Hormigón autocompactante y autonivelante

Dentro de los hormigones que encontramos en construcción tenemos una variedad de hormigones especiales, de características no convencionales y creados especialmente para dar solución a problemas y situaciones también especiales en la construcción. De esta manera se han creado los hormigones autocompactantes y autonivelantes, que gracias a sus características se convierten en una solución cada vez más usada gracias a su fácil colocación, resistencia y acabado.

Hormigón Autocompactante

Las primeras aplicaciones del Hormigón autocompactante se inician en la Universidad de Tokio en el año 19881 a partir de entonces se ha llevado a cabo una intensa investigación en diversas instituciones y empresas que han permitido, desde hace varios años, la aplicación práctica en las obras de esta nueva tecnología que pretende convertirse en el futuro en un hormigón estándar más que en un hormigón especial.Por definición, un hormigón autocompacto es un hormigón capaz de fluir y rellenar cualquier parte y rincón del encofrado a través del armado simplemente por la acción de su propio peso, sin la necesidad de cualquier otro método de compactación externo y sin segregación o indicios de bloqueo.Atendiendo a esta definición, las características fundamentales que deben definir unHormigón autocompacto son las que se muestran a continuación:-Elevada fluidez: El hormigón autocompacto se caracteriza por una elevada fluidez hasta el punto que los métodos tradicionales de ensayo como por ejemplo el cono de Abrams resultan obsoletos.- Elevada resistencia a la segregación: La elevada fluidez no debe implicar nunca segregación o exudación. La masa debe mantener la homogeneidad tanto de forma intrínseca como al someterse a la puesta en obra (paso a través del armado, vertidos...)- Adecuada viscosidad plástica: El hormigón autocompacto debe fluir por la acción de su propio peso. Esto requiere unas características de formulación para que el hormigón no se bloquee en su paso a través de las armaduras, con un perfecto relleno y que “corra” a través del encofrado, acomodándose a su forma.- Deformabilidad en estado fresco: Para obtener unos buenos acabados y un perfecto recubrimiento de las armaduras, el hormigón autocompacto debe caracterizarse por su deformabilidad en estado fresco.

Se compacta por la acción de su propio peso, sin necesidad de energía de vibración ni de cualquier otro método de compactación, no presentado segregación, bloqueo de árido grueso, ni exudación. Las ventajas que presenta este hormigón son: facilidad de operación

1 HORMIGON AUTOCOMPACTANTE, BERNARDO DE LA PEÑA R.- Jefe Departamento Técnico Sika S.A. Chile.(Revista BIT, Junio 2001)

de una faena pesada, mejor terminación de las superficies, mayor rapidez de hormigonado, menos contaminación acústica, ahorro en personal y equipos, óptima calidad de los elementos hormigonados. Los componentes básicos que constituyen el hormigón autocompacto son los siguientes:- Cemento- Adición- Arena- Grava- Agua- Aditivo superplastificante/reductor de agua de alta actividad- Aditivo modulador de viscosidad

Ensayos de control y caracterización del hormigón Autocompactante

Las propiedades básicas del hormigón autocompacto (fluidez, resistencia a la segregación,deformabilidad en estado fresco y viscosidad) deben ser determinadas y cuantificadas porensayos representativos. En este aspecto, los métodos tradicionales para la caracterizaciónde hormigones en estado fresco resultan totalmente obsoletos, y para ello deben proponersenuevas alternativas de ensayo.Los ensayos más aceptados para el control y ciclo de diseño del hormigón autocompactoson los siguientes:Slump-flowEste test determina y cuantifica la fluidez de la masa y se relaciona también con la viscosidad de éste.El ensayo consiste en rellenar el cono de Abrams sin compactar ni picar, levantar el conosobre una placa no absorbente húmeda (no encharcada) y controlar la expansión diametralde la masa y el tiempo de fluencia.- ? (diámetro de la masa descargada) = 60-70 cm- T50 (tiempo en el que la masa ha alcanzado los 50 cm) = 3-5 seg.El hormigón debe fluir libremente sin indicios de exudación y formando una “torta” circular.

Elevada fluidez sin indicios de exudaciónV-FunnelEl test V-Funnel cuantifica la deformabilidad del hormigón en estado fresco que se relaciona con la capacidad del hormigón para acomodarse a la geometría del encofrado.El test consiste en rellenar hasta enrase y sin compactar el embudo de dimensiones indicadas, controlando el tiempo de descarga.- t (tiempo de descarga) = 5-12 seg.La descarga de la masa debe producirse de manera continua, sin interrupciones.

L-Box (Caja L)Este test se relaciona con la resistencia a la segregación del hormigón al traspasar zonas dearmadura. El procedimiento de ensayo consiste en rellenar hasta enrase la caja en forma deL de dimensiones indicadas y levantar la compuerta de tal modo que el hormigón descarguelibremente.Se controla su capacidad autonivelante en presencia de obstáculos, el bloqueo en las barrasy el tiempo de fluencia.

- Bloqueo en las barras: Sin indicios de bloqueo- H2/H1 (autonivelanción) > 0.8- t20 (tiempo de fluencia) < 1.5 seg- t40 (tiempo de fluencia) < 3.5 seg

Fill-boxEste test indica la capacidad del hormigón para autocompactarse en presencia de zonas dealta densidad de armado y por lo tanto es un test que intenta reproducir el comportamientodel hormigón autocompacto en condiciones extremas.El ensayo consiste en rellenar la caja de metacrilato indicada, con sus respectivos obstáculos. Se controla el porcentaje de relleno.- [H1+H2] · 100 / 2H2 > 90%

Existen otros métodos de ensayo alternativo para el hormigón autocompacto como son la UBox (análogo a la L-box), el test J-Ring (que consiste en colocar un anillo de barras al hacer el test Slump-Flow), etc.

