lunes, 24 de agosto de 2009

Hormigon autocompacto y glenium un compromiso perfecto

 

INTRODUCCIÓN

En apenas 50 años la industria de fabricación de hormigón ha experimentado notables avances, relatados amplia y acertadamente en este artículo, cuyo colofón lo constituye el último hito en la tecnología del hormigón: el HAC (Hormigón Autocompacto).

De la misma forma en que anteriormente los plastificantes y superfluidificantes aportaron en sendas etapas avances decisivos en los procesos constructivos que utilizaban hormigón, hoy el HAC abre las puertas a un nuevo estilo de construir con hormigón.

Este nuevo concepto, HAC, aporta muchas ventajas en materias como seguridad de puesta en obra, durabilidad del hormigón y en salud y seguridad en el trabajo.

La seguridad de una puesta en obra correcta, con elementos compactos y acabados impecables dependía hasta ahora, en buena parte de la operación de vibrado. Con el hormigón autocompacto se obtienen excelentes acabados sin necesidad de vibrado. El hormigón rellena perfectamente el encontrado aprovechando la energía potencial proporcionada por su propio peso. Es decir, se elimina la dependencia de la pericia de los operarios.

La durabilidad del hormigón es directamente proporcional a la compacidad y a la relación agua/cemento presente en la parte del hormigón cercana a la superficie. Mediante el uso de hormigón autocompacto, la reducida relación agua/cemento propia de éstos se mantiene invariable en toda la masa (pues no existe vibrado que desplace el agua), lo que garantiza, junto con los acabados superficiales más compactos una mayor durabilidad.

Por último, la seguridad en el trabajo del personal de la obra y el respeto a su integridad en temas de salud, se refuerzan considerablemente con la utilización del HAC (Hormigón Autocompacto), pues se elimina una de las tareas más incómodas, el vibrado, de la puesta en obra del hormigón. Y con ello el intenso ruido producido por los vibradores de gran intensidad, cuya utilización era de uso obligado hasta hoy.

Estamos, pues, ante una nueva etapa de la tecnología del hormigón, que favorece la consecución de hormigones de mucha mayor calidad y unas óptimas condiciones de colocación.

ANTECEDENTES

Hagamos un rápido recorrido cronológico de nuestra experiencia, sobre los hitos que han marcado la calidad del hormigón en las obras de edificación en España, desde el comienzo del empleo de aditivos. A partir del hormigón vibrado convencional, el hormigón autonivelante y hasta el hormigón autocompacto.

AÑO 1955: Hormigón vibrado convencional

Durante estos tiempos se empezaron a utilizar los fluidificantes basados en lignosulfonatos, sin apenas purificar, procedentes de los residuos industriales de la fabricación de papel. Su rendimiento era aceptable (8% de reducción de agua de amasado) aunque con efectos secundarios negativos notables. Los aireantes de resina Vinsol saponificada también entraron en estos años, pero también con efectos secundarios negativos. El grupo MBT marcó un pasó adelante con su plastificante en polvo POZZOLITH 8, de bastante mejor calidad que los convencionales de la época, pero aun así no exento de efectos secundarios.

En las obras se "peleaba" milímetro a milímetro la consistencia del hormigón en el cono de Abrams. Más cono, más agua, y evidentemente menos calidad. El cono era el parámetro más llamativo e inmediatamente relacionado con de la calidad del hormigón.

Dada su normalmente consistencia seca, la calidad del hormigón colocado en obra (de forma lenta y laboriosa) dependía fundamentalmente de la ejecución. Consecuentemente, los errores de ejecución eran excesivos, del 40%. Según el boletín del GEO, Nº 10 de 1992, la encuesta sobre patología del hormigón daba la siguiente distribución de errores:

Ejecución : 40% Proyecto : 25% Acciones imprevistas : 18% Materiales : 17%

basf03_img_0

AÑO 1970: Hormigón autonivelante y hormigón de alta resistencia

Se comenzaron a utilizar en la Obra Civil los primeros superfluidificantes procedentes de Japón y Alemania. Los superplastificantes basados formaldehído naftalen-sulfonados se desarrollaron en Japón, con resultados espectaculares (el mítico Mighty). También se introdujeron las melaminas alemanas (los excelentes aditivos MELMENT y MELCRET, aun gama esencial dentro de la gama de superplastificantes actuales relacionados con el mundo del hormigón).

