en equipos con o sin agi-tadores, siempre que tales equipos tengan superficies lisas y redondeadas y sean capaces de mantener la homogeneidad del hormigón durante el transporte y la descarga. El lavado de los elementos de transporte se efectuará en balsas de lavado específicas que permitan el reciclado del agua.

5. RECEPCIÓN DEL HORMIGÓN EN OBRA

5.1. ASPECTOS ADMINISTRATIVOS

En primer lugar, al recibir el hormigón, hay que formalizar dos trámites administrativos, que son

la firma del albarán de entrega (documento, que sirve al conductor del camión hormigonera pa-

ra justificar la entrega), y la recepción (verificación, firma y conservación a disposición de la direc-

ción facultativa) de la hoja de suministro, a la que se refiere el párrafo siguiente (fig. 11):

Con la entrega de cada carga de hormigón fabricado en central, tanto si ésta pertenece o no a las instalaciones de obra, el suministrador proporcionará una hoja de suministro en la que se recogerá, como mínimo, la si-guiente información (EHE, artículo 71º):

- Identificación del suministrador. - Número de serie de la hoja de suministro. - Nombre de la central de hormigón. - Identificación del peticionario. - Fecha y hora de entrega. - Cantidad de hormigón suministrado. - Designación del hormigón. - Dosificación real del hormigón que incluirá, al menos: tipo y contenido de cemento, relación

agua/cemento, contenido en adiciones, en su caso y tipo y cantidad de aditivos. - Identificación del cemento, aditivos y adiciones empleados. - Identificación del lugar de suministro. - Identificación del camión que transporta el hormigón. - Hora límite de uso del hormigón.

La verificación de la hoja de suministro consistirá en:

- Comprobar que la hoja está firmada por un responsable de la empresa suministradora - Comprobar si la designación del hormigón descrito en la hoja corresponde a la especificación del pedi-

do y si lleva adiciones. - Comprobar si corresponde el contenido de cemento y la relación a/c al tipo de ambiente especificado

en el pedido. - Comprobar si se ha superado el tiempo límite de uso del hormigón.

Por otra parte, para asegurar la trazabilidad del hormigón ya puesto en obra, además de los datos que figuran en la hoja de suministro, deberá disponerse de la siguiente información:

- Hora de vertido. - Anotación de si se han realizado o no ensayos en planta. - Temperatura a la hora de hormigonado. - Parte de obra hormigonada. - Lote al que pertenece la parte de obra hormigonada.

15

- Identificación de los camiones de los que se han tomado muestras y elaborado probetas para ensayar, con la identificación de éstas.

- Cono de Abrams

El comienzo de la descarga del hormigón desde el equipo de transporte del suministrador, en el

lugar de la entrega, marca el principio del tiempo de entrega y recepción del hormigón, que durará

hasta finalizar la descarga de éste.

Está expresamente prohibida la adición al hormigón de cualquier cantidad de agua u otras sustan-

cias que puedan alterar la composición original de la masa fresca. No obstante si el asentamiento

es menor que el especificado, el suministrador podrá adicionar aditivo plastificante o superplastifi-

cante para aumentarlo hasta alcanzar dicha consistencia.

La actuación del suministrador termina una vez efectuada la entrega del hormigón y siendo satis-

factorios los ensayos de recepción del mismo.

5.2. ENSAYOS DE RECEPCIÓN

La dirección facultativa, o la persona en quien delegue, es el responsable de que el control de re-

cepción se efectúe tomando las muestras necesarias y realizando los ensayos de control precisos

de acuerdo con EHE.

Por otra parte, para asegurar la trazabilidad del hormigón ya puesto en obra, además de los datos que figuran en la hoja de suministro, deberá disponerse de la siguiente información:

- Hora de vertido. - Anotación de sí se han realizado o no ensayos en planta. - Temperatura a la hora de hormigonado. - Parte de obra hormigonada. - Lote al que pertenece la parte de obra hormigonada. - Identificación de los camiones de los que se han tomado muestras y elaborado probetas para ensayar,

con la identificación de éstas. - Cono de Abrams

Cualquier rechazo de hormigón basado en los resultados de los ensayos de consistencia (y aire

ocluido, en su caso) deberá ser realizado durante la entrega. No se podrá rechazar ningún hormi-

gón por estos conceptos sin la realización de los ensayos oportunos.

El ensayo de consistencia en hormigones convencionales será el del cono de Abrams (fig. 12 a

14), y el ensayo de resistencia será el de rotura de probetas a compresión (fig. 15 a 17), ambos

planificados y ejecutados de acuerdo con el plan de control previamente elaborado, aprobado por

la dirección facultativa, y que debe respetar los requisitos de la EHE.

El capítulo 16 de la Instrucción EHE se refiere al CONTROL DE CONFORMIDAD DE LOS PRODUCTOS.

16

6. PUESTA EN OBRA DEL HORMIGÓN: ASPECTOS GENERALES

La puesta en obra es un proceso decisivo para conseguir un buen hormigón. El hecho de que el

hormigón haya sido correctamente dosificado y se haya mantenido su homogeneidad durante su

transporte a obra, que cuando se descargue tenga la consistencia adecuada, y que del resultado

de los ensayos de resistencia de las probetas correspondientes se deduzcan valores correctos, no

implica necesariamente que el hormigón de las piezas construidas sea idóneo, es decir, todo se

puede estropear con una puesta en obra inadecuada.

6.1. ENCOFRADOS Y MOLDES

Las características, tipología, modo de empleo, etc. de los moldes y encofrados son objeto

del tema 4 de la asignatura. En este punto hay que anticipar únicamente que previamente

al vertido del hormigón en los encofrados o moldes, éstos deben haberse dispuesto en su

emplazamiento, totalmente terminados, asegurado su sostenimiento (mediante su propia

estructura o con cimbras o apuntalamientos), y deben haberse limpiado adecuadamente.

Además de eliminarse la suciedad o cualquier depósito de sustancias que puedan afectar a

las propiedades del hormigón, no deben estar encharcados, o con nieve o hielo. En algún

tipo de encofrados o cuando se encofra contra el terreno, antes de proceder al hormigona-

do deben haberse humedecido (sin charcos).

Lógicamente también se habrán dispuesto en su interior en la posición prevista las arma-

duras de la pieza, debidamente sujetas para evitar desplazamientos durante la puesta en

obra del hormigón y se habrá extendido, en su caso el desencofrante (antes del montaje

de armaduras en el encofrado).

Lo deseable es que antes de proceder al vertido se produzca la correspondiente inspección

de encofrados, cimbras y apuntalamientos para verificar su idoneidad y evitar interrupcio-

nes (o eventualmente, la suspensión y consiguiente pérdida del hormigón) durante el

hormigonado para corregir defectos.

6.2. VERTIDO

El vertido del hormigón no es más que el conjunto de operaciones necesarias para dispo-

ner el hormigón fresco recibido de la central de fabricación del hormigón en el molde o en-

cofrado. En algunos casos resulta difícil separar el transporte del hormigón en la obra del

vertido propiamente dicho, como por ejemplo cuando la puesta en obra se efectúa por

bombeo.

De cualquier forma, una vez más hay que reiterar que, al igual que en el caso del trans-

porte a la obra o en la obra, durante el vertido propiamente dicho del hormigón no debe

17

producirse la disgregación de la mezcla, asegurando el mantenimiento de la calidad del

hormigón en los términos de relación agua/cemento, consistencia, contenido de aire oclui-

do y homogeneidad.

Para asegurarlo, en el caso de hormigones convencionales, deberían tenerse en cuenta las

siguientes indicaciones generales:

- La colocación del hormigón sobre el encofrado no debe nunca comenzarse sin que

previamente exista una previsión de juntas de hormigonado.

- El vertido debe ser vertical o sensiblemente vertical, y no debe propiciar la se-

gregación del hormigón, ni la formación de nidos de grava, coqueras, etc.

- La altura libre de caída del hormigón no deberá sobrepasar el metro y medio

(1,5 m), aunque algunos autores sitúan este tope en los 2 m. En este tema merece

la pena ser conservador.

- Cuando a pesar de que la altura libre de vertido no se acerque al límite indicado, se

estime que la existencia de obstáculos en la trayectoria del hormigón (por

ejemplo el encofrado o las armaduras), pueda ocasionar impactos de los áridos y los

consiguientes rebotes producir segregación en la masa, deberán utilizarse medios o

equipos que garanticen un correcto vertido, medios que deben utilizarse siempre en

el llenado de piezas profundas, como muros, pilares, etc.

- El hormigón debe verterse en el encofrado en la situación en que aproximadamente

vaya a quedar definitivamente situado, evitando desplazamientos posteriores,

salvo pequeños retoques. No se depositará toda la masa vertida en un punto con-

fiando en que por sí misma irá escurriendo y rellenando el encofrado, sino que, con

el propio vertido se repartirá o extenderá en la zona a hormigonar. No se arrojará el

hormigón con pala a gran distancia, ni se distribuirá con rastrillos para no disgregar-

lo, ni se le hará avanzar más de un metro dentro de los encofrados.

- Se colocará en el encofrado por tongadas prácticamente horizontales, de altura

no superior a 40 cm en hormigón en masa ó 60 cm en hormigón armado, pero

siempre de acuerdo con la capacidad de los métodos de compactación disponibles.

- Entre tongada y tongada no deben de transcurrir más de 30 minutos, con objeto

de que puedan “coserse” ambas capas introduciendo el vibrador en la más antigua

(o empleando con el mismo fin el medio de compactación seleccionado), evitando así

la formación de lo que denominaremos “junta fría”.

- En el hormigonado de superficies inclinadas (por ejemplo la losa zanca de una

escalera), el hormigón fresco tiene tendencia a correr o deslizar hacia abajo, espe-

cialmente bajo el efecto de la vibración necesaria para la compactación. Si el espe-

18

sor de la capa y la pendiente son grandes, es necesario utilizar un encofrado supe-

rior o contraencofrado, en caso contrario, puede colocarse el hormigón de abajo a

arriba, por “roscas” cuyo volumen y distancia a la parte ya compactada deben calcu-

larse de forma que el hormigón ocupe su lugar definitivo después de una corta ac-

ción del vibrador . Si no se sigue la secuencia indicada, el hormigón deslizará por el

encofrado disgregándose y acumulándose el árido grueso en las zonas más bajas,

mientras que la lechada de cemento se quedará adherida al encofrado.

- En contra de lo que vulgarmente se dice, es absolutamente falso que la posible

segregación producida en el vertido pueda corregirse durante la posterior compacta-

ción.

