1. codelco_simposio hormigones masivos_ppt polpaico 1

26
Fecha: 21 / 11/ 2013 Arturo Holmgren Greve Gerente RedTécnica Grupo Polpaico 1 Hormigones Masivos

Upload: cristian-andres-araya-cisternas

Post on 07-Jan-2016

6 views

Category:

Documents


0 download

DESCRIPTION

rerytert

TRANSCRIPT

7/17/2019 1. Codelco_Simposio Hormigones Masivos_PPT POLPAICO 1

http://slidepdf.com/reader/full/1-codelcosimposio-hormigones-masivosppt-polpaico-1 1/26

Fecha: 21 / 11/ 2013

Arturo Holmgren Greve

Gerente RedTécnica

Grupo Polpaico

1

Hormigones Masivos

7/17/2019 1. Codelco_Simposio Hormigones Masivos_PPT POLPAICO 1

http://slidepdf.com/reader/full/1-codelcosimposio-hormigones-masivosppt-polpaico-1 2/26

2

• Introducción

• ACI207 – NCh170

• Desafío…Ingeniería

• Colocación

• Dimensiones del elemento

• Altas dosis de cemento

• Calor de hidratación

• Protecciones y plazos

• Temperatura del hormigón fresco

• Conclusiones

 Agenda

7/17/2019 1. Codelco_Simposio Hormigones Masivos_PPT POLPAICO 1

http://slidepdf.com/reader/full/1-codelcosimposio-hormigones-masivosppt-polpaico-1 3/26

Introducción

7/17/2019 1. Codelco_Simposio Hormigones Masivos_PPT POLPAICO 1

http://slidepdf.com/reader/full/1-codelcosimposio-hormigones-masivosppt-polpaico-1 4/26

ACI207

“Cualquier gran volumen de hormigón con

dimensiones suficientemente grandes que

requieran medidas para enfrentar la

generación de calor y para controlar los

cambios de volumen, a fin de minimizar el

agrietamiento”

NCh170

“Elementos cuyas menor dimensión

exceda de 0,80 m”

…permite,e invita, a

aplicar 

ingeniería

…sólopermite

ejecutar…

 ACI207 - NCh170

Diferencias entre las 2 definiciones más usuales en Chile:

7/17/2019 1. Codelco_Simposio Hormigones Masivos_PPT POLPAICO 1

http://slidepdf.com/reader/full/1-codelcosimposio-hormigones-masivosppt-polpaico-1 5/26

 ACI207 - NCh170

Futura NCh170…texto original

7/17/2019 1. Codelco_Simposio Hormigones Masivos_PPT POLPAICO 1

http://slidepdf.com/reader/full/1-codelcosimposio-hormigones-masivosppt-polpaico-1 6/26

Desafío…Ingeniería

Temperatura núcleo

Diferencia núcleo-superficie Temperatura

hormigón

frescoColocación

Dimensiones del elemento

 Altas dosis de cemento por bajas A/C

Calor de hidratación

Protecciones y

plazos

Todos estos aspectos demuestran la

necesidad de una interacción

multidisciplinaria entre todas las etapasde materialización de un proyecto…Incremento de Temperatura

7/17/2019 1. Codelco_Simposio Hormigones Masivos_PPT POLPAICO 1

http://slidepdf.com/reader/full/1-codelcosimposio-hormigones-masivosppt-polpaico-1 7/26

Colocación

Capas escalonadas (velocidadque permita potenciar la

pérdida de calor y evitar juntas

frías)

El diseño del retardo del

hormigón puede aportar para unir 

adecuadamente cada capa

Capas consecutivas (cadacapa debe ser capaz de

perder calor, previo a recibir 

la siguiente)

7/17/2019 1. Codelco_Simposio Hormigones Masivos_PPT POLPAICO 1

http://slidepdf.com/reader/full/1-codelcosimposio-hormigones-masivosppt-polpaico-1 8/26

