¿QUÉ ES EL CONCRETO AUTOCOMPACTANTE?

VENTAJAS

INTRODUCCIÓN El hormigón que llena encofrados y que se consolida sólo mediante la gravedad y debida a su propia capacidad de fluir inherente se denomina “hormigón autocompactante – SCC”. El SCC se caracteriza por una elevada fluidez con estabilidad mantenida. El diseño de mezclas y la producción de SCC son más exigentes que el hormigón normal compactado por vibración. Los ahorros de costos en todo el proceso de moldeado – aunque los costos de materiales y de la fabricación son superiores que para el hormigón normal – así como un entorno de trabajo mejorado, han dado lugar rápidamente a un fuerte interés en la práctica y el SCC está ampliando gradualmente su cuota de mercado en muchos países.

Los objetivos del desarrollo han sido una mayor productividad, un mejor entorno de trabajo y la capacidad de realizar la colocación en condiciones difíciles. Las mejoras del entorno de trabajo son muy obvias. Las propiedades del hormigón endurecido, por ejemplo, su resistencia, durabilidad y apariencia, han mejorado también. La tecnología no solo supone un gran reto para los fabricantes de hormigones sino que también es una herramienta para optimizar el proceso de colocación de hormigón, el diseño estructural y la estética. Además, añade valor extra al perfil medio ambiental ya muy positivo y fuerte de la construcción en hormigón.

ProductividadLa posibilidad de eliminar por completo el trabajo de compactación aumenta la velocidad de construcción y reduce sus costos. El incremento de la productividad puede ser incluso más pronunciado si se modifica el límite que separa al proveedor y al contratista.

El hormigón autocompactante también puede dar como resultado una mayor productividad en el proceso de transporte y colocación de hormigón fresco. Utilizar las propiedades de flujo del estado líquido que ofrece el hormigón autocompactante, permite el desarrollo de nuevos procedimientos de bombeo y llenado de encofrados

Entorno de trabajoUna de las cargas más graves es la vibración de los asideros de los vibradores de mano provocando trastornos en la circulación de la sangre, como los de “dedos blancos”. Otra carga también grave es el ruido provocado por el proceso de vibración. Además es significativa la carga física provocada por mover las mangueras de las bombas, manejar el equipo de vibración, etc.

Mejorar las condiciones de trabajo mejora la eficiencia total de costos de construcción en hormigón. En muchas regiones, los trabajadores del sector del hormigón son de edad alta. Es probable que el hormigón autocompactante incremente el atractivo de la construcción.

Condiciones de colocación difícilesSiempre ha preocupado que se produzca una mala homogeneidad del hormigón colocado en componentes con gran cantidad de armadura. Las partes inclinadas de los encofrados, espacios cerrados, etc., también ofrecen condiciones difíciles de colocación. En Japón, la preocupación por la durabilidad de puestas en obra difíciles y exigentes se centró en la necesidad de desarrollar un material que no exija esfuerzo externo de compactación. Esto coincidía con una tendencia general a la reducción en el número de trabajadores calificados.

Un ejemplo es el recubrimiento sobre el terreno de un túnel de carretera.

Mecanismos El hormigón autocompactante está ampliando su fluidez, con mayor estabilidad de la suspensión, en tal medida que el hormigón puede fluir por aperturas, llenar encofrados y consolidarse sin aplicación externa de energía. Para conseguir su comportamiento – y considerando la colocación de componentes armados – se han de cumplir los tres requisitos siguientes relacionados con la facilidad de trabajo del material:

• Capacidad de llenado

• Resistencia a la segregación

• Capacidad de paso

Diseño de la mezcla• Identificación del conjunto de criterios para el

material (resistencia, ganancia de la resistencia, durabilidad, aberturas entre barras, fluidez, pérdida de fluidez, etc.). Los criterios se definen a partir del producto que se ha de producir y el método de producción que se ha de utilizar.

• Determinación del volumen de la fase líquida. (Micromorteros incluyendo agua, aditivos y todas las partículas inferiores a 0,125 mm). Este volumen se obtiene mediante la evaluación del contenido en huecos de la combinación de las fracciones de inertes de uso previsto, y a partir de una evaluación del criterio de bloqueo según un modelo elegido.

• Formulación de la fase líquida considerando el tipo de cemento, la relación agua/cemento, tipo y cantidad de superplastificadores, rellenos (mineralogía, tamaños y forma de partículas, cantidad) y un posible agente de viscosidad. Las propiedades a cumplir están relacionadas con los datos reológicos y en esta fase del desarrollo se basan principalmente en la experiencia.

• La formulación del hormigón, es decir la adición de inertes al mortero fino. Este paso se ejecuta mediante pruebas aplicables de campo y relacionadas con el trabajo de las propiedades de interés para la mezcla de hormigón fino, por ejemplo flujo, pérdida de fluidez, homogeneidad, bloqueo y resistencia. El uso de un viscosímetro de hormigón mejora las posibilidades de lograr una formulación final correcta del hormigón.

