Tema 6: Dosificación de hormigones.1. Objetivos de la dosificación: Consistencia, resistencia

y durabilidad.

2. Especificaciones de los componentes (EHE-08).

3. Parámetros de dosificación: Concentración ycontenido de agua.

4. Límites de dosificación en la EHE.

5. Procedimiento de dosificación de hormigones.

6. Factores de Corrección de una dosificación.

7. Glosario de Términos.

MATERIALES ICurso 2016-2017. Ciencia y Tecnología de la Edifica ción. C. Guadalajara

Profesor Gonzalo Barluenga Badiola

Dosificación de hormigones

• Se determina la cantidad de cada componente paraactuar sobre las propiedades del hormigón:

- Consistencia y docilidad en estado fresco

- Resistencia y rigidez en estado endurecido (porosidad).

- Durabilidad (resistencia a acciones físico-químicas).

• La relación agua/cemento (a/c) es el factor determinante:

- Cuanto más agua, mayor fluidez (docilidad)

- El agua que no se combina con el cemento ocupaespacio y cuando se evapora deja huecos (porosidad).

- A mayor porosidad, menor densidad y resistencia ymayor permeabilidad (condiciona la durabilidad).

Prescripciones de los Cementos (Art. 26)• El cemento deberá ser capaz de proporcionar al hormigón las

características que se exigen al mismo en el Artículo 31º.• Podrán utilizarse aquellos cementos que cumplan las siguientes

condiciones:– ser conformes con la reglamentación específica vigente,– pertenezcan a la clase resistente 32,5 o superior.– cumplan las limitaciones de uso (Tabla 26)

Prescripciones del agua (EHE, Art. 27)• El agua potable se puede usar. Se debe controlar :1. PH > 5 Pierde resistencia.

(Si el PH < 5, es ácida y se produce la carbonatación del hormigón, corrosión de las armaduras, etc.)

2. Sulfatos (máx. 1 gr/l) (Provoca fallos por expansividad)3. Cloruro (máx. 3 gr/l) Produce corrosión de las armaduras y

las eflorescencias (cristalización de sales en la superficie).4. Sustancias orgánicas (máx. 15gr/l) Ralentización del

fraguado y pérdida de resistencia y de adherencia.5. Sustancias Disueltas: sales (máx. 15gr/l) Eflorescencias,

porosidad y falta de resistencia.6. Hidratos de carbono (0gr/l) El azúcar para el fraguado.

Sirve para los retardadores de fraguado.

Prescripciones de los áridos (Art. 28)• La norma define los siguientes puntos:

– Naturaleza del árido, Preparación, Tipos (yacimientos naturales, rocas machacadas, escorias siderúrgicas, artificiales, reciclados...), Transporte, Acopio

– Requisitos químicos (Art. 28.7)– Requisitos físico-mecánicos (Art 28.6)– Tamaño y forma (Art 28.3 y 28.5)– Granulometrías de árido grueso y fino (Art. 28.4)

• La designación del árido queda determinada por el tamaño mínimo y máximo (d/D) y forma (IL). Por ejemplo, 0/4-R

• El tamaño máximo define el tipo de árido: D<4 arena o árido fino; D>4, grava o árido grueso.

Parámetros granulométricos• Son los valores medidos y calculados de un ensayo

granulométrico. Permiten definir un árido:

Tamaño máximo (D): Abertura de paso del tamiz queretiene < 10 % y que el anterior no retiene nada.

Tamaño mínimo (d): tamiz por el que pasa < 10 %

Peso retenido: árido que se queda en cada tamiz.

% retenido: respecto a la muestra estudiada.

% retenido acumulado: respecto a la muestra estudiada

% pasa: muestra que pasa por cada tamiz.

100%% PasaacRet =+

Prescripciones de los Áridos (Tamaño)

Módulo granulométrico

• Es el resultado de dividir por 100 la suma de los %retenidos acumulados de la serie de tamices.

• Sirve para comparar diferentes tipos de árido.

• El árido más grueso será la que tenga el MG mayor.

• Sólo se pueden comparar áridos estudiados con lamisma serie de tamices.

100

%%% nacRet 2acRet 1acRet +⋅⋅⋅++=GM

Designación de los áridosI. EHE : Límites granulométricos y forma

d/D-ILII. UNE 146901-1:M 2004,

(G/) IL/d/D/NG: Grupo AF (árido fino) o AG (árido grueso)

IL: forma de presentación (Rodado/Triturado/Mixto)

d: Tamaño mínimo (mm)

D: Tamaño máximo (mm)

N: Naturaleza (Calizo/Silíceo/Granítico/Pórfido, …)

Marcado CE de áridos para Construcción

• Desde 2004, los áridos deben obtener el marcado CE parasu aplicación en Construcción.

