Microestructura y propiedades del Hormign.
1. El proceso conglomerante.
2. Propiedades en estado fresco.
3. Microestructura en estado fresco y endurecido.
4. Propiedades en estado endurecido.
A. Propiedades fsicas
B. Propiedades mecnicas
5. Caracterizacin: Ensayos de hormigones
TCNICA DEL HORMIGN Y SUS APLICACIONESCurso 2007-2008. EUAT.
Campus de GuadalajaraProfesor Gonzalo Barluenga Badiola
Objetivos Docentes del Tema 7:
Conocer el proceso de elaboracin, evolucin y cambios micro
estructurales que condicionan y determinan las propiedades
tecnolgicas del hormign en estado fresco y endurecido.
Conocer los procedimientos de ensayo de caracterizacin de
hormigones.
Aplicar las relaciones principales entre los
parmetros de caracterizacin de hormigones en
estado fresco y endurecido.
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Propiedades del hormign
Son diferentes en estado fresco (plstico) y en estado
endurecido (rgido).
En estado fresco, debe ser fcil de colocar en molde,
limitando la energa de compactacin (trabajabilidad).
El proceso de hidratacin del cemento produce el
cambio en la microestructura y del comportamiento.
Endurecido, debe alcanzar resistencia mecnica y frente
a acciones exteriores (durabilidad).
La correcta hidratacin del cemento condiciona las
propiedades en estado endurecido (proteccin y curado)
Dependen de la dosificacin y componentes, amasado,
compactacin, curado, ambiente y edad del hormign.
El proceso conglomerante
Cemento + agua + ridos
(se aaden los aditivos y adiciones)
Hormign en estado fresco
(comportamiento plstico)
Hormign fraguado
(rigidez y poca resistencia)
Hormign en estado endurecido
(rigidez y resistencia, fractura frgil)
Amasado (mezclado)EndurecimientoFraguado (hidratacin)
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Propiedades del hormign en estado fresco
Tiempo de amasado: para obtener una masa homognea
se requiere energa mecnica (amasadora).
Trabajabilidad: facilidad para conformar el material
(consistencia y docilidad).
Determina el tipo y tiempo de compactacin.
Segregacin: Separacin de los componentes por una
incorrecta dosificacin o excesiva compactacin.
Retraccin: El fraguado y la evaporacin de agua no
combinada modifica el volumen del hormign (merma).
Pueden aparecer tensiones que, si superan la resistencia
a traccin, pueden romper el hormign (fisuracin).
Docilidad
Es la facilidad con que el hormign fresco es manejado,
transportado, colocado y compactado en los moldes y
encofrados con la mnima prdida de homogeneidad.
La docilidad de un hormign aumenta con el contenido
de rido fino, con la dosificacin de cemento, con el
empleo de cenizas volantes, con el uso de aditivos
plastificantes y con el aumento del agua de amasado.
Depende de la forma y tamao del molde y de los
medios de compactacin
Se valora determinando la consistencia y el tiempo
devibrado.
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Consistencia
Es la oposicin que presenta el hormign fresco a
experimentar deformaciones. Se mide por el asiento de
la masa en el cono de Abrams (UNE-EN 12350:06)
Depende de la forma, granulometra y tamao mximo
del rido, de la dosificacin de cemento, de la cantidad
de agua de amasado y del eventual empleo de aditivos.
Propiedad muy sensible al agua de amasado. Un 3%
ms de agua produce incrementos de asiento de 2,5 cm.
Consistencia del hormign en estado fresco
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Consistencia de mezclas secas (Vebe)
Consistmetro Vebe
Modificadores de la Consistencia
Mecanismo de
defloculacin
(fludificantes)
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Microestructuras del hormign
A edades tempranas (< 24 horas) el
hormign pasa por tres estados
diferentes:
1. Plstico: estado lquido en el que tiene
comportamiento viscoelstico
2. Semiplstico: tras el inicio de fraguado
se comienza a formar un esqueleto
slido. Pasa de comportarse como un
lquido a hacerlo como slido.
3. Rgido: tras el fin de fraguado, el
hormign es rgido y empieza a
adquirir resistencia conforme se
completa la hidratacin (inicio del
endurecimiento).
Evolucin de la microestructura
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Proceso de hidratacin del cemento
Evolucin del aporte calorfico del proceso de hidratacin de
una
pasta de cemento (Mindess y Young, 1981 en Weiss, 2002)
Fraguado e hidratacin
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Tiempo de fraguado
SCHINDLER, Prediction of Concrete Setting
FRAGUADOENDURECIMIENTOEvolucin de las propiedades mecnicas en
funcin del grado de
hidratacin del cemento (Gutsch, 1995 en Altoubat y Lange,
2001).
Grado de hidratacin y resistencia
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Productos de
hidratacin del
cemento
EttringitaPorlanditaHidratacin del
hormign
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RIDOZONA DETRANSICINMATRIZ DECEMENTOHormign en estado
endurecido
Hormign en
estado
endurecido
RIDOZONA DETRANSICINMATRIZ DECEMENTO
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Propiedades fsicas en estado endurecido
Porosidad: Depende de la granulometra y tipo de
los ridos y de la cantidad de pasta y de agua
(relacin a/c).
Condiciona la densidad, comportamiento higro-
trmico, permeabilidad, resistencia y durabilidad.
Densidad:
Hormign ligero (d