- La supervisión y el contraste de que los medios empleados son los adecuados para

evitar la segregación es fundamental, y mucho más cuando se trata de hormigonar

piezas de configuración geométrica complicada para el acceso del hormigón, o que

presenten cuantías de armadura elevadas o espesores muy reducidos. En estos ca-

sos es siempre aconsejable recurrir a la disposición de ventanas de observación en

diferentes alturas del encofrado, desde las que se puedan controlar las condiciones

de ejecución.

Para facilitar el vertido pueden utilizarse tolvas, conductos rígidos o flexibles, tolvas en

cascada (trompas), etc. En todo caso los medios empleados deben proporcionar una velo-

cidad de vertido acorde con la capacidad de extendido y compactación de que se disponga

en el tajo.

En las figuras 38 a 51 pueden apreciarse disposiciones de transporte y vertido en situacio-

nes comunes de obra. En ellas se utiliza el contraste entre disposición correcta e incorrec-

ta, con lo que se destaca claramente cuáles pueden ser los defectos que pueden evitarse.

De acuerdo con el artículo 71º de la EHE:

En ningún caso se tolerará la colocación en obra de masas que acusen un principio de fraguado. En el vertido y colocación de las masas, incluso cuando estas operaciones se realicen de un modo continuo mediante conducciones apropiadas, se adoptarán las debidas precauciones para evitar la disgregación de la mezcla. No se colocarán en obra capas o tongadas de hormigón cuyo espesor sea superior al que permita una compactación completa de la masa. No se efectuará el hormigonado en tanto no se obtenga la conformidad de la dirección de obra, una vez que se hayan revisado las armaduras ya colocadas en su posición definitiva. El hormigonado de cada elemento se realizará de acuerdo con un plan previamente establecido en el que deberán tenerse en cuenta las deformaciones previsibles de encofrados y cimbras. El vertido en grandes montones y su posterior distribución por medio de vibradores no es, en absoluto recomendable, ya que produce una notable segregación en la masa del hormigón. Se tendrá especial cuidado en evitar el desplazamiento de armaduras, conductos de pretensado, an-clajes y encofrados, así como el producir daños en la superficie de estos últimos, especialmente cuan-do se permita la caída libre del hormigón.

19

El vertido del hormigón en caída libre, si no se realiza desde pequeña altura (inferior a dos metros), produce inevitablemente, la disgregación de la masa y puede incluso dañar la superficie de los enco-frados o desplazar éstos y las armaduras o conductos de pretensado, debiéndose adoptar las medidas oportunas para evitarlo. El empleo de aditivos superplastificantes y el elevado contenido de finos en hormigones de alta resis-tencia, los hace muy fluidos, permitiendo unas tongadas de mayor espesor que en un hormigón con-vencional, si bien resulta necesaria una mayor energía de compactación.

Evidentemente, las anteriores indicaciones se refieren a obras de construcción normales,

con sistemas usuales de puesta en obra. En otros casos, como por ejemplo el hormigona-

do de grandes macizos (como en las presas), o mediante hormigones autocompactantes,

los condicionantes pueden ser diferentes y por ello pueden variar algunas de las caracte-

rísticas exigibles a la operación de vertido.

Los medios más comunes a utilizar para el vertido del hormigón (en sentido amplio inclu-

yendo en algunos casos el transporte del hormigón en la obra) son los siguientes:

6.2.1. VERTIDO DIRECTAMENTE DEL TRANSPORTE

Desde el camión hormigonera, utilizando su propia canaleta (medio tubo de chapa), se

vierte directamente el hormigón sobre el encofrado. Lógicamente ello será factible y reco-

mendable cuando sea posible un fácil acceso del camión hormigonera al punto de vertido.

(fig. 18 y 19). Para el vertido hace falta una inclinación mínima de la canaleta (del orden

de 13º), y que el hormigón tenga una consistencia adecuada.

La descarga debe producirse con la mayor continuidad posible, mediante un dispositivo de

regulación que produzca un vertido vertical. Si la longitud de la canaleta se amplía, puede

resultar necesario cubrir las canaletas con clima caluroso y seco para evitar un secado ex-

cesivo.

6.2.2. VERTIDO CON CARRETILLAS

En obras de pequeña importancia, con transporte horizontal y con distancias moderadas

(menos de 60 m), puede utilizarse el transporte y vertido del hormigón con carretillas, que

preferiblemente tendrán ruedas de goma para amortiguar el movimiento durante el trans-

porte (y por tanto la segregación).

6.2.3. TRANSPORTE CON CAMIONES, DÚMPERS O SILOBUSES.

Como ya se indicó en el apartado de transporte a obra, es posible recurrir al empleo de

camiones, dúmpers o silobuses ( fig. 20) para el traslado del hormigón a distancias medias

(por ejemplo a lo largo del cuerpo de una presa). Los silobuses son transportes sobre rue-

das (o sobre raíles en algunos casos) que incorporan una cuba o silo o tolva de descarga

lateral, de capacidad similar a la de los cubilotes que se llena por carga superior y se vacía

20

lateralmente sobre cubilote. En el tema de construcción de presas volveremos a referirnos

a este tipo de transportes. Otro elemento de transporte del hormigón muy usado anti-

guamente en túneles son las vagonetas sobre raíles.

6.2.4. HORMIGÓN BOMBEADO

El transporte del hormigón por tubería, impulsado por una bomba, es uno de los procedi-

mientos más empleados hoy en día para la puesta en obra de este material puesto que:

� Se trata de un medio de puesta en obra con suministro continuo del hormigón (lo que

da gran rendimiento al personal empleado y reduce por tanto costes de hormigonado).

� Puede alcanzar prácticamente cualquier localización inaccesible para otros métodos.

� Coloca el hormigón en obra a gran velocidad (lo que reduce el tiempo de inmoviliza-

ción del hormigón).

� Los equipos pueden instalarse y usarse rápidamente.

� El procedimiento no altera la calidad del hormigón transportado. Además, por su pro-

pias necesidades, define la calidad del hormigón, que resulta ser muy favorable para

su puesta en obra (se emplea con más éxito con hormigones de gran docilidad, lo que

facilita su colocación en los encofrados).

� Con este procedimiento no se interfieren otros tajos, a diferencia de la puesta en obra

con medios de elevación (grúas y cubilotes).

� Permite entregas de volúmenes de hormigón muy grandes, superiores a los de otros

métodos de puesta en obra.

� Su operación puede llevarse a cabo a distancia (a control remoto).

Es un procedimiento que tiene, en cambio, algunos inconvenientes:

� El hormigón tiene que ser fabricado especialmente para bombeo.

� Los equipos deberán tener mucho uso para compensar su coste inicial.

� Precisa de personal muy especializado para el manejo de los dispositivos de bombeo.

Aunque un rango de utilización normal sería de 300 m en planta y 60 m en altura, se pue-

den alcanzar longitudes y alturas muy grandes, en función del número de codos de la con-

ducción, la potencia de los equipos de impulsión y los estudios previos de dosificación del

21

hormigón. Es un sistema muy indicado para el hormigonado bajo el agua sin segregación,

en obras donde no es posible acceder fácilmente al punto de vertido (por estar a gran dis-

tancia como en los edificios altos o por disponerse de poco espacio como en los túneles).

Es normalmente la técnica utilizada para la puesta en obra del hormigón en la construc-

ción de grandes rascacielos (fig. 21).

A continuación se exponen algunas características básicas sobre este sistema, fundamen-

talmente las condiciones que debe cumplir un hormigón para ser bombeable, los equipos

de bombeo más usuales y nociones sobre el procedimiento de puesta en obra.

Es importante entender cómo se produce el movimiento del hormigón en la tubería para

saber qué condiciones debe cumplir un hormigón para ser bombeable, esto es, para

ser dócil o trabajable bajo presión:

� El hormigón se mueve en bloques compactos, transmitiéndose la presión hidrostá-

ticamente a través de la mezcla de agua y finos en suspensión. Por ello tiene que

haber una buena dosificación de estos componentes y una granulometría que llene

los huecos entre los áridos gruesos. Si no se rellenan los huecos se transmite la

presión de impulsión de árido a árido, llegándose a producir rozamientos que atas-

can la tubería. Desde el punto de vista de la consistencia, el bloque de hormigón

que se desplaza dentro de la tubería debe tener la adecuada para poder deformar-

se lo suficiente pero no tan fluida como para que se produzca exudación o sangra-

do (expulsión de agua). Resulta tan problemática una gran rigidez de la masa de

hormigón como una excesiva fluidez, ya que en este caso se produce el atasco de

la tubería por la segregación.

� Los bloques deslizan sobre una capa de lechada (esta capa debe existir antes de

iniciar el bombeo y por ello hay que bombear al principio suficiente lechada para

lubricar la tubería). Los rozamientos con la tubería se producen en esta capa y si

el contenido de finos es alto, se hace más viscosa y en consecuencia aumenta la

pérdida de carga.

Por tanto, los principales factores para que un hormigón sea bombeable son: � Composición adecuada de la granulometría de acuerdo con la experimentación previa: Hace falta

que se llenen bien los huecos entre los ardos gruesos. Los hormigones de áridos redondeados son más fácilmente bombeables que los de machaqueo. El tamaño máximo del árido debe guardar re-lación con el diámetro de la tubería de transporte (unas tres veces mayor con áridos rodados).

� Contenido de finos y agua: Los finos son muy importantes porque traban y retienen el agua im-

pidiendo que el hormigón exude o sangre y se haga imbombeable. La relación a/c comprendida entre 0,5 y 0,6. Las dosificaciones excesivas de finos dificultan el bombeo.

� Consistencia: Es necesaria una consistencia adecuada para que el bloque de hormigón en la tube-

ría pueda deformarse pero no demasiado fluida porque pueden producirse segregaciones lo que

22

supondría atascos. Una consistencia adecuada para el bombeo es la correspondiente a un cono entre 7 y 8.

� Aditivos: Deben procurar menor segregación, menor exudación y mayor lubricación, por lo que

los más indicados son los aditivos floculantes. También se utilizan corrientemente los plastifican-tes y los aireantes (que no incorporen un volumen de aire superior al 5%, que puede actuar co-mo un colchón elástico que dificulte la impulsión). En bombeo a grandes distancias puede ser ne-cesario el empleo de aditivos retardadores de fraguado. Es muy importante valorar los posibles efectos secundarios perjudiciales de los aditivos a emplear.

� Contenido de cemento: Mínimo 250 kg/m3 , pero es preferible 300 kg/m3.