• Se aplica el Sistema 2+ (Marcado, Certificación deproducción por organismo notificado y Declaración).

• Aplicaciones normalizadas (UNE-EN):

Áridos para hormigón (naturales). (UNE-EN 12620)

Áridos para mezclas bituminosas. (UNE-EN 13043)

Áridos para morteros (naturales). (UNE-EN 13139)

Áridos ligeros (hormigones y morteros). (UNE-EN 13055)

Bases y Subbases de pavimentos (UNE-EN 13242)

Aditivos (Art. 29)

• Sustancias o productos que, incorporados al hormigón antes del amasado (o durante el mismo o en el transcurso de un amasado suplementario) en una proporción ≤ 5% del peso del cemento, producen la modificación deseada, en estado fresco o endurecido, de alguna de sus características, de sus propiedades habituales o de su comportamiento

• En los documentos de origen, figurará la designación del aditivo de acuerdo con lo indicado en la UNE EN 934-2:01, así como el certificado de garantía del fabricante de que las características y especialmente el comportamiento del aditivo, agregado en las proporciones y condiciones previstas, son tales que produce la función principal deseada sin perturbar excesivamente las restantes características del hormigón, ni representar peligro para las armaduras

Propiedades de Aditivos• Las modificaciones favorables que un aditivo produce en

alguna característica del hormigón, se denominanfunciones:• Función principal : es la modificación de alguna, y solamente

una, de las propiedades del hormigón (es la que identifica o danombre al aditivo y corresponde al efecto más importante).

• Función secundaria: de un aditivo es la modificación que,accesoriamente puede producir un aditivo de alguna o algunaspropiedades del hormigón, independientemente de la quedefine la función principal.

• Efecto secundario: modificación que, inevitablemente, puedeproducir un aditivo de alguna o algunas de las propiedades deun hormigón que no se requiere como función secundaria.

Tipos de Aditivos (Art. 29)

Clasificación de los aditivos para hormigón (UNE-EN 934-2)

1. Reductores de agua / Plastificantes2. Reductores de agua de alta actividad / Superplastificantes3. Aceleradores de fraguado4. Aceleradores de endurecimiento5. Retardadores de fraguado6. Inclusores de aire7. Retenedores de agua8. Hidrófugos en masa9. Reductores de agua de alta actividad / Superplastificantes

Retardadores de fraguado10. Reductores de agua / Plastificantes / Aceleradores de fraguado11. Multifuncionales12. Retardadores de fraguado / Plastificantes / Reductores de agua

Adiciones para hormigón (Art. 30)

• Materiales inorgánicos, puzolánicos o con hidraulicidad latente que, finamente divididos, pueden ser añadidos al hormigón con el fin de mejorar alguna de sus propiedades o conferirle características especiales.

• La EHE recoge únicamente la utilización de las cenizas volantesy el humo de sílicecomo adiciones al hormigón en el momento de su fabricación (el resto se incorporan al cemento).

Parámetros de Dosificación de hormigones

• Parámetros a definir:� Cantidad de agua� Cantidad de cemento (relación agua /cemento)� Cantidad de árido� Otros (tipo de cemento y áridos, aditivos y adiciones)• Datos necesarios:� Resistencia de proyecto� Tipo de árido (Tmáx. y forma de presentación)� Ambiente (Clase de exposición)� Tipo de cemento (clase resistente)� Consistencia y procedimiento de compactación• Límites de la EHE en función del ambiente (Art. 37):� Resistencia mínima del hormigón� Mínima cantidad de cemento y máxima a/c.

Concentración de cemento

• Se define como la inversa de la relación a/c.

• Depende de la resistencia media, clase resistentedel cemento y forma de presentación del árido:

Tmáx del árido y cantidad de agua

• El tamaño máximo del árido viene definido por la distancia entre armaduras y la dimensión de la pieza.

• La cantidad de agua se fija en función de la consistencia , el sistema de compactación y la forma y tamaño del árido:

Resistencia mínima (EHE-Art. 37)

• La resistencia mínima definida en la EHE seestablece en función de la clase de exposición, paragarantizar la durabilidad.

