Manual bomba de hormigón Putzmeister TK 30

Technical Appendex

TK30 2106T2923

Vehicle Series (VS)

Vehicle Series Power Take-Off (VS PTO)

TK Series Trailer-Mounted

A

Tecnología del hormigón para bombas de hormigón

2

© 2004 by Putzmeister AG Copyright, incluyendo extractos sólo con permiso del editor 4. edición, Octubre 04/2007 BP 2158-4 E

Imprenta: rr medien gmbH D-72585 Riederich

Maquetación y diseño Monika Schüßler, Putzmeister AG

Dipl.-wirtsch.-Ing. Christian Klafszky, Gerente, Betonpumpenunion GmbH & Co. KG, Ulm

Dipl.-Ing. H.-Jürgen Wirsching, Especialista en tecnología del hormigón, V+O Valet u. Ott Transportbeton GmbH & Co. KG, Albstadt

Asesoría técnica: Dr.-Ing. Dieter Bergemann

Composición, diseño, producción: Dipl.-Ing. Andreas Hartmann

Autor: PMW Servicio Central

Publicado por: Putzmeister AG Max-Eyth-Straße 10, D-72631 Aichtal

Edición

Edición

Densidad aparente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 Manipulación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 Propiedades del hormigón endurecido

2.1 2.2 3

4.1 4.2 4.3 4.4

Propiedades y estados del hormigón fresco durante el bombeo

4

3

Bombeabilidad y facilidad de bombeo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 Formación y propiedades de la "película lubrificante periférica" . . . . . . . . . . . . . . . . 40 Comportamiento del hormigón fresco en la bomba . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 Comportamiento del hormigón fresco en la tubería de transporte . . . . . . . . . . . . . . 52

38

Clases de exposición . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 Resistencia a la presión . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 Protección contra la corrosión . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 Otras propiedades del hormigón endurecido . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

3.1 3.2 3.3 3.4

32

24

Propiedades (generales) del hormigón fresco

2

9

Cemento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 Agua . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 Áridos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 Adiciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 Aditivos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 Composición del hormigón – Cálculo de la mezcla . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

Componentes del hormigón – Materias primas y su influencia

5

1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6

1

Consideraciones previas

Contenido

Contenido

Normativas y recomendaciones del reglamento técnico

Literatura relacionada

6

7

4

En el acarreo del hormigón y la carga de la bomba . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 En el bombeo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57

5.1 5.2

60

• hormigón fresco, mientras sea trabajable – según su consistencia, el hormigón fresco se clasifica como: ➞ espeso (F1), plástico (F2), blando (F3), muy blando (F4), fluido (F5) y muy fluido (F6)

■ Según el estado de endurecimiento:

• hormigón ligero más ligero que 2,0 t/m3, pero no más ligero que 0,8 t/m3 • hormigón normal más pesado que 2,0 t/m3, pero no más pesado que 2,6 t/m3 • hormigón pesado más pesado que 2,6 t/m3

■ Según la densidad aparente en seco:

• hormigón armado – hormigón poco armado – hormigón pretensado • hormigón no armado • hormigón armado con fibras

■ Según la armadura:

5

Las numerosas posibilidades de composición y utilización del hormigón como material de construcción permiten distinguir varias categorías:

Prontuario de ayuda para la prevención y eliminación de fallos

5

58

"El hormigón es una piedra artificial, compuesta de una mezcla de cemento, áridos y agua y, en su caso, también de adiciones (aditivos del hormigón), que se obtiene por endurecimiento de la pasta de cemento". A través de la elección de su composición pueden conseguirse hormigones con propiedades muy diferentes. Antes de endurecerse, el hormigón fresco es más o menos "líquido" y se le puede dar casi cualquier forma que, una vez endurecido, conservará como piedra artificial.

56

Consideraciones previas

Consideraciones previas

Contenido

Contenido

cuando ha comenzado el fraguado y durante el endurecimiento, el hormigón ya no es manipulable (comienza a desarrollarse la resistencia)

una planta de hormigonado estacionaria fabrica el hormigón y el hormigón fresco se transporta con camiones hormigonera a la obra, listo para distribuir

6

• Prefabricados de hormigón

piezas prefabricadas en planta o fabricadas en la obra (elementos de techos, pilares, etc.) que se colocan en estado endurecido

• hormigón preparado en obra colocación del hormigón fresco y endurecimiento "in situ" en su posición final

■ Según el lugar de distribución, se diferencia:

• hormigón premezclado

• hormigón preparado en obra la planta móvil de mezcla de hormigón está situada en la obra

■ Según el lugar de preparación:

• hormigón consistente después de endurecer – según la naturaleza de la superficie, el hormigón consistente se divide en ➞ hormigón visto, hormigón lavado, hormigón alisado, etc.

• hormigón joven

– según la forma de transporte y distribución, se distingue ➞ hormigón colado, bombeado, sumergido y proyectado – según el tipo de compactación se distingue ➞ hormigón apisonado, hormigón picado, hormigón vibrado, hormigón "golpeado" y centrifugado, hormigón fácilmente manipulable, hormigón autocompactante

Consideraciones previas

X0, XC, CF1

En las aplicaciones especiales (p. ej., hormigón retardado, construcciones de hormigón con utilización de sustancias peligrosas para el medio acuático) deberán respetarse las correspondientes directrices de la DAfStb (Comisión Alemana para el Hormigón Armado).

Hormigón de protección contra radiaciones (en el exterior de centrales nucleares)

Hormigón para temperaturas de servicio altas T ≤ 250 °C

Hormigón sumergido

Hormigón para cuerpos impermeables (p. ej., bañeras blancas)

XS, XD, XA, XM, XF2, XF3, XF4

≤ LC25/28 LC30/33 und LC35/38

≥ C30/37 und ≤ C50/60

Clase de control 2

–

≥ LC30/33 ≥ LC40/44

≥ C55/67

Clase de control 3

7

La tecnología del hormigón abarca todas las tareas cuyo fin es, sobre todo, garantizar que el hormigón tenga las propiedades materiales buscadas con las materias primas disponibles. Después de determinar las proporciones de mezcla necesarias, comprende principalmente todos los procesos del hormigón fresco, desde el mezclado hasta el curado del hormigón joven, pasando por el transporte, la colocación y la compactación. Mediante la tecnología del hormigón se pretende influir también de manera adecuada y selectiva en las propiedades del hormigón fresco para las etapas de trabajo previstas, procurando evitar consecuencias negativas en las posteriores características del hormigón endurecido.

Propiedades especiales del hormigón

Clase de exposición según DIN 1045-2

no aplicable ≤ LC25/28

≤ C25/30

Clase de resistencia de hormigón normal y pesado según DIN EN 206-1 y DIN 1045-2 Clase de resistencia del hormigón ligero según DIN 1045-2 y EN 206-1 de las clases de densidad aparente D1,0 a D1,4 D1,6 a D2,0

Clase de control 1

Objeto

■ Según los requisitos de fabricación y control

Consideraciones previas

8

Fig. 1: Autobomba Putzmeister M 42-5 en Bonn

No obstante, todo maquinista de una bomba debe disponer también de conocimientos básicos relacionados con la tecnología del hormigón. Por una parte debe conocer las consecuencias técnicas para el bombeo que se derivan de las diferentes propiedades de los materiales y por otra, las consecuencias materiales para el bombeo que pueden resultar de una manipulación incorrecta del hormigón fresco. El manual "Tecnología del hormigón para bombas de hormigón" se ha editado con este fin. Para más información, consultar el reglamento técnico (lista: ver apartado 6) y la amplia bibliografía especializada (lista: ver apartado 7).

El bombeo del hormigón fresco es, hoy por hoy, un eslabón crucial de esta cadena de procesos. Con el estado actual de la técnica de bombeo de hormigón, el hormigón bombeable no es ya un hormigón especial, sino un material regulado en la norma de hormigón DIN EN 206-1/DIN 1045-2, con una composición definida como la que se exige al hormigón armado para elementos reforzados (a partir de C16/20, consistencia F3).

Consideraciones previas

9

La velocidad con que un cemento desarrolla su resistencia depende de su composición química y de la finura de molienda. Los cementos puzolánicos pertenecen generalmente a los cementos con resistencia inicial más alta. Los cementos de altos hornos pueden mejorar sensiblemente la resistencia química. Las normas estándar para el cemento son: ■ la DIN EN 197-1 en Alemania ■ las diversas normas específicas de cada país

De cada cemento existen varios niveles de calidad según la clase de resistencia. Ejemplo: ■ CEM I 32,5 R (cemento Portland con clase de resistencia de 32,5 N/mm2 y desarrollo de resistencia rápido) ■ CEM II/B-T 42,5 N (cemento Portland con esquisto de la clase de resistencia 42,5 N/mm2 y desarrollo de resistencia normal)

Los cementos corrientes se dividen en 5 clases principales: ■ CEM I Cemento Portland ■ CEM II Cemento Portland compuesto (componentes principales, además de clínker PZ: escoria granulada de altos hornos, polvo calizo, esquisto calcinado, cenizas volantes, etc.) ■ CEM III Cemento de escorias de altos hornos ■ CEM IV Cemento puzolánico ■ CEM V Cemento compuesto

El cemento es normalmente un polvo gris que se forma por combustión y moltura de determinadas piedras calcáreas y arcillosas. Una mezcla de cemento y agua, la pasta de cemento, une firmemente (aglutina) los áridos durante el endurecimiento para formar una piedra artificial.

1.1 Cemento

1. Componentes del hormigón – Materias primas y su influencia

Componentes del hormigón

Componentes del hormigón

*Ver capítulo 1.5 und 3

10

A/C = 0,60

A/C = 0,40

A/C = 0,20

hidratación

grano de cemento

Fig. 2: Esquema de la reacción de cemento y agua (hidratación)

¡demasiada agua => poros capilares!

¡hidratación completa con 40% de agua!

¡demasiado poco agua => cemento no utilizado sobra!

agua

poros capilares

poros

11

La consecuencia es una pérdida de resistencia (hasta un 30%) y, por consiguiente, también una reducción de la densidad y la durabilidad del hormigón bombeado.*

Atención: Toda adición de agua no autorizada en la obra puede mermar drásticamente la calidad del hormigón.

