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INTRODUCCIÓN EVOLUCIÓN del HORMIGÓN TRADICIONAL al de ALTAS PRESTACIONES HORMIGONES DE ALTA PRESTACIONES
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INTRODUCCIÓN
EVOLUCIÓN del HORMIGÓN TRADICIONAL
al de ALTAS PRESTACIONES
HORMIGONES DE ALTA PRESTACIONES
AGRADECIMIENTO
Mapei Argentina agradece a Loma Negra C.I.A.S.A. su
autorización para presentar documentación elaborada
por el Centro Técnico Loma Negra y Hormigones
Lomax.
Fundada en Milán en 1937, Mapei
es hoy el líder mundial en la
producción de adhesivos y
productos químicos para la
construcción.
Actualmente el Grupo está formado
por 67 fábricas en los 5 continentes
operando en 32 países diferentes,
cada uno de los cuales está dotado
de un laboratorio de control de
calidad.
LIDERAZGO MUNDIAL
COMO VALOR COMPETITIVO
MAPEI ARGENTINA | DIVISION DE ADITIVOS PARA HORMIGON
ESCOBAR – PROV. DE BUENOS AIRES
Superficie destinada a laboratorio de ensayo en morteros y hormigones.
Laboratorio de morteros. 50 m2
Sector de acopio de agregados Cuarto de pileta de curado
Sector ensayo de hormigon fresco Laboratorio de hormigon 78m2
Vista interior.
Instalaciones Propias. Equipos de laboratorio.
Instalaciones Propias. Equipos de laboratorio.
Mezcladora automatica de
morteros. Prensa dos canales CM250KN
(Flexion/Compresion)
Termo-balanza Horno de secado (0°C/120°C).
Dispersora para fabricacion de
aditivos.
Vicat manual y automatico.
Mesa compactadora.
Hormigonera de volteo de 100l
con variador de velocidad
Penetrometro proctor para
medicion de tiempo de fragüe
Flow table. Moldes para morteros de
4x4x16.
Juego para ensayo de Abrams
Instalaciones Propias. Equipos de laboratorio.
Juego de tamices serie Abrams Ensayos fisicos de agregados
Pileta de curado con
temperatura controlada Equipo de medicion de aire. Prensa controls CM 2000KN.
Probetas cilindricas de 10x20
Instalaciones Propias. Equipos de laboratorio.
HORMIGÓN: DEFINICIÓN
Es un material heterogéneo constituido esencialmente
por un medio ligante (pasta de cemento portland) en el
que se encuentran embebidas partículas sólidas de
diferentes tamaños (agregados finos y gruesos)
AGUA / HIELO+ADITIVOS
AGREGADOS FINOS
MAT. CEMENTICIO
AGREGADOS GRUESOS
AIRE
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
PASTA
MORTERO
HORMIGÓN
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
HORMIGON – PROPORCIONES
PARAMETROS QUE DEFINEN
UN HORMIGÓN
TRABAJABILIDADFLUIDEZ
RESISTENCIA DURABILIDAD
DIMENSIONES DE LA ESTRUCTURA
RELACIÓN A/MC
TIPO DE COLOCACIÓN
ADITIVOS
ADICIONES
TAMAÑO AGREGADO
HORMIGON – PARAMETRIZACION
TRABAJABILIDAD
FLUIDEZ
ES LA ENERGÍA QUE HAY QUE UTILIZAR PARA COLOCAR EL
HORMIGÓN EN LA ESTRUCTURA A MÁXIMA COMPACIDAD O
COMPACTACIÓN
ESTA ENERGÍA ES MUY DIFICIL DE MEDIR
COHESIÓN
TENDENCIA A SEGREGACIÓN
MEDICIÓN INDIRECTA
CUANTITATIVA ASENTAMIENTO
CUALITATIVA VISUAL
HORMIGON – CONSISTENCIA
Al mismo tiempo, la cantidad de agua en la mezcla afecta:
Asentamiento del hormigón: más agua hormigón mas fluido
Peligro de Segregación Separación de materiales componentes
Exudación El agua excedente, no retenida, sube a la superficie
Debilidad de la pasta de cemento endurecida: más agua más débil
Desde la elaboración del hormigón se busca reducir, para cada dosificación
en particular, el contenido de agua de la mezcla al máximo posible, esto
significa:
MENOR CANTIDAD DE AGUA MAYOR RESISTENCIA Y DURABILIDAD
HORMIGON – IMPORTANCIA DEL AGUA
Resistencia a compresión vs. Relación A/C
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
0,3 0,35 0,4 0,45 0,5 0,55 0,6 0,65
Relación A/C (en peso)
Resis
ten
cia
a l
a C
om
pre
sió
n
[MP
a]
(1)
(2)
(3)
(1) (2) (3)
HORMIGON – IMPORTANCIA DEL AGUA
ADITIVOS
USOS
Mejora las propiedades del hormigón, abarcando el estado fresco y
endurecido.
