l Empuje Del Hormigón Fresco

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

http://estructurando.net/category/hormigon/

http://estructurando.net/2012/06/28/el-empuje-del-hormigon-fresco/#comments

http://estructurando.net/2012/06/28/el-empuje-del-hormigon-fresco/#comments

http://estructurando.net/category/hormigon/



• 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



'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



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



%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*



%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



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*



• +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



'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



,%)(D($(-! *!"! (#)%N%" $! $%3%& D% *"%&I(N%& D%$ +(",I-4N

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]



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



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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