Para fabricar un hormigón manipulable es usual que la cantidad de agua utilizada represente más del 40% de la masa del cemento. La cantidad de agua necesaria se especifica en la fórmula.

Para una hidratación completa, aproximadamente el 40% de la masa de cemento debe ser agua. El 25% se combina químicamente y el resto queda atrapado como agua evaporable en los poros de gel, es decir, fijado físicamente. Con una relación agua/cemento menor que 0,40, los granos de cemento no pueden hidratarse completamente aunque estén en inmersión permanente, mientras que con un valor A/C mayor que 0,40 se forman, incluso después de completarse la hidratación, poros capilares microscópicos inicialmente llenos de un agua que después se evapora. La figura 2 ilustra estas condiciones. El diámetro de los poros capilares es aproximadamente 1000 veces más grande que el de los poros de gel.

La solidificación del cemento no debe comenzar hasta 90 minutos después de preparar la mezcla. Por esta razón, el hormigón debe trabajarse dentro de este intervalo definido.

Estos requisitos son básicos para la durabilidad del hormigón armado.

El fraguado del cemento (hidratación) es un proceso muy complejo en el que el agua se fija química y físicamente: cuando se mezcla cemento y agua se forma pasta de cemento y el cemento comienza inmediatamente a formar nuevos enlaces cristalinos microscópicos con el agua. Estos diminutos cristales forman una maraña cada vez más intrincada que provoca primero la solidificación de la pasta y finalmente su endurecimiento para formar la piedra de cemento, que tiene las propiedades particulares siguientes: ■ conserva la solidez y el volumen al aire y bajo el agua ■ los elementos de acero alojados dentro del hormigón (p. ej., armadura) están protegidos contra corrosión ■ si aumenta la temperatura, se dilata en la misma medida que el acero

Las cifras de las clases de resistencia se refieren generalmente a la resistencia mínima que deben alcanzar las probetas después de 28 días con una determinada relación agua cemento, medida en la unidad usual en cada país (p. ej., N/mm2 en Alemania, kp/cm2 en Austria). Aunque el desarrollo de la resistencia diste mucho de completarse después de 28 días, este valor es normalmente la base para el cálculo de la resistencia y para el permiso de uso de la obra.

Componentes del hormigón

12

Los áridos se dividen en grupos según el tamaño de los granos. Se especifican en cada caso el grano más pequeño y el más grande, p. ej., 0/2; 0/4; 2/8; 8/16; 16/32. La fracción de áridos

Estas normas recogen, además de las denominaciones de los áridos y los grupos de grano más corrientes, los requisitos en relación con: ■ composición granulométrica ■ resistencia al desgaste ■ forma del grano ■ contenido en sustancias de origen orgánico ■ resistencia a la demolición ■ contenido en sulfatos ■ resistencia al pulido y a la abrasión ■ resistencia a la presión ■ reactividad álcali-sílice ■ contenido en componentes con capacidad ■ resistencia a las heladas y a los de hinchamiento agentes condensadores ■ contenido en cloruros hidrosolubles

Los áridos son normalmente rocas naturales procedentes de graveras, ríos (grava y arena) o canteras (gravilla triturada) y confieren determinadas propiedades al hormigón. Los requisitos de calidad controlados se recogen en las normas correspondientes: ■ la DIN EN 12620 en Alemania ■ diferentes normas específicas de cada país

1.3 Áridos

Atención: La mezcla de agua y cemento es muy alcalina y tiene un efecto cáustico sobre la piel y las mucosas. Llevar guantes adecuados, gafas de protección y calzado resistente. En caso de contacto directo accidental, lavar inmediatamente con abundante agua limpia.

Se considera adecuada toda agua que se ajuste a lo especificado en la norma DIN EN 1008, en la que se regulan directrices para limitar el contenido de sustancias perjudiciales que podrían favorecer la corrosión o perturbar el proceso de endurecimiento. En principio, la norma es: el agua potable siempre es adecuada para la mezcla.

1.2 Agua

Componentes del hormigón

0/ 0,125

0,125 / 0,25

0/ 0,125

0,25 / 0,5

1/ 2

2/4

4 /8

8/ 16

16 /32

25,9 peso-%

0.125

0,5 0.25

5,7

1

2

4

diámetro de malla (mm)

0.5

16,9

25,1

30,4

36,0

8

50,7

16

73,8

99,7

Análisis de cribado y curva granulométrica

Fig. 3: Análisis de cribado y curva granulométrica

0

0.125

0.25

0.5

1

2

4

8

16

31.5

32 /64

tamaño de grano

31.5

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

13

Cuando el hormigón se prepara en el mezclador, las proporciones de los diferentes grupos de grano se mezclan en la composición requerida. La composición de una mezcla de granos se mide mediante un análisis de cribado y se representa gráficamente en forma de curva granulométrica. Con este fin, una muestra pesada previamente en el laboratorio se separa en grupos de grano individuales mediante un juego de cribas vibrantes superpuestas con mallas o agujeros cuadrados, según la especificación. La figura 3 ilustra este proceso. La criba superior tiene la abertura de malla más grande, la inferior la más pequeña. La base tiene un fondo cerrado en el que caen los componentes más finos. La muestra para analizar se dis-

de un hormigón se compone normalmente de una mezcla de granos finos, medios y gruesos. Aunque esta composición puede darse de forma natural en un yacimiento, las mezclas de grano obtenidas de forma natural o por el arranque de rocas se clasifican la mayoría de las veces directamente a pie de obra, es decir, se separan en grupos de grano mediante grandes instalaciones de cribado, se acarrean a las plantas mezcladoras de hormigón y se almacenan en contenedores separados.

Componentes del hormigón

14

V = Volumen O = Superficie V = 4 cm · 4 cm · 0,5 cm = 8 cm3 O = 2 · 4 cm · 4 cm + 4 · 4 cm · 0,5 cm = 40 cm2

Grano achatado

Fig. 4: Diferentes geometrías dan diferentes superficies con el mismo volumen

V = 2 cm · 2 cm · 2 cm = 8 cm3 O = 6 · 2 cm · 2 cm = 24 cm2

Grano compacto

Normalmente, el grano más grande del árido para hormigón está limitado a 32 mm de diámetro. El valor puede aumentar hasta 63 mm para piezas especialmente macizas (bombeable sólo con bombas especiales). Para piezas finas y densamente armadas, el grano máximo se limita a 16 mm e incluso 8 mm.

La distribución de granos gruesos y finos en la mezcla influye en la superficie específica mojada y, por tanto, directamente en la cantidad necesaria de pasta de cemento. El volumen de agua necesario y la cantidad de pasta de cemento de una mezcla de áridos depende también de la forma de los granos. La figura 4 ilustra esta circunstancia con el ejemplo de un cubo, en representación de un grano "compacto", y una placa con el mismo volumen, representando un grano "achatado", cuya superficie es 2/3 veces más grande que las del "compacto". En un grano "quebrado", la diferencia es todavía más grande, mientras que la superficie de un "grano redondo" (esfera) es 1/5 veces menor que la del cubo con el mismo volumen. La forma del grano influye también directamente en el grado de manipulación del hormigón. Un hormigón compuesto de granos redondos, compactos y lisos "fluye" mejor y se compacta más fácilmente que otro que contenga áridos con granos alargados, achatados o quebrados sencillos con superficie rugosa.

tribuye uniformemente sobre el juego de cribas que vibran al unísono. Los granos van cayendo a través de las diferentes cribas hasta que se encuentran con una abertura o agujero demasiado pequeño para el tamaño de grano correspondiente.

Componentes del hormigón

Fig. 5: Influencia de la forma del grano en la superficie con el mismo volumen

Grano achatado

Grano quebrado múltiple

Grano compacto

15

Componentes del hormigón

Los aditivos son normalmente líquidos y se añaden en cantidades muy pequeñas en el momento de mezclar el hormigón. Su mecanismo de acción es de tipo fisico-químico y se clasifican como grupos de efecto según su efecto en el hormigón fresco o consistente:

Las adiciones influyen en las propiedades del hormigón fresco o consistente. En Alemania, las adiciones del hormigón deben ajustarse a una norma, tener un marcado de tipificación del "Deutsches Institut für Bautechnik" (Instituto Alemán de Técnica de la Construcción) o acreditar una declaración CE de conformidad. Se trata generalmente de aditivos pulverulentos que se añaden al hormigón y que actúan ante todo físicamente como auxiliares para mejorar la manipulación, reducir la expulsión de agua (sangrado) y aumentar la densidad estructural o la coloración.

* Fuente: SAFA Baden-Baden

17

Fig. 7: Hormigón antes y después de añadir plastificante

Fig. 6: Ceniza volante al microscopio electrónico de barrido de SAFAMENT*

16

■ Plastificantes (FM) Estos aditivos son fluidificantes evolucionados. Tienen un efecto fluidificante especialmente fuerte y permiten la colocación eficiente de hormigones de consistencia muy blanda a fluida. Los plastificantes se tratan usualmente como fluidificantes y se añaden en la planta de hormigón premezclado. Los plastificantes basados en éter de policarboxilato exhiben un comportamiento de consistencia extraordinario y no han de añadirse ya en la obra.

Las adiciones se dividen en tipo I y tipo II. Las adiciones de tipo I son sustancias inertes, no reactivas, que mejoran la manipulación sobre todo por medio del efecto de relleno. Ejemplo: polvos minerales, pigmentos cromáticos. Las adiciones de tipo II son sustancias reactivas que confieren resistencia y que, además de mejorar la manipulación, modifican también las características físicas. Ejemplo: cenizas volantes de hulla, microsílice.

■ Fluidificantes (BV) Estos aditivos reducen la tensión superficial del agua y mejoran la manipulación al tiempo que reducen o conservan la relación agua/cemento preceptiva.

1.5 Aditivos

Componentes del hormigón

1.4 Adiciones

Componentes del hormigón

18

Atención: No es aconsejable añadir aditivos de la propiedad en la obra porque el receptor del hormigón perderá todo derecho a reclamaciones de garantía.

