2.2 hormigon.endurecido

UNIVERSIDADE DA CORUUNIVERSIDADE DA CORUA A E.T.S.IE.T.S.I. Caminos, Canales y Puertos. Caminos, Canales y Puertos

HormigHormignn: Propiedades en estado endurecido: Propiedades en estado endurecido

11

HormigHormign:n:Propiedades del hormigPropiedades del hormign endurecido.n endurecido.1.- Introduccin2.- Propiedades generales

2.1.- Porosidad2.2.- Densidad2.3.- Permeabilidad2.4.- Propiedades trmicas

3.- Retraccin3.1.- Introduccin3.2.- Tipos de retraccin3.3.- Factores que influyen en la retraccin3.4.- Efectos de la retraccin

4.- Propiedades mecnicas4.1.- Resistencia del hormign4.2.- Deformabilidad del hormign

Propiedades en estado endurecido. ndice Bloque 6.6

5.- Ensayos sobre hormign endurecido5.1.- Introduccin5.2.- Fabricacin de probetas5.3.- Ensayos de resistencia5.4.- Ensayos de deformabilidad5.5.- Extraccin de testigos5.6.- Ensayos no destructivos



22


HormigHormignn: Fabricaci: Fabricacin, transporte y puesta en obran, transporte y puesta en obra

11

HormigHormign: Fabricacin: Fabricacin, transporte n, transporte y puesta en obra.y puesta en obra.

1. Fabricacin: amasado1.1. Amasadoras1.2. Plantas de hormign

2. Transporte3. Puesta en obra

3.1. Hormigonado3.1.1. Hormigonado bajo el agua3.1.2. Hormigonado en tiempo fro3.1.3. Hormigonado en tiempo caluroso

3.2. Compactacin3.3. Juntas de hormigonado

4. Curado4.1. Definicin y descripcin4.2. Procedimientos de curado

Fabricacin, transporte y puesta en obra. ndice Bloque 6.5



11









33

Materiales de Construccin. Ciencia y Tecnologa de los Materiales.

HormigHormign:n:

Propiedades del hormigPropiedades del hormign endurecido.n endurecido.



44

1.- Introduccin2.- Propiedades generales




Propiedades en estado endurecido. ndice




55

1- introduccin

MATERIALES

CementoridosAgua

Aditivos

DOSIFICACIN

Resistencia futuraConsistencia

Tiempo de fraguadoRelacin a/cEconoma

PUESTA EN OBRA

VertidoCompactado

Curado

HORMIGNENDURECIDO

Puesta en servicioRequisitos tcnicos

PROPIEDADES



66









77

2- Propiedades generales. Porosidad y densidad

Porosidad: Vp/Ve Proporcin de huecos (en volumen).

Generalmente poros capilares

Factores:

a/c (exudacin): control

Compactacin: control

Edad

Agresiones

Consecuencias:

fc

Densidad

Permeabilidad

Durabilidad Aireantes: excepcin



88

2- Propiedades generales. Porosidad y densidad

Densidad: M/Ve Relacin masa y volumen elemental

Factores:

ridos (densidad y compacidad)

Porosidad

Valores convencionales:

24 kN/m3 para hormign en masa, fck 50 MPa

25 kN/m3 para hormign en masa, fck > 50 MPa

Aadir 1 kN/m3 para hormign armado o pretensado

Hormigones especiales (0,5-6 t/m3 extremos)

Hormign ligero: entre 9 y 20 kN/m3

Hormign pesado: ms de 28 kN/m3

Hormign fresco Atencin a empujes sobre encofrados verticales!