ESTADO FRESCO
TRABAJABILIDAD
TIEMPOS DE FRAGUADO
ESTADO ENDURECIDO
PROPIEDADES MECÁNICAS Y ELÁSTICAS
AUMENTA LA DURABILIDAD
CAMBIOS VOLUMÉTRICOS
ECONÓMICA
MEJORA LOS COSTOS
VARIABLES QUE AFECTAN EL EFECTO DEL ADITIVO
COMPOSICIÓN DEL CEMENTO
CARACTERÍSTICAS FISICAS DEL AGREGADO
IMPUREZAS DE AGREGADO
PROPORCIONES DE LA MEZCLA
CONDICIONES DE CURADO
PRESENCIA DE OTROS ADITIVOS
TIPO Y TIEMPO DE MEZCLADO
MOMENTO DE LA COLOCACIÓN
TEMPERATURA DEL HORMIGÓN
ADITIVOS
RECOMENDACIONES
ESTABLECER PROCEDIMIENTOS DE COLOCACIÓN QUE
ASEGUREN SU MAYOR EFICIENCIA.
CUANDO SE USA MAS DE UN ADITIVO ESTABLECER ORDEN
DE CARGA
REDOSIS DE ADITIVOS CUALES
CUANDO
COMO
DOSIS MÁXIMAS
EFECTOS SECUNDARIOS SOBRE OTRAS PROPIEDADES DEL
HORMIGÓN
SOBREDOSIS~ EFECTOS PERJUDICIALES
ADITIVOS
ADITIVOS QUIMICOS DEFINIDOS EN IRAM
IRAM 1663
• Incorporador de Aire
• Fluidificante
• Retardadores de fraguado
• Aceleradores de fraguado
• Fluidificante e Incorporador de Aire
• Fluidificante y Retardadores de fraguado
• Fluidificante y Aceleradores de fraguado
• Acelerante de Resistencia Inicial
• Fluidificante y Acelerante de Resistencia Inicial
• Reductores de Agua de Alto Rango (Superfluidificantes)
• Superfluidificantes y Retardadores de fraguado
ADITIVOS
Resistencia Mecánica = A
Trabajabilidad = B
Resistencia Mecánica = A
Trabajabilidad > B
Resistencia Mecánica > A
Trabajabilidad = B
+Cemento
+Cemento
+Agua
Resistencia Mecánica = A
Trabajabilidad = B
Resistencia Mecánica = A
Trabajabilidad > B
Resistencia Mecánica > A
Trabajabilidad = B
+WRA
-Agua
+WRA
-Agua
-Cemento
+WRA
Rango de reducción fluidificante normal : usualmente 5 a 10 %
OPTIMIZACIÓN
ECONÓMICA
Fluidificantes : Función
ADITIVOS
Superfluidificantes (HWRA)
Rango de reducción: usualmente 15 a 30%
ADITIVOS
Los policarboxilatos son cadenas de polímeros acrílicos cuyas moléculas tienen una
compleja forma tridimensional lo cual, sumado a su composición química generan
una acción dispersante de triple efecto: eléctrica, por absorción y por repulsión
estérica.