■ Aceleradores (BE) Aceleran mediante acción química el fraguado, por ejemplo, de hormigón proyectado o mortero para juntas hasta pocos segundos después de ser proyectado o colocado. El polvo de microsílice es una alternativa con mecanismo de acción físico sin el inconveniente de la considerable reducción de la resistencia a los 28 días y la resistencia final.

■ Retardadores (VZ) Retardan el instante de solidificación del hormigón, que puede ser necesario por diferentes razones como, p. ej.: tiempo cálido o elementos grandes, sin juntas (superestructuras de puentes, soleras gruesas, hormigón para bordillos). Una dosificación excesiva puede hacer que revierta el efecto del VZ, es decir, que se convierta en un acelerador de fraguado.

■ Impermeabilizantes (DM) Tienen por objeto mejorar el grado de impermeabilidad al agua del hormigón. Los impermeabilizantes tienen sobre todo la misión de proteger el edificio contra la entrada de sustancias peligrosas para el medio acuático.

■ Incorporadores de aire (LP) Un hormigón con alta resistencia a las heladas y al salitre debe tener un contenido mínimo de microporos de aire (menos de 0,3 mm) que no puede conseguirse sin añadir incorporadores de aire. El hielo ocupa más volumen que el agua. Si se impide la expansión del agua en proceso de congelación dentro del hormigón, el hormigón puede romperse. Los poros de aire adicionales proporcionan el espacio necesario para la expansión.

Componentes del hormigón

*Fuente: MC-Bauchemie Müller GmbH & Co. KG

19

Fig. 8: Investigación de aditivos en laboratorio y almacenamiento reglamentario en la fábrica de hormigón premezclado*

Componentes del hormigón

3

Véase Véase Véase

MS25

–

F2

f

–

MS18

fj

Áridos para las clases de exposición superficial según XF1 a XF4 (véase DIN V 20000-103 y DIN V 20000-104)

F4

f

–

–

–

–

270

l

–

270

–

–

270

300i

–

270

320i

Trata- – mientok

–

270

300i

Materiales duros DIN 1100

–

270

320i

C35/45d

20

*Ver capítulo 3.1, página 32

determinará también mediante probetas con 28 días de antigüedad para la asignación a la clase de resistencia exigida.

Con hormigones de fraguado lento y muy lento (r < 0,30), una clase de resistencia inferior. La resistencia a la presión se

Límites de composición y propiedades del hormigón – Corrosión de la armadura

e

Contenido máximo de cemento 360 kg/m3, aunque no para hormigones de alta resistencia. Los hormigones ligeramente húmedos con A/C W/Z ≤ 0,40 pueden fabricarse sin poros de aire. P. ej., vaciado y allanado mecánico del hormigón. Medidas de protección

j k l

Límites de composición y propiedades del hormigón – Corrosión del hormigón

Se utilizarán exclusivamente áridos según DIN EN 12620, respetando lo especificado en la norma DIN V 20000-103. i

agua/cemento (A/C).

Aunque pueden añadirse adiciones del tipo II, no deben calcularse con el contenido en cemento o la relación

21

El contenido medio de aire en el hormigón fresco directamente antes de la colocación para un grano máximo de árido de

ver pies de página tabla de la página 20.

h

g

f

te. Los valores pueden bajar puntualmente de los especificados como máximo un 0,5% (porcentaje sobre volumen).

Otros requisitos

–

270

320

C35/45d

8 mm, 16 mm, 32 mm y 63 mm ha de ser ≥ 5,5 %, ≥ 4,5 %, ≥ 4,0 % ≥ 3,5 % (siempre sobre volumen), respectivamen-

bcde

6

Contenido mín. de aire en %

5

g

320

C30/37d

0,45

resistencia inferior.

XD1 XD2 XD3

270

280

C30/37d

0,45

Si se utiliza hormigón aireado, p. ej., debido a requisitos simultáneos de la clase de exposición XF, una clase de

–

–

270

320

270

320

C35/45de C35/45d

0,55

XM3

d

–

–

270

320

g

320

C25/30

0,55

XM2

Si el grano máximo de los áridos es de 63 mm, puede reducirse el contenido de cemento en 30 kg/m3.

–

–

270

300

g

300

C30/37

0,45

XM1

No aplicable a hormigón ligero.

–

–

270

280

Contenido 270 mín. en c cemento con cálculo de adiciones en kg/m3

4

320

C35/45e

0,50

XA3

c

–

–

240

260

C20/25 C25/30 C30/37d C35/45de C35/45d

XS1 XS2 XS3

300

C25/30

0,60

XA2

Sólo para hormigón sin armadura o metal cimentado.

–

XD3 0,45

280

C35/45e

0,50g

XA1

b

–

–

240

240

XD2 0,50

Contenido mín. en cementoc en kg/m3

3

C25/30

0,50

XF4

Esfuerzo de desgasteh

Otros requisitos

–

–

–

C16/20

XD1 0,55

Clase de resistencia mín. a la presión b

2

0,55

0,55g

0,50g

XF3

XF2

Entorno químico agresivo

a

aire, en %

Contenido mín. de

de adiciones en kg/m

cementoc con cálculo

Contenido mín. en

cementoc en kg/m3

Contenido mín. en

C8/10

XC4 0,60

0,60

A/C máxima permitida

1

C25/30

XF1

Nr. Clases de exposición

Daños por heladas

Corrosión del hormigón

Componentes del hormigón

6

5

4

3

mín. a la presión

b

Clase de resistencia

2

0,65

XC2 XC3

XC1

0,75

XOa

A/C máxima permitida –

1

N.º Clases de exposición

agua de mar

Cloruros de

Cloruros excepto de

carbonatación

de ataque

agua de mar

Corrosión provocada por cloruros

Corrosión provocada por

corrosióno

Corrosión de armadura

riesgo de

Sin

En la norma DIN EN 206-1/DIN 1045-2 se especifican los límites para la composición del hormigón fresco. Según la agresividad del entorno se distinguen clases de exposición* referidas a la corrosión del hormigón y de la armadura.

1.6 Composición del hormigón – Cálculo de la mezcla

Componentes del hormigón

22

Por otra parte, una proporción de polvo mineral demasiado alta aumenta también la demanda de agua y, por tanto, la relación agua/cemento. La resistencia contra las heladas y el desgaste disminuye. Esta es la razón de que en la norma DIN EN 206-1/DIN 1045-2 se limite el contenido en polvo mineral para el hormigón:

El polvo mineral mejora la manipulación del hormigón fresco y favorece una estructura densa del mismo. Por este motivo es importante que el hormigón bombeable, el hormigón visto, el hormigón para elementos armados de paredes delgadas y el hormigón impermeable contenga una cantidad suficiente de polvo mineral.

Se denomina polvo mineral a la proporción de sólidos con un tamaño de grano menor que 0,125 mm, es decir, el contenido en polvo mineral se compone de cemento, la proporción de granos 0/0,125 mm contenido en los áridos y los posibles aditivos que se hayan añadido al hormigón.

Contenido en polvo mineral

La relación agua/cemento está determinada por la proporción del agua añadida respecto al contenido en cemento. Conforme aumenta la relación agua/cemento ■ disminuye la resistencia del hormigón ■ aumenta la permeabilidad al agua ■ el hormigón se seca antes y se retrae más, con la consiguiente formación de tensiones de contracción y el peligro de agrietamiento ■ puede aumentar la tendencia del hormigón a "sangrar" y a segregarse ■ disminuye la densidad másica, la durabilidad y la vida útil

La relación agua/cemento como principal índice de la calidad

En el cálculo de la mezcla, el objetivo es determinar una composición que corresponda a las clases de exposición existentes, la consistencia requerida y el grano máximo exigido. Para esto se utiliza el cálculo de composición ponderado de un programa de cálculo de materiales de construcción con la edición del resultado correspondiente.

Componentes del hormigón

400 450

≤ 300 ≥ 350

23

Para el cálculo final de la fórmula de 1 m3 de hormigón fresco compactado, téngase en cuenta que los porcentajes de los grupos de granos individuales de la curva granulométrica corresponden a densidades aparentes y también a humedades propias que suelen diferir de un grupo a otro. Por esta razón debe calcularse la masa seca y la humedad propia de cada grupo de grano, además de la masa total pesada en el mezclado. La cantidad de agua de mezcla añadida efectivamente se obtiene restando del contenido de agua la humedad propia de todos los grupos.

Cálculo de la fórmula

≥ 500

≥ 450

32 16

Contenido de mortero (dm3/m3)

Grano máximo (mm)

El contenido de mortero influye en la bombeabilidad y la manipulación del hormigón. Los valores indicativos para un hormigón bombeable son:

Se denomina mortero a las proporciones de cemento, agua, poros de aire y áridos de 0/2 mm. Su contenido se expresa en dm3 por 1 m3 de hormigón fresco compactado.

Contenido de mortero

Contenido máximo permitido de polvo mineral para hormigón con grano máximo de árido de 16 mm a 63 mm, hasta la clase de resistencia C50/60 y LC50/55 incluida, para las clases de exposición XF y XM.

Contenido máximo de polvo mineral (kg/m3)

Contenido en cemento (kg/m3)

Componentes del hormigón

24

Los requisitos de la compactación del hormigón fresco no terminan aquí: en las superficies de elementos formadas por el encofrado y en las superficies de las ferrallas o mallas de armadura integradas en los elementos, los componentes del hormigón han de redistribuirse de forma que la pasta de cemento moje completamente también estas superficies. Una

El hormigón fresco incorporado en el elemento contiene más o menos poros, según la consistencia y la mezcla de áridos. La misión del compactado es eliminar el mayor número de estos poros, inicialmente llenos de aire. Mediante vibradores externos en el encofrado o vibradores de inmersión pendulares, que se sumergen en el hormigón fresco, éste se hace vibrar de forma que se licúe aparentemente en la zona de acción del vibrador y que el aire de los poros ascienda a la superficie por efecto del empuje hidrostático natural. Para que el recorrido hasta la superficie no se haga infranqueablemente largo y no prolongar innecesariamente el tiempo de compactado con el consiguiente peligro de segregación, la capa de hormigón para compactar debe tener una altura máxima de aproximadamente 0,5 m.