25 kN/m3 mnimo



99

Permeabilidad Hormign sano atravesado por un fluido (lquido o gas)

Factores:

Porosidad capilar (fisuras)

1-2% impermeables

Consecuencias:

Durabilidad

Respuesta tcnica

(10(-8) 10(-11)) m/s

2- Propiedades generales. Permeabilidad



1010

Propiedades trmicas Coeficiente de dilatacin trmica:

(L/L) al aumentar la temperatura 1C ridos = 710-6 - 1310-6 C-1 (calizos... silceos)

pasta = 1110-6 - 2010-6 C-1

EHE: hormign intermedio = 1010-6 (-15C < t >>> ridos posibles tensiones hormign ~ acero no hay tensiones

2- Propiedades generales. Propiedades trmicas



1111

Conductividad trmica: susceptibilidad a transmisin de calor

Aumento con el contenido de agua (60-80% sat)

Disminucin con el contenido en aire (aireantes)

baja en general

Resistencia a la helada

Efecto: tensiones (pueden ser cclicas)

Proteccin: Diseo constructivo

Impermeabilizacin (reducir porosidad)

Aireantes (obstruccin red / lubrifican)

2- Propiedades generales. Propiedades trmicas



1212

Resistencia al fuego

Efecto: cambio de propiedades

Acciones posteriores: Evaluacin

Rehidratacin (T 600 C Dilatacin diferencial de los ridos frente a la pasta (silceos sobre todo). Descomposicin mineralgica de algunos ridos

A partir de los 1000 C el hormign se calcina totalmente y se deshace con facilidad, tomando un color entre gris rojizo y amarillo.

100%100%

60%60%

30%30%



1313









1414

Variacin de volumen unitaria por efecto del agua interna. Deformacin bajo carga nula. Opuesto: entumecimiento

3- Retraccin. Introduccin



1515

agua

3- Retraccin. Introduccin



1616

Plstica:

Antes del fin de fraguado

Causa: evaporacin>exudacin.

Efecto: fisuras afogarado

Endgena

Tras el fraguado

Causa: cemento + agua (sin prdida de agua)

Por secado

Endurecido

Causa: secado desde exterior a int.

1er ao 65-85% del total

Armadura: menor pero con fisuras

Por carbonatacin

Endurecido

Ca(OH)2 + CO2 + H2O CaCO3 + 2H2O

3- Retraccin. Tipos de retraccin



1717

Cemento:

Tipo: ms rpidos ms agua

Cantidad: ms pasta ms retraccin

a/c: ms agua ms retraccin

ridos:

Ms cantidad ms coaccinmenor retraccin

Finos: ms agua no combinada ms retraccin

Edad: ms joven ms retraccin

Forma:

Superficie: ms evaporacin

Espesor: menos evaporacin

Ambientales: temperatura y humedad

3- Retraccin. Factores que influyen en la retraccin



1818

0,35 / 0,25 / 0,30 (masa/armado/pretensado) mm/m

Fisuracin:

Resistencia, permeabilidad, durabilidad, resistencia a la helada.

Esttico

Tipos de fisuras:

Afogarado (retraccin plstica): superficiales, anchas, aleatorias

Coaccin mov. (movimientos exteriores impedidos): perp. al mov.

Retraccin diferencial (mov. interiores impedidos):perp. al mov.

Excesiva longitud (acumulacin tensiones)

Prevencin de fisuras:

Juntas retraccin

Ejecucin y curado

Armadura de piel

3- Retraccin. Efectos de la retraccin



1919



2020









2121

Resistencia a compresin Solicitacin de compresin

Variable aleatoria valor representativo?

Media

Caractersticas

Introduccin Mxima tensin capaz de soportar

Rotura: tensin > resistencia

F

dF

dS S

=

=n

i

cicm fn

f1

1

%5)(;%95)( = ckcckc ffPffP

fcmfck

5%

RESISTENCIAS fci

FR

EC

UE

NC

IA D

ELO

S R

ES

ULT

AD

OS

( )64,11= cmck ff

=

=

=

=

n

i cm

cmci

n

i

cicm

f

ff

n

fn

f

1

2

1

1

1

4- Propiedades mecnicas. Resistencia



2222

Factores que influyen:

Materiales: cemento, agua, ridos, adiciones, aditivos

a/c: porosidad

Esqueleto granular: compacidad, max

Edad: curvas endurecimiento

Rotura: tensin > resistencia


30

33

36

39

42

45

0 20 40 60 80 100 120Edad (das)

Re

sist

enci

a co

mpr

esi

n m

edia

(M

Pa)

HC

HCS

HR

HRS



2323

Designacin:

T - R / C / TM / A

T: Tipo: HM, HA, HP

R: Resistencia caracterstica en N/mm2 a 28 das, medida en probeta cilndrica de 150 mm de dimetro y 300 mm de altura.