Una de las primeras obras relevantes de edificación en la que se empleó hormigón autonivelante en España en la que colaboramos fue Torre Europa (Miguel Oriol, 1982) en Azca, Madrid. En su cimentación, muy armada, se utilizó hormigón autonivelante, (consistencia fluida en el cono de Abrams). El resultado fue espectacular por la calidad del propio hormigón. Una reducción del agua de amasado del orden del 25%, sin efectos secundarios negativos y por la rapidez, facilidad y garantía en la ejecución.

En esta obra se utilizó el mismo aditivo superplastificante/reductor de agua de alta actividad (basado en condensados de formaldehído-naftaleno sulfonado) para la consecución de hormigón de elevadas prestaciones para la construcción de los pilares.

Con la entrada de los aditivos superplastificantes, se redujeron considerablemente los errores de ejecución y se mejoró enormemente en la calidad del hormigón. La calidad del hormigón ya no dependía de su consistencia, sino de la relación A/C. En consecuencia, el cono de Abrams comenzó a perder protagonismo y quedó solamente como medida de control en obra.

basf03_img_1

HORMIGÓN AUTOCOMPACTO (HAC)

Son conocidos ya los parámetros que influyen en la durabilidad del hormigón, y del mismo modo, que las exigencias sobre la confección de estructuras y elementos más durables aumentan progresivamente. Sin ir más lejos, la nueva instrucción (EHE-98) es un reflejo de ello.

La durabilidad del hormigón depende en primer grado de la formulación de este. En este sentido, los parámetros básicos son la relación A/C y la cantidad de cemento (bien definidos ya en la nueva instrucción). Estos parámetros son controlables en el diseño de la mezcla y por lo tanto, en cierta manera, previsibles. En segundo plano aparece el factor puesta en obra. Sin duda alguna, una perfecta formulación del hormigón puede perder todas sus propiedades debido a una mala puesta en obra (desde la adición de agua en el camión hasta un defectuoso o incluso excesivo vibrado). En consecuencia, la durabilidad del hormigón depende también, e incluso en mayor medida, de su puesta en obra. El problema de este aspecto es que, a diferencia del diseño de la mezcla, es un parámetro no controlable y ni mucho menos previsible. La ejecución queda en manos del operario de la obra, que en la mayoría de ocasiones no entiende o no conoce los parámetros que pueden afectar positivamente o negativamente las propiedades del hormigón que manipula. En resumen, la durabilidad del hormigón se ve altamente afectada por las características de la puesta en obra.

En otro contexto, las exigencias de la mejora de las condiciones ambientales de obra también aumentan progresivamente. Eliminar los ruidos producidos por el vibrador es un aspecto a considerar, tanto para los operarios de la obra como para el entorno.

Reflejado el panorama, la solución debería ser un hormigón cuyas propiedades quedaran garantizadas única y exclusivamente en el momento de su diseño, independientemente de su ejecución. Esto sería una garantía de calidad y de seguridad. Así pues, los últimos desarrollos en la tecnología del hormigón se han centrado en la elaboración de hormigones autocompactables, que gracias al avance de la química implicada en la construcción han permitido el nacimiento de lo que hoy nombramos hormigón autocompacto, el cual permite ser colocado en obra sin la necesidad de vibradores, eliminando definitivamente este factor que tanto afecta a la calidad y durabilidad como es la puesta en obra.

basf03_img_2

Hormigón autocompacto en estado fresco

En 1989, el profesor Ozawa introdujo el término Self Compacting Concrete, en el Congreso de Ingeniería Estructural de East Asia en Singapur, abriendo una nueva puerta a la tecnología del hormigón, de contrastadas posibilidades de futuro. Sobre este tema tratará este artículo, con el fin de difundir su tecnología y experiencia, solicitar a AENOR su normalización y animar a los arquitectos a su empleo. Todos son ventajas, no hay inconvenientes. Ya no habrá problemas ni errores de ejecución ni de materiales.