HORMIGON – ADITIVOS
Superfluidificantes (HWRA)
REDOSIS PERDIDA DE TRABAJABILIDAD DOSIS
MÁXIMA
RETRASO O
INHIBICIÓN DE
FRAGUADO
Rango de reducción: 15 al 30 %
ADITIVOS
ADITIVOS INNOVADORES
Dynamon SW Dynamon SW es un nuevo concepto de mezcla basado en un polímero acrílico modificado que se
puede utilizar solo o combinado con superplastificante convencional para mejorar la retención de la
trabajabilidad.
01. Retención de trabajabilidad El aumento de la dosis de Dynamon SW en el asentamiento del hormigón mejora progresivamente sin afectar a la consistencia inicial 02. Reducción de Agua Dynamon SX tiene un ligero efecto de reducción de agua, pero esta no es su principal carácterística
consis
tencia
tiempo
Performance
Dynamon Xtend W es una nueva serie de
aditivos para hormigón basado en un nuevo
polímero estudiado para ofrecer una extensión
de las horas de trabajabilidad. Dynamon XTend
puede estar en punto muerto (N) o retardado
versión (R)
Dynamon XTend W
Dynamon XTend W 500 es un aditivo de alta calidad para
hormigón. Ha sido estudiado para obtener hormigón con baja
relación agua/cemento y con la retención de trabajabilidad en
climas cálidos y alta temperatura.
Dynamon XTend W 500
ADITIVOS INNOVADORES
EVOLUCIÓN del HORMIGÓN TRADICIONAL
AL DE ALTAS PRESTACIONES
Contexto Mercado Hormigón Elaborado 1990`s – Buenos Aires
Hormigón Promedio H-17 (17 MPa de resistencia especificada).
Hormigón Máxima Resistencia H-30 (30 MPa de resistencia
especificada).
No se comercializaban productos especiales.
Cemento normal, sin adiciones minerales de ningún tipo.
HORMIGONES DE ALTA PERFORMANCE
Hormigones de Alta Resistencia H47-H60-H80.
Hormigones Autocompactantes (HAC-SCC).
Hormigones de Rápida Habilitación al Transito (Fast Track).
Hormigones de Retracción Compensada.
Hormigones Autocompactantes de Alta Resistencia H60 y H80
Hormigón Poroso
Hormigones con fibras
A PARTIR DE LOS AÑOS 2000`S LOS NUEVOS
ADITIVOS PERMITEN ELABORAR
HORMIGÓN DE ALTA PERFORMANCE:
DEFINICIÓN ACI
Es un hormigón que reúne una combinación especial de requerimientos
de desempeño y uniformidad que no siempre puede ser logrados usando
materiales tradicionales, mezclado normal, criterios de colocación
normales y practicas de curado ordinarias. Un hormigón de alto
desempeño es un hormigón en el cual ciertas características son
desarrolladas para una aplicación y medioambiente particular.
