l empuje del hormigón fresco
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7/24/2019 l Empuje Del Hormigón Fresco
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l empuje del hormigón fresco28 junio, 2012 Hormigón 11 Comments
Ahora que estamos en la primera ola de calor del verano vamos a hablar de algo
fresco Concretamente de lo que empuja el hormigón fresco
!"s de una ve# he tenido que calcular algo que tuviera que contener el
hormigón fresco a modo de encofrado $ lo normal es, cuando no tengo ganas
de calentarme mucho la cabe#a, que me limite con poner una le$ hidrost"tica de
empujes %in embargo, si las dimensiones del elemento son considerables, suele
ser aconsejable ser un poco m"s e&acto $ mojarse algo m"s a la hora de hacer los
c"lculos para optimi#ar
'n este post os comento en primer lugar cuáles son los condicionantes que
intervienen en la presión ejercida por el hormigón fresco al ser vertido en obra'n segundo lugar os a(ado la metodología a seguir para evaluar estaspresiones según la norma DIN 18218que es la que m"s se suele usar en estos
casos
!"I!#$%& '(NDI'I(N!N)%& D% $! *"%&I(N D%$ +(",I-(N%on varias) a modo indicativo se tienen*
• +elocidad Ascendente ele Hormigonado
Cuanto m"s r"pido ascienda el hormigón ma$or ser" el espesor de ste que a-n no
ha fraguado 'sta #ona no fraguada presenta un estado semil.quido con una le$
creciente de presiones proporcionales al peso espec.fico $ a la profundidad, le$creciente hasta que no alcance la #ona fraguada /#ona de presión m"s o menos
constante
'sta #ona fraguada se presenta a una profundidad proporcional a la velocidad
ascendente del hormigón
*or lo tanto a ma.or velocidad ascendente del hormigón/ ma.or presiónejercida/ . viceversa0
• emperatura de raguado
3 os procesos qu.micos de fraguado del fraguado se ralenti#an al descender latemperatura, o que es lo mismo, se prolonga el tiempo de fraguado, $ en
consecuencia ma$or es la profundidad a la que el hormigón comien#a a fraguar $ a
adquirir presión constante por lo que se produce el mismo fenómeno que con la
variable anterior
!l descender la temperatura de fraguado aumenta la presión del hormigón/ .viceversa0
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• 4ocilidad del Hormigón /cono de Abrams
A ma$or docilidad, menor ser" el talud natural) esto se traduce en un ma$or
coeficiente de empuje activo /relación entre el empuje hori#ontal $ el peso de un
volumen considerado, $ por lo tanto ma$or presión
*or lo tanto al aumentar el cono de !rams/ ma.or presión/ . viceversa0• 5nclinación de la %uperficie 'ncofrante
eniendo en cuenta que el coeficiente de empuje activo 6a del hormigón depende
de la inclinación del paramento encofrante, se comprueba que este es ma$or en
superficies encofrantes con hormigón gravitando sobre ellas que encaso contrario
• 'fecto %ilo /frecuente en pilares de edificación $ muros de poco espesor
de elevada relación 7%
%i tenemos una sección 9%: a encofrar con un per.metro 97: que encierra a dicha
sección, el 9efecto %ilo: se basa en una reducción de presión que surge al plantear
el equilibrio de fuer#as verticales en un volumen cualquiera de hormigón entre dosniveles de profundidad
's evidente que las fuer#as orientadas hacia arriba comien#an a ser de relativa
importancia al crecer la relación 7%/ej pilares normales de edificación u obra civil
%e deduce pues que a ma$or relación 7%, la componente vertical total /que en
nuestros casos siempre es hacia abajo, se reduce 4e modo que al aplicarle el
coeficiente de empuje activo resulta uan presión hori#ontal inferior ; a la inversa