� Empleo de hormigones especiales: Pueden ser interesantes los hormigones ligeros, pero hay que

presaturar los áridos que suelen ser muy porosos y absorben agua, y bombear con poca presión para que ésta no introduzca el agua en los poros de los áridos. Si se produce la absorción de agua el hormigón puede hacerse imbombeable.

Han existido muchas variantes en los equipos de bombeo, pero la tecnología de transporte

del hormigón por tubería ha evolucionado considerablemente resolviendo los numerosos

problemas que surgen por este procedimiento de puesta en obra tan exigente. Las bom-

bas de hormigón pueden ser de accionamiento neumático, hidráulico o mecánico.

Lo primero que hay que señalar sobre los equipos de bombeo es que puede efectuarse

mediante instalaciones fijas o estacionarias (que pueden ser remolcables), o bien median-

te instalaciones móviles (autobombas o bombas sobre camión). También están disponi-

bles, para obras pequeñas, los camiones hormigonera con autobomba, como ya se ha

comentado en párrafos anteriores. Ver las figuras 22 a 28.

Las bombas estacionarias pueden conectarse a plumas distribuidoras sobre torre (a su vez

fijas o desplazables sobre raíles) o sobre soporte tubular. Cuando no es posible el trans-

porte directo con la autobomba, que en general se limita a longitudes de unos 40 m o con

plumas distribuidoras, es necesario disponer unas conducciones de tubos de acero que se

unen mediante cierres rápidos y estancos de bridas. Las tuberías son de acero sin

soldaduras y los tramos se acoplan con uniones rápidas. Los diámetros más usados son de

100 y 125 mm. Los radios de curvatura deben tener un mínimo de 1 m para estos diáme-

tros.

Es importantísimo para el buen uso y el mantenimiento posterior de la instalación que la

tubería quede perfectamente limpia después de su utilización. Para ello su utiliza agua a

presión y una bola de goma o tapón especial bien ajustado a la tubería, que se impulsa

con aire comprimido (en ocasiones se utiliza una columna de agua entre dos bolas).

En el bombeo en altura (hacia arriba) es necesario disponer válvulas para evitar la forma-

ción de bolsas de aire y el contraflujo del hormigón, y en bombeo en bajada (superior a 15

m) para evitar vacíos.

Los túneles son un campo específico del bombeo y existe amplia variedad de equipos para

túneles de pequeña o gran sección (en estos últimos puede hormigonarse con autobom-

ba).

23

6.2.5. CINTAS TRANSPORTADORAS

Mediante el empleo de cintas transportadoras (fig. 29 a 31), al igual que mediante bom-

beo, es posible efectuar un transporte y vertido continuos. Tienen la ventaja de permitir el

transporte de hormigones con tamaño máximo elevado.

El hormigón a transportar con cintas debería tener consistencia plástica.

Las cintas transportadoras pueden ser de dos tipos:

- Una unidad portátil y de longitud pequeña (unos 15 m).

- Acoplamiento de cintas transportadoras.

Algunos camiones hormigonera están dotados de una cinta transportadora para alcanzar

distancias mayores que con la simple canaleta (fig. 10).

Aunque volveremos a tratar el transporte del hormigón en la construcción de presas, hay

que señalar en este apartado que en la ejecución de presas de hormigón vibrado puede

recurrirse al sistema integral de cintas transportadoras, que trasladan el hormigón desde

la planta de fabricación hasta el punto de vertido. Suelen estar cubiertas para evitar la

evaporación o bien el aumento de humedad en tiempo húmedo o lluvioso. También puede

recurrirse a un sistema mixto, formado por grúas torre y cintas distribuidoras sobre grú-

as autopropulsadas. En el caso de presas de hormigón compactado con rodillo, se

traslada el hormigón desde la central al punto de vertido mediante cintas transportadoras

con un distribuidor final, o bien con camiones basculantes hasta una tolva que descargue

en el distribuidor citado.

6.2.6. GRÚA Y CUBILOTE

El transporte y vertido mediante cazos, cubas, baldes o cubilotes (fig. 32 a 35) es un sis-

tema muy utilizado, que se emplea con cualquier tipo de grúas. La descarga se realiza

mediante vuelco, mediante apertura lateral o mediante apertura del fondo de la cuba. El

mecanismo de apertura puede ser manual con palancas, mediante volante o con sistema

neumático.

6.2.7. BLONDIN Y CUBILOTE

Es un sistema típico de construcción de presas. Un blondin (cable grúa) consta de una to-

rre fija y otra normalmente móvil, sobre un carril de rodadura para cubrir un area mayor,

y un carretón que se desplaza sobre un cable carril gracias a un cabrestante. De este ca-

rretón puede suspenderse un cubilote (fig. 36).

24

6.2.8. TORNILLO SIN FIN

Consiste simplemente en un eje solidario con una superficie helicoidal (tornillo de Arquí-

medes) que al girar fuerza el desplazamiento de la masa de hormigón (fig. 37). Se usa

más en instalaciones de fabricación que en obra.

6.3. COMPACTACIÓN

La compactación o consolidación del hormigón es la operación mediante la cual se dota a

la masa de la máxima compacidad compatible con la dosificación del hormigón, y debe

realizarse mediante procedimientos adecuados a la consistencia de la mezcla. El proceso

de compactación debe prolongarse hasta que refluya la pasta a la superficie.

Con la compactación se propicia la eliminación del aire atrapado en la masa del hormigón.

Hay que distinguir entre las burbujas de aire que se liberan con el proceso de compacta-

ción y el aire ocluido ( burbujas de 10 a 500 micras) que permanecerá a pesar de la com-

pactación y que, en ciertas proporciones, es beneficioso para el comportamiento a largo

plazo del hormigón.

Es importante señalar que el proceso de compactación no tiene por objeto la reorganiza-

ción de los materiales integrantes de la mezcla, aunque lógicamente algo de esto se pro-

duzca en la práctica. Por ello no se puede confiar en que puedan corregirse con la compac-

tación los errores (segregación) cometidos durante el vertido.

La compactación resulta más difícil cuando el hormigón encuentra un obstáculo para que

sus componentes alcancen la ordenación correspondiente a su máxima compacidad. Por

esta razón debe prolongarse junto a los fondos y paramentos de los encofrados y, espe-

cialmente, en los vértices y aristas.

Los indicadores principales de una buena compactación del hormigón son:

� Que el árido grueso quede bien recubierto de pasta en la superficie.

� Que la capa quede bien nivelada.

� Que la unión entre capas no se distinga.

� Que en la superficie se observe una fina capa de mortero.

� Que en las caras laterales se observe una superficie uniforme de pasta de cemento.

� Que no se observen más que algunas burbujas de aire en las caras laterales.

25

En la Instrucción EHE se indica en el artículo 71º sobre la compactación:

La compactación de los hormigones en obra se realizará mediante procedimientos adecuados a la consistencia de las mezclas y de manera tal que se eliminen los huecos y se obtenga un perfecto ce-rrado de la masa, sin que llegue a producirse segregación. El proceso de compactación deberá pro-longarse hasta que refluya la pasta a la superficie y deje de salir aire. Cuando se utilicen vibradores de superficie el espesor de la capa después de compactada no será ma-yor de 20 cm. La utilización de vibradores de molde o encofrado deberá ser objeto de estudio, de forma que la vi-bración que se transmita a través del encofrado sea la adecuada para producir una correcta compac-tación, evitando la formación de huecos y capas de menor resistencia. El revibrado del hormigón deberá ser objeto de aprobación por parte de la Dirección de Obra. El espesor de las capas o tongadas en que se extienda el hormigón estará en función del método y eficacia del procedimiento de compactación empleado. Como regla general, este espesor estará com-prendido entre 30 y 60 centímetros. Una inadecuada compactación del hormigón en obra puede conducir a defectos (por ejemplo una ex-cesiva permeabilidad en el caso de compactación insuficiente, o formación de una capa superficial dé-bil en el caso de una compactación excesiva) que no se reflejen suficientemente en el valor de la re-sistencia a compresión, pero que pueden alterar significativamente otras propiedades como la per-meabilidad. En hormigones de alta resistencia se puede utilizar la compactación por vibración incluso con consis-tencias fluidas o líquidas. Debido a su mayor cohesión la segregación durante el vertido es menor. La compactación del hormigón resulta más difícil cuando el árido encuentra un obstáculo para alcan-zar la ordenación que corresponde a la máxima compacidad compatible con su granulometría. Por es-ta razón, el proceso de compactación debe prolongarse junto a los fondos y paramentos de los enco-frados y especialmente en los vértices y aristas – sin que el dispositivo de compactación llegue a en-trar en contacto con ellos -, hasta eliminar todas las posibles coqueras. En función de la consistencia y trabajabilidad del hormigón, así como del tipo de elemento estructural, deberá emplearse el procedimiento de compactación que mejor se adapte a las condiciones particula-res de la masa. A título meramente informativo, en la tabla 70.2 se indica el medio de compactación más recomendable en función de la consistencia del hormigón.

CONSISTENCIA TIPO DE COMPACTACIÓN

SECA VIBRADO ENÉRGICO

PLÁSTICA VIBRADO NORMAL

BLANDA VIBRADO NORMAL O PICADO CON BARRA

FLUIDA PICADO CON BARRA

A continuación se describen los sistemas de compactación más utilizados y en las figuras

72 a 76 indicaciones sobre la corrección e incorrección con que se pueden efectuar las

operaciones comunes de compactación.

26

6.3.1. PISONES

El procedimiento de compactación por apisonado consistía en someter a las capas de hor-

migón a choques repetidos. Inicialmente estos impactos se efectuaban con mazas o piso-

nes. A medida que las piezas de hormigón fueron reduciendo su espesor, el espacio libre

para el apisonado era menor, resultando cada vez más difícil encontrar sitio para introdu-

cir el pisón entre encofrados y armaduras. Las mazas se desecharon y los pisones reduje-

ron las dimensiones de la placa hasta convertirse prácticamente en barras.

En este procedimiento es más importante el número de golpes que la energía de cada uno

de éstos, aunque la energía aportada por cada golpe debe ser suficiente. En superficies

horizontales de poco espesor y con poca armadura es un procedimiento más eficaz que el

de picado con barra y permite “cerrar” un hormigón con consistencia más seca (plástica o

blanda), pero requiere sumo cuidado en la compactación del hormigón adyacente a las pa-

redes del encofrado y a las armaduras.

Al depender de la posición, número de golpes e intensidad de cada golpe, resulta en oca-

siones una compactación irregular, incluso usando pisones mecánicos (fig. 52).

