FISURACIÓN DEL HORMIGÓN

8/12/2019 FISURACIN DEL HORMIGN

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Exudacin

Aparicin de una pelcula de agua en la superficie delhormign (superficie brillante).

Movimiento ascensional del agua que tiene 2consecuencias negativas:

! Bloqueo de la ascensin del agua Y/o pasta porobstculos como ridos y armadura !mala interfasecon cualquiera de los dos con la pasta.

! El asentamiento de los ridos puede ser obstaculizadopor la armadura !fisura dirigida a la armadura.

Factores agravantes de la exudacin

! Exceso de agua, a/c excesiva.! Vibracin demasiado prolongada! La velocidad de asentamiento de los ridosaumenta con el espesor (altura) del hormignfresco.

! Presencia de retardadores.! Baja temperatura que aumenta el tiempo defraguado.

! Falta de finos o poco cemento.


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Solucin para evitar la exudacin

! Correcta dosificacin, y si es necesarioaumentar finos inertes.

! Evitar los factores que retrasan.! No sobrevibrar.

Retraccin plsticaDesecacin del hormign anterior al fraguado,depende de la humedad, temperatura yvelocidad del viento.

! Puede evitarse con pelculas decurado.! El mecanismo es el mismo que en los suelosarcillosos cuando el agua se retira, debido alas tensiones capilares.


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Retraccin plstica! El resultado es una fisuracin superficial quepuede ser a veces muy abierta, pero nuncamuy profunda.

! No sucede si se mantiene una pelcula de aguaen superficie. Si esta se evapora mas deprisaque la subida del agua hay retraccin.

! El curado es indispensable si la velocidad deevaporacin alcanza 1 kg/m2/hora. Ver bacodel ACI.


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Factores que agravan la retraccin

plstica! Succin de agua por el encofrado! Calentar el hormign en invierno! Fraguado muy lento! Gran superficie con relacin al volumen,ensuperficie horizontal suelen formar malla

Como evitar la retraccin plstica

! Evitar la evaporacin pelcula de curado! Para soles, paramentos protectores del viento! Humedecer el encofrado! Fibras de polipropileno (0,1 a 0,5 % envolumen), disminuyen la fisuracin.


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Fisuracin por gradiente trmico

! El fraguado representa unos 500 J/gr decemento. Si el espesor es superior a 1m en elcorazn de la pieza tendremos unos 70C yunas condiciones adiabticas.(el hormign esun mal conductor del calor.

! Gran diferencia con la superficie. Al enfriar,la parte exterior se enfra mucho masrpidamente y se contrae mucho mas

rapidamente que el corazn. Se creantracciones mayores en la superficie que fisurasi estas superan la resistencia a traccin delhormign.

Fisuracin por gradiente trmico

! Cuando el espesor supera 60 cm puede ya sersignificativo.

! La temperatura maxima se alcanza entre 20y 40 horas y el problema se manifiestadurante das e incluso semanas. Se estimadas= 8 x (espesor en m)

Agravantes

! Dosificacin de cemento elevada! Impedimento mecnico de la retraccin! Enfriamiento rpido


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Como evitarlo

! Elegir un cemento con un desprendimiento decalor lento:

! VELOCIDADES" CEM I 52 40 J/gr/hora" CEM II 32.5 30 J/gr/hora" CEM III 42,5 15 J/gr/hora

! CALORES DE REACCIN DE LOS COMPONENTES" C3S 500 J/gr" C2S 260 J/gr" C3A 900 J/gr" C4AF.. 420 J/gr

! Adicin de filleres inertes, ceniza volante,silica fume

Fisuracin por autodesecacin

Retraccin endgena

! En los hormigones normales es despreciable.! En los hormigones con a/c


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Volumen de los Productos de hidratacinAgua combinada = agua no evaporable = 23% masa del cemento

Vol.solidos hidratacin = Vol. cemento + Vol.agua combinada - 0,254 Vol.agua combinada

Porosidad del gel = 28%

ooo = agua adsorbida

XXX = agua interlaminar

###= partculas del gelporos del gel

C = poros capilares

Volumen de los Productos de hidratacin

Para 100g de cemento (densidad = 3,15 g/cm3)

y relacin agua/cemento = 0,42 tenemos:

Agua combinada = agua no evaporable = 23% masa del cemento



Vol.cem.anhidro = 100g / (3,15g / cm3)