respecto al factor 7%
•
7rofundidad de +ibrado7arece lógico pensar que en las #onas vibradas al carecer pr"cticamente de
cohesión el hormigón, la le$ de presiones e&istente en dicha #ona es la
hidrost"tica) por lo que se deduce que a ma.or profundidad de virado/ ma.or empuje . viceversa0
• recuencia del +ibrador /en vibración e&terior
3a estructura encofrante como tal, tiene una frecuencia natural base %e intu$e que
cuanto m"s se apro&imen entre s. dicha frecuencia $ la de los vibradores utili#ados,
ma$or ser" el riesgo de ma$ores deformaciones por efectos de resonancia 3o que
se corresponde desde el punto de vista de un an"lisis est"tico con ma$ores
presiones /lo que se viene utili#ando como factor de amplificación din"mico
• 7otencia del +ibrador
A pie de obra se percibe claramente en la fase de compactación del hormigón el
efecto del vibrador sobre el encofrado a travs de la vibración de ste 'sto es como
consecuencia de la energ.a transmitida a travs de un frente de ondas que queda
amortiguado en parte por el hormigón, transmit.endose el resto por el encofrado
hasta los puntos de sustentación del mismo
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'n función de los vibradores utili#ados este efecto ser" de ma$or o menor cuant.a
• 4osificación ele Cemento
%eg-n los estudios e&perimentales se deduce que a ma$or dosificación de cemento,
ma$or empuje hori#ontal del hormigón
• 3os Aditivos
%e ha observado e&perimentalmente que aireantes no influ$en en los empujes de
manera sensible $ en cambio, el uso de plastificantes provoca claros aumentos de
presión
• 3os Aridos
%eg-n se ha observado e&perimentalmente, una <ranulometr.a 4iscontinua
presenta un claro aumento de la presión
,%)(D($(-! *!"! (#)%N%" $! $%3%& D% *"%&I(N%& D%$ +(",I-4N5"%&'( &%-6N $! N(",! DIN 18218'sta norma se suele usar com-nmente, supongo que es por que la ma$or.a de los
encofrados usados en 'spa(a se fabrican en Alemania 4e todos modos, al final del
post os adjunto mas normas que se pueden seguir para evaluar este empuje
3as hipótesis que usa esta normativa 45= son las siguientes*
a ama(o m"&imo del "rido* >? mm
b 'ncofrados verticales con una desviación m"&ima de@ B respecto a la vertical
e 7eso espec.fico del hormigón* 2 6=m
d emperatura de hormigo nado de 1 BC
e iempo de fraguado m"&imo de horas
f +elocidad m"&ima de ascenso del hormigón* D mh
; ofrece los resultados en función de*
E la variación de la temperatura,
E variación del peso espec.fico
E $ de la e&istencia de Fetardadores de raguado
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Dicha normativa considera inicialmente una le. de empujes hidrostática7%g9: siendog la densidad del hormigón; hasta un valor de presión má:ima<*m=/ en cu.o momento la le. es constante con dicha presión 7*m;0 ! unaprofundidad de >9 7siendo la velocidad ascendente del hormigón en m?h; lapresión má:ima desaparece al estar el hormigón suficientemente fraguado
como para no empujar0
3a profundidad a la que desaparece el empuje /G+ es mu$ importante para, por
ejemplo, trabajar con encofrados desli#antes
3a presión m"&ima 7m viene dada en la siguiente tabla*
Consistencia Cono de Abrams en cm Pm [KN/m²]
Seca 0-2 5·V+21
Plástica 3-5 10·V+19
Blanda 6-9 14·V+18
Fluida 10-15 17·V+17
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%e hace una distinción entre pilares $ muros*
a 7ilares* sin e&ceder al m.nimo de 10 6=m $ 2G H
b !uros* sin e&ceder al m.nimo de 80 6=m $ 2G H
%iendo*
7m* 7resión m"&ima del hormigón en 6=m
+* +elocidad ascendente de hormigonado en mh
H* 7rofundidad en m