≤ 340 350 bis 410 420 bis 480 490 bis 550 560 bis 620 ≥ 630

F1 F2 F3 F4 F5 F6

muy fluido

fluido

muy blando

blando

plástico

espeso

Descripción de la consistencia

25

Para medidas de escurrimiento mayores que 700 mm debe tenerse en cuenta la directriz de la DAfStb "Hormigón autocompactante".

Medida escurrimiento (diámetro en mm)

Clase

Clases de medida de escurrimiento

Por densidad aparente del hormigón fresco se entiende la masa en kg por m3 de hormigón fresco, compactado reglamentariamente, incluidos los poros de aire remanentes.

Después de una compactación adecuada, el contenido en aire restante de un hormigón normal con 32 mm de grano máximo es todavía de 1 ... 2 % en volumen, es decir, 10 ... 20 litros por m3. Este valor puede aumentar hasta 60 litros por m3 en un hormigón de grano fino. Un contenido en aire demasiado alto, del tipo que sea, menoscaba la resistencia del hormigón.

Los procedimientos más corrientes en Alemania son el ensayo de escurrimiento y, para hormigones más espesos, el ensayo de compactación según Walz.

2.1 Densidad aparente

2.2 Manipulación

compactación deficiente es muchas veces la causa de posteriores daños en el edificio y de reclamaciones en la fase de aceptación del edificio. Sin embargo, no es posible medir el grado de compactación de un hormigón recién colocado y compactado.

Propiedades del hormigón fresco

La consistencia es una medida del espesor y, por tanto, de la manipulación de un hormigón. Para una misma calidad de hormigón, no depende del valor A/C sino de la cantidad de pasta de cemento. Para medir/comprobar la consistencia se utilizan diferentes procedimientos de control normalizados.

■ la densidad aparente (incluido el grado de compactación y el contenido en poros) ■ la manipulación (incluida la consistencia, el comportamiento de deformación, la homogeneidad, etc.)

Las principales propiedades del hormigón fresco son:

2. Propiedades del hormigón fresco

Propiedades del hormigón fresco

–

1,10 bis 1,04

< 1,04

C3

C4 vale sólo para hormigón ligero

plástico

espeso

26

La temperatura del hormigón fresco es un parámetro importante cuando se hormigona en tiempo extremadamente frío o cálido. Para la colocación ha de situarse entre +5 y +30 ºC. Si la temperatura exterior es de -3 °C, el hormigón colocado ha de tener una temperatura mínima de +10 °C.

La consistencia del hormigón fresco cambia continuamente desde que sale del mezclador hasta que termina de trabajarse, aproximadamente como muestra la figura 13. Este proceso, denominado fraguado, es completamente normal, el requisito para el posterior desarrollo de resistencia del hormigón y no debe confundirse con el efecto también transitorio de los plastificantes (FM).

En Alemania, el ensayo de escurrimiento se realiza según la figura 10 en las mismas condiciones de ensayo de determinación de consistencia para las clases de consistencia F2 a F6. En los EE.UU., la consistencia del hormigón fresco se expresa generalmente mediante el "SlumpTest" (ensayo de asentamiento) según Chapman/Abrams (ASTM) conforme a la figura 11. Este ensayo es también muy popular y conocido en muchos otros países. En Alemania está regulado actualmente en la norma DIN EN 12350-2.

El ensayo de compactación es idóneo para determinar la consistencia de hormigón espeso, plástico y blando, no para hormigón fluido. En las clases de consistencia F2 y F3, éste método puede ser más conveniente que el de escurrimiento cuando se utiliza hormigón con áridos quebrados, hormigón muy rico en polvo mineral y hormigón ligero y pesado.

*

C4

blando

1,25 bis 1,11

C2

*

1,45 bis 1,26

C1

muy espeso

≥ 1,46

C0

Descripción de la consistencia

Medida de compactación

Clase

Clases de medida de compactación

Propiedades del hormigón fresco

Fig. 9: Compactación del hormigón con vibrador de inmersión pendular

27

Propiedades del hormigón fresco

6

5

28

Fig. 10: Medición del escurrimiento según DIN EN 12350-5

3

4

3

Fig. 11: Medición del asentamiento según DIN EN 12350-5

5

1

2

1

Propiedades del hormigón fresco

6

4

2

29

Propiedades del hormigón fresco

30

Con todo, los diferentes factores de consistencia reflejan solamente una parte de las propiedades del hormigón definibles como manipulación, que incluye además la capacidad de retención de agua, la bombeabilidad y facilidad de bombeo (véase apartado 4.1), el comportamiento de deformación y reordenamiento con la compactación (véase apartado 2.1), etc.

Atención: Toda adición de agua no autorizada en la obra para "ablandar" el hormigón merma drásticamente la calidad del producto.

Si transcurre más tiempo entre la fabricación y el procesamiento del hormigón, debe tenerse en cuenta el fraguado del mismo. Esto significa, p. ej., que el hormigón premezclado en fábrica ha de prepararse en función del tiempo de viaje y la temperatura con una consistencia suficientemente blanda como para que llegue a la obra con la consistencia adecuada.

Con temperaturas más altas en el hormigón fresco (claramente mayores que +20 °C) se acelera generalmente el proceso de endurecimiento. Temperaturas veraniegas altas o un hormigón fresco calentado artificialmente (hormigón caliente para obras en invierno) reducen el intervalo entre el amasado y el inicio del fraguado.

Propiedades del hormigón fresco

Fig. 12: Consistencia en función del tiempo

Tiempo después de fabricación (min)

Evolución de la consistencia en el tiempo

31

Propiedades del hormigón fresco

XC4, XF1, XA1

*Fuente: Publicación de Holcim (Baden-Württemberg) GmbH

XC4, XF1, XA1

32

condensadores, entorno con agresividad química débil

Hormigón con alta resistencia a la penetración de agua (hormigón impermeable "WU") según

XC4, XF1 o

DIN 1045-2 y directriz WU

Corrosión de armadura por carbonatación, humedad moderada

Corrosión de armadura por carbonatación, ataque del hormigón por heladas sin agentes

XC3

Sin riesgo de corrosión o ataque

Corrosión de armadura por carbonatación

XC1, XC2

Tipo de corrosión y ataque

X0

Clase de exposición

Fig. 13: Clase de exposición en la construcción de viviendas*

Mediante las clases de exposición se definen condiciones ambientales físicas y químicas que pueden afectar el hormigón. Con objeto de asegurar un periodo de vida útil proyectado de por lo menos 50 años y una durabilidad para la aplicación prevista, se definen requisitos para la composición del hormigón en función de la clase de exposición (véase apartado 1.6).

3.1. Clases de exposición

3. Propiedades del hormigón endurecido

Propiedades del hormigón endurecido

Corrosión de armadura por carbonatación y cloruros, ataque del hormigón por heladas con agentes condensadores, entorno con agresividad química moderada y esfuerzo de desgaste moderado a fuerte

XC4, XF4, XD3, XA2, XM1, XM2

33

química moderada, heladas y esfuerzo de desgaste moderado a fuerte

XM1, XM2

*Fuente: Publicación de Holcim (Baden-Württemberg) GmbH

química moderada, heladas y esfuerzo de desgaste Corrosión de armadura por carbonatación, ataque del hormigón por entorno con agresividad

XC4, XA2, XF3,

XC4, XA2, XF3, XM1, XM2

moderado a fuerte Corrosión de armadura por carbonatación, ataque del hormigón por entorno con agresividad

XC2, XM2

condensadores, entorno con agresividad química débil Corrosión de armadura por carbonatación, ataque del hormigón por esfuerzo de desgaste

XC2, XM1 y XM2

Corrosión de armadura por carbonatación, ataque del hormigón por heladas sin agentes

XC4, XF1 o XC4, XF1, XA1

Sin riesgo de corrosión o ataque Corrosión de armadura por carbonatación

XC1, XC2

Tipo de corrosión y ataque

X0

Clase de exposición

Fig. 14: Clase de exposición en la construcción industrial*

Propiedades del hormigón endurecido

agresividad química débil

química moderada a fuerte

XC2, XA2

*Fuente: Publicación de Holcim (Baden-Württemberg) GmbH

Corrosión de armadura por carbonatación, ataque del hormigón por entorno con agresividad

XC2, XA1 o

34

moderado a fuerte

Ataque del hormigón por entorno con agresividad química moderada a fuerte

XA1 o XA2

XF4, XM1 o

XF4, XM2

agentes condensadores, entorno con agresividad química moderada y esfuerzo de desgaste

Ataque del hormigón por heladas con y sin agentes condensadores, esfuerzo de desgaste

XF3, XA2, XM1, XM2

Corrosión de armadura por carbonatación y cloruros, ataque del hormigón por heladas con y sin

agentes condensadores

Corrosión de armadura por carbonatación y cloruros, ataque del hormigón por heladas con y sin

XC4, XD1, XD2, XF2,

XC4, XD3, XF4

XC4, XF3, XA1

Corrosión de armadura por carbonatación, ataque del hormigón por heladas y entorno con

agresividad química débil

XC4, XF1, XA1, XD1

XM1

Tipo de corrosión y ataque

Corrosión de armadura por carbonatación, ataque del hormigón por heladas y entorno con

Clase de exposición

XC4, XF1, XA1 o

Fig. 15: Clase de exposición en la construcción civil*

Propiedades del hormigón endurecido

Fig. 16: Ensayo de resistencia a la presión

35

Las causas de que no se alcancen las resistencias a la presión marcadas pueden deberse a una manipulación indebida al colocar el hormigón. Esto incluye, sobre todo: ■ adición de agua no autorizada en la obra, ■ colocación del hormigón fresco después de comenzar a fraguar, ■ compactación insuficiente, debido especialmente a la distribución de capas demasiado gruesas, y ■ curado indebido como, p. ej., protección insuficiente contra secado prematuro.