Vol.agua = 42,0 ml

Vol.cemento + agua = 73,8 ml

Vol.cem.anhidro = 31,8 ml

Vol. Inicial = Vol.cem + agua

100% hidratacin

Agua combinada = 0,23 x masa cem. Agua combinada = 23,0 g (ml)

Vol.solidos hidratacin = Vol.cem + Vol.agua combi - 0,254 Vol.agua combi

Vol.solidos hidratacin = 31,8ml + 23,0ml - 0,254 (23,0ml)

Vol.solidos hidratacin = 48,9ml


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Volumen de los Productos de hidratacinAgua combinada = agua no evaporable = 23% masa del cemento



Vol.agua del gel = Vol poros del gel

porosidad=Vporosgel

Vsolidoshidrat+

Vporosgel

0,28 =aguagel

48,9+aguagel

Vol. agua del gel = 19,0ml

poros capilares =Vol cemento + agua Vol. cemento hidratado

Vol. slido hidratacin = 48,9 ml

Vol. cemento hidratado = Vol. solidos hidrat + Vol. agua gel

Vol. cemento hidratado = 67,9 ml

poros capilares = 5,9 ml

Volumen de los productos de hidratacin

50% hidratacin

Poros

capilares

vacos = ??

Poroscapilares

con agua= ??

Agua

del gel

= ??

Product

os

slidos

hidrataci

n = ??

Cemento

sin hidrat

=???

100% hidratacin

Poros capilares

vacos = ??

Agua

del gel= ??

Productos

slidos

hidrat

acin

= ??

Poroscapilarescon agua

= ??


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Retraccin por secado

! Salida del agua del hormign despus del fraguado$Retraccin por secado

! Perdida de agua libre $retraccin despreciable

! Perdida de agua del gel (adsorbida en la superficie delCSH) $ 1%

! 1/100 m/m

RetraccinFactores que afectan la retraccin por secado1. Materiales y proporciones de la mezcla

1. Contenido de ridos2. Naturaleza del rido3. Contenido de cemento4. Resistencia del hormign5. Adiciones

2. Tiempo y humedad3. Geometra de la pieza4. Historia del curado

Contenido de rido


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Temperatura Resistencia Tiempo secado x distancia sup. expuesta

50mm 100mm 200mm

5C Baja 3m 1a 4a

Media 5a 20a 80a

Alta 50a 200a 800a

20C Baja 1m 5m 1,5a

Media 2,5a 10a 40aAlta 25a 100a 400a

100 C Baja 1d 4d 15d

Media 1m 5m 1,5a15a

Alta 1a 6a 25a

Tiempo, temperatura, geometra de la pieza


El rido restringe la retraccin del hormign.

Sh= Sp(1-a)n

Sh= retraccin del hormign

Sp= retraccin de la pasta pura

a = proporcin del rido

n = varia de 1,2 y 1,7

Contenido de rido


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Las propiedades elsticas del rido determinan la

restriccin a la retraccin

Naturaleza del rido Mdulo de elasticidad


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Influencia de las propiedades elsticas del hormign

en la retraccin


Efecto de las condiciones de curado y el tiempo en la retraccin


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Retraccin X tiempo


Previsin de la retraccin (ACI 209R-92)

Cura hmeda

St= (t / 35+t). Sult

St= retraccin a (t) das contados despus deun perodo de cura hmeda de 7 das

t = tiempo en das

Sult= retracci ltima


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Previsin de la retraccin (ACI 209R-92)

Cura a vapor

St= (t / 55+t). Sult

St= retraccin a (t) das contados despus de

un perodo de cura hmeda de 7 das

t = tiempo en das

Sult= retracci ltima

Retraccin diferencialLa retraccin no es uniforme en toda la pieza.

La retraccin diferencial genera tensiones y puede

ocasionar fisuras


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RetraccinCondiciones de cura

Retraccin

Naturaleza del rido Mdulo de elasticidad


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RetraccinResistencia y contenido de cemento

Retraccin y FluenciaResistencia proporcional al contenido de cemento

% Contenido de cemento= Contenido de agua


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Fisuracin inducida por la retraccin

Compensacin de la fisuracin

Retraccin restringida $FisuracinActuaciones:" Juntas (separar elementos)" Cementos expansivos

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