Control del hormigón de pavimento. Avance en el uso del ...

Control del hormigón de pavimento. Avance en el uso del

hormigón UHPC

Jesús Díaz Cuevas

Director Dpto. Oficina Técnica Parque de Maquinaria

Control del hormigón de pavimento. Avance en el uso del hormigón UHPC

¿Lantania?: Breve reseña

‐ Lantania inicia formalmente su actividad a principios del 2018con la adquisición de las unidades de negocio de construcción,agua y energía del Grupo Isolux Corsán

‐ Aglutina la experiencia y los medios técnicos de una empresalíder a nivel mundial con casi 90 años de historia en los sectoresde infraestructuras, edificación, agua y energía.

‐ Equipo humado de más de 150 profesionales con unaexperiencia media en el sector superior a los 22 años.

‐ Parque de maquinaria que abarca diferentes áreas de trabajo:movimiento de tierras, firmes rígidos, flexibles y maquinaria parainstalaciones ferroviarias.

30ª Semana de la Carretera – Santiago de Compostela, 29‐31 Octubre 2019

Tuneladora con EPB diámetro 11.66m


1. Algunas actuaciones en firmes

Autovía A‐40 Toledo‐Torrijos.‐ Diseño y empleo MAM en capa intermedia (previa a la O.C. 24/2008) en vías de

servicio para desvíos de tráfico.

Autovía IV Centenario.‐ Diseño analítico, puesta en obra y comprobación mediante deflectómetro de

impacto (FWD) de explanada granular equivalente a E3.

Ampliación a tercer carril en la Y asturiana (actualmente)‐ Análisis de firme compuesto AC/PCC y Overlay AC/PCC con geomalla anti‐fisuras.

Varias.‐ Diseño, control y puesta en obra de hormigón de pavimento en clima continental

extremo.


Deflectómetro en explanada granular

Efecto geomalla anti-fisuras (FHWA TPF-5(149))


2. Control del hormigón de pavimento. Diseño (i)

‐ Estudio y empleo de varias dosificaciones >>> Adaptación condicionesmeteorológicas y de puesta en obra (tipo de transporte, distancia alextendido, apertura al tráfico –fast track paving‐).

‐ Simulación del comportamiento del hormigón a edad temprana (72h).

‐ Análisis de la ganancia de resistencia en el hormigón fc(t) y de las tensionescríticas (t)

‐ Estudio Periodo Crítico


𝑓 𝑡 𝜎 𝑡

𝜎 𝑓 𝜎 𝜎 𝜎 𝜎 )

Equipos de extendido y curado de hormigón (Lantania)


2. Control del hormigón de pavimento. Diseño (i)


Fases del hormigón y periodo crítico (72h)*Desarrollo de la temperatura en el hormigón*

*(Metha & Monteiro)

‐Periodo crítico: Zona de transición hasta la ganancia de resistencia en el hormigón. Temperatura, formación CSH y CH. Necesidad de predicción.


Factores que afectan:

1) Temperatura ambiente y radiación solar.

2) Velocidad del viento y humedad relativa.

3) Temperatura y tipo de constituyentes.

4) Tipo y temperatura de la base.

5) Elemento de transporte.

6) Método, tipo y tiempo de curado.

7) Corte de juntas y espaciado de las mismas.

8) Correlación entre resistencias.

9) Modificación de parámetros de control en eltransporte (aire, consistencia).


Influencia de la Tª de los constituyente en la Tª hormigón(Infociments)

Evaporación superficial en función de v.viento, Tª, HR (ACI 305)

2. Control del hormigón de pavimento. Diseño (ii)


3. Control del hormigón de pavimento. Puesta en obra (i)Necesidades:

‐ Simular diseños en función de los factores indicados (72 h trashormigonado).

‐ Herramientas como HIPERPAV, HIPERBOND >>> Análisis delcomportamiento del hormigón a edad temprana.