HORMIGÓN AUTOCOMPACTO. DEFINICIÓN Y CONCEPTOS BÁSICOS

Por definición, un hormigón autocompacto es un hormigón capaz de fluir y rellenar cualquier parte y rincón del encofrado a través del armado simplemente por la acción de su propio peso, sin la necesidad de cualquier otro método de compactación externo y sin segregación

o indicios de bloqueo.

Atendiendo a esta definición, las características fundamentales que deben definir un hormigón autocompacto son las que se muestran a continuación:

-Elevada fluidez: El hormigón autocompacto se caracteriza por una elevada fluidez hasta el punto que los métodos tradicionales de ensayo como por ejemplo el cono de Abrams resultan obsoletos.

-Elevada resistencia a la segregación: La elevada fluidez no debe implicar nunca segregación o exhudación. La masa debe mantener la homogeneidad tanto de forma intrínseca como al someterse a la puesta en obra (paso a través del armado, vertidos...)

-Adecuada viscosidad plástica: El hormigón autocompacto debe fluir por la acción de su propio peso. Esto requiere unas características de formulación para que el hormigón no se bloquee en su paso a través de las armaduras, con un perfecto relleno y que “corra” a través del encofrado, acomodándose a su forma.

-Deformabilidad en estado fresco: Para obtener unos buenos acabados y un perfecto recubrimiento de las armaduras, el hormigón autocompacto debe caracterizarse por su deformabilidad en estado fresco.

basf03_img_3

Capacidad de relleno de las armaduras del hormigón autocompacto en estado fresco

Todas estas características básicas deben mantener un equilibrio entre ellas a pesar de que algunas como fluidez y cohesión (resistencia a la segregación) presenten cierto antagonismo. Esto es, una adecuada formulación de hormigón autocompacto implica que todas las propiedades citadas se mantengan en un equilibrio estable y óptimo durante todo el tiempo que implique el transporte y su colocación en obra.

Para obtener un hormigón con estas propiedades existen unos requisitos básicos en cuanto a la formulación del hormigón:

-Contenido en finos (< 0.1 mm) entre 500-550 kg/m3

-Relación agua/finos en volumen (R A/F) entre 0.9-1.05

-Volumen de mortero aproximadamente al 40% respeto al total

-Relación de grava no superior al 50% respeto al total

-Emplear curvas de áridos continuas con los mínimos cortes posibles y con

adecuado coeficiente de forma

-Tamaño máximo de árido limitado a 25 mm

-Empleo de aditivos superplastificantes/reductores de agua de alta actividad (reducción de agua superior al 30-35%) -Empleo de aditivos moduladores de viscosidad (solo en caso necesario)

En definitiva, el esqueleto de un hormigón autocompacto debe estar constituido por una distribución continua de áridos con tamaño máximo limitado en una matriz de pasta (agua, cemento y adición, o finos de tamaño inferior a 0.1mm) que permita que la masa sea capaz de fluir por la acción de su propio peso y que mantenga la masa homogénea bajo cualquier acción.

basf03_img_4

Hormigón convencional Hormigón autocompacto
COMPONENTES BÁSICOS

Los componentes básicos que constituyen el hormigón autocompacto son los siguientes:

-
Cemento

-
Adición

-
Arena

-
Grava

-Agua -Aditivo superplastificante/reductor de agua de alta actividad -Aditivo modulador de viscosidad

Cemento

No existen requerimientos especiales en cuanto el tipo de cemento. Tanto el cemento tipo I como el tipo II son perfectamente utilizables, incluso cementos compuestos. En algunas publicaciones se recomienda limitar el contenido de C3A del cemento o emplear cementos con bajo calor de hidratación para minimizar los problemas de retracción que una masa con tanta cantidad de finos puede generar.

La cantidad mínima de cemento recomendada son 350 kg/m3 para satisfacer la demanda de finos y de tal modo que ésta esté equilibrada con la cantidad de adición y con la demanda de agua. Esta cantidad es relativa ya que estará en relación al tipo de adición empleada (básicamente si es reactiva o no).

En general los requerimientos básicos en cuanto al tipo de cemento los marcará el tipo de aplicación. Por ello se recomiendan los cementos I-42.5 y I-52.5 (y su variante R) para prefabricado y aplicaciones donde se demande elevada resistencia inicial y cementos tipo II para hormigón preparado con mayor demanda de mantenimiento de la consistencia.