La resistencia a la presión es la propiedad más importante del hormigón. El ensayo normalizado para determinar la resistencia a la presión (DIN EN 12390, parte 4) se realiza generalmente después de 28 días con probetas cúbicas de 15 cm de lado. La resistencia a la presión se calcula a partir de la carga máxima (antes de rotura) aplicada en la prensa de ensayo, en Newton, dividida entre el área de la probeta sometida al esfuerzo, en mm2. Según la resistencia, el hormigón se asignará a una de las clases de resistencia señaladas en el apartado 1.6. En ocasiones se necesita una determinada resistencia a la presión del cubo incluso antes de 28 días como, p. ej., para desencofrar paredes o cubiertas. Por otra parte, puede acordarse también para un periodo más largo como, p. ej., cuando se utiliza cemento de fraguado lento.

3.2 Resistencia a la presión

Propiedades del hormigón endurecido

36

Fig. 17/18: Fragmentación de la cobertura de hormigón por corrosión de la armadura (corrosión intensa por sal marina)

La cobertura necesaria de hormigón, requisito para una protección suficiente contra la corrosión, debe garantizarse mediante un número suficiente de tacos distanciadores. Las fuerzas que el hormigón fresco vertido ejerce sobre la armadura son a menudo enormes y el hormigón tapa todo desplazamiento posterior de una armadura correctamente colocada. Los daños no salen a la luz hasta después de mucho tiempo, cuando la armadura se oxida y el hormigón se fragmenta.

Del mismo modo no debe infravalorarse el "trabajo de mezclado" necesario para mojar completamente la armadura durante la compactación. Para mayor dificultad, la armadura se concentra necesariamente en las zonas próximas a la superficie, en las que el hormigón debe "reordenarse" durante la compactación de manera que la acumulación de finos cierre la superficie.

Una protección duradera contra la corrosión de la armadura viene dada exclusivamente por el hormigón circundante, pero sólo si la piedra de cemento es suficientemente densa y la cobertura de hormigón suficientemente gruesa. Sin embargo, a la hora de determinar el grano máximo a menudo se subestima el espacio realmente disponible entre la ferralla para que se "cuele" el hormigón en el proceso de vertido.

3.3 Protección contra la corrosión

Propiedades del hormigón endurecido

37

Una resistencia al desgaste elevada es característica de hormigones cuya superficie está sometida a esfuerzos mecánicos altos provocados, p. ej., por tráfico intenso, material a granel deslizante, desplazamiento de objetos pesados o corrientes de agua fuertes que arrastren sólildos.

Para que sea resistente a las heladas, el hormigón debe ser impermeable, tener resistencia suficiente y contener áridos a prueba de heladas. Utilizando aditivos incorporadores de aire (LP) se consigue mejorar el grado de resistencia a las heladas y al salitre.

Si la concentración de sulfatos en el agua agresiva es alta (más de 0,6 g por litro), debe utilizarse cemento con alto grado de resistencia a sulfatos (cemento HS). No obstante, el hormigón que vaya a estar expuesto durante mucho tiempo a ataques químicos "muy fuertes" debe protegerse de forma duradera y fiable mediante un revestimiento protector.

La resistencia contra los ataques químicos se divide en tres categorías de agresión: entorno con agresividad química débil, química moderada y química fuerte.

3.4 Otras propiedades del hormigón endurecido

La impermeabilidad del hormigón sirve no solamente para garantizar la protección contra la corrosión de la armadura, sino que evita asimismo la entrada y penetración de agua bajo presión como, p. ej., en presas o cimientos de edificios debajo del nivel freático. El ensayo de determinación de impermeabilidad al agua se realiza según DIN EN 12390-8 dejando actuar una presión de agua de 0,5 N/mm2 (5 bar) durante tres días. Pasado este tiempo, la profundidad de penetración media del agua no debe ser mayor que 50 mm. Además de una labor de compactación intensa, debe dedicarse especial atención sobre todo a evitar juntas entre las diferentes secciones de hormigonado. Es preciso asegurar que las tongadas de hormigonado se coloquen una encima de otra en estado fresco. Tongadas o capas de entre 30 y 50 cm garantizan, p. ej., que el vibrador de inmersión pendular introducido normalmente llegue también a la tongada anterior antes de que ésta haya comenzado a fraguar.

Propiedades del hormigón endurecido

¿Es bombeable el hormigón en las condiciones dadas? En caso afirmativo, ¿con qué facilidad se bombea el hormigón, es decir, con qué gasto?

38

Fig. 19: Tapón típico

Fig. 20: Bombeo de hormigón de alta resistencia de la clase de resistencia a la presión C100/115

Un hormigón fresco es bombeable cuando es y permanece denso durante todo el bombeo. Un hormigón es denso cuando todos los componentes sólidos están rodeados completamente por líquido (agua) y se desplazan unos respecto a otros. Por tanto, la presión debe transmitirse en el hormigón sólo a través del líquido. Para esto, la mezcla de áridos y cemento ha de estar por lo menos saturada de agua en todas las secciones del trayecto de transporte. La resistencia a la corriente de agua dentro de la mezcla de áridos y cemento debe ser mayor que la resistencia por el rozamiento con las paredes. Por esta razón, el exceso de agua al iniciar el bombeo ha de ser mayor que el agua desplazada por el hormigón.

1. 2.

El hormigón bombeable no es un tipo de hormigón especial. Sin embargo, no todos los hormigones cumplen los requisitos de un hormigón bombeable. La cuestión de la bombeabilidad del hormigón fresco debe plantearse y contestarse en dos pasos:

4.1 Bombeabilidad y facilidad de bombeo

4. Propiedades y estados del hormigón fresco durante el bombeo

Propiedades y estados del hormigón fresco durante el bombeo

39

Los numerosos y muy diversos procedimientos empleados para describir la consistencia, junto con los amplios límites de error cuando se comparan sus valores de medición, que no pueden describirse físicamente con precisión, dejan entrever la complejidad del tema. Pese a ello, a continuación se intentará transmitir una idea sobre esta propiedad.

La facilidad de bombeo para una bombeabilidad dada no incluye sólo la resistencia específica al transporte, que depende de la consistencia y la resistencia al flujo, sino también la movilidad interna del hormigón fresco en la aspiración y al atravesar codos y cambios de sección transversal. Mientras que la primera parte de la facilidad de bombeo se expresa numéricamente en el "diagrama de presión de hormigón-rendimiento" (véase apartado 4.4), la movilidad interna no puede especificarse (todavía) en cifras.

■ una composición granulométrica que favorezca una curva granulométrica continua entre las líneas límite A y B ■ un contenido de cemento de por lo menos 240 kg/m3 para hormigón con grano máximo de 32 mm ■ un contenido de polvo mineral y arena superfina (≤ 0,25 mm) de por lo menos 400 kg/m3 para hormigón con grano máximo de 32 mm ■ un contenido de mortero de por lo menos 450 dm3/m3 con un grano máximo de 32 mm ■ un diámetro de tubería que como mínimo triplique el diámetro del grano más grande

En relación con la bombeabilidad, la experiencia demuestra lo siguiente:

La bombeabilidad y densidad estructural de un hormigón fresco no depende sólo de su composición, sino también del diámetro de la tubería y de la "película lubrificante periférica".

De aquí la importancia especial de la composición del hormigón en cuanto a grano superfino. Es decir, el cemento y las otras fracciones de grano superfino favorecen no sólo la "lubricación" del hormigón respecto a la pared del tubo durante el bombeo y, por consiguiente, una reducción de la resistencia por rozamiento con la pared, sino también una compactación casi completa de la estructura granular. Dicho de otra forma, la resistencia al flujo del agua en el hormigón fresco se debe en un 95 % a la fracción de cemento.

Propiedades y estados del hormigón fresco durante el bombeo

40

Fig. 21: Llenado del espacio de un tramo de tubo (1 litro) con granos redondos de la mezcla ejemplo: a) Tamaño de grano 16/32 b) Tamaños de grano 8/16 y 16/32

Como ya se ha señalado, el hormigón fresco bombeable es denso en todas las partes de la tubería de transporte, es decir, la mezcla de áridos "flota" libremente en la "pasta de hormigón". Los espacios entre los granos están saturados de pasta de cemento. Los poros de aire presentes, de acción fluidificante, son comprimidos hasta una fracción de su tamaño natural debido a la presión de transporte requerida para el bombeo y, por tanto, pierden su efecto fluidificante en el proceso.

En el transporte de hormigón a través de tubos y mangueras se hace hincapié continuamente en la necesidad de una "película lubrificante periférica" de pasta de cemento en contacto directo con la pared del tubo. Cuando el hormigón sale de la tubería, se observa claramente una mayor concentración de finos en la parte exterior de la "salchicha de hormigón". Sobre las causas y efectos de esta "película lubrificante periférica" no se sabe mucho todavía.

4.2. Formación y propiedades de la "película lubrificante periférica"

Propiedades y estados del hormigón fresco durante el bombeo

0

100

200

300

400

500

600

0

0,2

3

0,3 3

0,4

0,5

0,6

contenido en áridos (dm /m ) contenido medio en áridos según dosificación 710 dm3/m3 contenido en mortero (dm3/m3) contenido medio en mortero según dosificación 494 dm3/m3

0,1

0,7

0,8

0,9

1

41

Con una presión de transporte de 85 bar, el grado de aireación de un hormigón vertido en caída libre disminuye del 10% a tan solo 0,12%. Los granos de áridos del hormigón participan del llenado del espacio según su porcentaje sobre volumen. Para ilustrarlo mejor podemos imaginar un tramo de tubería de Ø 100 mm y 127 mm de longitud con un volumen de 1 litro y todos los granos de árido de tamaño 8/16 y 16/32 en forma de bolas de varios tamaños. La figura 21 muestra una posible distribución aleatoria de estas "nubes" de bolas en un tramo de tubo con las características descritas.