Entradas:

1) Diferentes fórmulas de trabajo (constituyentes y propiedades de losmismos).

2) Tipo de firme rígido. Losas o continúo, tipo de base (espesor, longitudlosas, armado, parámetros mecánicos, humedad y Tª de la base antesdel vertido, Tª).

3) Condiciones climáticas y meteorológicas previstas (72h futuras).


Entrada diseño en HIPERPAV


3. Control del hormigón de pavimento. Puesta en obra (ii)Salidas:


Duración Fase plástica vs Cem vs Meteorología. (72 h)Evaporación superficial durante la fase plástica


3. Control del hormigón de pavimento. Puesta en obra (ii)Salidas:

‐ Simulación de diversos escenarios según dosificación y puesta en obra


Ganancia de resistencias vs tensiones críticas

Riesgo de fisuración según hora de hormigonado

Riesgo de fisuración según tipo de curado

Posible Fisuración


3. Control del hormigón de pavimento. Control unidad terminada (i)Regularidad

‐ Afección a la regularidad superficial (IRI), firmes con losas.

‐ Establecer simulación con diferentes long. de losa y gradientes térmicos.

‐ Establecer mediciones a varias temperaturas.

𝐼𝑅𝐼 0,5945 · 𝑐𝑢𝑟𝑣𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎 · 𝑒 ; (4 m<long<8 m) (Byrum)


Curvatura losas por gradiente térmico

Tsup>Tinf Tsup<Tinf

Alabeo negativo de losas, Aeropuerto Sheremetyevode (Moscú)


4. Avance en Hormigón UHPC (i)Hormigón UHPC (Ultra High Performance Concrete)

‐ Hormigón de ultra altas prestaciones con nanoadiciones + fibras(UHPFRC)

‐ Diseñados mediante modelos matemáticos de empaquetamientocompresible (MEC)

‐ Relación entre compacidad virtual y real >> Índice deempaquetamiento K (método empleado en su compactación)


Desarrollo Resistencias a compresión vs año (Korea. S)

Ordenamiento óptimo de 2 esferas (Jacobson)K

Mezcla real y virtual (Larrard)


4. Avance en Hormigón UHPC (i)Propiedades

a) Autocompacto (a/c0.18), T.máx 6 mm

b) Aumento de resistencia y durabilidad.

‐ R.compresión (28d)140‐200 MPa

‐ R.tracción (28d) 6‐10 MPa

‐ E=40‐50 Mpa

‐ Baja porosidad, alta durabilidad (Cl, hielo‐deshielo)

b) Empleo en recrecidos de puentes, bajo espesor.

c) Mayor coste que HC (20 veces), análisis vida útil, huella ambiental,UHPC materiales locales.


Desarrollo Resistencias a compresión vs año (Korea. S)

Curva ideal tensión deformación ensayo tracción UHPFRC (FHWT)

Curva tensión deformación ensayo compresión (Korea.S)


4. Avance en Hormigón UHPC (ii)

Guías/normas

Francia

‐ NF P18‐710 Design UHPFRC (04/2016)

‐ NF P18‐470 Material Specification UHPFRC (07/2016)

‐ NF P18‐51 Execution UHPFRC (12/2018)

Suiza

‐ SIA 2052 UHPFRC: Materials, Design and Application (04/2016)

Alemania

‐ DAfStb UA UHFB D 62‐Guideline 'Ultra‐High Performance Concrete' (02/2016)

USA

‐ Varias en FHWA (desde 1999‐2019)

‐ ACI 239R‐18: Ultra‐High Performance Concrete: An Emerging Technology Report (2018)

‐ ASTM C1856/C1856M‐17 Standard Practice for Fabricating and Testing Specimens of Ultra‐HighPerformance Concrete

Varios: Japón, Canadá, Australia

España: No hay una guía


Evolución aplicación de hormigón UHPC en puentes (FHWT)

Rehabilitación del puente Tössbrücke N01 Zurich – St. Gallen, Suiza (Walo)

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