En Chile cemento Melón ha creado un producto que cumple con las características de un hormigón Autocompactante y Autonivelante conocido con el nombre de “FLUIDIA AUTOCOMPACTANTE” es un hormigón de alta fluidez, que puede ser colocado bajo su propio peso y puede rellenar los moldajes sin necesidad de vibración, logrando una buena consolidación sin presentar segregación ni exudación.Este hormigón se logra utilizando aditivos químicos de última generación que actúan por diferentes mecanismos. Mediante su absorción superficial y el efecto de separación espacial de las partículas de cemento, en paralelo al proceso de hidratación, se obtiene una alta fluidez con un fuerte comportamiento autocompactante en conjunto con una alta cohesión de la mezcla permitiendo el vaciado y escurrimiento del hormigón sin ninguna segregación o exudación. Tampoco hay cambios significativos en el fraguado y endurecimiento de la mezcla.La obtención de un hormigón autocompactante requiere de un estudio detallado de cada caso en particular. Para ello se analizan los elementos a confeccionar y los materiales disponibles. Luego se ajusta la dosificación para conseguir la fluidez y cohesión requerida. En general los hormigones autocompactantes no necesitan compactación con elementos externos, debido a sus características físicas de fluidez y docilidadPor otra parte el costo de estos hormigones especiales es mayor a los corrientes y aunque en el caso del Hormigón autocompactante no se necesita ningún tipo de maquinaria especial para colocarlos2 , la gran ventaja es el ahorro de mano de obra y tiempo de colocación, esto sin desmerecer las características de resistencia y durabilidad que se necesiten para la obra en particular.

2 La aplicación de este tipo de producto se realiza mediante una máquina de bombeo especialmente diseñada para este tipo de trabajo, D E R I V A D O S D

E L C E M E N T O MORTERO AUTONIVELANTE, “DERICEM”

Hormigón Autonivelante.

El hormigón autonivelante es una variante del autocompactante que tiene una composición formulada y dosificada especialmente para conseguir que el material se esparza de forma fluida. Forma losas con una superficie suave sin necesidad de emplear vibraciones o un revoque (para dejar lisa la superficie). Es un producto compuesto por arena, cemento, agua y aditivos (generalmente anhidrita y fluidificantes) su gran fluidez permite que este se autonivele por sí mismo.Este tipo de hormigones especiales debe aplicarse principalmente en superficies cubiertas, interiores, libres de humedades por capilaridad, su auto nivelación, hace que sea ideal para instalación de moquetas, corcho, parquet, láminas plásticas etc.La aplicación de este tipo de producto se realiza mediante una máquina de bombeo especialmente diseñada para este tipo de trabajo. Para pegado posterior de plaqueta o madera es aconsejable rascar la superficie del mortero endurecido para aumentar la adherencia. Antes de la aplicación los soportes deben estar limpios, exentos de polvo, restos de aceites. Temperatura de aplicación: entre 5º y 30º. El espesor mínimo de la solera es de 4 cm.Son muy apropiados para instalación en suelos industriales ya que alcanzan gran resistencia a la compresión, al mortero autonivelante en naves y bodegas puede simplemente aplicársele una pintura protectora y ser utilizado como acabado final del suelo.Los morteros autonivelantes son muy recomendados para instalación de calefacción a través del suelo tanto en sistemas de hilo radiante como en conductos de agua caliente.Antes de la aplicación del mortero autonivelante se necesita que todos los cerramientos estén terminados para evitar que la acción de los agentes climatológicos, como el sol, el viento o las heladas ataquen el mortero.Normalmente debe ser aplicado mediante bombeo ya que el mortero autonivelante es muy fluido, el espesor normalmente es de 3 cm, si la losa sobre la que se aplica presenta desniveles acusados, se debe aplicar una primera capa de nivelación.Cuando se aplica sobre tuberías y todo tipo de canalizaciones se debe verter una primera capa con el fin de enrasar y posteriormente aplicar la capa definitiva, esto evitara discontinuidades de espesor y fisuraciones.Antes de aplicar cualquier tipo de acabado sobre el mortero autonivelante, este debe estar seco, para capas promedio de 3 a 4 centímetros, se estiman unos 10 días, en condiciones ambientales normales, si desea acelerar el tiempo de secado puede aplicarse ventilación forzada, pero no antes de 48 horas luego de su instalación ya que antes de este tiempo puede ocasionar evaporación prematura.Antes de instalar cualquier tipo de acabado, debe cepillarse para retirar la capa superficial que dejan los aditivos fluidificantes para así mejorar la adherencia del acabado.

Control del hormigón Autonivelante.

El límite de asiento establecido para la consistencia fluida (15 cm.), podrá sobrepasarse sien la fabricación del hormigón se emplea aditivo superplastificante/reductor de agua de altaactividad.En el hormigón autonivelante, el cono ya pierde protagonismo y el parámetro fundamentalpara el control de calidad es el valor de la relación agua/cemento.El cono de Abrams solamente sirve para el control en obra.Necesita de un vibrado ligero.La calidad del hormigón sigue dependiendo de la ejecución, aunque en menor grado.Aparte de los ensayos mecánicos preceptivos, son también necesarios ensayos reológicos sencillos: bombeabilidad, segregación, exudación.