Fig. 22: Segregación en la zona periférica con un diámetro de tubo de transporte de 100 mm para el hormigón ejemplo (composición en función de la distancia relativa respecto al eje medio del tubo)

Vmortero

Vmortero j

VZu

VZu j

700

800

900

1000

Propiedades y estados del hormigón fresco durante el bombeo

0

10

20

0,1

curva de cribado de salida según dosificación curva de cribado en el núcleo curva de cribado a 2 mm de distancia del borde curva de cribado a 0,25 mm de distancia del borde tamaño del tamiz de cribado [mm] curva de cribado A32 según DIN 1045 curva de cribado B32 según DIN 1045

1

42

Fig. 25: Corte radial a través del cilindro de hormigón; izquierda tapón, derecha flujo*

10

100

*Kaplan, D.: Pompage des bèton, Laboratoire Central des Ponts et Chaussees, número 36, 2001, BTRHEOM Paris

Fig. 24: Corte axial a través del cilindro de hormigón; izquierda tapón, derecha flujo*

Fig. 23: Variación de la curva granulométrica en la zona central y periférica

DB32 i

30

40

0

DA32 i

50

60

70

80

90

D025 i

D2 i

DKern j

DZu j

100

Propiedades y estados del hormigón fresco durante el bombeo

elasticidad del hormigón

velocidad de acizallamiento

velocidad de flujo v

43

Abb. 26: influencias en la corriente en el transporte por tubo de hormigón fresco a) esfuerzo de acizallamiento b) resistencia al acizallamiento c) velocidad de acizallamiento d) perfil de velocidad

eje longitudinal del tubo

zona exterior zona del núcleo

esfuerzo de acizallamiento

En la zona periférica se produce un aumento continuo de los finos de la mezcla hasta puro mortero de cemento justo en la pared interna del tubo. En la zona central se concentran los

La "segregación de la zona periférica" tiene lugar forzosamente cada vez que se llena la luz interior con hormigón, es decir, desde que se llenan los cilindros de transporte hasta la distribución final, p. ej., en un encofrado de pared. El requisito, no obstante, es la movilidad interna del hormigón fresco, mencionada más arriba.

Se sabe que los granos más grandes y obstaculizantes tienen un diámetro de hasta 1/3 del tubo que los encierra. Sin embargo, los granos puede acercarse a la pared como máximo hasta hacer contacto con su superficie. Si examinamos de cerca una capa paralela a la pared del tubo, p. ej., a 1 mm de distancia de la misma, "encontraremos" sólo las capas externas de los granos grandes; los granos de diámetro menor que 1 mm, por otra parte, contribuyen con todo su volumen a llenar el espacio y pueden compensar el "déficit" de granos gruesos. En otras palabras, para llenar completamente la sección transversal del tubo con los componentes del hormigón es preciso que, por lo menos en la zona periférica, los granos grandes sean empujados hacia dentro y una fracción correspondiente de granos pequeños y agua sean impelidos hacia fuera. Este proceso puede compararse con el alisado de la superficie de hormigón con una llana.

Propiedades y estados del hormigón fresco durante el bombeo

44

Fig. 27: Esquema de la segregación periférica

El hormigón opone a este esfuerzo una resistencia de cizallamiento (elasticidad del hormigón) τw que depende de la velocidad, pero que en ningún caso es constante, como suele afirmarse en la literatura sobre el tema, en toda la sección. La elasticidad del hormigón está más bien relacionada con el fuerte gradiente de disminución de "encaje" entre la pasta de cemento y los granos de los áridos hacia la pared (véase fig. 22): en la zona central, el por-

El hecho de que la composición del hormigón dependa del radio en la sección del tubo evidencia que las propiedades del hormigón fresco dependen también de la sección y del radio y están sujetas a las correspondientes variaciones durante el bombeo. En el recorrido a través de la tubería de transporte, el hormigón fresco experimenta diferentes cargas y deformaciones a las que opone una resistencia determinada. En el curso del transporte a través del tubo cilíndrico recto tiene lugar un esfuerzo de cizallamiento exclusivo que aumenta linealmente con el radio, según se muestra en la figura 26a.

granos gruesos y disminuye la proporción de pasta de cemento. El requisito para la bombeabilidad del hormigón es, sin embargo, que se conserve la impermeabilidad de la zona central pese a la segregación periférica. Esto explica porque un hormigón es bombeable solamente hasta un diámetro de tubo mínimo determinado. La figura 23 muestra las variaciones de la curva granulométrica a diferentes distancias de la pared del tubo.

Propiedades y estados del hormigón fresco durante el bombeo

45

Desde el punto de vista de la tecnología del hormigón, la misión de la bomba es impeler el hormigón fresco como corriente de transporte continua a través de la tubería de transporte hasta la obra sin menoscabar la composición y las propiedades especificadas del hormigón. El comportamiento del hormigón fresco en la bomba engloba por una parte su comportamiento pasivo como consecuencia de las acciones de la bomba sobre el hormigón y por otra, la propia reacción del hormigón a la bomba y al comportamiento de la misma. El hormigón fresco y la bomba atraviesan diferentes "estados de funcionamiento".

4.3 Comportamiento del hormigón fresco en la bomba

La existencia de una supuesta tensión radial límite to por debajo de la que el hormigón no cizalla y, por tanto, es transportado como un "tapón" compacto, posibilidad barajada a menudo en planteamientos teóricos, no se ha demostrado empíricamente ni en laboratorio. La "elasticidad" significativamente mayor de la zona central en comparación con la periférica (véase fig. 26b) y el aumento del esfuerzo de cizalladura con el radio (véase fig. 26a) dan como resultado una velocidad de cizallamiento γ que crece mucho hacia la zona periférica, según muestra la fig. 26c, y un perfil de velocidad, muy semejante al denominado "transporte de tapones", de la corriente de hormigón en el tubo según la figura 26d. Los ensayos de laboratorio realizados por RÖSSIG sobre hormigón normal demostraron que, después de un recorrido de transporte de 10 m, en la zona central se registraba una deformación de empuje total de tan solo 0,3 a 0,5 m, equivalente a una deformación de empuje 100 a 200 veces mayor de la periferia respecto a la zona central. De esto se desprende asimismo que el transporte de hormigón fresco a través de tubos no tiene efectos de mezcla añadidos. Solamente después de salir de la tubería de transporte, en las operaciones de vertido y de compactación, se produce un determinado grado de remezcla y, en su caso, según se menciona más arriba, una nueva segregación periférica, p. ej., en las superficies de encofrado y en la armadura.

centaje de áridos es un múltiplo del porcentaje de pasta de cemento, mientras que en la periferia, el porcentaje de áridos es prácticamente cero. Si comparamos el tamaño de grano medio del cemento (aproximadamente 0,01 mm) con el grano máximo (p. ej., 32 mm), la curva de elasticidad del hormigón es la representada en la fig. 26b: la elasticidad en la pared equivale aproximadamente a la de la pasta de cemento tal y como se conoce de las mediciones reológicas, y aumenta miles de veces hacia el centro.

Propiedades y estados del hormigón fresco durante el bombeo

c)

b)

46

Fig. 28: Tipos de bombas de hormigón: a) bomba de émbolo con tubo oscilante "C", b) bomba de émbolo con tubo oscilante "S", c) bomba peristáltica

a)

Hay que diferenciar por una parte el estado operativo de la bomba (inicio del bombeo, régimen de transporte normal, vaciado y limpieza de la tubería, fallos) y por otra, el estado operativo del hormigón (transferencia y permanencia en la tolva, aspiración, llenado de la cámara de transporte, paso a través del sistema de tubo oscilante y de las reducciones siguientes). El tipo de bomba utilizada (bomba de émbolo o bomba peristáltica) y el tipo de tubo (tubo oscilante "C" o "S") cuando se utiliza una bomba de émbolo influyen sobremanera en el comportamiento del hormigón fresco en la bomba. No profundizaremos aquí en las particularidades y características de los dos tipos de bomba principales y los diferentes sistemas de tubo de las bombas de émbolo (véase fig. 28). Con el presente documento "Tecnología del hormigón para bombas" se pretende solamente facilitar la comprensión de los procesos que tienen lugar en la bomba de hormigón desde la perspectiva de la tecnología del hormigón.

Propiedades y estados del hormigón fresco durante el bombeo

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El reducido nivel de presión de aspiración y llenado requiere que el hormigón oponga la mínima resistencia posible al flujo y a la deformación. El agitador de la tolva y su diseño contribuyen significativamente a conseguirlo. El agitador sirve no solamente para conservar la fluidez del hormigón durante las pausas de transporte y evitar que sedimente, sino que además mueve y empuja el hormigón durante la aspiración de forma que fluya "por si solo", sin atascos, al orificio de aspiración, que debe ser lo más grande posible. El grado de llenado de la cámara es un criterio crucial para determinar la capacidad de rendimiento de una bomba.

Para poder empujar el hormigón a través de la tubería de transporte es preciso que haya sido aspirado previamente de un contenedor abierto (tolva) por aumento volumétrico de la cámara de transporte de la bomba y que el hormigón llene la cámara todo lo posible. Por reducción volumétrica de la cámara de transporte, el hormigón es forzado a entrar en la tubería de transporte a la vez que se desplaza toda la columna de hormigón contenida en la misma. Si se analiza detenidamente, la aspiración es también una forma de empuje: el aumento de volumen de la cámara de transporte (es decir, el émbolo de transporte se aleja del orificio de aspiración del cilindro) genera un vacío respecto a la presión atmosférica, que empuja el hormigón de la tolva a la cámara de transporte con una presión máxima de 1 bar, suponiendo que no existan bolsas de aire entre la cámara y la atmósfera.