AMASADO, TRANSPORTE Y BOMBEOEl orden de adición de los componentes a la hormigonera es vital para conseguir buenas condiciones para la dispersión de la alta cantidad de partículas finas de uso habitual. También es importante evaluar correctamente el tiempo de mezclado. La calidad de los constituyentes ha de estar bajo estricto control, en particular el contenido en humedad de los inertes finos ya que la fluidez es sensible al contenido total de agua. Se pueden utilizar procedimientos normales de transporte así como las bombas de hormigón tradicionales. Sin embargo, el control del proceso de bombeo será ligeramente diferente, ya que las propiedades reológicas de la mayoría de los SCC frescos provocarán otra respuesta a la presión de la bomba debido a la viscosidad.

ENSAYOS El ensayo de SCC en fresco requiere nuevos métodos, si se compara con los del hormigón tradicional. Las pruebas de aceptación más a menudo no se relacionan con los datos reológicos, sino más bien con la facilidad de trabajo. Lo que a su vez ha de reflejar, la capacidad de llenado, la resistencia contra la segregación y la capacidad de paso.

La capacidad de paso se evalúa principalmente mediante la medición del flujo de asentamiento. Se llena un cono normal de asentamiento, se eleva y se mide el diámetro de hormigón logrado. Se mide el tiempo que tarda en llegar a 50 cm y a su vez se verific la segregación. El D máximo deberá estas entre 65 a 75 cm

La caja en L es un método para investigar la capacidad del hormigón para fluir a través de un hueco entre la armadura sin que se produzca el bloqueo. El método también indica la capacidad de llenado y la resistencia a la segregación.

COLOCACIÓNLa colocación de hormigón autocompactante se puede realizar con el mismo tipo de equipo que el utilizado para hormigón normal.

La utilización de las propiedades materiales del SCC para modificar el proceso de vertido ha llevado a mejoras sustanciales en el proceso de productividad. El hormigón autocompactante es moldeable mientras está en movimiento. Al colocar conjuntamente diferentes vertidos, no se debe elegir un tiempo demasiado largo entre vertido de capas. Por lo tanto, es muy importante mantener la capacidad autocompactante durante ciertos períodos de tiempo.

El SCC se puede diseñar de manera que tenga un comportamiento tixotrópico

PROPIEDADES DEL HORMIGÓN ENDURECIDOParecen mejorar las propiedades de resistencia así como de permeabilidad para el hormigón autocompactante si se compara con el hormigón normal con la misma relación agua/cemento.

Esto debido a que la microestructura del hormigón autocompatante es más densa.

La experiencia obtenida en proyectos sobre hormigón de alta resistencia, y resistencia moderada, es que las superficies obtenidas tienen menos porosidad y son más homogéneas de color que lo común. La lisura de la superficie fue muy evidente en pruebas en que el hormigón se bombeó desde la parte inferior del encofrado a través de válvulas.

APLICACIONESUna gran aplicación reciente fue la producción en 1998 de un depósito para gas natural líquido en Osaka. Comparado con una estructura similar de fabricación reciente de hormigón normal de altas prestaciones, la altura de cada etapa de colocación se incrementó de 3 a 4,5 m. El tiempo total de producción se acortó en 4 meses. La mano de obra se redujo de 150 a 50 trabajadores. Se redujeron los costos generales de construcción.

En Suecia se ha utilizado SCC en varios puentes, en recubrimientos de túneles y en estructuras de casas así como en reparaciones.

RESUMEN DE VENTAJAS1. Más valor y menor costo para elconsumidor final.- El

costo del hormigón autocompactante, en muchos casos, es mayor que el del hormigón tradicional. Sin embargo, los ahorros producidos por el incremento en la productividad, el menor plazo de construcción, las mejoras en las condiciones de trabajo, en la calidad final del hormigón, en la vida de servicio de la estructura y en el acabado estético, compensan con creces el incremento de costo del hormigón y dan lugar a un costo de proyecto inferior.

2. Mejores condiciones de trabajo y ambientales.- Uno de los aspectos más importantes es la eliminación de los trastornos a la salud por el uso de equipos de vibración, tanto por esfuerzo físico como por emisión de ruido, que también afecta al medio ambiente. Al mismo tiempo, se reduce el movimiento de cargas para la faena de hormigonado y se incrementa la seguridad de la obra debido a que se necesita una menor cantidad de cables energizados, enchufes y transformadores en el lugar de trabajo. Además, se mejora la posibilidad de comunicación verbal entre los trabajadores por el menor ruido.

3. Mayor durabilidad del hormigón.- En el hormigón autocompactante se ha observado una mejora en la compacidad de la masa, lo que supone mayor durabilidad del hormigón, debido a que se reduce la capacidad de transporte de líquidos o gases en su interior, haciendo más lentos los posibles procesos de deterioro que pueda sufrir el hormigón. Según la experiencia sueca, testigos tomados en obra ponen de manifiesto que, a igual razón agua/cemento, la utilización de hormigón autocompactante mejora la compacidad y proporciona un medio más difícil para el transporte de iones de cloruro.

4. Mejores superficies.- En ciertas aplicaciones de hormigón a la vista o arquitectónico, el costo de la terminación superficial del hormigón tras el desmolde puede ser elevado, por lo que es importante reducir al máximo los defectos superficiales por construcción, siendo fundamental la elección del moldaje y del aditivo desmoldante. La experiencia práctica muestra que es posible obtener excelentes terminaciones superficiales utilizando hormigón autocompactante, más allá de las que se obtendrían en iguales condiciones con un hormigón normal.