Adiciones

El empleo de adición es imprescindible para satisfacer la demanda de finos que requiere el hormigón autocompacto. Dentro de lo que se entiende como adición para hormigón autocompacto se incluye también la aportación de finos por parte de las arenas, en general el pase por el tamiz 0.08 o 0.063 (arenas correctoras). En cualquier caso, el empleo de adición es imprescindible para confeccionar hormigón autocompacto.

Sobre la naturaleza de la adición, no existe limitación. Cenizas volantes, filler calizo (o de otra naturaleza), microsílice, etc. son perfectamente utilizables. En general, las cenizas ofrecen grandes resultados en aplicaciones donde no se demande elevada resistencia inicial

o se requiera elevado mantenimiento de la consistencia. Contrariamente, no representan la mejor opción en prefabricado. El empleo de cenizas permite trabajar con cantidades de cemento más ajustadas debido a su puzolanidad pero debe asegurarse que la calidad de la ceniza sea la óptima. Cenizas con elevado contenido de residuo inquemado pueden provocar manchas negras en la superficie del hormigón ya que éstos, por diferencia de densidades y apoyado por la elevada fluidez del hormigón autocompacto, emergen con facilidad a la superficie.

En el campo del prefabricado y en general donde la demanda de resistencia inicial sea elevada, la adición más recomendada es el filler calizo (o por extensión arenas correctoras). El empleo de adición no reactiva implica trabajar con mayores cantidades de cemento pero como normalmente en este tipo de aplicaciones ya se trabaja con cantidades elevadas no representa un problema importante.

La microsílice puede ser empleada en cualquier tipo de aplicación y a pesar que ofrece buenos resultados, tiene alguna limitación. En primer plano su cantidad está limitada por motivos de resistencia a flexión, motivos económicos y por su elevada demanda de agua. Trabajar con microsílice a las cantidades típicas generalmente no es suficiente para satisfacer la demanda de finos a o ser que la cantidad de cemento sea elevada y demanda mayor cantidad de aditivo superplastificante por su elevado efecto cohesionante. Otra razón que limita el empleo de microsílice es su alteración del aspecto (color) del hormigón a no ser que se emplee microsílice blanca.

El empleo de caolines como adición es utilizable pero requiere elevadas cantidades de aditivo superplasficantes debido a su elevada demanda de agua.

Arenas

No existen limitaciones en cuanto a la naturaleza de las arenas empleadas. Sobre su distribución de tamaños, es necesario emplear arenas contínuas, sin cortes en su granulometría, y preferiblemente sin formas lajosas (típico de las arenas silíceas machacadas). Su cantidad deberá estar en consonancia con la cantidad de grava. Generalmente el contenido de arena puede representar el 60-50% de la cantidad de árido total, en función de la naturaleza y cantidad de la adición empleada y de cemento y de las características de la grava.

Es preferible un cierto aporte de finos (pase por el tamiz 0.08 o 0.063) por parte de las arenas ya que esto puede reducir la demanda de adición y cemento para corregir los 500550 kg/m3 de finos inferiores a 0.1 mm demandados.

Si se emplean arenas correctoras (con pases por el tamiz 0.08 o 0.063 cercanos al 10% o más) para satisfacer la demanda de finos su cantidad a emplear deberá estar en relación a la cantidad de finos demandada y a la cantidad de cemento empleada.

Grava

Las mayores exigencia en cuanto a materiales para la confección de hormigón autocompacto están en la grava. A pesar que no existe limitación en cuanto a su naturaleza, sí existen limitaciones con el tamaño máximo y el coeficiente de forma.

El tamaño máximo del árido se limita a 25 mm, aunque es preferible limitarlo a 20 mm. Evidementemente, el tamaño máximo del árido deberá guardar relación con la distancia entre armaduras, pero dado el caso que fuera posible trabajar con tamaños superiores a 2025 mm, no deberá excederse este tamaño ya que implica un elevado riesgo de bloqueo y segregación de la masa. De todas formas, los mejores resultados globales se consiguen empleando tamaños máximos entre 12-16 mm.