Límites al Contenido de cemento y la Relación a/c (EHE-Art. 37)

• La EHE establece una relación a/c máxima y una cantidad mínima de cemento en función de la clase de exposición (siempre ≤ 400 kg/m3).

Clases de exposición (ambiente) EHE

Clases de exposición (ambiente) EHE

Procedimiento de dosificación

1. Determinar la resistencia media del hormigón

2. Calcular la concentración (c/a)

3. Determinar el tamaño máximo del árido

4. Calculo de la cantidad de agua

5. (Determinación de la dosificación de áridos)

6. Comprobación de los límites de la EHE

7. Dosificación por metro cúbico en peso (con lasdensidades se calcula en volumen)

8. Correcciones

Corrección por contracción del hormigón

• El hormigón en estado fresco ocupa un volumenmayor que el mismo endurecido, debido a:

- cambios de volumen de los productos dehidratación con respecto a los reactivos

- Evaporación de parte del agua de amasado.

• Se considera que para conseguir 1000 l dehormigón endurecido es necesario fabricar 1025 l.

aguacementoáridos VVVl 2501. ++=

Corrección de los áridos (Empíricas)

• Para hormigón compactado por vibración seaumenta un 4% el árido grueso (se quita arena).

• En hormigón en masa se aumenta 3% la grava.

• Con árido de machaqueo se aumenta 4% la arena.

• A partir de 300 kg/m3 de cemento, se descuenta elresto de la arena.

• Se descuentan 40 l de arena por m3 de hormigóndebido al aire ocluido en el proceso de amasado.

Corrección por humedad de la arena

• El árido fino puede contener una humedad naturalelevada (5-12%), que modifica la concentraciónefectiva.

• La humedad de la arena se debe descontar de lacantidad de agua real (en peso) que se incluye enla dosificación (manteniendo la concentración).

( ) 100P

PP%H

arena

arenaaarenahumed ⋅−=aaah P

100

HPP ⋅+=

awwl P100

HPP ⋅−=

Corrección por uso de Aditivos

• En los hormigones actuales es habitual el uso deaditivos reductores de agua.

• Su efectividad mínima oscila entre 5-12 %, conunos valores medios entre 8-20 % (fluidificantes ysuperfluidificantes, respectivamente).

• La dosificación de estos aditivos se verifica conensayos de fluidez de las pastas (Cono de Marsh).

Corrección por uso de adiciones (Art.37.3.2)

• Se pueden considerar las adiciones a los efectos delcontenido de cemento y de la relación agua/cemento.

• En la tabla 37.3.2.a se sustituye el contenido de cementoC (kg/m³) por C+KF, así como la relación A/C porA/(C+KF) siendo F (kg/m³) el contenido de adición y Kel coeficiente de eficacia de la misma:

Para cenizas volantes, K≤ 0,40.

Para humo de sílice, K≤ 2,

• El contenido de cemento será≥ 200, 250 ó 275 kg/m3,(hormigón en masa, armado o pretensado).

Designación de hormigones

• Los hormigones para aplicaciones estructurales sedesignan de acuerdo con la EHE-08 (Art. 39.2)

• Designación normalizada:

Tipo de hormigón (HM, HA, HP)

Resistencia característica a compresión (MPa)

Consistencia (S, P, B, F) o asiento (en cm)

Tamaño máximo del árido (en mm)

Clase de exposición (agresividad del ambiente)

• Ejemplo:

HA – 30/P/16/IIa (Clase Normal, humedad alta)

Glosario de conceptos del Tema 6•Concepto de dosificación •Resistencia mínima

•Relación agua/cemento •Contenido cemento y máxima A/c.

•Prescripciones de los cementos •Clases de exposición (ambiente)

•Prescripciones de los áridos •Procedimiento de dosificación

•Prescripciones del agua •Correcciones por tipo de árido

•Prescripciones de aditivos y adiciones •Corrección por humedad de la arena

•Parámetros de dosificación •Corrección por aditivos

•Concentración de cemento •Corrección por adiciones

•Consistencia y cantidad de agua •Designación de hormigones

Tema 6: Dosificación de hormigones.1. Objetivos de la dosificación: Consistencia, resistencia

y durabilidad.

2. Especificaciones de los componentes (EHE-08).

3. Parámetros de dosificación: Concentración ycontenido de agua.

4. Límites de dosificación en la EHE.

5. Procedimiento de dosificación de hormigones.

6. Factores de Corrección de una dosificación.

7. Glosario de Términos.