6.3.2. PICADO CON BARRA

El picado con barra es el procedimiento de compactación más sencillo, aunque menos efi-

caz y más lento que el apisonado. Consiste en facilitar la colocación del hormigón en el en-

cofrado y entre las armaduras mediante una barra metálica cilíndrica de punta roma. Pue-

de emplearse este sistema sólo con hormigones blandos o fluidos. Se utiliza en obras de

poca importancia, o como apoyo complementario al vibrado en los bordes o esquinas del

encofrado, intersticios de armaduras y nudos de estructuras fuertemente armados.

La barra debe atravesar toda la capa de hormigón y penetrar parcialmente en la capa infe-

rior cuando ésta se encuentra todavía blanda.

Como en el caso del apisonado, se trata de una técnica de compactación difícil de contro-

lar para asegurar una compactación completa y homogénea de la masa de hormigón.

6.3.3. APISONADO CON RODILLO

La puesta en obra del hormigón compactado con rodillo (HCR) será objeto de estudio

detallado en el tema correspondiente a la ejecución de presas. La compactación se realiza

por tongadas individuales con un rodillo similar al empleado en la ejecución de presas de

materiales sueltos, esto es, rodillos compactadores de terreno. Las tongadas suelen tener

del orden de los 30 cm de espesor. Se utiliza para hormigones de consistencia seca. (fig.

53).

27

6.3.4. REGLAS VIBRANTES

En piezas en que predomine la superficie (soleras, por ejemplo), se puede compactar el

hormigón por vibración mediante reglas vibrantes (fig. 54), que al circular a ras de la su-

perficie transmiten el movimiento al resto de la masa y en consecuencia contribuyen a li-

berar el aire ocluido y consiguientemente mejorar la compacidad. El efecto de las reglas

vibrantes alcanza tan solo a capas de unos 20 cm de espesor, como máximo. La vibración

se consigue con un motor eléctrico o de gasolina adherido a la regla.

Existen fundamentalmente dos tipos de reglas vibrantes, de un solo larguero (fig. 55) y de

dos largueros (fig. 56), pero se fabrican también con variantes de vibradores múltiples

(fig. 57).

Se emplea con hormigones que no tienen una cantidad elevada de agua, ya que en caso

contrario se formarían charcos que producirían desigualdades y, por otra parte con hormi-

gones que no tengan una consistencia demasiado rígida (que impediría una compactación

suficiente, dejando una superficie porosa). La consistencia más adecuada para este tipo de

compactación es la plástica.

Este tipo de vibradores de superficie tienen que cerrar la capa de hormigón en todo su es-

pesor. Si se comprueba que esto no sucede, o bien se disminuye el espesor a vibrar o uti-

lizar un vibrador de mayor potencia.

6.3.5. VIBRADORES

La compactación por vibrado consiste en transmitir a las partículas del hormigón un mo-

vimiento con aceleraciones tales que vencen el rozamiento estático entre ellas, el hormi-

gón en consecuencia se fluidifica y como su peso se mantiene, se compacta por gravedad.

Los vibradores, con sus variantes, consisten básicamente en motores que hacen girar una

pieza excéntrica, (que en definitiva en el caso de vibradores de aguja produce un movi-

miento circular).

Una de las características que definen una vibración es la frecuencia. Las frecuencias más

bajas hacen vibrar los áridos gruesos y las más altas actúan sobre los granos finos. Lo

ideal sería efectuar el vibrado en dos etapas sucesivas, aumentando la frecuencia de la

primera a la segunda. Como esto no resulta práctico se prefiere vibrar en una sola etapa y

con frecuencias altas.

Hay cuatro tipos de vibradores:

- Vibradores internos o de aguja o pervibradores (fig. 58 a 60).

- Vibradores de superficie: Son las reglas vibrantes.

28

- Vibradores de encofrado: Cuando las secciones que se han de compactar son tan

estrechas que no permiten el paso de un vibrador interno, pueden utilizarse vibrado-

res sujetos al encofrado. Se reparten sobre la superficie del encofrado y suelen ser

de aire comprimido.(Fig. 61 y 62).

- Mesas vibrantes: Para el hormigonado en taller de prefabricación.(Fig. 63).

En el cuadro siguiente se muestra al campo de aplicación de los sistemas de compactación

por vibración más comunes:

TIPO DE

VIBRADOR

GENERALMENTE

UTILIZADO PARA

FRECUENCIAS

DE VIBRACIÓN

COMUNES

(rpm)

VENTAJAS INCONVENIENTES

INTERNO

GRANDES ELEMENTOS

DE HORMIGÓN EN MASA.

ELEMENTOS DE HORMI-

GÓN ARMADO

6000

A

12000

PORTÁTIL Y POR ELLO

UTILIZABLE EN MUY

DIVERSAS

CIRCUNSTANCIAS

HAY QUE SOSTENERLO A

MANO DURANTE LA COM-

PACTACIÓN. NO ES ADE-

CUADO PARA PEQUEÑOS

ESPESORES U HORMIGONES

MUY ARMADOS

DE ENCO-

FRADO

CIERTOS TIPOS DE ELE-

MENTOS PREFABRICA-

DOS, ESPECIALMENTE DE

PEQUEÑO ESPESOR CON

MOLDES METÁLICOS O

DE MADERA

3000

A

12000

PORTÁTIL. BUEN

ACABADO SUPERFI-

CIAL

EFECTO DE COMPACTACIÓN

LOCAL. ENCOFRADOS MUY

RÍGIDOS Y CAROS.

DE

SUPERFICIE

GRANDES MASAS DE

HORMIGÓN DE PEQUEÑO

ESPESOR (CARRETERAS,

SOLERAS)

1500

A

4000

PORTÁTIL. BUEN

ACABADO SUPERFI-

CIAL

NO ES APROPIADO PARA

PIEZAS DE GRAN TAMAÑO

DE MESA

ELEMENTOS PREFABRI-

CADOS DE PEQUEÑO

TAMAÑO PRODUCIDOS

EN GRAN NÚMERO

3000

A

6000

PUEDEN PROPORCIO-

NAR GRANDES PO-

TENCIAS. AMPLITUD Y

FRECUENCIAS REGU-

LABLES

DE INSTALACIÓN FIJA

� Los vibradores internos se deben sumergir profundamente en la masa, cuidando

de introducir y retirar la aguja con lentitud y a velocidad constante. La extracción

lenta y en vertical del vibrador facilita que se rellene el hueco que éste deja en la

masa de hormigón.

� Es preferible vibrar poco tiempo en muchos puntos a vibrar más tiempo en menos

puntos. En caso de duda es preferible aumentar el tiempo de vibrado.

29

� La duración de la vibración debe ser del orden de 10 a 20 segundos y la distancia

entre los puntos de inmersión debe ser de 3 a 10 veces el diámetro del vibrador y

siempre inferior a los 50 cm. Cuanto más compacta es la mezcla mayor es el radio

de acción (o eficacia) del vibrador, pero con aparatos corrientes no puede contarse

con que el efecto de la vibración se extienda más allá de los 60 cm.

� Al comenzar el vibrado el agua y el aire ascienden; se suspende el vibrado cuando

cesa la emisión de burbujas y la superficie adquiere un aspecto brillante.

� Cuando el hormigonado se hace por tongadas, el vibrador se debe introducir hasta

que penetre en la capa inmediatamente inferior unos 15 cm para coser ambas ca-

pas.

� La aguja del vibrador se procurará mantener en posición vertical, evitando todo

corrimiento horizontal del vibrador.

� No se debe introducir el vibrador a menos de 10 ó 15 cm de la pared del

encofrado, con objeto de evitar la formación de burbujas de aire y lechada a lo

largo de dicha pared.

� Se debe extraer el vibrador lentamente y en vertical, para facilitar que se rellene

el hueco con hormigón.

� No debe aplicarse el vibrador a las armaduras porque al entrar éstas en vibración

pueden dejar con su movimiento un espacio vacío a su alrededor, lo que puede

dañar o anular la adherencia entre barras y hormigón.

� Hay que tener siempre presente que un exceso de vibrado puede provocar la se-

gregación del hormigón, consiguiendo un efecto contrario al que se quería obte-

ner.

En el cuadro de la página siguiente se dan algunos criterios para la selección de vibradores

internos en función de sus parámetros de utilización más importantes (diámetro y fre-

cuencia) de forma que se adapten al tamaño máximo del árido, a la consistencia del hor-

migón y a las características geométricas del elemento que se hormigona, incluyendo la

mayor o menor complicación de la ferralla.

El revibrado consiste en volver a vibrar el hormigón al cabo de cierto tiempo, que debe

determinarse previamente en laboratorio y que varía en función de la consistencia y del ti-

po de cemento utilizado. Con esta técnica se puede incrementar la resistencia del hormi-

gón a 28 días en un 15%.

30

Es una operación que requiere aprobación previa y expresa de la dirección técnica y debe

realizarse necesariamente antes de que comience el fraguado del hormigón, de forma que

el vibrador pueda penetrar en la masa del hormigón por su propio peso.

TIPO DE HORMIGÓN Y PIEZA

FFFF (cm)

FRECUEN-CIAS rpm

MOMENTO EXCÉN-TRICO

(kp x cm)

AMPLITUD (cm)

FUERZA CENTRIFUGA

(kp)

RADIO DE

ACCIÓN (cm)

RITMO (m3/h)

TRAB. LABORATORIO HORMIGÓN PLÁSTICO PIEZAS PEQUEÑAS D max < 75 mm

2 – 4 10000-15000

0,03-0,12 0,04-0,08 45–80 8–15 1–4

HORMIGÓN PLÁSTICO PIEZAS PEQUEÑAS. VIGAS Y PILARES

3 – 6 9000-13000 0,10-0,30 0,05-0,10 140–400 13–25 2–8

HORMIGÓN PLÁSTICO. ASIENTO CONO < 8

VIGAS, PILARES Y LOSAS DE GRAN ESPESOR

5 – 9 8000-12000 0,20-0,80 0,06-0,13 320–900 18–36 5–15

HORMIGÓN SECO ASIENTO CONO < 5

CIMIENTOS Y MACIZOS D max > 75 mm

8 – 15 7000-10500 0,80-2,90 0,08-0,15 680– 800 30–51 10–30

GRANDES MACIZOS PRESAS

D max > 75 mm 13 - 18 5500-8500 2,60-4,00 0,10-0,20 1100-2700 40–61 20- 40

6.3.6. CENTRIFUGADO

Un sistema de consolidación o compactación muy utilizado en la prefabricación de piezas

de revolución de pequeño o mediano tamaño (tubos, postes, etc.) es el de centrifugación

(fig. 64). Debido a la naturaleza del sistema, durante el proceso se produce por efecto de

la fuerza centrífuga, una clasificación de los componentes del hormigón por tamaños: los

elementos más gruesos del hormigón son expulsados hacia la parte exterior del espesor

de la pieza, en tanto que en la superficie interior queda una alta concentración de pasta de

cemento. Ello no es un inconveniente en el caso de tubos, puesto que por este procedi-

miento se asegura una buena impermeabilidad en el tubo y una superficie interior con

muy poca rugosidad.