Fig. 29: Bomba de hormigón estacionaria Putzmeister BSA 1407 D

Propiedades y estados del hormigón fresco durante el bombeo

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Cuando el hormigón es empujado de los cilindros de una bomba de émbolo a la tubería de transporte, la sección de la columna de hormigón se reduce al diámetro de la tubería (100 o 125 mm) desde que pasa por el tubo oscilante ("C" o "S"). Para el hormigón representa no solamente una deformación considerable (alargamiento y aplastamiento transversal), sino también un notable incremento de la velocidad y el correspondiente aumento de la capa lubrificante periférica por unidad de volumen del hormigón. Con el fin de reducir las resistencias de transporte relacionadas, la reducción de la sección transversal tiene lugar de forma continua (sin escalonamientos) sobre un tramo suficientemente largo. La reducción de sección en e inmediatamente después de la bomba proporciona además una prueba de bombeabilidad del hormigón: si un hormigón "difícil" supera sin problemas este "obstáculo",

El llenado de la cámara de transporte comprende también la "segregación periférica" descrita en el apartado 4.2 para el llenado completo de la cámara y la formación de la correspondiente película lubrificante periférica, más fluida. El tiempo disponible para estos procesos es escaso porque la cámara ha de llenarse inmediatamente de manera homogénea y el hormigón ha de ser bombeable coincidiendo con la inversión de movimiento del émbolo.

En las bombas de émbolo, el comportamiento de aspiración del hormigón fresco no está determinado solamente por el tamaño del orificio de aspiración y la eficacia de la tolva del agitador, sino también por la "obstaculización" de la aspiración derivada del sistema de tubo oscilante utilizado.

Un aumento de la velocidad de los émbolos de transporte y del rotor no mejora el grado de llenado si la causa es un hormigón de fluidez deficiente sencillamente porque no es posible aumentar la diferencia de presión atmosférica de 1 bar. Al contrario, el grado de llenado y, por consiguiente, la eficiencia de la bomba tienden a empeorar. Para conseguir condiciones de aspiración óptimas es deseable que los orificios de aspiración y el diámetro de las cámaras de transporte sean iguales y tan grandes como sea posible. En este punto residen las principales diferencias entre las bombas de émbolo y las peristálticas: las bombas de émbolo aspiran el hormigón a través de secciones grandes y las reducen al empujar el material con presión, cosa que permite obtener rendimientos altos. Las bombas peristálticas tienen una presión de transporte limitada a aproximadamente 30 bar y, por esta razón, aspiran el hormigón preferentemente a través de la misma sección con la que después es transportado a través de la tubería. Por tanto, su rendimiento está limitado principalmente por la capacidad de aspiración.

Propiedades y estados del hormigón fresco durante el bombeo

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Bajo altas presiones (más de 80 bar) se produce en los puntos de fuga de hormigón un efecto que en la jerga se denomina "recrecimiento anular". En las ranuras se acumula mortero superfino a través del cual sale a presión una parte del agua de amasado. Con la presión y el paso del tiempo, el recrecimiento experimenta un avance anular de fuera hacia dentro. No es raro encontrar reducciones de sección de más del 50%. La consecuencia es una tendencia a la formación de tapones. Puesto que el recrecimiento endurece durante la intervención no

Un requisito esencial para conservar la bombeabilidad del hormigón en la bomba es la absoluta estanqueidad del sistema de tubo durante la fase de presión. Un sistema no estanco significa pérdidas de agua o lechada en la zona periférica, con el consiguiente peligro de un hormigón no homogéneo cuyo rozamiento con la pared dependa de la presión, cosa que desembocará forzosamente en la formación de tapones. Lo dicho es extensivo naturalmente a la bomba peristáltica, donde el peligro es que una falta de estanqueidad del orificio de presión provoque una pérdida de agua o pasta de cemento y que el hormigón deje de ser bombeable justo antes del rodillo.

significa que efectivamente es bombeable y que es poco probable que forme un tapón en la tubería a consecuencia de una composición incorrecta.

Fig. 30: Reducción de DN 150 a DN 65

Propiedades y estados del hormigón fresco durante el bombeo

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En las bombas de hormigón de émbolo es especialmente importante que la cámara de transporte se vacíe completamente en cada carrera de bombeo porque, en caso contrario, puede quedar un resto denominado volumen muerto de hormigón hasta la siguiente limpieza de la bomba, adherido preferentemente al émbolo de transporte, donde endurece/fragua y puede provocar, en su caso, la destrucción de juntas, del émbolo y de la pared interior del cilindro. Las bombas peristálticas están libres de este peligro porque el hormigón circula en una sola dirección por la cámara (la manguera de bombeo) que, por tanto, está bañada siempre por hormigón fresco. Los estados operativos de la bomba arriba descritos (inicio de bombeo, vaciado, etc.) influyen menos en el comportamiento del hormigón en la bomba que en el comportamiento dentro de la tubería de transporte, motivo por el que no se profundizará en esta problemática hasta el apartado siguiente. Aparte de las reacciones señaladas del comportamiento del hormigón sobre la bomba cabe mencionar sobre todo, junto con el esfuerzo derivado de la presión de transporte, la acción de desgaste del hormigón sobre todas las par-

es posible eliminar este anillo de hormigón mediante métodos convencionales cuando se limpia la bomba. Si el maquinista pasa por alto la formación del anillo de hormigón, tenderán a formarse numerosos tapones después de bombear la lechada lubrificante en la siguiente intervención.

Fig. 31: Desgaste de un codo del tubo

Propiedades y estados del hormigón fresco durante el bombeo

Fig. 32: Medición del desgaste del tubo

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tes en contacto con el hormigón. Igual que la resistencia al transporte, la acción de desgaste del hormigón en la bomba, como también después en la tubería de transporte, depende principalmente de la consistencia y la velocidad pero no de la presión. El enorme poder abrasivo del hormigón, especialmente en los puntos en los que no fluye de modo "cilíndrico" sino que la superficie de contacto avanza relativamente hacia el hormigón, es decir, en la tolva, el agitador, el sistema de tubo oscilante, en las reducciones y en los codos (exteriores), se debe a que los áridos gruesos están embutidos en capas "profundas". Por esta razón tienen también una velocidad relativa más grande con la que "ocasionalmente" rascan la superficie de contacto a través de la capa lubrificante flexible. Su forma irregular y la íntima cohesión de la mezcla de granos impide además que puedan rodar contra la superficie de contacto y reducir así el desgaste y, en cambio, provoca la reorientación de los granos vecinos hacia la superficie de contacto.

Propiedades y estados del hormigón fresco durante el bombeo

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El caudal de hormigón fresco a través de una tubería de transporte se obtiene del equilibrio entre la capacidad de la bomba de hormigón (potencia motriz [kW]), rendimiento efectivo [m3/h], presión de transporte efectiva [bar]), geometría de la tubería (diámetro [mm], longitud [m], altura de transporte [m]) y consistencia del hormigón fresco (coeficiente de viscosidad).

La circulación a través de codos representa un esfuerzo de flexión y cizallamiento suplementario para el hormigón fresco. Puesto que un codo presenta más superficie en la "curva exterior" que un tubo recto, la zona periférica rica en finos se hace más delgada en este punto y más gruesa en la "curva interior". La zona central, muy espesa, desplaza la zona periférica exterior, más blanda y debilitada, y cambia de dirección por efecto del cizallamiento y la flexión al topar con la pared, con el fuerte desgaste que esto representa. Localmente pueden formarse zonas no homogéneas en las que aumente todavía más la resistencia al transporte y el desgaste. Por otra parte, la corriente de hormigón necesita una fase de consolidación y reposo después de cada codo.

En tuberías de transporte cilíndricas horizontales e inclinadas contra la perpendicular se da un "efecto de flotación" muy atenuado porque cualquier asentamiento de los áridos gruesos, por pequeño que sea, genera de nuevo los "ocasionales" contactos con la pared con todas las consecuencias señaladas, aunque preferentemente en la pared interior del tramo bajo de la tubería.

Cuando el hormigón asciende a través de un tubo cilíndrico recto, el proceso se "calma" al poco tiempo gracias a la "holgura de cohesión" existente entre los granos, siempre y cuando las juntas de los tubos no tengan talones o pérdidas de estanqueidad. En el peor de los casos, la falta de estanqueidad provoca una pérdida de la bombeabilidad y, por tanto, la formación de un tapón o "sólo" de un anillo de hormigón sólido que reduce la sección interior, con el consiguiente aumento de la resistencia al transporte. Si se bombea verticalmente a grandes alturas a través de tubos de transporte en perfecto estado, prácticamente se "calma" del todo el contacto entre la pared y los áridos gruesos y, por consiguiente, se reduce la resistencia al transporte y disminuye considerablemente el desgaste. Este fenómeno, denominado "efecto de flotación", se observó por primera vez en 1976, cuando se estableció el antiguo récord mundial de bombeo en altura, de 310 m, con una bomba PM-Elefant en la torre de comunicaciones de Frankfurt/M.

4.4 Comportamiento del hormigón fresco en la tubería de transporte

Propiedades y estados del hormigón fresco durante el bombeo

Fig. 33: Nomograma de presión de hormigón/rendimiento

53

Propiedades y estados del hormigón fresco durante el bombeo

281 mm –

Codo 90°

Acoplamiento con pérdida por goteo

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1000 mm

Codo grande 90°

Radio de codo

1m

1m

3m

Longitud de tubo equivalente

En el ejemplo representado se parte de un rendimiento efectivo de Q = 40 m3/h. Para el diámetro de tubería supuesto de D = 125 mm puede leerse en el primer cuadrante una velocidad de flujo media de aproximadamente 1 m/s. La dependencia de la presión de transporte respecto del diámetro del tubo de transporte es mayor que la dependencia de la velocidad de flujo: una reducción del diámetro de tubo de 125 a 100 mm corresponde por ejemplo a un aumento de la velocidad de hormigón en el mismo de casi 1,5 m/s, mientras que la presión de transporte necesaria prácticamente se duplica. La dependencia de la consistencia representada es producto de largos años de experiencia y se ajusta a las exigencias de una estimación aproximada. Si se precisan valores más exactos para una aplicación determinada, deberán realizarse las oportunas pruebas de bombeo con la receta de hormigón prevista. Suponiendo en el ejemplo de la figura 33 un hormigón plástico con una medida de escurrimiento de a = 40 cm se obtiene en el segundo cuadrante una resistencia al flujo de 0,21 bar por metro lineal de tubería. La hipotética longitud L = 300 m de la tubería corresponde a una presión de transporte p = 63 bar, a la que hay que sumar 0,25 bar por metro de altura correspondientes al transporte ascendente, en el ejemplo 20 bar para 80 m de altura de bombeo. Si se puede aprovechar el "efecto de flotación" para el transporte ascendente, el valor 0,25 bar/m deberá reducirse en un 60 % de la resistencia al flujo señalada anteriormente (en el ejemplo: aproximadamente 0,13 de 0,21

Atención: Utilizar el nomograma para el dimensionado con hormigón bombeado normal. La utilización de aditivos (fluidificantes) puede falsear el resultado del cuadrante C.

