Leer mas - ConcretOnline

Hormigones de alta resistencia inicial. Importancia del
curado de las probetas de ensayo.
Hormigones el Llanón, S. L. suministra el hormigón de la obra de la
Autovía La Espina - Salas, ejecutada por U.T.E. Salas (Coprosa- Copasa). La
planta de hormigón está situada en El Llanón, en la carretera de La Espina,
Asturias.
ConsultHOR, S. L. como Departamento Técnico y de Calidad de
Hormigones El Llanón, ha colaborado desde el comienzo de la obra en el
desarrollo de todas las dosificaciones que la obra solicitó.
U.T.E. Salas nos planteó la realización de un hormigón HA-
30/B/20/IIa+F, para el tablero de uno de los viaductos de la obra. Las
características del hormigón son las siguientes:
• Hormigón HA-30/B/20/IIa+F.
• Resistencias a compresión altas a edades tempranas (≈15 MPa a
12 horas).
• Contenido en aire ocluido > 4,5 %.
• Hormigón trabajable y de fácil puesta en obra.
Los áridos que se emplean los suministra Canteras Mecánicas
Cárcaba, S. A. Se trata de áridos calizos de machaqueo, formados por tres
fracciones granulométricas: arena 0/6, gravilla 6/12 y grava 12/20. También
se emplea una arena 0/6 proveniente de Canteras La Bendición, S. L. Se
trata de áridos silíceos naturales.

Por otro lado, el cemento es CEM I 52,5 R Tudela Veguín y los
aditivos, suministrados por Sika, S. A. son Sikament 185, Sikament 185 HE,
Sika ViscoCrete 5920, Sika Aer 5 y Sika Rapid 1.
Los Sikament 185 son aditivos plastificantes (el ‘HE’, High Early
tiene además una pequeña dosis de acelerante), mientras que el ViscoCrete
5920 es un súperplastificante de alto rango. Utilizados en sinergia
permiten una gran reducción de la relación agua/cemento con una mayor
facilidad para controlar y mantener la trabajabilidad que si se emplease el
súperplastificante solo. El Sika Aer 5 es un aireante, para cumplir las
exigencias de aire ocluido necesarias para la clase específica de exposición F.
Por último, el Sika Rapid 1 es un acelerante de endurecimiento, que facilita
el rápido desarrollo de las resistencias mecánicas (duplica las resistencias
entre las 5 y 15 primeras horas).
Se probaron dosificaciones de hormigón con 440 Kg/m 3 de cemento, y
las siguientes dosificaciones de aditivo:

Consistencia
Relación
A/C
Tª Amb. Tª Hor. Dosificación Aditivos Resistencias
PRUEBA 1 10 0,45 9ºC 15,8ºC
PRUEBA 2 11.5 0,43 13ºC 16,9ºC
PRUEBA 3 12 0,40 12,8ºC 15,8ºC
PRUEBA 4 13,5 0,42 15,1ºC 16ºC
PRUEBA 5 9 0,45 13ºC 16,8ºC
PRUEBA 6 6 0,45 6ºC 17ºC
SIKAMENT
185
0,35% 18 Horas 1,00
SVC 5920 0,70% 21 Horas 3,80
SIKA AIR 0,10% 22 Horas 6,35
SIKAMENT
185
0,35% 25 Horas 30,24
SVC 5920 0,70% 42 Horas 41,87
SIKA AIR 0,10% 3 Días 48,02
SIKAMENT
185
0,35% 25 Horas 18.48
SVC 5920 1,10% 42 Horas 40.93
SIKA AIR 0,10% 3 Días 47,00
SIKAMENT
185
0,35% 25 Horas 19,43
SVC 5920 0,90% 42 Horas 45,92
SIKA AIR 0,10% 3 Días ---------
SIKAMENT
185 HE
0,35% 15 Horas 1,75
SVC 5920 0,70% 18 Horas 15,90
SIKA AIR 0,10% 21 Horas 19,80
SIKA RAPID 1 1,00% 24 Horas 24,00
SKMENT 185 0,35% 12 Horas 20,90
SVC 5920 0,80% 14 Horas 21,57
SIKA AIR 0,10% 18 Horas 25,67
SIKA RAPID 1 1,00% 24 Horas 35,10