Este procedimiento resulta de gran utilidad con hormigones de contenido de cemento rela-

tivamente alto (>350 kg/m3), empleando en el amasado algo más agua de la ordinaria

(que se elimina posteriormente de la cara interna de la pieza), y controlando debidamente

la velocidad de centrifugación (reducida durante el vertido más alta con el molde lleno). El

31

exceso de tiempo en la centrifugación puede causar una mayor separación de tamaños, lo

que resultaría perjudicial.

6.3.7. COMPACTACIÓN POR VACÍO

El hormigonado por vacío (fig. 65) persigue conjugar dos aspectos importantes para obte-

ner un buen hormigón: que la masa sea fluida para que resulte un hormigón dócil pero

que el amasado se haga con poco agua para conseguir un hormigón de resistencia eleva-

da.

El procedimiento consiste en amasar con el agua necesaria para una cómoda puesta en

obra y luego quitar esa agua utilizando un sistema de vacío. El hormigón se pone en obra

y se compacta por los procedimientos habituales, pero inmediatamente después

Este sistema puede consistir en la disposición de unas esteras perforadas sobre las cuales

se disponen unas membranas flexibles o rígidas. Una bomba de vacío conectada mediante

mangueras a las esteras aspira el agua. También puede consistir en un encofrado con pa-

redes permeables a las cuales se adapta una ventosa conectada a una bomba de vacío. Al

poner en funcionamiento la bomba, el agua del hormigón es aspirada y eliminada de la

masa. Lógicamente este procedimiento retira fácilmente el agua superficial pero con el pa-

so del tiempo la zona de influencia del vacío va penetrando en el interior.

El proceso de vacío expulsando el agua y la presión atmosférica apretando el hormigón ac-

túan presionando la superficie de la pieza y en definitiva, consolidándola.

Los encofrados para la consolidación del hormigón por vacío son complicados y caros, a

menos que puedan utilizarse numerosas veces y por ello este sistema tiene más interés

para la producción de piezas prefabricadas.

6.3.8. HORMIGONES INYECTADOS

Consiste esta técnica en colocar en el encofrado correspondiente el árido grueso limpio y

exento de polvo, humedecerlo y después inyectar el mortero (preparado de forma que se

facilite la inyección) que, rellenando todos los huecos dejados por la grava, termina de

formar el hormigón. La granulometría de la grava debe estudiarse para que tenga la me-

nor cantidad posible de huecos.

Se trata de un procedimiento que puede ser de aplicación ventajosa en el hormigonado de

elementos en espacios muy reducidos o de difícil acceso por los métodos habituales, o en

hormigonado bajo el agua (fig. 66).

32

6.3.9. HORMIGONES PROYECTADOS

Es una forma de puesta en obra del hormigón mediante impulsión con aire comprimido. En

realidad podría decirse que es un hormigón de granulometría pequeña bombeado con aire

comprimido.

Se emplea mucho en túneles conociéndose la operación como gunitado (a causa de la an-

tigua popularidad del mortero proyectado), en revestimiento o estabilización de taludes,

en construcción de silos, depósitos, piscinas, canales, etc. También tiene gran utilidad en

trabajos de refuerzo y rehabilitación estructural. (fig. 67 a 71)

La maquinaria de puesta en obra consta de una bomba de hormigón con su tolva de re-

mezclado y motor eléctrico, un compresor de aire, una bomba dosificadora de acelerante y

para la alimentación de la manguera por la que circula el hormigón hasta la boquilla, un

brazo articulado (con mando a distancia o robotizado) que soporta la manguera y la boqui-

lla, y un vehículo transportador del conjunto.

El hormigón se puede proyectar sobre cualquier posición de la superficie, plana o curva,

horizontal, inclinada o en techo, y se pone en obra por capas sucesivas.

El hormigón proyectado suele contener:

� Fibra de acero.

� Aditivo acelerante.

� Aditivo superfluidificante.

� En algunos casos humo de sílice para aumentar la resistencia del hormigón.

Contrariamente al hormigón convencional que se pone primero en obra y luego se com-

pacta, el hormigón proyectado se compacta simultáneamente a su colocación a causa del

impacto contra la superficie a hormigonar. En el momento del choque sobre la superficie

sobre la que se aplica se produce el rebote de una parte del material proyectado, que es

una de las características del procedimiento. Es necesaria mucha destreza para manejar el

dispositivo de proyección consiguiendo un resultado homogéneo con buena adherencia a la

superficie a tratar, con un rebote controlado y una buena soldadura entre las capas suce-

sivas.

El sistema descrito corresponde a la proyección por vía húmeda de manera que el hormi-

gón ya posee el contenido de agua necesario cuando alcanza la boquilla, a diferencia del

sistema de proyección por vía seca, en el que se incorpora el agua a una mezcla seca en la

propia boquilla de impulsión.

33

6.4. CURADO

El curado es una operación extraordinariamente importante en la consecución de un buen

hormigón. El curado es el proceso cuyo objeto es impedir la pérdida de la humedad nece-

saria durante la etapa inicial de la hidratación del cemento.

Un método frecuente de curar el hormigón es regarlo o pulverizarlo con agua, pero este

sistema, sobre todo el regado, si se aplica en las primeras horas después del hormigonado

puede arrastrar cemento de la superficie e incluso producir un efecto de deslavado. Para

evitarlo pueden utilizarse arpilleras mojadas o una capa de arena bien húmeda.

Por los procedimientos indicados y otros similares puede conseguirse un buen curado por

añadir agua para mantener el grado de humedad suficiente de la superficie del hormigón,

pero existe otro procedimiento de curado que se basa en impedir que se produzca la eva-

poración del agua de amasado. Consiste en disponer láminas de plástico (fig. 77) sobre la

superficie del hormigón, o emplear un compuesto de sellado (fig. 78) , que se extiende

sobre ella con pistola y crea una especie de revestimiento reflejante que impide la evapo-

ración.

Estos métodos pueden utilizarse separadamente o en combinación, y son de resultado

desigual. En general, los métodos en los que se añade agua producen una estructura de

poros más densa que los métodos que sólo impiden la desecación del hormigón.

La duración del curado depende de la cantidad, tipo y grado del cemento, del viento, tem-

peratura y humedad relativa del ambiente, de la incidencia de soleamiento directo, de la

relación a/c, del grado y clase de exposición de la pieza. Orientativamente (ver comenta-

rios de la EHE al artículo 71º), en condiciones medias, el curado debería durar unos 7 días.

En obra debe organizarse el curado teniendo en cuenta que debe mantenerse en los fines

de semana y días no laborables, por lo que deben preverse los turnos adecuados de per-

sonal o métodos de curado automatizados.

Durante el fraguado y primer periodo de endurecimiento del hormigón, deberá asegurarse el mante-nimiento de la humedad del mismo mediante un adecuado curado. Éste se prolongará durante el pla-zo necesario en función del tipo y clase del cemento, de la temperatura y grado de humedad del am-biente, etc. El curado podrá realizarse manteniendo húmedas las superficies de los elementos de hormigón, mediante riego directo que no produzca deslavado. El agua empleada en estas operaciones deberá poseer las cualidades exigidas en el Artículo 27º de esta Instrucción. El curado por aportación de humedad podrá sustituirse por la protección de las superficies mediante recubrimientos plásticos, agentes filmógenos u otros tratamientos adecuados, siempre que tales mé-todos, especialmente en el caso de masas secas, ofrezcan las garantías que se estimen necesarias pa-ra lograr, durante el primer periodo de endurecimiento, la retención de la humedad inicial de la masa, y no contengan sustancias nocivas para el hormigón.

34

Si el curado se realiza empleando técnicas especiales (curado al vapor, por ejemplo) se procederá con arreglo a las normas de la buena práctica propias de dichas técnicas, previa autorización de la Direc-ción Facultativa.

Uno de los métodos más eficaces para el curado del hormigón es el empleo de vapor, que

acelera considerablemente el endurecimiento. Se basa en que si dos piezas se someten a

un proceso de curado con intervalos de diferentes combinaciones de temperatura y tiempo

en que se mantiene tal temperatura, pero de forma que la suma de los productos de am-

bos parámetros es la misma en ambos casos , este proceso tiene el mismo efecto de cura-

do en ambas piezas. La madurez o maduración del hormigón es precisamente la suma de

productos de la temperatura a la que se somete la pieza por el tiempo en que actúa. Así

en ambos casos mencionados se tendría la misma maduración.

En tal caso, sometiendo a la pieza a un ambiente húmedo con temperatura entre 55ºC y

75ºC con presión de vapor lo más uniforme posible durante un cierto periodo de tiempo

(por ejemplo unas cuatro horas), puede conseguirse mucho más rápidamente un curado

igualmente eficaz que el proporcionado a temperatura ambiente.

Como puede comprenderse fácilmente, el curado al vapor, por su propia naturaleza y

medios de aplicación se utiliza casi exclusivamente en prefabricación.

7. PUESTA EN OBRA DEL HORMIGÓN: ASPECTOS SINGULARES

7.1. HORMIGONADO EN CONDICIONES ADVERSAS

Las obras se llevan a cabo al aire libre o en localizaciones en las que no resulta posible un

control total de las variables ambientales (temperatura, viento, humedad o lluvia, etc.) En

algunos casos incluso han de desarrollarse los trabajos en el subsuelo o bajo el agua, con-

dicionando notablemente el desarrollo de la mayoría de los procedimientos constructivos

y, en concreto, el de la puesta en obra del hormigón. En relación con los fenómenos me-

teorológicos, en ocasiones pueden producirse pausas en la ejecución que permitan reco-

brar unas condiciones ambientales de trabajo más favorables, pero no siempre resulta po-

sible. Analizaremos a continuación las razones que motivan la adopción medidas especia-

les para el hormigonado en condiciones adversas, cuáles son límites impuestos por la

normativa para adoptar tales medidas y, en definitiva, cuáles son las medidas más habi-

tuales para posibilitar la puesta en obra del hormigón en tales circunstancias.

En lo que sigue se apreciará que es imprescindible efectuar en obra un seguimiento preci-

so de la temperatura (y humedad relativa) ambientes, de forma que se disponga por una

parte de mecanismo de aviso para adoptar las medidas precisas (detectar las condiciones

adversas) y por otra de información para seleccionar tales medidas.

