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Hormigón de Alto Desempeño

Características y parámetros de diseño condistintos tipos de cementos y aditivos químicos

RESUMENIng. Patricio CoralloIng. Carlos FavaCentro Técnico LOMA NEGRA

INTRODUCCIÓN

En el presente trabajo de investigación se expone la obtención de un hormigón de alto desem-peño, clase H-60, según definición del ACI (American Concrete Institute) Manual of ConcretePractice 318 y Proyecto CIRSOC 201-2000, con aplicaciones futuras en estructuras en general,utilizando entre otros materiales, cemento portland compuesto (CPC40-IRAM 50000), cementoportland normal (CPN40-IRAM 50000), y aditivos superfluidificantes de tercera y cuarta gen-eración (bases naftalenosulfonados y policarboxilatos, respectivamente). Sin embargo, el restode los materiales utilizados en este estudio fueron similares a los empleados en hormigonesconvencionales. El uso de microsílice como adición mineral activa fue también evaluado.Se dio especial importancia, en este desarrollo, a las características del hormigón en el estadofresco, sobre todo a la pérdida de fluidez en el tiempo y a la viscosidad, ambas muy rela-cionadas con hormigones de bajas relaciones agua/material cementicio. Se adoptó un exigentecriterio de diseño, con una fluidez evaluada mediante el asentamiento en el cono de Abrams de18 +/- 2 cm y un extendido en la mesa de Graf 50 +/- 3 cm, con aptitud para ser colocadomediante bomba.Con esto, se quiere resaltar que lograr un hormigón tipo H-60 no significa simplemente reducirla relación a/c hasta lograr la resistencia requerida, sino también evaluar las características delmaterial en estado fresco que hacen a la aptitud de colocación en obra.Otros estudios en estado endurecido, como ensayos de Durabilidad y Calorimetría fueron tam-bién abordados.Con el objeto de verificar el comportamiento de este hormigón a mayor escala, fue probado enobra por la empresa de Hormigón Elaborado LOMAX, con muy buen resultado, en una platea defundación de un edificio cuya resistencia especificada era inferior a la que se estudió en el pre-sente trabajo.Conviene aclarar que se utilizó el ACI [1] como referencia en lo que a valores de resistencias dediseño concierne debido a que la versión actual del CIRSOC 201 [12] carece de especificacionespara hormigones clase H-60

VENTAJAS DE UN HORMIGÓN DE ALTO DESEMPEÑO

Las ventajas más destacables de un hormigón de alto desempeño, con respecto a uno conven-cional, son las siguientes:

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• Altas resistencias a la compresión, tanto a bajas edades como a edades avanzadas;

• Contracción por secado menor que en los hormigones convencionales y contracción total en elmismo orden;

• Reducida deformación lenta para carga de larga duración, muchas veces menor que en loshormigones convencionales;

• Exudación casi nula;

• Ausencia de segregación;

• Excelente adherencia a hormigones ya endurecidos;

• Elevada resistividad eléctrica;

• Menor carbonatación superficial;

• Bajo coeficiente de difusión de cloruros;

• Reducida permeabilidad al agua a presión;

• Reducido riesgo de corrosión de armaduras;

• Alto módulo de elasticidad, lo que lo hace menos deformable que los hormigones conven-cionales para las mismas cargas;

APLICACIONES DE LOS HORMIGONES DE ALTO DESEMPEÑO

Es preciso indicar cuales son las aplicaciones de un Hormigón de Alto Desempeño en la indus-tria de la construcción. Se puede utilizar en varios tipos de obras tales como:

• Edificios elevados con pocas columnas o con columnas de reducidas dimensiones. Las elevadasresistencias a compresión que exhiben estos hormigones, los hacen aptos para ser utilizados eneste tipo de elementos estructurales. Así, formando columnas de dimensiones aceptables, soncapaces de soportar las grandes cargas que llegan a los niveles inferiores de las estructuras.

• Estructuras de hormigón a la vista en ambientes agresivos y en locales con elevada humedadrelativa. Esta aplicación es posible debido a la baja permeabilidad del HAD.

• Estructuras donde se requiera un desencofrado prematuro, debido a que tanto a edades cortascomo avanzadas exhiben mayores resistencias que los hormigones convencionales.

• Puentes y viaductos de grandes luces, pretensados y de los cuales se espera una vida útil pro-longada.

• Soleras de vertederos donde se requiere reducido desgaste por abrasión.

• Pisos industriales donde se desea reducida abrasión y elevada resistencia química.

• Obras marítimas debido a la excelente protección que le confiere a las armaduras contra lacorrosión electroquímica.

• Obras de reparación y refuerzos estructurales debido a la muy buena adherencia a loshormigones ya endurecidos.

• Estructuras pretensadas y prefabricadas debido a la durabilidad, posibilidad de pretensado y

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desencofrado tempranos, y deformaciones reducidas.

MATERIALES EMPLEADOSSe detallan a continuación los materiales utilizados en el presente trabajo de investigación:

Cementos Portland:Normal CPN40-IRAM 50000 (ex IRAM 1503)Compuesto CPC40-IRAM 50000 (ex IRAM 1730)

Agregados:Piedra partida granítica 6-12 Piedra partida granítica 6-20Arenas silíceas

Aditivos:Fluidificantes de bajo rangoFluidificante de medio rangoSuperfluidificantes de tercera generación (base naftaleno-sulfonados)Superfluidificantes de cuarta generación (base policarboxilatos)

Materiales Cementicios Adicionales:Microsílice

CONCLUSIONES Y PROYECTOS FUTUROS

A la luz de los resultados obtenidos en este trabajo fue posible llegar a las siguientesconclusiones:

• No es necesario el uso de microsílice como material cementicio adicional para alcanzar estosniveles de resistencia.

• Es posible obtener un hormigón de alto desempeño clase H-60 utilizando los mismos materi-ales que se emplean para uno convencional.

• Este tipo de hormigón especial presenta superiores características de durabilidad que uno con-vencional.

• Para lograr estos niveles de resistencia con los materiales utilizados, la relación agua/materialcementicio fue del orden de 0,30.

• Están en desarrollo hormigones de mayores resistencias, clase H-80 por ejemplo, con carac-terísticas en estado fresco similares a las indicadas en el presente trabajo.

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BIBLIOGRAFÍA CONSULTADA

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