• Trabajabilidad adecuada
• Exudación casi nula
• Ausencia de segregación
• Alta resistencia
• Alto módulo de elasticidad
• Menor contracción por secado
• Reducida permeabilidad al agua a presión
• Elevada resistividad eléctrica
• Baja carbonatación superficial
• Menor permeabilidad al ion cloruro
• Reducido riesgo de corrosión de armaduras
Hormigones de Alta Resistencia
Aspecto más difícil de lograr
ALTA
RESISTENCIA
REDUCCIÓN DE
MIEMBROS
ESTRUCTURALES
AUMENTO DEL ESPACIO
RENTABLE
REDUCCIÓN EN EL
VOLÚMEN DE HORMIGÓN
NECESARIO
MENOR TIEMPO DE
HORMIGONADO
REDUCCIÓN EN EL PESO
DE LA ESTRUCTURA
AHORRO EN
FUNDACIONES
REDUCCIÓN EN EL ÁREA
Y COSTO DE
ENCOFRADOS
MENOR TIEMPO DE
CONSTRUCCIÓN
MAYORES
INGRESOS
USO EN
COLUMNAS Y
TABIQUES MENOR CANTIDAD DE
ARMADURAS
MENOR TIEMPO DE
CONSTRUCCIÓN Y
AHORRO EN MANO DE
OBRA Y ACERO
VENTAJAS
VENTAJAS
MENOR TIEMPO DE
APUNTALAMIENTO
ALTA RESISTENCIA
INICIAL
AHORRO EN
APUNTALAMIENTOS Y EN
TIEMPO DE CONSTRUCCIÓN
MENOR TIEMPO DE
DESENCOFRADO MENOR TIEMPO DE
CONSTRUCCIÓN
RÁPIDA HABILITACIÓN DE
LA ESTRUCTURA
ALTA MÓDULO DE
ELASTICIDAD
MAYOR RIGIDEZ EN
TABIQUES
• Asentamiento en el cono de Abrams de 18-20 cm
• Extendido en la mesa de Graf de 50 ± 3 cm
• Aptitud para ser colocado mediante bomba
• Resistencia a compresión especificada 28 días
de 60/80 MPa
Hormigón Clase H-60 y H-80
PARÁMETROS DE DISEÑO
10 veces 10 veces
15 veces
X2 (
CM
)
X = (X1+X2)/2
X1 (CM)
. . . . . . . . . . .
Parámetros de diseño - Mesa de Graf
Extendido de proyecto: 50 +/- 3 cm
Parámetros de diseño - Mesa de Graf
Parámetros de diseño - Asentamiento H-60
Asentamiento de proyecto: 18 - 20 cm
RASCACIELOS ARGENTINOS
HORMIGÓN DE ALTA RESISTENCIA
IMPACTO ECOLÓGICO Y FUNCIONAL
- P P Misma carga
A 3A
Se utiliza 3 veces menos agregado y 2 veces menos
cemento
f’c= 75 MPa
kg/m3
C = 450
A.G. = 1050
A.F. = 675
Aditivo
hiperfluidificante
f’c= 25 MPa
kg/m3
C = 300
A.G. = 1050
A.F. = 800
Aditivo Fluidificante
Aplicación en obras en Argentina
Aspecto del hormigón en obra
Intersección losa (H30) y columna (H60)
Curado Hormigón H60
VISTAS DE LA OBRA
Hormigonado Losa H60 – Jardín Invierno
VISTAS DE LA OBRA
TORRES EL FARO
Buenos Aires.
Estudio Dujovne Hirsh y Asoc.
Altura: 160 m Resistencia a compresión : 47
Mpa
Años 2003 -2005
EDIFICIO REPSOL-YPF (PTO MADERO)
•Columnas: H60 convencional •Losas: H47 Autocompactante
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HORMIGÓN AUTOCOMPACTANTE
• A mediados de los 90 se expande su desarrollo a
países europeos, especialmente Suecia y Francia.
• A fines de los 90 se inician estudios y aplicación en
los Estados Unidos.
• En el 2000 se inician estudios en Argentina con
aplicación en obras por primera vez en el 2001.
EVOLUCIÓN
• Se alcanza con éxito su desarrollo en laboratorio por primera vez
en 1988 en la Universidad de Tokio, con el grupo de trabajo
encabezado por el Profesor Okamura.
Es un hormigón que tiene la habilidad en estado fresco de deformarse por peso propio,
llenando todos los sectores del encofrado sin necesidad de compactación interna ni externa.
La mezcla debe ser capaz de sortear obstáculos sin que exista segregación de sus
materiales componentes.