4e forma gr"fica se tiene*
%i no se cumplen las hipótesis de partida de la norma, se deben hacer las siguientes
correcciones*
Influencia de la )emperatura del +ormigón 5resco E %i la temperatura del hormigón fresco e&cede de I 1 BC*
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%e puede reducir la presión un ? Jpor cada BC sin e&ceder un m"&imo de un ?0J
siempre $ cuando la temperatura del hormigón permane#ca m"s o menos
constante
E %i la temperatura es inferior a I 1 BC*
%e debe aumentar la presión en un ? J por cada BC
Influencia de la )emperatura %:terior 3a influencia de una temperatura e&terior de menos de 1 BC no se debe tener en
cuenta cuando se evita la disminución de la temperatura propia del hormigon por
medidas de aislamiento trmico
%i no ha$ aislamiento trmico, esta influencia se debe tener en cuenta sólo cuando
la temperatura del hormigón fresco alcan#a temperaturas por debajo de I 1 BC
durante el tiempo de fraguado en cu$o caso se actuar" como indica el apartadoanterior
Influencia de los "etardadores Al aplicar estos agentes, la presión del hormigón fresco debe multiplicarse por los
factores indicados en la siguiente tabla*
'sta tabla sólo es v"lida para una altura de hormigonado de 10 metros %e pueden
interpolar linealmente los valores que se necesiten
Influencia del *eso %specífico del +ormigón%i el peso espec.fico del hormigón fresco g difiere del valor de 2 6=m, ha$ que
corregir la presión del hormigón fresco multiplic"ndolo por el valor aKg2
()"(& ,@)(D(&Como os comentaba, ha$ varios mtodos m"s para evaluar esto 3os m"s
reconocidos son*
E %ocit de 4ifusion des echniques du Latiment et des ravau& 7ubliques
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E American lnstitute, AC5?DMD8
N'studio Canadiense de =O <arnner /1P80
E O !art.n 7alanca /Consejo %uperior de 5nvestigaciones Cient.ficas/1P82
7or cierto, esta -ltima mu$ buena %i veo que ha resultado interesante el post qui#"s
me anime a escribir un post sobre ese mtodo
FUENTES:
E %ostenimiento del hormigón ecnolog.as !ec"nicas de Construcción, %A Q3!A
1PPP
E =orma 45=18218
El E!u"e del #$%i&'n $ ($nc%et$ F%esc$
'n este post se comentara en primer lugar cuáles son los condicionantes que
intervienen en la presión ejercida por el hormigón o 'oncreto fresco al ser vertido en
obra 'n segundo lugar se a(adera la metodología a seguir para evaluar estas presiones
según la norma DIN 18218 que es la que m"s se suele usar en estos casos
!"I!#$%& '(NDI'I(N!N)%& D% $! *"%&I(N D%$ +(",I-(N
%on varias) a modo indicativo se tienen*
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• +elocidad Ascendente ele Hormigonado
Cuanto m"s r"pido ascienda el hormigón ma$or ser" el espesor de ste que a-n no ha
fraguado 'sta #ona no fraguada presenta un estado semil.quido con una le$ creciente de
presiones proporcionales al peso espec.fico $ a la profundidad, le$ creciente hasta que no
alcance la #ona fraguada /#ona de presión m"s o menos constante
'sta #ona fraguada se presenta a una profundidad proporcional a la velocidad ascendente
del hormigón
*or lo tanto a ma.or velocidad ascendente del hormigón/ ma.or presión ejercida/ .
viceversa0
• emperatura de raguado
3 os procesos qu.micos de fraguado del fraguado se ralenti#an al descender la temperatura,o que es lo mismo, se prolonga el tiempo de fraguado, $ en consecuencia ma$or es la
profundidad a la que el hormigón comien#a a fraguar $ a adquirir presión constante por lo
que se produce el mismo fenómeno que con la variable anterior
!l descender la temperatura de fraguado aumenta la presión del hormigón/ .
