PASADO Y FUTURO DE LOS HORMIGONES
José Calvo López
HORMISSA-Hormigones del Sureste, S. A.
La lección del Pantheon
Toba y piedra pómez
Toba
Travertino y toba
Travertino
Hormigones ‘buenos’ y ‘malos’ • No hay hormigones buenos o malos • Sino hormigones adaptados o inadaptados a un uso particular • Vamos a ver cada vez más hormigones para a usos específicos:
• Hormigones con áridos reciclados • Hormigones con fibras • Hormigones aligerados • Hormigones drenantes • Hormigones pesados • Hormigones autocompactantes y autonivelantes • Hormigones con color y textura • Hormigón translúcido • Hormigones antibacterianos
Hormigón estructural
• El hormigón estructural es una tecnología madura • Los cambios pueden venir por dos vías
• Mejora continua > Hormigón de medias y altas prestaciones • Condicionantes externos > Racionalización energética y reciclaje
• Mejora de la durabilidad • Reducción de costes económicos y ambientales de la de-construcción
Hormigones con árido reciclado • No se pueden reutilizar piezas de hormigón completas
• Pero sí podemos reciclar el árido grueso (50% del hormigón en peso)
• Método: • Separación previa manual o mecánica de otros residuos • Trituración con separación de férricos • Limpieza por aire o agua • Cribado final
• Limitación al 20 % del árido grueso en hormigón estructural • Mayor absorción (hasta 7%) • Presencia de plástico, madera, yeso, ladrillo, vidrio, materia orgánica, aluminio, asfalto • Desclasificados inferiores limitados 5% • Cloruros y sulfatos como en áridos naturales o de machaqueo • Es esencial comprobar la etiqueta de Marcado CE
Adiciones al cemento y al hormigón
• Desde los años 70 se emplean adiciones al cemento / hormigón para • Reducir consumo energético • Reciclar cenizas de centrales térmicas • ‘Domesticar’ la curva de resistencia por edades y problemas fraguado rápido
• Exceso de capacidad eléctrica y costes crecientes electricidad • Declive del sector siderúrgico en España • Disyuntiva:
• O seguimos emitiendo gases de efecto invernadero en fábricas de cemento • O buscamos ‘nuevas adiciones’
• Otras adiciones > Filler calizo
Hormigón de bajas prestaciones
• Años 60: Hormigón obra típicamente 6-9 N/mm2 reales • Años 70: Centrales de hormigón preparado: resistencia típica 15 N/mm2
• Ausencia práctica de control de resistencia • Aditivos para hormigones especiales: cloruro cálcico
• Años 80: Aparición en la práctica del control del hormigón en VPO • Años 90: Aparecen clases de exposición, pero no se aplican en la práctica
• Generalización de los aditivos de línea • Años 00: Resistencia mínima 25 N/mm2
• Las clases de exposición entran en la designación del hormigón • Años 10: Control sistemático por certificación o estadística
Hormigón de altas prestaciones
• Hormigón de altas prestaciones: Resistencia / Durabilidad • Reductores de agua de alta eficacia > Relación a / c baja, alrededor de 0,30 – 0,35
• Agua imprescindible hidratación > Alta compacidad • Propiedades reológicas del aditivo > Limitación de segregación
• Compacidad adicional por humo de sílice • Esto genera alta resistencia + alta durabilidad • Además densidad = hormigón convencional > reducción peso propio
• Empleo estructural: pilares en altura / vigas de gran luz • Empleo para alta durabilidad: más allá de la EHE-08 (Qd, Qe, Qf)
• Sobrecostes • Reductores de agua de alta eficacia • Cemento I-52,5 • Áridos seleccionados
• Compensados por disminución secciones y ganancia de superficie
Hormigón de altas prestaciones
Hormigón de medias prestaciones
• El hormigón de altas prestaciones queda reservado a aplicaciones especiales
• Pero la tecnología del hormigón de alta resistencia se puede aplicar a hormigones estándar:
• Empleo de reductores de agua de alta eficacia, como aditivo único / sinergia • Empleo de áridos seleccionados y certificados • Control de la permeabilidad del hormigón • Empleo probetas cúbicas / cilíndricas pulidas
Hormigones con fibras • Fibras de acero:
• Empleo: Sustituto (cuestionado) de la armadura
• Fibras de polipropileno: • Empleo: soleras para evitar fisuraciones • Se puede combinar con mallazo para mayor seguridad
• Provoca aumentos de consistencia importantes • A compensar con agua de amasado o mayor dosificación aditivo
• Designación: • Estructurales: T – R / f-R1-R3 / C / TM-TF / A (tipo fibra, flexotracción, tamaño) • No estructurales:
• T – R / f-CR / C / TM-TF / A (control de retracción) • T – R / f-RF/ C / TM-TF / A (resistencia al fuego) • T – R / f-O / C / TM-TF / A (otros usos)
Hormigones aligerados
• Tan antiguos como el Pantheon • Pero no hay materiales de construcción ligeros y compactos • Se basan en creación de poros
• ¿Nos interesa que el hormigón sea permeable al aire y al agua?