35

7.1.1. HORMIGONADO EN TIEMPO CALUROSO

Cuando se produce el hormigonado con temperaturas elevadas (tiempo caluroso), se pro-

duce una aceleración de fraguado del hormigón al aumentar la velocidad de hidratación

del cemento y aumenta la exigencia de agua a la mezcla, lo que conduce finalmente a una

resistencia más baja. Por otra parte, se dificultan las condiciones de puesta en obra al ser

el hormigón menos trabajable por la aceleración del fraguado. Cuando además sopla el

viento con fuerza, se produce evaporación, que como veremos más adelante, también de-

teriora a largo plazo la resistencia e incrementa la retracción.

Cuando el calor es excesivo (temperatura ambiente >40ºC) debería suspenderse el hor-

migonado. A continuación se transcribe parte del artículo 71 de la EHE que hace referencia

al hormigonado en tiempo caluroso:

Cuando el hormigonado se efectúe en tiempo caluroso, se adoptarán las medidas oportunas para evi-tar la evaporación del agua de amasado, en particular durante el transporte del hormigón y para re-ducir la temperatura de la masa. Estas medidas deberán acentuarse para hormigones de resistencias altas. Para ello los materiales constituyentes del hormigón y los encofrados o moldes destinados a recibirlo deberán estar protegidos del soleamiento. Una vez efectuada la colocación del hormigón se protegerá este del sol y especialmente del viento, para evitar que se deseque. Si la temperatura ambiente es superior a 40ºC o hay un viento excesivo, se suspenderá el hormigo-nado, salvo que, previa autorización expresa de la Dirección de Obra, se adopten medidas especiales.

Debe procurarse que la temperatura del hormigón en el momento del vertido sea inferior a

35ºC en el caso de estructuras normales y menor de 15ºC en el caso de grandes masas de

hormigón (por el calor de hidratación que se desprende).

Si no pueden conseguirse condiciones adecuadas para el hormigonado y no puede suspen-

derse éste, podría hormigonarse, previa autorización de la dirección de obra, si se toman

las siguientes precauciones:

� Prever todos los medios para que el suministro se produzca sin interrupciones y el

transporte, vertido y compactación del hormigón se realicen con la mayor rapidez

si la temperatura del hormigón a colocar se espera que exceda los 24ºC. Ello in-

cluye mayor número de vibradores (y en consecuencia de personal), por ejemplo.

� Solicitar un hormigón de consistencia suficientemente alta (por ejemplo fluida),

obtenida mediante aditivos plastificantes, como para posibilitar la puesta en obra

aún con una pérdida importante de agua.

� En caso de esperas imprevistas se protegerá el hormigón que se encuentre en el

camión hormigonera contra el viento y el sol, pudiéndose enfriar desde el exterior

la cuba con agua.

� Hormigonar en frentes reducidos los elementos superficiales (forjados, losas, sole-

ras, etc.).

36

� Utilizar pulverizadores que viertan una fina nube de agua para enfriar el aire, los

encofrados y las armaduras y para evitar la rápida evaporación del agua de ama-

sado en la superficie del hormigón vertido.

� Localizar exactamente y preparar las juntas de construcción.

� Dosificar el hormigón con la mínima cantidad de cemento posible.

� Utilizar cementos de bajo calor de hidratación.

� Mantener lo más frescos posible los áridos y el cemento.

� Efectuar el amasado con agua fría o incluso con hielo picado.

� Aumentar el agua de amasado para una misma consistencia.

� Emplear aditivos retardadores de fraguado, estabilizantes, plastificantes y super-

plastificantes o reductores de retracción.

� Hormigonar en horas de menos calor (al atardecer) o, por lo menos, evitar hacerlo

en las horas punta de calor.

� Proteger el hormigón para evitar la evaporación y comenzar cuanto antes el cura-

do. Para ello pueden emplearse tejadillos móviles, hojas de plástico, esteras de

paja convenientemente regadas, capas de arena constantemente húmedas, bal-

sas de agua (con el hormigón ya endurecido), inmersión en agua (ídem.) o pelícu-

las de curado (se pulverizan resinas sobre la superficie que polimerizan y forman

una película protectora que impide la evaporación del agua).

� Prolongar el curado y mantenerlo continuamente.

Si se produce el hormigonado de una pieza de grandes dimensiones (por ejemplo el cuer-

po de una presa o un elemento masivo de cimentación), deben tomarse precauciones

cuando la temperatura ambiente supere los 15ºC, ya que hay que contar con la elevación

de la temperatura producida por la reacción de hidratación.

7.1.2. HORMIGONADO EN TIEMPO FRÍO

Con bajas temperaturas se retrasa, e incluso puede llegar a impedirse, la hidratación del

cemento. Si el agua de amasado se hiela en el interior de los poros del hormigón poco en-

durecido se expande y produce la rotura del material.

Se entiendo por tiempo frío el que se experimenta en un periodo de tiempo en el que du-

rante más de tres días la temperatura media del aire es <5ºC o bien durante más de la

mitad del día la temperatura media del aire es <10ºC. Esta previsión debe motivar la

adopción de medidas especiales. Si se prevé que dentro de las cuarenta y ocho horas si-

guientes podría descender la temperatura ambiente por debajo de los cero grados centí-

grados, debería suspenderse el hormigonado. Tampoco debería hormigonarse si la masa

del hormigón se encuentra a una temperatura inferior a 5ºC en el momento del vertido.

A continuación se transcribe parte del artículo 71 de la EHE en que se hace referencia al

hormigonado en tiempo frío:

37

La temperatura de la masa del hormigón, en el momento de verterla en el molde o encofrado no será inferior a 5ºC. Se prohíbe verter el hormigón sobre elementos (armaduras, moldes, etc.) cuya temperatura sea infe-rior a cero grados centígrados. En general, se suspenderá el hormigonado siempre que se prevea que, dentro de las cuarenta y ocho horas siguientes, pueda descender la temperatura ambiente por debajo de los cero grados centígra-dos. En los casos en que, por absoluta necesidad, se hormigone en tiempo de heladas, se adoptarán las medidas necesarias para garantizar que, durante el fraguado y primer endurecimiento del hormigón, no se producirán deterioros locales en los elementos correspondientes, ni mermas permanentes apre-ciables de las características resistentes del material. En el caso de que se produzca algún tipo de da-ño, deberán realizarse los ensayos de información (véase Artículo 86º) necesarios para estimar la re-sistencia realmente alcanzada, adoptándose, en su caso, las medidas oportunas. El empleo de aditivos aceleradores de fraguado o aceleradores de endurecimiento o, en general, de cualquier producto anticongelante específico para el hormigón, requerirá una autorización expresa, en cada caso, de la Dirección de Obra. Nunca podrán utilizarse productos susceptibles de atacar a las armaduras, en especial los que contienen ión cloro.

Entre las medidas que pueden adoptarse para posibilitar el hormigonado en tiempo frío se

encuentran las siguientes, que deberán someterse a la aprobación de la dirección de obra:

• En la dosificación del hormigón utilizar valores de relación agua/cemento lo más

bajas posible y utilizar mayores contenidos de cemento o utilizar cementos de ma-

yor categoría resistente. Con ello se conseguirá acelerar la velocidad de endureci-

miento del hormigón, aumentar su temperatura y reducir el riesgo de helada.

• Utilizar aditivos anticongelantes.

• Utilizar aditivos reductores del agua de amasado, plastificantes o superplastifican-

tes, para bajar la relación a/c.

• Utilizar aditivos aceleradores de fraguado y endurecimiento para acelerar el desa-

rrollo de la resistencia.

• Proteger el hormigón fresco mediante dispositivos de cobertura o aislamiento o

mediante cerramientos para el calentamiento del aire que rodea al elemento es-

tructural recién hormigonado, en cuyo caso deberán adoptarse medidas para man-

tener la humedad adecuada.

• Calentar el agua de amasado sin que supere los 40ºC e incluso calentar los áridos

(mediante cañones de aire) sin que superen los 65ºC de media, para eliminar el

hielo y la escarcha.

• Procurar que la temperatura de las superficies que van a estar en contacto con el

hormigón esté tan próxima como sea posible a la del propio hormigón.

• No hormigonar sobre el terreno si está helado ni tampoco sobre el hormigón hela-

do.

• Retrasar el desencofrado de las piezas, incluidos costeros, cuando el encofrado ac-

túe como aislante (por ejemplo si es de madera).

• Colocar barreras contra las corrientes de aire.

38

7.1.3. HORMIGONADO CON LLUVIA

La presencia de una lluvia intensa previamente al hormigonado conduce a la formación de

charcos en los encofrados, de forma que si se produce el vertido del hormigón en esas

condiciones, se produce en la masa un aumento de la relación agua/cemento y la consi-

guiente pérdida de resistencia asociada. Si la lluvia se produce durante el hormigonado,

además del efecto anterior puede producirse deslavado.

Para posibilitar el hormigonado con lluvia deberían eliminarse previamente los charcos en

los moldes o encofrados y proteger las zonas a hormigonar de la lluvia, por ejemplo me-

diante plásticos o techados provisionales.

7.1.4. HORMIGONADO CON VIENTO

Con un viento excesivo se produce la evaporación de parte del agua necesaria para la

hidratación, lo que incrementa la retracción de la masa durante el fraguado y una menor

resistencia del hormigón a largo plazo.

Cuando el viento es excesivo debería suspenderse el hormigonado.

Para paliar los efectos debidos a la evaporación debida al viento podría solicitarse un hor-

migón con menor contenido de finos, humedecer bien los encofrados antes del vertido,

proteger inmediatamente el hormigón vertido y proceder a su curado cuanto antes.

7.1.5. HORMIGONADO BAJO EL AGUA

Únicamente debe colocarse el hormigón bajo el agua cuando no haya posibilidad de hacer-

lo al aire. Siempre se contará con la autorización de la dirección de obra.

El hormigón colocado bajo el agua no resulta tan uniforme como el colocado al aire. Hay

que colocarlo en macizos de regulares dimensiones, no en secciones delgadas.

No debe hormigonarse bajo el agua cuando ésta esté dotada de una velocidad superior a 3

m/seg o cuando su temperatura sea inferior a 2ºC.

La consistencia del hormigón debe ser suficientemente plástica para no tener que modelar

el hormigón bajo el agua, pero no demasiado fluida para evitar segregaciones.