La prueba 1 se realizó en la planta, y los resultados obtenidos
muestran la importancia del curado inicial de las probetas de hormigón, ya
que quedaron a la intemperie.
Se decide entonces la realización de las siguientes pruebas (2, 3 y 4)
en el laboratorio de ConsultHOR, variando la proporción del
súperplastificante, para conseguir una mayor reducción de agua sin pérdida
de trabajabilidad del hormigón.
Las probetas se conservan en el interior del laboratorio a una
temperatura aproximada de 16 ºC.
Aunque los resultados tampoco cumplen los requisitos exigidos por la
obra, se aprecia una importante diferencia en la evolución de las
resistencias, debido a que el curado de las probetas se ha producido con una
temperatura ambiente superior.
La prueba 5 se realiza también en planta, dosificando en este caso
Sika Rapid 1 y Sikament 185 HE. Los resultados están ya muy cerca de los
requeridos. Las temperaturas, aunque más elevadas, son insuficientes para
que las reacciones de hidratación tengan lugar de forma rápida, lo que
implica un retraso en el desarrollo de las resistencias.
Las reacciones de hidratación del cemento son reacciones
exotérmicas, que producen un aumento de la temperatura del hormigón
con el paso del tiempo; dicho aumento de temperatura es el responsable de
que las velocidades con que se producen las reacciones de hidratación
también aumenten.

A mayor volumen de hormigón, mayores serán las temperaturas
generadas en el proceso de hidratación del cemento. Por eso los resultados
obtenidos no muestran la realidad de las resistencias que ese hormigón
alcanzaría en obra, ya que los tableros a los cuales esta destinado el
hormigón tienen un volumen de unos 300 m 3 , mientras que en una probeta
apenas hay 5 l de hormigón.
Por ello propusimos realizar la Prueba 6, empleando el denominado
Sistema Adiabático de Inmersión, facilitado por Sika, S. A. Nos permite
mantener un control de la temperatura a lo largo de todo el proceso de
curado; el ensayo estuvo supervisado por D. Cristóbal López, técnico de
Sika, S. A.
Para la realización de los ensayos se simularon las condiciones de
temperatura en un molde de aproximadamente 2 m 3 de hormigón, en un
baño de agua. En el baño se introdujeron 8 probetas cilíndricas 15x30 para
los ensayos de resistencia inicial.
Detalle del dispositivo y del relleno del molde.
Lo que se consigue con este ensayo es trasladar la temperatura que se
que genera en el interior de ese molde de 2 m 3 al baño, por medio de un
termostato de inmersión con una bomba de recirculación, equiparando la
temperatura de madurez de las probetas a la del hormigón del molde.

70
Hormigón de tablero en HORMIGONES EL LLANÓN. (31/03/2008) CEM I
60
50
Temperatura (ºC)
40
30
T ª horm igón
20
0
0:00:00
45 m.
1,30 h.
2,15 h.
3 h.
3,45 h.
4,30 h.
5,15 h.
6 h.
6,45 h.
7,30 h.
8,15 h.
9 h.
9,45 h.
10,30 h.
11,15 h.
12 h.
12,45 h.
13,30 h.
14,15 h.
15 h.
15,45 h.
16,30 h.
17,15 h.
18 h.
18,45 h.
19,30 h.
20,15 h.
21 h.
21,45 h.
22,30 h.
23,15 h.
Tiempo
10
En el grafico se puede ver claramente el aumento de temperatura que
se produce a lo largo del proceso de maduración de las probetas hasta el
momento que son sacadas del baño adiabático de inmersión, dando una
muestra clara de la importancia de realizar un curado de las probetas en
condiciones lo más similares posibles al hormigón de los tableros.
Los resultados obtenidos de esta manera son plenamente
satisfactorios y cumplen todos los requisitos exigidos por la obra, ya que en
todas las pruebas realizadas, independientemente de los resultados, se
consiguió un hormigón con muy buen aspecto, que no presentaba
segregación ni exudación, fácilmente trabajable y bombeable, y con los
contenidos de aire ocluido exigidos.

Detalles del proceso de hormigonado de los tableros.
En conclusión, queda claro a la vista de todos los ensayos realizados,
que en este tipo de hormigones, en los que se exige una altísima resistencia
a edades muy tempranas, es fundamental un correcto curado de las
probetas de ensayo. De poco sirve conseguir una dosificación adecuada en
cuanto a reología, puesta en obra, contenido en aire, etc. si las probetas que
se tomen como referencia no se conservan y curan adecuadamente.
Insistimos en que los volúmenes grandes de hormigón generan de por sí
unas elevadas temperaturas que favorecen el desarrollo de resistencias, y
más con dosificaciones muy ricas en cemento y aditivos súperplastificantes y
acelerantes como es el caso. Sin embargo, un volumen mínimo de hormigón
contenido en un molde metálico, como es el caso de las probetas, nunca será
reflejo del hormigón real vertido a no ser que se ponga especial cuidado en
su conservación.
Julio Rodríguez Castañón.
Departamento Técnico.
ConsultHOR, S. L.