7/17/2019 1. Codelco_Simposio Hormigones Masivos_PPT POLPAICO 1

http://slidepdf.com/reader/full/1-codelcosimposio-hormigones-masivosppt-polpaico-1 9/26

7/17/2019 1. Codelco_Simposio Hormigones Masivos_PPT POLPAICO 1

http://slidepdf.com/reader/full/1-codelcosimposio-hormigones-masivosppt-polpaico-1 10/26

5

10

15

20

0 2 4 6 8 10 12 14

Espesor de la Fundación (m)

Incremento de Temperatura

(°C / 100 kg cemento Tipo II)

Fuente: ACI207

Los incrementos de temperatura, por sobre la temperatura del hormigón fresco, sonmás importantes mientras mayores son las dimensiones de la estructura…

Dimensiones del elemento

11

16

Veamos el caso

de 2 fundaciones

en que las

menores

dimensiones son

2 y 7 m,respectivamente

7/17/2019 1. Codelco_Simposio Hormigones Masivos_PPT POLPAICO 1

http://slidepdf.com/reader/full/1-codelcosimposio-hormigones-masivosppt-polpaico-1 11/26

7

21 20

~ 3.000 m3

Fundación 02

77–53=24°C es lo que debemos esperar de diferencia entre los incrementos

de temperatura en los núcleos de cada fundación.

Incremento estimado en el núcleo

11 x 4,80 = 53 C

2

4031

~ 2.500 m3

Fundación 01

Incremento estimado en el núcleo

16 x 4,80 = 77 C

 A/C=0,40…480 kg/m3 de cemento AR, en 2 fundaciones cuyas diferencias son sólo sus

dimensiones. Los incrementos de temperatura en los núcleos, según ACI207, indica:

Dimensiones del elemento

Veamos lo que sucedió en la realidad…

7/17/2019 1. Codelco_Simposio Hormigones Masivos_PPT POLPAICO 1

http://slidepdf.com/reader/full/1-codelcosimposio-hormigones-masivosppt-polpaico-1 12/26

…la diferencia real del

incremento de la

temperatura en los núcleos

fue de 22°C, similar a la

estimación del ACI207

0

20

40

60

80

100

 Ambiente Hormigón Núcleo

     T    e    m

    p    e    r    a     t    u    r    a

     (     °     C     ) Fundación 01

Fundación 02

Fuente: Propia

La diferencia del incremento de la temperatura en los núcleos fue de 10 veces más

que la diferencia de las temperaturas ambiente y hormigón fresco

Dimensiones del elemento

7/17/2019 1. Codelco_Simposio Hormigones Masivos_PPT POLPAICO 1

http://slidepdf.com/reader/full/1-codelcosimposio-hormigones-masivosppt-polpaico-1 13/26

Fecha: 21 / 11/ 2013

13

¿Consultas?

7/17/2019 1. Codelco_Simposio Hormigones Masivos_PPT POLPAICO 1

http://slidepdf.com/reader/full/1-codelcosimposio-hormigones-masivosppt-polpaico-1 14/26

 Aplicar ACI318 es favorable para disminuir los incrementos de temperaturas

veamos de qué se trata…

¿es pragmático intentar controlar la razón A/C?...ACI asevera que NO… e

indica que la Durabilidad se logra con:

- una Resistencia Especificada consecuente con la A/C deseada,

- aplicando protecciones al elemento bajo interés y/o

- aumentando el recubrimiento de la armadura

¿qué tanto afectan las altas dosis a la generación de altas temperaturas enun hormigón masivo? Veamos qué pasó en realidad…

 Altas dosis de cemento

7/17/2019 1. Codelco_Simposio Hormigones Masivos_PPT POLPAICO 1

http://slidepdf.com/reader/full/1-codelcosimposio-hormigones-masivosppt-polpaico-1 15/26

