Concreto Autocompactado

UNIVERSIDAD CATOLICA SANTO TORIBIO DE MOGROVEJO

AN

V TECEDENTES

ANTECEDENTES

AÑO 80SIGLO XX

AÑO 1988,Okamura

AÑO 1989 Master Builders

1.Concreto autocompactante

1.Concreto fresco1.Concreto fresco

2.Concreto fresco 3.Concreto endurecido 4.Concreto homogéneo 5.Elevada fluidez

DEFINICIONES

CARACTERÍSTICAS DEL CONCRETO AUTOCOMPACTADO

Son hormigones de última generación, se consiguen con la inclusión de aditivos hiperfluidificantes que

logran reducir la relación agua – cemento, la reducción de agua en un 30%, su alta fluidez ganada gracias

a los aditivos hace que pueda ser vaciado por su propio peso sin vibración, consiguiendo una buena

consolidación sin producirse exudación ni segregación, de ahí el nombre de Concreto Autocompactante.

CARA

CTER

ISTI

CAS

Autocompactación.

Altas Resistencia a Corto y Largo Plazo.

Baja relación a/c

Alta impermeabilidad.

Medición de Cono de Abrams invertido de 70 cm y 75 cm.

Tamaño máximo del árido de 13mm.

Alta Durabilidad.

Excelente Fluidez sin Segregación.

CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES QUE DEBEN REUNIR LOS MATERIALES

CementoSe recomienda emplear cementos con bajo calor de hidratación para minimizar

los problemas de retracción que una masa con tanta cantidad de finos puede generar.

No existen requerimientos especiales en cuanto al tipo de cemento.

En el presente estudio se usa el cemento para uso general en la construcción de Cementos Progreso, con una resistencia de 4000 PSI (280 kg/cm2) a los 28 días.

AgregadosLa clasificación entre agregado fino y grueso, se realiza con base a su tamaño de la

siguiente manera: el fino es el que pasa a través del tamiz número 4, según la ASTM C-33 y el agregado grueso es el que queda retenido en dicho tamiz.

Normas de distintos países establecen límites de graduación continua completa como la ASTM C-33. La forma ideal de los agregados es la redondeada para los cantos rodados y la cúbica para los triturados. Estos últimos tienen una mayor adherencia, aunque los lisos redondeados requieren menos agua para obtener un concreto de elevada fluidez.

Las principales características de los agregados que afectan la calidad del concreto son: forma geométrica, granulometría, propiedades mecánicas e

interacción química con la pasta.

Generalmente el contenido de la arena puede representar el 60% o el 50% de la cantidad de árido total, en función de la naturaleza y cantidad de la adición

empleada de cemento y de las características de la grava.

Es preferible que un cierto porcentaje de finos pase por el tamiz 100 (por parte de las arenas) ya que esto pude reducir la demanda de adición de cemento para corregir los 500-550Kg./m3 de finos demandados.

No existen limitaciones en cuanto a la naturaleza de las arenas empleadas. Sobre su distribución de tamaños, es necesario emplear arenas continuas, sin cortes en

su granulometría, y preferiblemente sin formas lajosas.

AgregadoFino

El tamaño máximo del árido deberá guardar relación con la distancia entre armaduras, pero dado el caso que fuere posible trabajar con tamaños superiores a 1”. , no deberá excederse de éste, ya que implica un elevado riesgo de bloqueo y segregación de la masa. Los mejores resultados globales se consiguen empleando tamaños entre 3/8" y 5/8“.

En cuanto al coeficiente de forma, este debe ser lo más bajo posible ya que las mejores propiedades autocompactables sin bloqueos y elevada fluencia del concreto se consiguen con gravas rodadas. Las formas lajosas dificultan que el concreto fluya adecuadamente y aumentan el riesgo de bloqueo.

Las mayores exigencias en cuanto a materiales para la elaboración del concreto autocompactado están en la grava. A pesar de que no existe limitación en cuanto a su naturaleza, si existen limitaciones con el tamaño máximo y el coeficiente de forma.