En cuanto al coeficiente de forma, este debe ser lo más bajo posible ya que las mejores propiedades autocompactables sin bloqueos y elevada fluencia del hormigón se consiguen con gravas rodadas. Las formas lajosas dificultan que el hormigón fluya adecuadamente y aumentan el riesgo de bloqueo.

Agua

La cantidad de agua total empleada debe guardar relación con el volumen de finos empleado a razón de una relación 0.9-1.05. Relaciones volumétricas agua/finos (R A/F) inferiores a 0.9 generan hormigones demasiado cohesivos, que necesitan mucho volumen para autocompactarse. Contrariamente, R A/F superiores a 1.05 implican un elevado riesgo de exudación. Si se emplea aditivo modulador de viscosidad, la relación del contenido de agua con el volumen de finos es más flexible en el aspecto que es posible incrementar el contenido de agua (R A/F superiores a 1.05) ya que el modulador de viscosidad, gracias a su efecto cohesionante, actúa como elemento corrector.

La dosificación de agua y el cálculo de la R A/C debe considerar la cantidad y el tipo de adición. Por ejemplo al trabajar con cantidades elevadas de cenizas, estas deben considerarse en el agua reactiva. Esto implica considerar más la relación agua/ligante (R A/L) que la propia relación A/C en el caso de emplear cenizas.

En general, y como en el hormigón convencional, la R A/C (o R A/L dado el caso) es fundamental sobre la durabilidad y resistencia mecánica del hormigón. Puede existir, sin embargo, un problema en la calidad de los acabados si se emplean R A/C extremamente bajas si no se toman precauciones adicionales.

Aditivo superplastificante/reductor de agua de alta actividad

El aditivo superplastificante es imprescindible para la confección de hormigón autocompacto. No todos los tipos son utilizables. Los aditivos basados en naftalen-sulfonatos (RHEOBUILD 1000) o condensados de melamina (RHEOBUILD 2500) no ofrecen suficiente poder reductor de agua y en consecuencia, los únicos tipos utilizables son los basados en éter policarboxílico modificado (GLENIUM SCC), capaces de reducir agua en valores superiores al 35%.

Independientemente del poder reductor de agua, las características del aditivo deben ajustarse a las características de cada aplicación (en función de si se demanda elevada resistencia inicial, prolongado mantenimiento de la consistencia, etc) y en correspondencia al tipo de cemento, adición y áridos empleados. En este aspecto, si se emplean las adiciones más adecuadas para cada aplicación el efecto del aditivo sobre el desarrollo de resistencias o sobre el fraguado no es tan acusado, especialmente en el caso de emplear cenizas, donde éstas colaboran de forma muy importante en el mantenimiento de la consistencia y dejan las particularidades del aditivo en segundo plano. Este razonamiento no es válido en los casos donde se demanda elevada resistencia inicial. Ante estas situaciones las particularidades del aditivo en el desarrollo de resistencia sí son muy trascendentes.

basf03_img_5

Aditivo modulador de viscosidad

El aditivo modulador de viscosidad GLENIUM STREAM es un producto el cual confiere cohesión interna a la masa sin apenas pérdidas de fluidez (a diferencia de los cohesionantes convencionales).

El empleo de este aditivo puede no ser imprescindible en el caso de emplear las adiciones y el cemento en su cantidad óptima. En estos casos, el aporte de finos será suficiente para mantener la cohesión interna y el empleo de aditivo modulador de viscosidad en estos casos podría incluso ser perjudicial por la elevada cohesión de la masa, que requeriría elevados volúmenes de hormigón para su autocompacidad.

El empleo de modulador de viscosidad es imprescindible en el caso de insuficiencias en el aporte de finos. En estos casos, el modulador de viscosidad representa una gran ayuda para mantener hormigones con contenidos de finos inferiores a los recomendados en perfecto estado de cohesión interna, manteniendo la fluidez de la masa.