El vertido debe hacerse de forma continua, para evitar la formación de capas. Preferible-

mente se hará mediante tuberías (tubería de bomba, tubo Tremie, etc.), que deben estar

siempre llenas para garantizar la continuidad del hormigonado y su extremo inferior debe

estar sumergido en el hormigón (preferiblemente más, pero al menos 20 cm por debajo de

la superficie, con objeto de que éste no pueda caer libremente a través del agua. De esta

39

forma únicamente se tendrá un hormigón de calidad deficiente por deslavado en la super-

ficie (a eliminar posteriormente si es necesario), precisamente por el efecto protector de

esta capa superior respecto al hormigón introducido desde el fondo. En el caso de tener

que interrumpirse el hormigonado, deberá sanearse la superficie antes de reanudarlo

hormigonando sobre ella, lo que se hará, por ejemplo mediante lanza de agua a presión.

El tubo Tremie (fig.78b) termina por su parte superior en una tolva para el vertido del hor-

migón o en un adaptador o embudo conectado a la tubería, en caso de bombearse. La

operación consta de tres fases: cebado del tubo, formación del bulbo y vertido. En el ce-

bado se debe llenar completamente de hormigón el tubo, sin contacto con el agua, para lo

cual puede hacerse bajar lentamente por el tubo un tapón perdido precediendo a la masa

de hormigón de manera que éste no tenga contacto con el agua. Para la formación del

bulbo se extiende progresivamente el hormigón en el fondo suspendiendo éste a unos 30

cm del fondo para evitar segregación y lavado; el hormigón va acumulándose y formando

un bulbo. El vertido se efectúa en el interior del bulbo. El peso del hormigón contenido en

el tubo debe ser en todo caso superior a la presión hidrostática ejercida por el agua.

Existen otros procedimientos de hormigonado bajo el agua, como mediante hormigón en-

sacado, hormigón inyectado, hormigonado en talud de avance u hormigonado por cuba, a

los que nos referiremos en los temas correspondientes a su empleo.

Es conveniente evitar el contacto del hormigón con el agua de mar por lo menos durante

los diez primeros días, por lo que se evitará su desencofrado antes de ese periodo.

7.2. JUNTAS DE HORMIGONADO

Cuando el elemento de hormigón no pueda hormigonarse de una vez, hay que contar con

que se van a producir juntas de construcción creadas por las interrupciones de hormi-

gonado. En las secciones en que se producen estas juntas se puede producir una disminu-

ción muy notable de la resistencia a tracción y cortante de la pieza, y además se pueden

alterar de manera inadmisible las condiciones de durabilidad al no conseguirse el monoli-

tismo suficiente como para proteger a las armaduras de la penetración de humedad o

agentes agresivos. Por lo anterior, las juntas deben disminuirse al mínimo posible.

Es deseable que estas discontinuidades se prevean de antemano en la fase de proyecto,

señalando su posición en los planos para que en la ejecución se materialicen de acuerdo

con lo previsto, aunque haya que desperdiciar hormigón sobrante. Si el proyecto no con-

tiene una especificación completa de la posición y tratamiento de las juntas, debe decidir

la dirección de obra sobre las medidas a adoptar.

Las juntas deben establecerse en las secciones menos solicitadas de las piezas, alejándose

por tanto de las zonas en que las armaduras estén sometidas a las máximas tracciones, y

el plano de las juntas (la superficie del hormigón) debería ser lo más perpendicular posible

40

a la dirección de la máxima compresión en la sección elegida. Con ello se disminuirá el

riesgo de una pérdida apreciable de seguridad local en la pieza. Por ejemplo, en el hormi-

gonado de soportes inclinados, las juntas de hormigonado no deberían ser horizontales,

sino perpendiculares a la directriz del soporte.

Por otra parte, para conseguir y una buena unión entre el primer hormigón vertido y el

posterior, debe establecerse, a ser posible en proyecto, el procedimiento de preparación

de la superficie de contacto.

Las juntas de hormigonado, que deberán, en general, estar previstas en el proyecto, se situarán en dirección lo más normal posible a las tensiones de compresión, y allí donde su efecto sea menos per-judicial, alejándolas, con dicho fin, de las zonas en las que la armadura esté sometida a fuertes trac-ciones. Se les dará la forma apropiada que asegure una unión lo más íntima posible entre el antiguo y el nuevo hormigón. Cuando haya necesidad de disponer juntas de hormigonado no previstas en el proyecto se dispondrán en los lugares que apruebe la Dirección de Obra, y preferentemente sobre los puntales de la cimbra. No se reanudará el hormigonado de las mismas sin que hayan sido previamente examinadas y apro-badas, si procede, por el Director de Obra. Si el plano de una junta resulta mal orientado, se demolerá la parte de hormigón necesaria para pro-porcionar a la superficie la dirección apropiada. Antes de reanudar el hormigonado, se retirará la capa superficial de mortero, dejando los áridos al descubierto y se limpiará la junta de toda suciedad o árido que haya quedado suelto. En cualquier ca-so, el procedimiento de limpieza utilizado no deberá producir alteraciones apreciables en la adheren-cia entre la pasta y el árido grueso. Expresamente se prohíbe el empleo de productos corrosivos en la limpieza de juntas. Se prohíbe hormigonar directamente sobre o contra superficies de hormigón que hayan sufrido los efectos de las heladas, En este caso deberán eliminarse previamente las partes dañadas por el hielo. El Pliego de Prescripciones Técnicas Particulares podrá autorizar el empleo de otras técnicas para la ejecución de juntas (por ejemplo impregnación con productos adecuados), siempre que se hayan jus-tificado previamente, mediante ensayos de suficiente garantía, que tales técnicas son capaces de pro-porcionar resultados tan eficaces, al menos, como los obtenidos cuando se utilizan los métodos tradi-cionales.

7.2.1. JUNTAS PREVISTAS EN PROYECTO.

Además de las razones expuestas para que el proyecto contenga la posición y tratamiento

superficial del hormigón en las zonas de juntas de construcción o juntas de hormigo-

nado, pueden existir otras motivaciones para efectuar esta especificación, por desearse

coincidencia entre las juntas de hormigonado (debidas al proceso de ejecución) y las jun-

tas de contracción o de dilatación (previstas para absorber deformaciones o desplazamien-

tos).

Las juntas de contracción o juntas de retracción se diseñan para posibilitar el libre

acortamiento (por retracción) de una pieza o parte de ella, de forma que al hormigonar la

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parte adyacente no se produzcan roturas provocadas por las tensiones generadas por la

coacción al libre acortamiento.

Las juntas de dilatación se prevén para posibilitar la libre deformación de alargamiento

o acortamiento asociada a los cambios de temperatura o humedad.

7.2.2. JUNTAS NO PREVISTAS EN EL PROYECTO.

A pesar de la previsión de proyecto, puede suceder que por retrasos en la llegada del

hormigón suministrado, interrupciones debidas a causas meteorológicas, averías u otras

muy diversas, se produzca una interrupción en el hormigonado e incluso pase tiempo sufi-

ciente (una hora) como para que haya comenzado el proceso de fraguado o incluso se

haya producido el endurecimiento del hormigón ya vertido. Si se hormigona contra esta

superficie endurecida se producirá una discontinuidad (junta fría) que obligará a la adop-

ción de medidas especiales.

Si el hormigón inicialmente vertido todavía está fresco (ha pasado menos de una hora),

puede hormigonarse contra la superficie.

Si ha transcurrido más de una hora, antes de reanudar el hormigonado, y no hay una

especificación clara en proyecto para resolver la incidencia, deberá producirse la inspec-

ción de la dirección de obra, retirar la capa superficial de lechada y áridos mal adheridos,

limpiarla con agua humedeciendo bien la superficie de contacto y eliminando la suciedad,

y hormigonando contra la superficie cuando ésta se encuentre húmeda pero sin charcos.

En definitiva se trata de conseguir una textura superficial de árido grueso visto y un esta-

do de superficie humedecida mate (sin brillos de encharcamientos).

7.3. HORMIGONES ESPECIALES

Además del hormigón convencional, que es el objeto central de este tema, existen actual-

mente otros tipos de hormigones estructurales de gran interés para muchas aplicacio-

nes. Independientemente de que en los temas de la asignatura relativos a sus respectivos

campos de utilización más frecuentes hagamos nuevamente referencia a su empleo, des-

cribiremos a continuación sus características fundamentales, y en los apartados siguientes

sus diferencias con los hormigones convencionales, en relación con su puesta en obra.

Conviene señalar que la Instrucción EHE, en su artículo 72º establece que:

El Autor del Proyecto o la Dirección Facultativa podrán disponer o, en su caso, autorizar a propuesta del Constructor, el empleo de hormigones especiales que pueden requerir de especificaciones adicio-nales respecto a las indicadas en el articulado o condiciones específicas para su empleo, de forma que permitan satisfacer las exigencias básicas de esta Instrucción.

42

Cuando se empleen hormigones reciclados u hormigones autocompactantes, el Autor del Proyecto o la Dirección Facultativa podrán disponer la obligatoriedad de cumplir las recomendaciones recogidas al efecto en los Anejos nº 15 y 17 de esta Instrucción, respectivamente. El Anejo nº 14 recoge unas recomendaciones para el proyecto y la ejecución de estructuras de hormi-gón con fibras, mientras que el Anejo nº 16 contempla las estructuras de hormigón con árido ligero. Además, cuando se requiera emplear hormigones en elementos no estructurales, se aplicará lo esta-blecido en el Anejo nº 18.

7.3.1. HORMIGONES CON FIBRAS

Los tipificados en la EHE se definen los hormigones reforzados con fibras (HRF) como

aquellos hormigones que incluyen en su composición fibras cortas, discretas y aleatoria-

mente distribuidas en su masa. Pueden tener aplicación estructural o no estructural e in-

cluso el empleo de las fibras puede implicar la sustitución parcial o total de la armadura en

algunas aplicaciones.

La adición de fibras es admisible en hormigones en masa (HMF), armados (HAF) o preten-

sados (HPF).

Pueden utilizarse varios procedimientos sancionados por la práctica para incorporar las fi-

bras a la masa del hormigón, pero en caso de utilizarse otro sistema debe explicitarse el

empleado.

Las fibras (fig 79 y 80) son elementos de corta longitud y pequeña sección que se incorpo-

ran a la masa del hormigón a fin de conferirle ciertas propiedades específicas. Pueden ser

fibras estructurales o no estructurales según puedan considerarse en el cálculo de la res-

puesta de la sección de hormigón o se utilicen para mejorar otras propiedades como por

ejemplo el control de la fisuración por retracción, o el incremento de la resistencia al fue-

go, abrasión o impacto.

De acuerdo con su naturaleza, las fibras se clasifican en:

- Fibras de acero (trefiladas, cortadas en láminas, extraídas por rascado en caliente

u otras).

