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