El empleo del modulador de viscosidad GLENIUM STREAM ofrece grandes resultados como elemento tolerador de las variaciones en las características de los materiales. Por ejemplo si el árido puede ofrecer ligeras variaciones en su contenido de humedad (hecho que podría implicar obtener hormigones con insuficiente fluidez en el caso del defecto o hormigones totalmente disgregados en el caso del exceso), al emplear modulador de viscosidad estás variaciones pueden ser toleradas, obteniendo resultados más uniformes y seguros, independientemente de las ligeras variaciones de las características de los materiales empleados.

basf03_img_6

Efecto corrector del aditivo modulador de viscosidad GLENIUM STREAM sobre una masa superfluidificada con GLENIUM SCC

La dosificación de todos los componentes básicos del hormigón autocompacto deberá mantener un equilibrio que debe ser estable durante todo el tiempo que dure el ciclo de aplicación.

ENSAYOS DE CONTROL Y CARACTERÍZACIÓN DEL HORMIGÓN AUTOCOMPACTO

Las propiedades básicas del hormigón autocompacto (fluidez, resistencia a la segregación, deformabilidad en estado fresco y viscosidad) deben ser determinadas y cuantificadas por ensayos representativos. En este aspecto, los métodos tradicionales para la caracterización de hormigones en estado fresco resultan totalmente obsoletos, y para ello deben proponerse nuevas alternativas de ensayo.

Los ensayos más aceptados para el control y ciclo de diseño del hormigón autocompacto son los siguientes:

-SLUMP-FLOW

-V-FUNNEL

-L-BOX

-KAJIMA FILL-BOX

Slump-flow

Este test determina y cuantifica la fluidez de la masa y se relaciona también con la viscosidad de éste.

El ensayo consiste en rellenar el cono de Abrams sin compactar ni picar, levantar el cono sobre una placa no absorbente húmeda (no encharcada) y controlar la expansión diametral de la masa y el tiempo de fluencia.

-? (diámetro de la masa descargada) = 60-70 cm

-T50 (tiempo en el que la masa ha alcanzado los 50 cm) = 3-5 seg.

El hormigón debe fluir libremente sin indicios de exhudación y formando una “torta” circular.

basf03_img_7

Elevada fluidez sin indicios de exhudación

V-Funnel

El test V-Funnel cuantifica la deformabilidad del hormigón en estado fresco que se relaciona

con la capacidad del hormigón para acomodarse a la geometría del encofrado. El test consiste en rellenar hasta enrase y sin compactar el embudo de dimensiones indicadas, controlando el tiempo de descarga.

-t (tiempo de descarga) = 5-12 seg. La descarga de la masa debe producirse de manera continua, sin interrupciones.

basf03_img_8

L-Box

Este test se relaciona con la resistencia a la segregación del hormigón al traspasar zonas de armadura. El procedimiento de ensayo consiste en rellenar hasta enrase la caja en forma de L de dimensiones indicadas y levantar la compuerta de tal modo que el hormigón descargue libremente.

Se controla su capacidad autonivelante en presencia de obstáculos, el bloqueo en las barras y el tiempo de fluencia. -Bloqueo en las barras: Sin indicios de bloqueo -H2/H1 (autonivelanción) > 0.8 -t20 (tiempo de fluencia) < 1.5 seg -t40 (tiempo de fluencia) < 3.5 seg

basf03_img_9basf03_img_10

L-Box Test

Fill-box

Este test indica la capacidad del hormigón para autocompactarse en presencia de zonas de alta densidad de armado y por lo tanto es un test que intenta reproducir el comportamiento del hormigón autocompacto en condiciones extremas.

El ensayo consiste en rellenar la caja de metacrilato indicada, con sus respectivos obstáculos. Se controla el porcentaje de relleno.

-[H1+H2] · 100 / 2H2 > 90% Existen otros métodos de ensayo alternativo para el hormigón autocompacto como son la U-Box (análogo a la L-box), el test J-Ring (que consiste en colocar un anillo de barras al hacer el test Slump-Flow), etc.

basf03_img_11basf03_img_12

Ensayo de fluidez con obstáculos: J-Ring test

DISEÑO

Como ya se ha visto, en un hormigón autocompacto los materiales que componen la mezcla son variados y deben estudiarse cuidadosamente para conseguir que un hormigón de alta consistencia y cohesión pueda atravesar una densa armadura con un perfecto relleno sin bloqueo del árido grueso y sin segregación ni exudación. Es decir, que los ensayos reológicos son fundamentales y deben reproducirse a nivel de laboratorio antes de su traslado a la obra.