viceversa0
• 4ocilidad del Hormigón /cono de Abrams
A ma$or docilidad, menor ser" el talud natural) esto se traduce en un ma$or coeficiente de
empuje activo /relación entre el empuje hori#ontal $ el peso de un volumen considerado, $
por lo tanto ma$or presión
*or lo tanto al aumentar el cono de !rams/ ma.or presión/ . viceversa0
• 5nclinación de la %uperficie 'ncofrante
eniendo en cuenta que el coeficiente de empuje activo 6a del hormigón depende de la
inclinación del paramento encofrante, se comprueba que este es ma$or en superficies
encofrantes con hormigón gravitando sobre ellas que encaso contrario
• 'fecto %ilo /frecuente en pilares de edificación $ muros de poco espesor de elevada
relación 7%
%i tenemos una sección 9%: a encofrar con un per.metro 97: que encierra a dicha sección, el
9efecto %ilo: se basa en una reducción de presión que surge al plantear el equilibrio de
fuer#as verticales en un volumen cualquiera de hormigón entre dos niveles de profundidad
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's evidente que las fuer#as orientadas hacia arriba comien#an a ser de relativa importancia
al crecer la relación 7%/ej pilares normales de edificación u obra civil %e deduce pues
que a ma$or relación 7%, la componente vertical total /que en nuestros casos siempre es
hacia abajo, se reduce 4e modo que al aplicarle el coeficiente de empuje activo resulta
uan presión hori#ontal inferior ; a la inversa respecto al factor 7%
• 7rofundidad de +ibrado
7arece lógico pensar que en las #onas vibradas al carecer pr"cticamente de cohesión el
hormigón, la le$ de presiones e&istente en dicha #ona es la hidrost"tica) por lo que se
deduce que a ma.or profundidad de virado/ ma.or empuje . viceversa0
• recuencia del +ibrador /en vibración e&terior
3a estructura encofrante como tal, tiene una frecuencia natural base %e intu$e que cuanto
m"s se apro&imen entre s. dicha frecuencia $ la de los vibradores utili#ados, ma$or ser" elriesgo de ma$ores deformaciones por efectos de resonancia 3o que se corresponde desde
el punto de vista de un an"lisis est"tico con ma$ores presiones /lo que se viene utili#ando
como factor de amplificación din"mico
• 7otencia del +ibrador
A pie de obra se percibe claramente en la fase de compactación del hormigón el efecto del
vibrador sobre el encofrado a travs de la vibración de ste 'sto es como consecuencia de
la energ.a transmitida a travs de un frente de ondas que queda amortiguado en parte por el
hormigón, transmit.endose el resto por el encofrado hasta los puntos de sustentación del
mismo
'n función de los vibradores utili#ados este efecto ser" de ma$or o menor cuant.a
• 4osificación del Cemento
%eg-n los estudios e&perimentales se deduce que a ma$or dosificación de cemento, ma$or
empuje hori#ontal del hormigón
• 3os Aditivos
%e ha observado e&perimentalmente que aireantes no influ$en en los empujes de manera
sensible $ en cambio, el uso de plastificantes provoca claros aumentos de presión
• 3os Aridos
%eg-n se ha observado e&perimentalmente, una <ranulometr.a 4iscontinua presenta un
claro aumento de la presión
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5"%&'( &%-6N $! N(",! DIN 18218
'sta norma se suele usar com-nmente, supongo que es por que la ma$or.a de los
encofrados usados en 'spa(a se fabrican en Alemania 4e todos modos, al final del post os
adjunto mas normas que se pueden seguir para evaluar este empuje
$as hipótesis que usa esta normativa DIN son las siguientesA
a ama(o m"&imo del "rido* >? mm