- Fibras poliméricas (monofilamentos extruidos y láminas fibriladas).

- Otras fibras orgánicas (fibras de vidrio).

La adición de fibras con función estructural puede ahorrar la malla de reparto en piezas

con recubrimientos superiores a 50 mm.

El empleo de fibras de acero mejora en general la resistencia a la erosión.

Pueden emplearse las fibras con cualquier clase de exposición ambiental, pero en clases

de exposición a ambientes más agresivos debe justificarse su empleo y la no reactividad

43

de sus materiales con las sustancias químicas agresivas (en caso de clases específicas de

exposición por ataque químico. Una alternativa de fibras metálicas en ocasiones viable en

ambientes agresivos es el empleo de aceros inoxidables, galvanizados o resistentes a la

corrosión.

Desde el punto de vista de la ejecución deben tenerse en cuenta los siguientes aspectos:

� El empleo de fibras puede disminuir la docilidad del hormigón, lo que debe tenerse

en cuenta al proyectar o al solicitar la consistencia del hormigón cuando la adición

de fibras se produce en obra. Se recomienda una consistencia medida en ensayo

de cono de Abrams de 9. En cualquier caso, el aumento de consistencia no se

compensará modificando la dosificación prevista de agua, sino utilizando aditivos

reductores de agua.

� El vertido debe realizarse de forma continua, sin interrupciones que pudieran oca-

sionar discontinuidades en la distribución de las fibras.

� Para un mismo asiento de cono, un hormigón con fibras requiere menor tiempo de

vibrado.

� La compactación genera una orientación preferencial de las fibras, lo que debe te-

nerse en cuenta en función de la mejora de propiedades prevista (con vibradores

de superficie se sitúan paralelas a la superficie encofrada, y con vibradores inter-

nos tangenciales al diámetro externo del vibrador, por ejemplo.

7.3.2. HORMIGONES RECICLADOS

El hormigón reciclado (HRM ó HRA) es el fabricado con árido grueso reciclado proceden-

te del machaqueo de residuos de hormigón. Salvo estudios específicos se limita el conte-

nido de árido grueso reciclado al 20% en peso sobre el contenido total de árido grueso.

Su empleo se reduce al hormigón en masa o armado (de resistencia no superior a 40

N/mm2), quedando excluido su empleo en hormigón pretensado.

Desde el punto de vista de ejecución estos hormigones no presentan grandes diferencias

con los convencionales, salvo que para conseguir la consistencia deseada precisan: o una

mayor cantidad de agua para compensar la mayor absorción por el árido reciclado, o pre-

saturar éste, o añadir plastificantes o superplastificantes. En hormigones bombeados pue-

de ser necesario ajustar la dosificación para que no se altere por el bombeo la homogenei-

dad del hormigón.

44

7.3.3. HORMIGONES LIGEROS

Hormigón ligero estructural es aquel hormigón, de estructura cerrada, cuya densidad apa-

rente, medida en condición de seco hasta peso constante es inferior a 2 t/m3 pero superior

a 1,2 t/m3 y que contiene una cierta proporción de árido ligero, tanto natural como artifi-

cial. No se incluyen en este grupo los hormigones celulares, tanto de curado estándar co-

mo de curado en autoclave.

Los áridos ligeros a emplear en hormigones estructurales pueden ser naturales, como las

arcillas, piedra pómez, pizarras o esquistos expandidos, o artificiales, a partir de materias

primas como las cenizas volantes.

Con excepción de su deficiente comportamiento frente a la erosión (los áridos ligeros sue-

len ser blandos), los hormigones de áridos ligeros tienen un comportamiento similar a los

convencionales desde el punto de vista de la durabilidad.

Para evitar compresiones excesivas y hendimientos en zonas de curvatura de barras, éstas

se doblarán con mandriles de diámetro no inferior a 1,5 veces los de hormigón convencio-

nal, y los grupos de barras se reducen a dos barras.

Desde el punto de vista de la ejecución, un HLE exige mayor energía de vibración que uno

convencional, pero la tendencia a la flotación del árido ligero exige un acabado superficial

que sea adecuado para presionarlo hasta introducirlo en la masa y que quede recubierto

por la lechada. En el caso de puesta en obra por bombeo, debe considerarse que el efecto

de la presión se traduce en la pérdida de docilidad debida a la absorción de agua por el

árido ligero; cuando cesa, se produce un incremento de la relación a/c y consiguientemen-

te pérdida de resistencia.

7.3.4. HORMIGONES AUTOCOMPACTANTES

Se define como hormigón autocompactante, aquel hormigón que, como consecuencia

de una dosificación estudiada y del empleo de aditivos superplastificantes específicos, se

compacta por la acción de su propio peso, sin necesidad de energía de vibración ni de

cualquier otro método de compactación, no presentando segregación, bloqueo de árido

grueso, sangrado, ni exudación de la lechada y puede extenderse en el interior del enco-

frado, rellenándolo de forma natural, pasando fácilmente entre las barras de la armadura.

El hormigón autocompactante añade a las propiedades del hormigón convencional, en

cualquiera de las clases resistentes, la propiedad de autocompactabilidad antes descrita.

Evidentemente el hormigón autocompactante encuentra sus principales campos de aplica-

ción en situaciones de gran densidad de armaduras, o zonas de difícil acceso en encofra-

dos complicados o con poco espacio a hormigonar (techos de túneles con encofrados cur-

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vos, piezas de poco espesor, estructuras mixtas de acero-hormigón con secciones huecas

complejas, prefabricación, etc.), cuando se requiere un buen acabado superficial, cuando

se requiere acortar el tiempo de puesta en obra (al eliminar la compactación externa), etc.

Permiten su inyección en encofrados para hormigonar de abajo a arriba.(fig. 81)

Presenta una cierta gelificación tixotrópica que puede remediarse con ligera agitación du-

rante el transporte y que resulta beneficiosa en el hormigón vertido porque se reducen las

fugas en las juntas y la presión sobre los encofrados.

El método más común de puesta en obra del HAC es por bombeo. Por canaleta o tolva es

necesario tener presentes algunos aspectos: evitar sacudidas o vibraciones que causen

segregación, evitar el estancamiento prolongado de la mezcla en la tolva que puede pro-

ducir rigidez tixotrópica

Los hormigones autocompactantes poseen unas propiedades en estado fresco que les con-

fieren una docilidad que no puede ser evaluada mediante su asiento en el cono de Abrams

(existiendo ensayos específicos para valorar su fluidez, resistencia al bloqueo y de resis-

tencia a la segregación).

Su tipificación se detalla con la expresión

T-R/(AC-E+AC-V+AC-RB)TM/A

Donde T, R, TM y A tienen los mismos significados que en los hormigones convencionales

y AC-E, AC-V y AC-RB representan las clases correspondientes (escurrimiento, viscosidad

y resistencia al bloqueo).

Desde el punto de vista de su puesta en obra, los hormigones autocompactantes requie-

ren:

• Extremar las medidas para evitar la desecación durante la fabricación, transporte,

puesta en obra y curado, en las primeras horas.

• Realizar un buen curado que evite la desecación superficial y los efectos de la retrac-

ción plástica a la que estos hormigones pueden resultar más vulnerables que los de

compactación convencional.

• No someter en general a estos hormigones a un proceso de compactación. Debe evi-

tarse la vibración del hormigón autocompactante ya que contribuye significativamente

a la segregación del árido grueso. En algunas ocasiones, rigurosamente controladas

puede admitirse una vibración suave.

• Tener en cuenta el incremento de presión en caso de ponerse por bombeo.

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• El empuje sobre los encofrados es prácticamente hidrostático con peso específico 2,4

T/m3.

• No colocar el hormigón a más de 10 m desde el punto de vertido.

• Colocar la manguera de bombeo lo más próxima posible al fondo del encofrado para

obtener un buen acabado superficial y la menor oclusión de aire posible.

7.4. HORMIGONES NO ESTRUCTURALES

La Instrucción EHE define los hormigones de uso no estructural como aquéllos que no

aportan responsabilidad estructural a la construcción pero que colaboran en mejorar las

condiciones de durabilidad del hormigón estructural o que aportan el volumen necesario

de un material resistente para conformar la geometría requerida para un fin determinado.

Se pueden clasificar en dos clases:

7.4.1. HORMIGÓN DE LIMPIEZA (HL)

Es un hormigón que tiene como fin evitar la desecación del hormigón estructural durante

su vertido así como una posible contaminación de éste durante las primeras horas de su

hormigonado. El único hormigón utilizable para esta aplicación se tipifica de la siguiente

manera:

HL-150/C/TM

Como se indica en la identificación, la dosificación mínima de cemento será de 150 kg/m3.

La letra C hace referencia a la letra inicial del tipo de consistencia: Seca, Plástica, Blanda,

Fluida o Líquida. La designación TM corresponde al tamaño máximo del árido en milíme-

tros, que se recomienda sea inferior a 30 mm, al objeto de facilitar la trabajabilidad de es-

tos hormigones. Así pues, un hormigón de limpieza podría designarse, por ejemplo, como

HL-150/B/20.

7.4.2. HORMIGÓN NO ESTRUCTURAL (HNE)

Hormigón que tiene como fin conformar volúmenes de material resistente. Ejemplos de

éstos son los hormigones para aceras, hormigones para bordillos y los hormigones de re-

lleno.

La resistencia característica mínima de los hormigones no estructurales será de 15 N/mm2.

Debido a la baja resistencia que requieren estos hormigones y, consecuentemente, bajos

contenidos de cemento, entre sus requisitos no parece necesario que deba consignarse en

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su designación ningún tipo de referencia al ambiente, resultando por tanto para los hormi-

gones no estructurales (HNE) la siguiente tipificación:

HNE-15/C/TM

Las especificaciones C y TM obedecen a los mismos significados indicados para el apartado

precedente. En este caso, se recomienda que el tamaño máximo del árido sea inferior a 40

mm, al objeto de facilitar la puesta en obra de estos hormigones. Entonces podría especi-

ficarse un hormigón, por ejemplo como HNE-20/P/30.

En el empleo de estos hormigones para ejecución de pavimentaciones, acerados y en ge-

neral, en elementos hormigonados con grandes superficies expuestas deben procurarse

adecuadas condiciones de curado para evitar la aparición de fisuras, especialmente en

condiciones ambientales adversas (alta temperatura y/o baja humedad relativa y/o viento

excesivo).

Es importante no confundir los hormigones no estructurales con los hormigones en masa,

para los que sí se admite su empleo como hormigones estructurales, cumpliendo lógica-

mente las prescripciones de la normativa vigente.