20 (HM) - 25 - 30 - 35 - 40 - 45 50 - 55 - 60 - 70 - 80 - 90 - 100

C: Consistencia: S, P, B, F , L

TM: Tamao mximo de rido en mm

A: Ambiente: I, IIa, IIb, IIIa, IIIb, IIIc, IV + Qa, Qb, Qc, H, F, E

Ejemplos: HM-20/B/18/IIa, HA-25/B/16/IV+Qa, HP-45/B/12/IIa




2424

Resistencia a traccin Solicitacin de traccin

fct ~ 0,1 fc

fct,k = 0,7 fct,m

Fatiga Disminucin de fc por cargas - descargas

Lmite de fatiga: mx. tensin que infinitas veces no ocasiona rotura (el hormign no tiene convencional (107)~60% fc

Cansancio Disminucin de resistencia por efecto de carga cte (puede rotura)

15-20%~80% fc


MPafsiff

MPafsiff

ckckmct

ckckmct

5058,0

5030,0

2,

3 2

,

>=

=



2525

Diagrama tensin deformacin Diagrama noval: descarga: recta no

recuperable- vuelta recta

A: 0.4 fc recto parablico

C: Mx fc1 c1 (2%o)

D: compresin rotura

fcu cu (3.5%o)

Velocidad de carga: Impacto

Cansancio (rotura para tensin cte >0.85 fc)

Tensin cte



2626

Mdulo de deformacin Hormign viscoelastoplstico

= E (,t,T,H..) E = repuesta longitudinal

Et: tangente d/ d

Ec: secante /

Eo: tg a origen (d/ d)o

Factores:

ridos (rigidez)

Hormign (edad, resistencia)

Ambiente (hmedo, elev. T)

3,

3,0

500.8

000.10

jcmcj

jcmj

fE

fE

=

= Estimacin segn EHE

4- Propiedades mecnicas. Deformabilidad

MPaff ckcm 828,28, +=



2727

Poisson

Valor: 0,15 0,20 EHE: en servicio, y bajo

deformaciones elsticas = 0,20

Deformaciones bajo carga constante en el tiempo. Ciclos: superposicin

LL

DD

l

t

/

/

=

==

D/2

L

Fluencia bsica

Factores

a/c: mayor cuanta ms agua

rido/cemento: mayor cuanta ms pasta

Edad: menor con la edad

: >40% fc fuencia no lineal

T: ms T supone ms fluencia (retraccin)

4- Propiedades mecnicas. Deformabilidad



2828









2929

No destructivos: Determinan las propiedades sin destruir la pieza de ensayo

Previos: para establecer la dosificacin

Caractersticos: comprueban la dosificacin, determinan fck y fcm antes de usar el hormign

De control: sobre probetas fabricadas en obra durante la ejecucin, para comprobar el material

Resistencia

De informacin: para conocer aspectos especficos (tiempo de desencofrado, accin de una helada, resistencia real de una pieza...). Se pueden realizar sobre testigos

Instantneo: Sobre probetas instrumentadas. Obtencin de la curva tensin-deformacin a velocidades de carga rpidas (del orden de kN/s) Deformacin

Fluencia: aplicacin de cargas constantes por espacios largos de tiempo (meses, aos)

Porosidad: recuento estadstico de poros observados con lupa sobre una seccin.

Permeabilidad: se aplica presin de agua sobre una cara del testigo y se mide la cantidad que pasa en un tiempo determinado

Destructivos (determinan las propiedades mediante rotura de probetas o piezas de hormign)

Otros

Qumicos: sobre muestra pulverizada, se determina el contenido de ciertos componentes (Cl-, productos de reaccin patolgicos)

Tipos de ensayos

Mecnicas

Normalizacin (EHE, UNE)

5- Ensayos. Introduccin



3030

Fabricacin de probetas Moldes desencofrante compactacin enrasado inmovilizacin

16h desmoledeo 24h identificacin curado (informacin, iguales condiciones) refrentado (mortero de cemento o azufre) 2h - ensayo

a

2a

Cilndricos

5- Ensayos. Fabricacin de probetas

h

3,5h

Cbicos Prismticos



3131

5- Ensayos. Ensayos de resistencia



3232

Compresin:

Probeta cilndrica (fck), o cbica

Prensa a v cte segn fig.

