Tema 8: Edad del hormigón. 1.  Edad del hormigón 2.  Curado del hormigón. Tipos. 3.  Duración del curado. 4.  Durabilidad. Estrategia para la durabilidad. 5.  Fisuración de hormigones. 6.  Retracción.

MATERIALES I Curso 2014-2015. Ciencia y Tecnología de la Edificación. C. Guadalajara

Profesor Ana Mª Marín Palma

Edad del hormigón •  Es el grado de maduración y adquisición de propiedades

de un hormigón con respecto a las que tendría en “condiciones ambientales adecuadas normales”.

•  Se trata de un valor relativo a la madurez del hormigón: - Los factores que aceleran la hidratación aumentan la edad (calor, presión, vapor, baja a/c, tipo de cemento).

- Los factores que retardan la hidratación disminuyen la edad (frío, elevada a/c, efectos secundarios de fluidif.).

•  Determina el tiempo de protección y curado, el desmoldado/descimbrado y la puesta en carga.

•  También condiciona la deformación diferida (fluencia)

Edad del hormigón (influencia de la temperatura)

Curado del hormigón (Art. 71.6) •  Tiene por objeto impedir la pérdida del agua y

controlar la temperatura del hormigón fresco. •  Si las condiciones ambientales de humedad y

temperatura son adecuadas no se aplica el curado. •  Con el curado se pretende lograr que el volumen

ocupado por el agua en la pasta fresca sea ocupado por los productos de la hidratación.

•  El curado inadecuado o la falta total de curado, incrementan el riesgo de fisuración y puede perderse hasta un 50% de la resistencia respecto al mismo hormigón con un curado correcto.

Tipos de curado Curado ordinario

–  Riego continuo, aspersión. Temperatura agua de curado > 10ºC método suministro humedad adicional

–  Mantener humedad: plásticos, arpilleras, productos filmógenos método que impide la pérdida de humedad

Curados acelerados (desarrollar resistencia tempranaen el hormigón, aporte de calor adicional para completar la hidratación)

–  Con calor –  Con vapor:

•  Curados a presión atmosférica: cámara de vapor, recinto cerrado mediante lonas impermeables.

•  Curados a alta presión

Curado

Duración mínima del curado, D en días:

Donde: K: coeficiente de ponderación ambiental

D = K · L · D0 + D1

L: coeficiente de ponderación térmica D0: parámetro básico de curado D1: parámetro dependiente del tipo de cemento

El tiempo en el que el hormigón debe ser protegido contra las pérdidas de humedad, depende: del tipo de cemento, las proporciones de la mezcla, la resistencia exigida, el tamaño y la forma de la sección de hormigón y las futuras condiciones ambientales a que estará expuesto.

Curado Duración mínima del curado, D en días:

Donde: K: coeficiente de ponderación ambiental

D = K · L · D0 + D1

Clase de exposición Valor de K

I – No agresiva II - Normal

1.00

III - Marina IV – Otros Cloruros no marinos H- Helada sin fundentes

1.15

F- Heladas con fundentes Q-químicamente agresivo

1.30

L: coeficiente de ponderación térmica

Temperatura media durante el curado ,Tmedia (ºC)

Coeficiente L

Tmedia < 6 ºC 1.7

6 ºC< Tmedia <12 ºC 1.3

Tmedia >12 ºC 1.0

Tipos de curado Duración mínima del curado, D en días:

Donde: D0: parámetro básico de curado D = K · L · D0 + D1

CLASE DEL CEMENTO

Relación agua/cemento

a/c < 0.5

0.5 <a/c< 0.6 a/c > 0.6

52.5R,52.5 y 42.5R 42.5 y 32.5R

32.5 22.5 (?)

Muy rápida Rápida Media Lenta

Rápida Media Lenta Lenta

Lenta Lenta Lenta Lenta

La velocidad de desarrollo de la resistencia del hormigón

Tipo de cemento Valor de D1 Pórtland: CEM I 0

Con adiciones: CEM II 1

De Horno Alto: CEM III/A CEM III/B

3 4

Puzolánico: CEM IV 2

Compuesto: CEM V 4

Especial: ESP VI-1 ESP VI-2

4 4

De aluminato cálcico: CAC/R (Estudio particular)

Tipos de curado Duración mínima del curado, D en días:

Donde: D1: parámetro dependiente del tipo de cemento

D = K · L · D0 + D1

Beneficios del curado

•  Reduce la retracción a edades tempranas •  Reduce la fisuración por retracción •  Mejora la resistencia superficial •  Produce un hormigón mas durable •  Resiste mejor los impactos, las vibraciones •  Adquiere mayor resistencia mecánica •  Mayor estabilidad de volumen

Durabilidad (EHE-Art. 37) •  Es la capacidad de una estructura de hormigón para

soportar las condiciones físicas (erosión, heladas....) y químicas (ataques químicos, corrosión de armaduras...) a las que está expuesta.