AgregadoGrueso

Contrariamente, relación A/F superiores a 1.05 implican un elevado riesgo de exudación. Si se emplea aditivo modulador de viscosidad, la relación del contenido de agua con el volumen de finos es más flexible en el aspecto que es posible incrementar el contenido de agua ya que dicho modulador, gracias a su efecto cohesionante, actúa como elemento corrector.

La dosificación de agua y el cálculo de la relación A/C debe considerarse la cantidad y el tipo de adición. Por ejemplo, al trabajar con cantidades elevadas de cenizas, estas deben considerarse en el agua reactiva. Esto implica considerar más la relación agua/ligante que la propia relación A/C en el caso de emplear cenizas. En general, y como el concreto convencional, la relación A/C o A/L dado el caso, es fundamental sobre la durabilidad y resistencia mecánica del concreto.

La cantidad de agua total empleada debe guardar relación con el volumen de finos empleados a razón de una relación 0.9 - 1.05. Relaciones volumétricas agua/finos inferiores a 0.9 generan concretos demasiado cohesivos, que necesitan mucho volumen para autocompactarse.

Agua

Aditivo Súper Plastificante/Reductor

de Agua de Alta Capacidad

Los aditivos basados en naftalen-sulfonatos o los condensados de melamina, no ofrecen suficiente poder reductor de agua y en consecuencia, los tipos utilizables son los basados en

éter policarboxílico modificado, capaces de reducir agua en valores superiores al 35%.

Independientemente del poder reductor de agua, las características del aditivo deben ajustarse a las de cada y en correspondencia al tipo de cemento, adición y áridos

empleados.

Es recomendable usar, Glenium 3030 NS, el cual es un aditivo reductor de agua de alto rango, cumple con la especificación ASTM C 494 para aditivos reductores de agua (tipo A) y aditivos reductores de agua de alto rango, (tipo F).El rango de dosificación de este aditivo recomendada para aplicaciones tipo F, es de 390 a1,170/100 Kg. de cemento.

Aditivos que Modifican la Viscosidad

Son esencialmente “espesadores”. Al agregar un modificador de viscosidad se puede trabajar una mezcla de concreto, que de otra manera sería aguada, y hacer que fluya como miel. La mayoría de los modificadores de viscosidad están compuestos por materiales de polímero en base de celulosa.

Los modificadores de viscosidad que absorben el agua rápidamente y la retienen, son más populares para controlar el sangrado y para usarse en secciones profundas, como en muros y columnas, en donde el potencial de que haya segregación resulta más grande.

Cuando se usa una mezcla con alto contenido de finos -más material cementante y una proporción de arena superior a la normal- para desarrollar la estabilidad de una mezcla de concreto autocompactable, crece la demanda de agua, lo cual da como resultado un incremento en la contracción por secado y en la fluencia del concreto endurecido.

• Un concreto autocompactado debe cumplir con los siguientes requisitos: alta fluidez, falta de segregación y bajo riesgo de bloqueo. Esto se logrará añadiendo a la mezcla un alto volumen de pasta de cemento (entre 34 y 40%), un bajo volumen de agregados gruesos, una baja relación de agua/finos y el uso de superplastificantes de última generación. Todos estos componentes influyen en las características del concreto.

• CEMENTO: 450kg/m3

• AGUA/FINOS: 0.31

• GRAVA/ARENA: 0.72 Tamaño máximo 20 o 10 mm

DISEÑO DE MEZCLA

RELACION AGUA/FINOS:

Se establece la relación entre el contenido de agua

y el contenido de agregados finos menores que la malla

#100.

El contenido de estos agregados finos

recomendado para el concreto autocompactado

se ubica entre los 450 y 650 kg/m3.

RELACIÓN GRAVA/ARENA:

Esta relación debe estar entre 0.72 y 0.80.

El concreto autocompactable posee una mayor cantidad de

arena que uno convencional.