Medida: clula de cara y transductor S

Ffc

max=


Probeta cbica

Medidas15x15x 15 cm20x20x20 cm

Probeta clindrica

MedidasDimetro=15 cmAltura = 30 cm

Rc= P/A

A= a x b (seccin cm2)P =carga mxima

ab

D

H

Rc=P/ A

A=3,14 x D2 / 4P=carga mxima

P

P



3333

Cono Columnar Columnar y Cono


Cono y Corte

CorteCompresin excntrica



3434

Factores que influyen:

V. carga: aumenta f

Dureza platos: indeformables

Friccin: aumenta f

Esbeltez: h/D=2, disminuye f

Forma: prismtica < cilndrica < cbica

Tamao: disminuye f

Paralelismo: flexin disminuye f




3535

2

21

max,

dd

lFf fct

=

Traccin indirecta:

Probeta cilndrica

Prensa a v cte segn fig

fct = 0,9 fctb.

Flexotraccin:

Probeta prismtica

Prensa a v cte segn fig.


DL

Ff brasileoct

max,

2=

L

P

L/2 L/2 d1

d2



3636




3737

Relacin tensin-deformacin Control del ensayo

Medidas y resultados

5- Ensayos. Ensayos de deformabilidad



3838

Mdulos de deformacin longitudinal y transversal La elasticidad del hormign

Tipos de mdulo

D/2

L




3939

Fluencia Deformaciones bajo carga y

condiciones de contorno

Resultados




4040

Retraccin Tipos de retraccin

Resultados




4141

Testigos Hormign fabricado: informacin

Sonda Sacatestigos:

Perforadoras tubulares:Cilndricos

Talla

Exigencias:

Tolerancia mayor

no < 3Dmax ni < 7 cm

Long : h/D=2 (ms tamao ms representativo)

Edad: ms de 14 das (28)

Presencia de armaduras Ensayos:

Como anterior

fc(testigo) ~ 0.9 fc (elaborado)

5- Ensayos. Extraccin de testigos



4242

Ensayos no destructivos Esclermetro:

Dureza superficial Rebote: altura martillo

Dureza: huella martillo

Penetracin: clavo

Informacin superficial: dispersin (ridos)

5- Ensayos. Ensayos no destructivos



4343

Velocidad de propagacin de ultrasonidos:

Relacin V ~ cte elsticas (homogneo e istropo)

Ultrasonido

Impreciso cualitativo ( )( )2v1,2

211

1v

+

= E

El

5- Ensayos. Ensayos no destructivos



4444

Materiales de Construccin. Ciencia y Tecnologa de los Materiales.

HormigHormign:n:

Propiedades del hormigPropiedades del hormign endurecido.n endurecido.



4545


HormigHormignn: Durabilidad: Durabilidad

11

HormigHormign: Durabilidad.n: Durabilidad.1.- Introduccin

1.1.- Factores que condicionan la durabilidad2.- Agresiones sobre el hormign

2.1.- Agresiones fsicas2.1.1.- Hielo - deshielo2.1.2.- Fuego2.1.3.- Erosin e impactos

2.2.- Agresiones qumicas2.2.1.- Lixiviacin2.2.2.- Reacciones no expansivas2.2.3.- Reacciones expansivas2.2.4.- Medidas de proteccin

3.- Corrosin de armaduras3.1.- Descripcin3.2.- Medidas de proteccin

Durabilidad. ndice Bloque 6.7



11







2.2 hormigon.endurecido

Documents

propiedades generales2

propiedades mecnicas4

propiedades trmicas3

estado endurecido441

transporte n

ensayos de deformabilidad5

ensayos de resistencia5

fabricacin de probetas5