Elevada fluidez
Moderada Viscosidad
Nula tendencia a la segregación
Muy baja exudación (agua libre)
Buena aptitud para fluir entre
las barras de armadura
Características
Excelente deformabilidad
Buena Estabilidad
Reducido riesgo de bloqueo
Ventajas
Disminuyen los tiempos de ejecución
Disminuyen defectos constructivos
Disminuye costo de la mano de obra
Mejoran las condiciones laborales
HAC - DEFINICIÓN
MATERIALES COMPONENTES
CEMENTO
AGREGADO FINO
ADITIVOS QUÍMICOS
ADICIONES MINERALES
AGREGADO GRUESO
• Bien Graduados. Pueden admitirse
contenidos de polvo mayores.
• Sin limitaciones. IRAM 50000/01
• Bien Graduados. TMA ideal: 16 mm. En
Argentina 12,5 y 20 mm.
• Superfluidicantes Base Policarboxilato
• Aditivos modificadores de la viscosidad
• Incorporadores de aire
• Escoria de Alto Horno, Filler Calcareo,
Microsílice, Cenizas Volantes. TODAS.
DISEÑO DE MEZCLAS
Composición Comparativa en Volumen
Hormigón
CONVENCIONAL
Hormigón
AUTOCOMPACTANTE
Cemento -Adiciones
Agregado Grueso
Agregado Fino
Aire
Agua
PREMOLDEADOS
PAVIMENTOS
ESTRUCTURALES
H-60 y H-80
AUTOCOMPACTANTES
Mayor fluidez
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 24 20 22 26 28 30
ASENTAMIENTO EN EL CONO DE ABRAMS = Medida universal de la
Trabajabilidad
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
X
(CM)
25 veces 25 veces 25 veces
¿CÓMO MIDO SU TRABAJABILIDAD?
Normativa vigente
3
Extendido medido con el mismo Cono de Abrams (65 ± 5 cm)
HORMIGÓN AUTOCOMPACTANTE
ENSAYO DE EXTENDIDO EN OBRA
VSI = 0 VSI = 3
Visual Stability Index (de 0 a 3)
ESTADO FRESCO - HAC
Ensayo J-RING Ensayo Sedimentación
ESTADO FRESCO
Estado Fresco Ensayo J-RING – ASTM C1621
Estado Fresco Ensayo Columna Segregación – Norma ASTM 1610
S < 5% - Excelente
S > 5% y < 10% - Aceptable
S > 10% y < 15% - Regular
S > 15% - Inaceptable
ESTADO FRESCO
Moldeo de Probetas
Hormigón Convencional Hormigón Autocompactante
SIN COMPACTACIÓN COMPACTACIÓN CON VARILLA
25 GOLPES POR CADA CAPA
Dificultades con Hormigón CONVENCIONAL
Experiencia LOCAL
Comparación con un hormigón convencional fluido
• Hormigón Convencional (HC): 8 operarios en 7 horas.
• Hormigón Autocompactante (HAC): 2 operarios en 4.5 horas.
• Los operarios restantes siguieron con al armado de la siguiente etapa.
• Costo HAC > Costo al HC (Variable en función de casto de mat.
componentes)
Experiencia LOCAL
Experiencia LOCAL - Bóveda de un Banco
Experiencia LOCAL : Bóveda de un Banco
Experiencia LOCAL - Bóveda de un Banco
Proceso Constructivo
A B C D
Experiencia LOCAL- Pilotes.
Prueba industrial HAC clase H-30
Experiencia LOCAL- Columnas, Tabiques y
Losas
Mejoras en la terminación
superficial.
Hormigón Clase H47.
Diferencias de costo muy
acotadas respecto del H47
Convencional.
Estructura Terminada (Organo de Viento)
Experiencia Local
Aspecto General
Experiencia Local - Losas H47 – Edificio REPSOL YPF
Detalle Viga Postesada – H60
71
APLICACIONES EN OBRA
72
APLICACIONES EN OBRA
Muchas Gracias !!!!!