• Métodos: • Inclusión de aire / hormigón celular: las burbujas de aire obstruyen los capilares • Árido ligero: arcilla expandida o grava volcánica • Árido unimodular: más interesante para drenantes
• Además, la porosidad juega en contra de la resistencia • Pero puede buscarse un término medio
• Es posible el hormigón aligerado estructural con arlita estructural, pero pesa más
Hormigones aligerados
Hormigones drenantes
• Empleo en pavimentos, como los antiguos caminos de grava
• Aquí la permeabilidad no es un inconveniente, sino una ventaja
• Empleo de árido casi unimodular • Predominio del árido grueso / medio • Cemento necesario • Arena imprescindible para unir los granos de árido grueso y reducir la aspereza
• Empleo como hormigón en masa
Hormigones drenantes
Hormigones pesados
• Empleados como barrera ante radiaciones • Refugios nucleares • Aplicaciones médicas, rayos X
• Se emplea barita, una roca de densidad alta alrededor de 4 g/cm3 • Frente 2,5-3 g/cm3 de rocas usuales
• Cuestiones a tener en cuenta: • Precio elevado de la barita (o muy bajo de otros áridos) • Limitación de transporte a 32.000 kg incluyendo
• Cabeza • Remolque • Hormigonera • Carga de hormigón
• A su vez, la limitación de transporte influye en el precio
Hormigones autocompactantes / morteros autonivelantes
• Reducen o anulan la necesidad de compactación (vibrador, regla vibrante, etcétera) • Métodos de fabricación:
• Reductores de agua de alta eficacia / reductores específicos para autocompactante • Propiedades reológicas del aditivo son esenciales • Incremento de cemento / finos / filler
• Métodos de ensayo: • Escurrimiento • Caja en L • Anillo japonés
• Ventajas: • Reducción de tiempos y plazos • El ahorro de compactación compensa el sobrecoste de fabricación • El técnico tiene seguridad de que el hormigón está adecuadamente compactado
• Probablemente, el hormigón del futuro
Hormigón convencional de pavimentos
Hormigones autocompactantes / morteros autonivelantes
Hormigones autocompactantes
Hormigones con textura
• Desactivados • El desactivante impide el fraguado de la lechada superficial • Aplicación:
• Encofrado (pilares, muros) • Inmediatamente después de verter y nivelar (pavimentos)
• Posteriormente se limpia con agua a presión • Resultado: árido grueso aparente en paramentos vistos
• Impresos • Sobre un hormigón de pavimentos se aplica una ‘capa de rodadura’
• Coloreada, árido muy fino y más resistente
• Posteriormente se aplican moldes planos de goma • Están en una fase inicial: se imita la apariencia de otros materiales • Probablemente evolucionarán hasta encontrar texturas más originales
Hormigones con textura
Hormigones blancos, negros y de color
• Blancos: cemento blanco
• Negros y oscuros: colorante
• Claros y medios: cemento blanco y colorante • Aspectos a tener en cuenta:
• Los precios del cemento blanco son elevados • Los precios del colorante son muy elevados • Para obtener resultados óptimos, es preciso limpiar la planta • Especialmente en hormigones claros, pero también en oscuros • Y dedicarla en exclusiva a este hormigón • Aplicable en obras con volúmenes importantes de hormigón coloreado • Debe de concentrarse en el tiempo • Si no, es preferible ejecutarlo en obra con control muy estricto
Hormigones blancos / negros
Hormigones de color
Hormigón translúcido
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