b 'ncofrados verticales con una desviación m"&ima de@ B respecto a la vertical
e 7eso espec.fico del hormigón* 2 6=m
d emperatura de hormigo nado de 1 BC
e iempo de fraguado m"&imo de horas
f +elocidad m"&ima de ascenso del hormigón* D mh
3 ofrece los resultados en función deA
• la variación de la temperatura,
• variación del peso espec.fico
• $ de la e&istencia de Fetardadores de raguado
Dicha normativa considera inicialmente una le. de empujes hidrostática 7%g9:
siendo g la densidad del hormigón; hasta un valor de presión má:ima <*m=/ en cu.o
momento la le. es constante con dicha presión 7*m;0 ! una profundidad de >9
7siendo la velocidad ascendente del hormigón en m?h; la presión má:ima
desaparece al estar el hormigón suficientemente fraguado como para no empujar0
3a profundidad a la que desaparece el empuje /G+ es mu$ importante para, por ejemplo,
trabajar con encofrados desli#antes
3a presión m"&ima 7m viene dada en la siguiente tabla*
Consistencia Cono de Abrams en cm Pm [KN/m²]
7/24/2019 l Empuje Del Hormigón Fresco
http://slidepdf.com/reader/full/l-empuje-del-hormigon-fresco 11/12
Seca 0-2 5·V+21
Plástica 3-5 10·V+19
Blanda 6-9 14·V+18
Fluida 10-15 17·V+17
%e hace una distinción entre pilares $ muros*
a 7ilares* sin e&ceder al m.nimo de 10 6=m $ 2G H
b !uros* sin e&ceder al m.nimo de 80 6=m $ 2G H
&iendoA
7m* 7resión m"&ima del hormigón en 6=m
+* +elocidad ascendente de hormigonado en mh
H* 7rofundidad en m
4e forma gr"fica se tiene*
%i no se cumplen las hipótesis de partida de la norma, se deben hacer las siguientes
correcciones*
Influencia de la )emperatura del +ormigón 5resco
E %i la temperatura del hormigón fresco e&cede de I 1 BC*
%e puede reducir la presión un ? Jpor cada BC sin e&ceder un m"&imo de un ?0J siempre$ cuando la temperatura del hormigón permane#ca m"s o menos constante
N %i la temperatura es inferior a I 1 BC*
%e debe aumentar la presión en un ? J por cada BC
Influencia de la )emperatura %:terior
7/24/2019 l Empuje Del Hormigón Fresco
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3a influencia de una temperatura e&terior de menos de 1 BC no se debe tener en cuenta
cuando se evita la disminución de la temperatura propia del hormigon por medidas de
aislamiento trmico
%i no ha$ aislamiento trmico, esta influencia se debe tener en cuenta sólo cuando la
temperatura del hormigón fresco alcan#a temperaturas por debajo de I 1 BC durante el
tiempo de fraguado en cu$o caso se actuar" como indica el apartado anterior
Influencia de los "etardadores
Al aplicar estos agentes, la presión del hormigón fresco debe multiplicarse por los factores
indicados en la siguiente tabla*
'sta tabla sólo es v"lida para una altura de hormigonado de 10 metros %e pueden
interpolar linealmente los valores que se necesiten
Influencia del *eso %specífico del +ormigón
%i el peso espec.fico del hormigón fresco g difiere del valor de 2 6=m, ha$ que corregir la
presión del hormigón fresco multiplic"ndolo por el valor aKg2
()"(& ,@)(D(&
Como os comentaba, ha$ varios mtodos m"s para evaluar esto 3os m"s reconocidos son*
• %ocit de 4ifusion des echniques du Latiment et des ravau& 7ubliques
• American lnstitute, AC5?DMD8
• 'studio Canadiense de =O <arnner /1P80
• O !art.n 7alanca /Consejo %uperior de 5nvestigaciones Cient.ficas/1P82
7or cierto, esta -ltima mu$ buena %i veo que ha resultado interesante el post qui#"s me
anime a escribir un post sobre ese mtodo
5B%N)%&A
• %ostenimiento del hormigón ecnolog.as !ec"nicas de Construcción, %A Q3!A
1PPP
• =orma 45=18218
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