COMO SE LOGRA EL CONCRETO AUTOCOMPACTADO

• Dos importantes propiedades específicas del CAC en estado plástico son la fluidez y la estabilidad. La alta fluidez del CAC se logra con el uso de los aditivos reductores de agua de alto rango y no con la adición de agua extra de mezclado.

• Una buena gradación de agregados le ayuda al CAC a reducir el contenido de materiales cementantes y/o la reducción de dosificación de los aditivos. Mientras que mezclas de CAC han sido producidas satisfactoriamente con agregados de 1 ½” pulgada, es fácil diseñar y controlar con agregados de menores tamaños. También es crítico controlar el contenido de humedad de los agregados para producir una buena mezcla. La mezcla de CAC típicamente tiene un alto volumen de pasta, menos agregado grueso y una alta relación arena – agregado grueso, comparada con una típica mezcla de concreto.

• Si la mezcla de concreto autocompactable está diseñada para tener un contenido más alto de pasta o finos en comparación con el concreto convencional, puede ocurrir un incremento en la contracción.

PRODUCCIÓN, EJECUCIÓN Y CONTROL DE

CALIDAD DEL CONCRETO AUTOCOMPACTADO

PRODUCCIÓN

CONCRETO AUTOCOMPACTADO

EJECUCIÓN

CONCRETO AUTOCOMPACTADO

CONCRETO AUTOCOMPACTADO

EJECUCIÓN

CONCRETO AUTOCOMPACTADO

CONTROL DE CALIDAD

Ensayo: De extensión de flujo

Ensayo:Del

embudoEn V

Ensayo:De la caja

En L

Ensayo: Índice visual de estabilidad

Ensayo: Del anillo japones

¿Cómo ensayar el concreto

Autocompactado?

ENSAYOS PARA EL

CONCRETO AUTOCOMPAC

TADO

CAPACIDAD DE RELLENO

SLUMP FLOW

V-FUNNEL

CAPACIDAD DE PASO

CAJA TIPO L

CAJA TIPO U

Se humedece el cono y la mesa.

Se llena el cono de concreto en 2 capas.

Se toman las medidas para aprobarlo

SLUMP FLOW V-FUNNEL

Rellenar hasta enrazar.

Tomar el tiempo para aprobarlo

Vaciar el concreto a la caja U.

Tomar las medidas para aprobarlo

CAJA TIPO L CAJA TIPO U

Llenar la caja con la compuerta cerrada.

Quitar la compuerta

Tomar las medidas para aprobarlo

Datos Técnicos

Concreto Fresco

Flujo de Revenimiento de entre 55 y 75 cm(ASTM C 1611)

Masa Unitaria entre2100 y 2300 Kg/m3

Concreto Endurecido

F’c = 200 a 500 kg/cm2

Módulo de elasticidad depende

de los materiales

Sistemas Industrializados de construcción.

Columnas y muros donde el acero de refuerzo hace difícil

el vibrado

Revestimiento de Columnas

Usos

Elementos esbeltos y/o sitios de difícil acceso.

Placas Macizas y Aligeradas

Bombeo en superficies sin pendientes relevantes

Concretos de alto desempeño

Concreto prefabricado pesado

Revestimiento interior de túneles

Concreto de pavimentos

Aplicaciones

COSTOS• El costo por metro cubico es desde: $883.00 hasta los

$1,549.00.• Cuesta mas que un concreto estandar.

VENTAJAS

DUEÑOTRABAJADOR CONTRATISTA

Reducción de costos y tiempo de trabajo, incrementando su productividad.

Reducción de costos de ejecución,

mantenimiento y reparaciones.

Disminución de los problemas auditivos.

NORMATIVA• ASTM C 1611/C1611M-09be1: Método de prueba estándar para el flujo de

asentamiento del concreto autocompactado: Este método de prueba se utiliza para controlar la consistencia de la fresca, sin endurecer concreto autocompactante y su potencial de flujo confinado.

Es difícil para producir concreto autocompactante que sea fluida y no segregar con agregados gruesos de más de 25 mm (1 pulgada).