El nomograma de presión de hormigón/rendimiento representado en la figura 33, que es independiente de la bomba, ilustra la interdependencia de estos parámetros.

Propiedades y estados del hormigón fresco durante el bombeo

55

Otro requisito importante para un flujo de hormigón sin tapones es un vaciado y una limpieza a fondo de la tubería de transporte durante una parada larga para que no queden restos de hormigón endurecido o de pasta de cemento que puedan provocar la formación de tapones al inicio de la siguiente operación de bombeo.

Uno de los métodos extendidos en la práctica es lubrificar el tramo de transporte con agua antes de iniciar el bombeo, pero no deja de ser una solución auxiliar y sirve sólo para tuberías de transporte cortas. Sin embargo, si se omiten ambos procedimientos, habrá que contar con una obturación nada más iniciarse el bombeo, pues después de un tramo de bombeo relativamente corto se forma un tapón de hormigón seco, pobre y no bombeable que frenará el flujo de hormigón en alguno de los primeros codos.

Una solución más económica y eficaz para fabricar la mezcla de lubrificación es utilizar una pasta de cemento PM para iniciar el bombeo, disponible como polvo y que sólo hay que amasar con agua. La sustancia que se forma a los pocos minutos se introduce en el orificio de limpieza. Al iniciar el bombeo, la sustancia avanza por delante del frente de hormigón mojando la pared interior del tubo.

El comportamiento del hormigón fresco en la tubería al iniciar el bombeo requiere una atención especial por parte del maquinista de la bomba. El problema es el humedecimiento necesario de la pared interior del tubo con pasta de cemento hasta el bombeo estacionario. La cantidad requerida por metro lineal de tubería de transporte corresponde exactamente a la cantidad que quedaría en un tramo de 1 m que se llenara completamente con hormigón fresco y que después se vaciase dejando deslizar el mismo (10 m en una tubería de 125 tienen una superficie interior a humedecer de aproximadamente 4 m2). Esta cantidad de pasta de cemento se "toma" exclusivamente del primer hormigón que fluye a través de la tubería en el bombeo inicial. Por esta razón debería iniciarse el bombeo utilizando una mezcla de lubrificación enriquecida con un exceso de cemento o incluso hormigón arenoso/enlucido en cantidades de 1/4 m3 hasta 30 m y 1/2 m3 a partir de 30 m antes de introducir la primera carga de hormigón (ver instrucciones de servicio).

Inicio del bombeo

bar/m). La resistencia al flujo en los codos y en acoplamientos de tubos que gotean, con formación de goterones, se convierte en la práctica a una longitud de tubo lineal equivalente:

Propiedades y estados del hormigón fresco durante el bombeo

Proporción de finos insuficiente

Hormigón de consistencia demasiado líquida

Hormigón de consistencia demasiado espesa

Segregación

Proporción de finos insuficiente

Sonidos de grava y cascajos en el tambor del camión hormigonera

Sonidos intermitentes del hormigón en el tambor del camión hormigonera

El hormigón se rompe al salir del tambor del camión hormigonera, formando aristas

Cambio de consistencia durante la transferencia del hormigón

El árbol del agitador se bloquea a menudo

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Posibles causas

Irregularidad identificable

Comprobar albarán de entrega

Interrumpir transferencia y remezclar a fondo (varios minutos) el hormigón

Comprobar albarán de entrega, al iniciar el bombeo, añadir suficiente pasta de cemento

Comprobar albarán de entrega, en su caso Comprobar medida de escurrimiento

Comprobar albarán de entrega

Medidas recomendadas

5.1 En el acarreo del hormigón y la carga de la bomba

5. Prontuario de ayuda para la prevención y eliminación de fallos

Prontuario de ayuda para la prevención y eliminación de fallos

Aumento rápido de presión superando el valor normal

- Proporción de finos insuficiente - Hormigón de consistencia demasiado espesa - Segregación - Sistema de tubo oscilante no osciestanco o no cambia - Restos de hormigón antiguo o cuerpos extraños en la tubería - Juntas de tubos no estancas o fisuras en la soldadura - Trazado desfavorable de la tubería - Manguera final doblada o mangueras de transporte dobladas - Proporción de finos insuficiente - Consistencia demasiado espesa

Tapón en la tubería de transporte

- Nivel de la tolva demasiado bajo

- Consistencia demasiado espesa

Tapón en cilindro de transporte de la bomba

Grado de llenado deficiente de los cilindros de transporte

Tapón al final de la tubería de transporte

Tapón en o inmediatamente después de la bomba

Presión de transporte claramente mayor que el valor esperado

Aumento lento de la presión superando el valor normal

Posibles causas Tiempo de acción de BV, FM o VZ superado o recortado (calor estival, tubería caliente)

Irregularidad identificable

5.2 En el bombeo

véase arriba véase arriba

Verificar acoplamiento entre tubos Reparar fisuras Trazado alternativo Eliminar dobladura

Eliminar la obstrucción

véase arriba Comprobar ajuste de tubo lante y cambio

véase arriba véase arriba

57

Comprobar albarán de entrega, determinar, en su caso, la medida de escurrimiento Nivel de la tolva encima del árbol del agitador

Bombear algunas carreras en régimen de retroceso, reanudar bombeo lentamente, en su caso, localizar tapón con el mango de un martillo y desmontar la tubería comenzando por el final

Llenar paralelamente con otro camión hormigonera, mezclar en la tolva iniciar bombeo lenta mente

Cubrir la tubería de transporte

Medidas recomendadas

Prontuario de ayuda para la prevención y eliminación de fallos

07.06

06.05 (informe 2)

01.05 (A1)

03.00

06.00

06.00

08.04 (A1)

08.04

11.03 08.04 06.05

05.05

04.03

10.02

11.03

DIN EN 206-1/DIN 1045-2

DIN 1045-1

DIN 1045-3

DIN EN 12350-2

DIN EN 12350-4

DIN EN 12350-5

DIN EN 197-1

DIN EN 197-4

DIN 1164-10-12

DIN EN 450

DIN EN 12620

DIN EN 1008

Directriz de la DAfStb (Comisión Alemana para el Hormigón Armado)

58

Edición

Edificios impermeables de hormigón (directriz WU)

Agua para hormigón. Especificación para el muestreo, control y valoración de la idoneidad del agua

Áridos para hormigón

Cenizas volantes para hormigón. Definición, especificaciones y control de calidad

Cementos con propiedades especiales

Composición, especificaciones y criterios de conformidad de los cementos con escoria de horno alto

Composición, especificaciones y criterios de conformidad de los cementos comunes

Ensayo de hormigón fresco. Parte 5: Ensayo de la mesa de sacudidas

Ensayo de hormigón fresco. Parte 4: Grado de compactibilidad

Ensayo de hormigón fresco. Parte 2: Ensayo de asentamiento

Estructuras portantes de hormigón, hormigón armado y hormigón pretensado. Parte 3: Ejecución de obras

Estructuras portantes de hormigón, hormigón armado y hormigón pretensado. Parte 1: Dimensionado y diseño

Informe técnico DIN 100 "Hormigón"

Título

Normativas y recomendaciones del reglamento técnico

Designación

6.

Normativas y recomendaciones del reglamento técnico

Directriz de la DAfStb (Comisión Alemana para el Hormigón Armado)

ZTV-ING

FGSV (Asociación Alemana para la Investigación sobre Carreteras y Transportes) 05.03

2004

03.05

11.03

Directriz de la DAfStb (Comisión Alemana para el Hormigón Armado)

Directriz de la DAfStb (Comisión Alemana para el Hormigón Armado)

Ausgabe 08.95

Kennung

Condiciones técnicas contractuales complementarias y directrices para obras de ingeniería

Hoja informativa para la fabricación y elaboración de hormigón aireado

Elementos macizos de hormigón

Hormigón autocompactante

Para hormigón con tiempo de manipulación prolongado (hormigón retardado)

Titel

59

Normativas y recomendaciones del reglamento técnico

Literatura relacionada

7.

Literatura relacionada

1

"Betontechnische Daten" (Datos técnicos del hormigón), edición 09.05, Heidelberg Cement

2

Bauteilkatalog, Planungshilfe für dauerhafte Betonbauteile nach der neuen Normengeneration, Schriftenreihe der Zement- und Betonindustrie (Catálogo de componentes, guía de planificación para piezas de hormigón duraderas según la nueva generación de normas, serie de documentos de la industria del cemento y hormigón)

3

Documento de participante "Vor-Ort-Seminar" (Seminario a pie de obra), Academia Putzmeister

4

Rössig, M.: "Fördern von Frischbeton, insbesondere von Leichtbeton, durch Rohrleitungen", Forschungsberichte des Landes Nordrhein-Westfalen, N.º 2456, Westdeutscher Verlag 1974

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Weber: "Guter Beton, Ratschläge für die richtie Betonherstelllung", 2006

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Pickhardt, Bose, Schäfer: "Beton – Herstellung nach Norm, Arbeitshilfe für Ausbildung, Planung und Baupraxis", 2006

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Eifert, Bethge: "Beton – Prüfung nach Norm, die neue Normengeneration", 2005

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Prof. Dr. Ing. S. Harald Müller: "Bauwerkserrichtung mit selbstverdichtendem pumpbarem Leichtbeton", Institut für Messivbau und Baustofftechnologie Karlsruhe, ISBN: 3-8167-7006-1

9

Prof. Dr. Ing. K. Bergmeister: „Betonkalender 2005“, Kap. VIII Beton, ISBN: 3-433-01670-4

60

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Tab 5 Eject No. 4

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