Durabilidad Baja A/C Alta dosis de Cemento

0,40 480 kg/m3

480 kg/m3/100 x 16 = 77°C + TH. Fresco = …

…se pronostica muy alta temperatura en el núcleo

Esgrimiendo razones de durabilidad, se exigen bajas A/C…lo cual no

es así siempre

H20 hasta H40 con A/C=0,40

Bombeable y 20 mm de tamaño máximoDimensión mínima del elemento 7 m

 Altas dosis de cemento

7/17/2019 1. Codelco_Simposio Hormigones Masivos_PPT POLPAICO 1

http://slidepdf.com/reader/full/1-codelcosimposio-hormigones-masivosppt-polpaico-1 16/26

Razón A/CDosis

(kg/m3)

Compresión

(MPa)

Penetración

de agua

(mm)

Notas

0,40

(20 mm y

bombeable)

480 52 15 Original

Exigencia de

resistencia

(20 mm y

bombeable)

385 57 15 Proposición

Menor desarrollo de temperatura esperado de 95 /100x16 = 15°C

…con similar impermeabilidad…superando la resistencia para un H40

(demostrando que aún es posible aumentar la razón A/C)…

 Altas dosis de cemento

7/17/2019 1. Codelco_Simposio Hormigones Masivos_PPT POLPAICO 1

http://slidepdf.com/reader/full/1-codelcosimposio-hormigones-masivosppt-polpaico-1 17/26

Evolución de Temperaturas de elemento

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

0 48 96 144 192 240 288 336 384 432 480 528 576 624 672 720 768 816 864 912

Edad (horas)

   T  e  m  p  e  r  a

   t  u  r  a

   (   °   C   )

  T° Núcleo

  T° Superf.

 

~40°C

~40 días~30°C

sin grietas

superficiales

 Altas dosis de cemento

~102°C

7/17/2019 1. Codelco_Simposio Hormigones Masivos_PPT POLPAICO 1

http://slidepdf.com/reader/full/1-codelcosimposio-hormigones-masivosppt-polpaico-1 18/26

Cementos de bajo calor dehidratación…muy importante cuando

se especifica A/C(en vez de hacerlo por comportamiento)

0

50

100

0 2 4 6 8

Edad (días)

   C  a   l  o  r   d  e

   H   i   d  r  a   t  a  c   i   ó  n

   L  a  n  g  a  v  a  n   t   (  c

  a   l   /  g   )

Portland Tipo I

Cemento Chileno

(muestra 1)

Cemento Chileno

(muestra 2)

Calor de hidratación

Calor de Hidratación Langavant

10

20

30

40

50

60

70

80

0 1 2 3 4 5 6 7

Edad de Medición, días

   C  a   l  o

  r ,  c  a   l   /  g

P 400 P Especial P 55 P 70

7/17/2019 1. Codelco_Simposio Hormigones Masivos_PPT POLPAICO 1

http://slidepdf.com/reader/full/1-codelcosimposio-hormigones-masivosppt-polpaico-1 19/26

¿Cómo y Cuánto proteger?

¿no será mucho o

peligroso?

Protecciones y plazos

¿no serápoco…?

7/17/2019 1. Codelco_Simposio Hormigones Masivos_PPT POLPAICO 1

http://slidepdf.com/reader/full/1-codelcosimposio-hormigones-masivosppt-polpaico-1 20/26

y = 2,9804x

2,0186

R2 = 1

0

50

100

150

200

250

300

350

0 2 4 6 8 10

Espesor (m)

   E  s

   t  a   b   i   l   i   d  a   d

   t   é  r  m

   i  c  a

   (   d   í  a  s

   )

Fuente: ACI 207.2R

 Aumentar la protección

térmica es equivalente a

aumentar el espesor del

elemento5 cm de poliestireno expandido

equivale a 2,9 m de hormigón…

Es necesario aplicar protecciones que permitan controlar las diferencias

admisibles de temperaturas. Pero si no se aprovechan las resistencias,

se puede llegar a plazos excesivos…

Protecciones y plazos

Tiempo para que ya

no existan

diferenciales térmicos

internos en el

elemento

Punto 1.2

7/17/2019 1. Codelco_Simposio Hormigones Masivos_PPT POLPAICO 1

http://slidepdf.com/reader/full/1-codelcosimposio-hormigones-masivosppt-polpaico-1 21/26