El ciclo de diseño va ligado a los resultados obtenidos en los test anteriormente citados, optimizando paso a paso la mezcla en estado fresco en función de los requerimientos establecidos en cada test. A pesar que la mayoría de requerimientos del hormigón autocompacto están en el diseño de su estado fresco, requerimientos del estado endurecido como su evolución de resistencias y acabado deben ser considerados.

PROPIEDADES DEL HORMIGÓN FRESCO

Se consigue una masa homogénea, compacta, sin segregación ni exudación y de alta homogeneidad, gracias a un exhaustivo estudio reológico y al empleo de aditivos y adiciones específicas.

El hormigón autocompacto presenta un mayor tiempo abierto, que permite lograr una puesta en obra sin problemas, sin retrasos en el fraguado ni en las resistencias mecánicas iniciales.

Su propiedad fundamental en estado fresco, evidentemente, es su capacidad autocompactante, que permite la puesta en obra sin la necesidad de vibradores, todo ello sin exhudación, segregación e indicios de bloqueo del árido grueso.

basf03_img_13

Aspecto del hormigón fresco. Equilibrio entre fluidez y cohesión.
basf03_img_14

El hormigón autocompacto debe ser capaz de fluir libremente a través del armado y con un perfecto relleno

PROPIEDADES DEL HORMIGÓN ENDURECIDO

Sus bajas relaciones A/C (o A/L) permiten una importante reducción de la porosidad, lo que implica una mayor impermeabilidad, como parámetro fundamental de la durabilidad. Debido a sus características de formulación, la resistencia mecánica siempre se ve mejorada.

En lo que se refiere a la estética, presenta excelentes acabados, que colaboran en su durabilidad. El color es más uniforme, sin eflorescencias de vibrado.

La retracción, a pesar de su elevado contenido en finos, no resulta problemática.

basf03_img_15basf03_img_16

Aspecto de un mal acabado por una mala elección del desencofrante. Se aprecian manchas de óxido y múltiples residuos de aire en la superficie

Acabado defectuoso producido por una deficiente formulación que ha padecido exhudación durante su puesta en obra. La corrección con agente modulador de viscosidad es la mejor solución ante este problema

Acabado de alta calidad con hormigón autocompacto

basf03_img_17

Homogeneidad del hormigón autocompacto en estado endurecido

basf03_img_18

Acabados de alta calidad con hormigón autocompacto

EL HORMIGÓN AUTOCOMPACTO COMO FUTURO MATERIAL DECONSTRUCCIÓN

La resultante de esta nueva tecnología es un hormigón con las siguientes características:

  • espectacular facilidad y rapidez de ejecución
  • resistencias mecánicas elevadas
  • excepcional calidad (durabilidad) y acabado
  • sin error de ejecución ni de materiales
basf03_img_19

El hormigón autocompacto es el ideal prácticamente para cualquier tipo de estructura y aplicación en la que se quiera conseguir un hormigón de calidad, gracias a su fácil colocación y necesario cuidado del diseño y elección de materiales. Permite un importante ahorro de mano de obra y de tiempos de ejecución, consiguiendo un producto final de la máxima calidad en lo que se refiere al acabado, a la resistencia mecánica y a la durabilidad. Además, deben considerarse las sensibles mejoras ambientales, como la ausencia de vibrado que implica una nula contaminación acústica, ahorro de energía, mayor duración de los encofrados y eliminación de los errores de ejecución y de materiales.

Nuestro grupo ya tiene larga experiencia en el resto de Europa, tanto en hormigón preparado y obra civil como en el prefabricado. Está claro, sin embargo, que en España representa el futuro más inmediato. Bettor MBT de nuevo ha sido pionero en el lanzamiento de las nuevas tecnologías aplicadas al hormigón y está ejecutando ya (por el momento a nivel de pruebas) diversas aplicaciones tanto en obra civil y edificación como en el campo del hormigón prefabricado, gracias al servicio y la tecnología GLENIUM de Bettor MBT.

basf03_img_20

Fluidez del hormigón autocompacto

basf03_img_21

Puesta en obra del hormigón bombeado en el forjado. A la izquierda, con hormigón autocompacto. Requiere simplemente dos operarios. A la derecha, con hormigón fluido convencional. Requiere 5 operarios para su correcta puesta en obra.

basf03_img_22

Pruebas a escala industrial en el campo de prefabricado

RESUMEN

Se comparan las características fundamentales de los tres tipos de hormigones utilizados.