•  Estas condiciones podrían llegar a provocar la degradación de la estructura como consecuencia de efectos diferentes a las cargas y solicitaciones consideradas en el análisis estructural.

•  En una misma estructura pueden existir diferentes elementos estructurales sometidos a diferentes tipos de ambiente (Pilares vistos, pilares interiores, zapatas....)

Durabilidad (Fisuración por retracción)

P.J. M.Monteiro

P.J. M.Monteiro

Durabilidad Corrosión

Durabilidad (Reactividad Árido

Silíceo -Álcali)

P.J. M.Monteiro

Durabilidad: tipos de ambiente (Art 8.2) •  Antes de comenzar el proyecto se deberá identificar el

tipo de ambiente que defina la agresividad a la que va a estar sometido cada elemento estructural

AMBIENTE = CLASE GENERAL (+CLASE ESPECÍFICA) •  Clase General de Exposición: situación del elemento

frente al riesgo de corrosión de las armaduras. (Todo elemento estructural debe caracterizarse por una Clase General.)

•  Clase Específica de Exposición: situación del elemento en relación con un riesgo de degradación frente a otros procesos distintos de la corrosión. (Cualquier elemento estructural puede o no caracterizarse por una Clase Específica.)

Clases generales de exposición (EHE)

Clases específicas de exposición (EHE)

Fisuración •  Las fisuras, son roturas que aparecen generalmente en

la superficie del hormigón, por la existencia de tensiones superiores a su capacidad de resistencia.

•  Para garantizar la durabilidad, la EHE limita el ancho máximo de fisura (Art. 49.2.3):

Fisuración por retracción de hormigones

Para que una masa de hormigón que tenga impedido el desplazamiento se fisure es necesario que:

a.  se produzca una variación de sus dimensiones (RETRACCIÓN),

b.  que esta deformación provoque tensiones (RIGIDEZ) c.  y que estas tensiones sean superiores a la máxima

admisible por el material (RESISTENCIA A TRACCIÓN).

Retracción •  A edades tempranas. (< 24 horas)

(Causas : Autógenas, térmicas y secado.) •  En hormigones convencionales la más importante es

por secado (la evaporación supera a la exudación). •  El hormigón ha adquirido rigidez pero no tiene

resistencia. Pequeñas variaciones dimensionales pueden agotar su capacidad mecánica.

•  A largo plazo. (> 24 horas) Una vez fraguado el hormigón, en un ambiente no saturado de agua, la hidratación continúa más lentamente, incrementando la retracción. (Causas : Autógena, térmica, secado, carbonatación)

Retracción del hormigón en función de la edad (Holt y Leivo, 2004)

Fisuración por retracción a edades tempranas

Hormigón Autocompactante

Hormigón Convencional

Estrategia para la durabilidad (Artículo 37.2)

•  Selección de formas estructurales adecuadas •  Conseguir una calidad adecuada del hormigón, en

particular de su capa exterior •  Adoptar un espesor de recubrimiento adecuado para

proteger las armaduras •  Controlar el valor máximo de la abertura de fisura •  Disponer, si es el caso, protecciones superficiales •  Adoptar medidas específicas contra la corrosión de

armaduras

Glosario de conceptos del Tema 8 • Edad o Madurez del hormigón • Tipos de ambiente

• Factores que modifican la hidratación • Clases generales de exposición

• Concepto de curado del hormigón • Clases específicas de exposición

• Curado convencional • Fisuración

• Curado acelerado • Ancho máximo de fisura

• Determinación del tiempo de curado • Fisuración por retracción

• Beneficios del curado • Retracción a edades tempranas

• Durabilidad • Retracción a largo plazo

• Factores que afectan a la durabilidad • Estrategias para la durabilidad

Tema 8: Edad del hormigón. 1.  Edad del hormigón 2.  Curado del hormigón. Tipos. 3.  Duración del curado. 4.  Durabilidad. Estrategia para la durabilidad. 5.  Fisuración de hormigones. 6.  Retracción.