Estamos

acostumbrados a los 20

o 25°C como diferencial

admisible. Sin embargo,

la experiencia invita a

mejorar la estimación

del gradiente admisibledel caso en interés y,

así, del plazo óptimo de

protección

Protecciones y plazos

7/17/2019 1. Codelco_Simposio Hormigones Masivos_PPT POLPAICO 1

http://slidepdf.com/reader/full/1-codelcosimposio-hormigones-masivosppt-polpaico-1 22/26

10 15 20 25 30 35

ORIGINAL

Por evaporación en áridos

 Agua de amasado a 2 °C

Enfriamiento de áridos con agua a 13 °C

Reemplazo del 50 % del agua por hielo

 Agua a 2 °C (amasado y áridos)

Nitrógeno líquido

Estimaciones de

Temperatura del

Hormigón Fresco

(°C)

Fuente: Michael

Lee, Coldcrete Inc.

Temperatura del hormigón fresco

 ACI 207 y

 ACI305

recomiendan

limitar la

temperatura

entre 24 y 38°C.

Sin embargo, es

factible

encontrar 

especificaciones

con valores

menores…

7/17/2019 1. Codelco_Simposio Hormigones Masivos_PPT POLPAICO 1

http://slidepdf.com/reader/full/1-codelcosimposio-hormigones-masivosppt-polpaico-1 23/26

T° Inicial en planta : 28,7 °C

T° Final en planta : 17,9 °C

Tiempo Inyección : 10 minutos

T° Final en obra (*) : 20,1 °C

∆ Temperaura : 10,8 °C

 (*) 1:17 horas luego de inyección

 A considerar 

en el ciclo

mixer 

Método de enfriamiento(Nitrógeno líquido)

Temperatura del hormigón fresco

7/17/2019 1. Codelco_Simposio Hormigones Masivos_PPT POLPAICO 1

http://slidepdf.com/reader/full/1-codelcosimposio-hormigones-masivosppt-polpaico-1 24/26

Temperatura del hormigón enfriado

con Nitrógeno

0

5

10

15

20

25

30

0 0:44 1:23 1:58 3:00 3:23

Tiempo (horas)

   T   (   °   C   )

Temp. Hormigón (°C) Temp. Ambiente (°C)

Resistencia del Hormigón enfriado con

Nitrógeno

0

450

0 7 14 21 28

Tiempo (días)

   R  e  s   i  s   t  e  n  c

   i  a   P  o   t  e  n  c   i  a   l

   (   k  g   f   /  c  m   2   )

con LIN sin LIN

Temperatura del hormigón fresco

Método de enfriamiento(Nitrógeno líquido)

7/17/2019 1. Codelco_Simposio Hormigones Masivos_PPT POLPAICO 1

http://slidepdf.com/reader/full/1-codelcosimposio-hormigones-masivosppt-polpaico-1 25/26

Es necesario aplicar ingeniería (ACI207) en cuanto a la definición de masivo, procesoconstructivo y temperatura del hormigón fresco, considerando la resistencia mecánicadel hormigón y las dimensiones de los elementos, aspectos que son importantes para

establecer diferenciales térmicos admisibles y así métodos y plazos de protecciónadecuados…además, ¿es realmente importante no generar fisuras en este caso?

 Altas dosis de cemento (bajas A/C) hacen aumentar las temperaturas del núcleo eimpiden enfriamientos efectivos, aparte de no ser factibles de medir ni ser consecuentes con las resistencias especificadas (ACI318)

Conclusiones

7/17/2019 1. Codelco_Simposio Hormigones Masivos_PPT POLPAICO 1

http://slidepdf.com/reader/full/1-codelcosimposio-hormigones-masivosppt-polpaico-1 26/26

Grupo Polpaico les agradece su atención y espera,sinceramente, que nunca les suceda esto…