Hormigón vibrado

Evidentemente es el hormigón convencional

En los hormigones para edificación se recomienda en general que el asiento en el cono no sea inferior a 6 cm., consistencia plástica, EHE (30.6) El cono es el parámetro fundamental para el control de calidad en obra. Necesita de un vibrado intenso. La calidad del hormigón depende en gran parte de la ejecución, a la que se asigna un

elevado porcentaje en la distribución de errores. En los ensayos previos EHE (86) solamente son necesarios los ensayos mecánicos.

Hormigón autonivelante (Rheoplástico)

Es el nuevo hormigón, ya ampliamente utilizado.

Se coloca con una consistencia fluida, o superior, medida también en el cono de Abrams EHE (30.6)

El límite de asiento establecido para la consistencia fluida (15 cm.), podrá sobrepasarse si en la fabricación del hormigón se emplea aditivo superplastificante/reductor de agua de alta actividad según UNE-EN 934-2.

En el hormigón autonivelante, el cono ya pierde protagonismo y el parámetro fundamental para el control de calidad es el valor de la relación agua/cemento, debiendo cumplir las especificaciones de durabilidad EHE (37.3.2)

El cono de Abrams solamente sirve para el control en obra.

Necesita de un vibrado ligero.

La calidad del hormigón sigue dependiendo de la ejecución, aunque en menor grado.

En los ensayos previos EHE (86), aparte de los ensayos mecánicos preceptivos, son también necesarios ensayos reológicos sencillos: bombeabilidad, segregación, exudación.

Hormigón autocompacto

Es el hormigón actual ya en muchos países y del futuro inmediato en España.

Se coloca sin vibración.

Es capaz de atravesar la más densa armadura sin bloquear el árido grueso y conseguir un acabado perfecto, sin porosidad superficial ni segregación y eflorescencias del vibrado.

Se consigue un considerable ahorro de mano de obra, en el tiempo de ejecución, en la duración de encofrados, todo ello sin ruido.

Hormigón de elevada calidad y durabilidad, tanto por su extremado control de diseño como por la no dependencia con la ejecución.

No se utiliza la medida del asiento en el cono de Abrams para el control en obra según EHE (30.6), deben proponerse nuevos métodos de control para el estado fresco. Anteriormente decíamos, que para el hormigón autonivelante era necesario un estudio reológico sencillo, que a veces no se hace y que puede quedar compensado por un bombeo y vibrado forzados para conseguir un rendimiento mediocre. En el hormigón autocompacto, el estudio reológico debe ser extenso y riguroso. El estudio reológico debe controlar: deformabilidad, capacidad de relleno de encofrado y de armaduras, bloqueo de árido grueso, fluidez, segregación, exudación, etc. De esta forma, queda garantizada la calidad del hormigón, que elimina la patología de ejecución y de materiales.

basf03_img_23

Hormigón autocompacto: hormigón de elevada calidad y reducida permeabilidad.

Finalmente, decir que para ayudar al lanzamiento de este hormigón en España es necesaria la normalización UNE de todos los ensayos previos reológicos y de control que ya se usan en otros países. También es necesario un Articulado y Comentarios complementarios en la nueva Instrucción EHE-98 y por supuesto, animar a los arquitectos a emplear esta nueva tecnología en lo que todo son ventajas. El hormigón autocompacto será normalizado según UNE por un grupo de trabajo encabezado por el Instituto de Ciencias de la Construcción Eduardo Torroja, dependiendo del CNT/83 – Hormigón.

Carlos Santacreu Oviedo

Consejero Delegado Bettor MBT

José María García San Martín Pere Borralleras Mas

Licenciado en Ciencias Químicas Licenciado en Ciencias Químicas Consultor de Bettor MBT Departamento Técnico de Bettor MBT