Universidad de Especialidades Espíritu SantoFacultad de Arquitectura e Ingeniería Civil Trabajabilidad del Hormigón Nombre: Héctor Andrés García Campos Profesor: Ing. Carmen Terreros Un hormigón es trabajable. La trabajabilidad es la cualidad o el conjunto de cualidades que hacen al hormigón más o menos fácil de ser colocado en una estructura. no se logrará llenar bien los encofrados. Es el efecto combinado de aquellas propiedades del hormigón fresco que determina la cantidad de trabajo interno requerido para colocar. según Waltz. Este . cuando: es fácilmente bien mezclado con un esfuerzo razonable. la exudación no produce “canales” o “nidos de abejas” significativos. Una mezcla será trabajable en función del equipo disponible de compactación y del tipo de estructura al cual estará destinado. capas de hormigón ya compactadas o endurecidas. Cuanto mayor sea este porcentaje. compactar y resistir la segregación (Powers). no existirá suficiente cohesión en la mezcla. colocación y compactado. Dos hormigones de igual consistencia (igual asentamiento) pueden tener distinta trabajabilidad en el caso que uno contenga canto rodado y otro piedra partida. Desarrollo Es la cantidad de trabajo interno útil que se necesita para producir una compactación completa de la mezcla de hormigón. es decir que hay entre un tres y un 10 % más de pasta que de vacíos a rellenar. y en consecuencia la mezcla no será trabajable. Los términos trabajabilidad y Tecnología del hormigón Página 5/37 consistencia tienen cierto parecido pero miden distintas características. La relación entre el volumen de vacíos entre partículas de agregado y el volumen de pasta está entre 1. Para describir el estado fresco del hormigón se emplea el término “consistencia” que es la relativa movilidad o habilidad del hormigón o mortero para fluir. no se produce segregación ni exudación durante el transporte. colocación y terminación sin segregación y eliminar las burbujas de aire atrapado en la hormigonera.10. es correctamente compactado con los equipos disponibles.Introducción La resistencia del hormigón se ve seriamente afectada por el grado de compactación por ello la consistencia de la mezcla debe permitir su transporte. Se habla de trabajo útil porque parte de la energía se gasta en vibrar los encofrados.03 y 1. más plástico será el hormigón. Si la cantidad de pasta es escasa. pero una vez superado un determinado valor de tensión. los morteros y hormigones. se reconoce que para obtener un adecuado comportamiento del hormigón en su estado fresco es necesario que presente: . No obstante. El comportamiento de los cuerpos de Bingham se aplica muy bien a suspensiones concentradas de sólidos en líquidos tales como las pastas de cemento. Las burbujas de aire incorporado disminuyen la fricción interna de la mezcla. la trabajabilidad de un hormigón. comienza a fluir como si fuese un fluido ideal (Figura 4). Contrariamente.último será menos trabajable porque su forma y textura originan una mayor fricción interna. También esto se cumple en el caso de hormigones con y sin aire intencionalmente incorporado. que definen el comportamiento del estado fresco de este tipo de “fluido” no se han podido medir. que dificulta su movilidad y compactación. Para el estudio del comportamiento reológico del hormigón se toman en cuenta los modelos de los líquidos ideales o newtonianos o cuerpos plásticos del Bingham. para los cuerpos de Bingham se observan dos zonas de respuesta bien diferenciadas: para valores relativamente bajas el fluido se comporta como si fuese un sólido y no fluye. Estos valores sólo se han determinado en pastas de cemento. Si se dibuja una curva tensión-velocidad de distorsión de puede observar que para los fluidos newtonianos existe proporcionalidad entre la tensión tangencial y la velocidad de distorsión para todo valor de la tensión aplicada. produciéndose el deslizamiento del fluido aún para tensiones de valor pequeño. viscosidad y punto de fluencia. que brindan información sobre alguna de las características del estado fresco. Los parámetros reológicos. Figura 4: Comportamiento de fluidos ideales y cuerpos de Bingham (Bascoy) No existe un ensayo que mida. y por ello en el hormigón se miden parámetros tecnológicos (asentamiento). Relaciones “agua/cemento” y “agregado/cemento” La trabajabilidad está relacionada con la cantidad de “lubricantes” presentes (contenido de agua y proporción entre agregado y cemento) y la fluidez del “lubricante” (agua/cemento). la incidencia sobre la resistencia es muy pequeña comparada con los vacíos dejados por el agua. por su efecto lubricante. Eliminación de la fase gaseosa con el mínimo de trabajo interno útil. especialmente los ángulos y rincones. . Para eliminar este aire residual es necesaria una compactación más fuerte. provocando una disminución de la resistencia y de la durabilidad de la estructura. Si el contenido de agua y el resto de las proporciones de la mezcla son fijas. Esto trae aparejado en un incremento del costo de producción. Se admite que en una compactación normal quede entre 1 y 1. Factores que afectan la trabajabilidad Contenido de agua El agua de mezclado es el principal factor que afecta la trabajabilidad. sin segregación ni exudación. quienes junto al contenido de agua forman un sistema de tres factores. Esto hace que sobre la trabajabilidad influyan las relaciones “aIc” y “agregado/cemento”. Máxima deformabilidad. Este procedimiento inadecuado altera la relación a/c de la mezcla. la trabajabilidad está gobernada por el tamaño máximo del agregado grueso. su forma y textura. el contenido de agua aumenta y la trabajabilidad también. si el contenido de agua es constante y la relación “Ag/c” disminuye. El contenido de agua será el mínimo necesario para obtener la consistencia adecuada. la relación “a/c” disminuye y la trabajabilidad se mantiene. Homogeneidad de las fases sólida y líquida. de los cuales sólo dos de ellos son independientes: Por ejemplo: si ¡a relación “Ag/c” disminuye y “a/c” se mantiene constante. su granulometría. y además. envuelva las armaduras para asegurar su protección y adherencia con el hormigón. para que llene perfectamente los encofrados. Luego de colocado el hormigón en los moldes o encofrados.5 % de aire. implicando la utilización de encofrados reforzados y/o un mayor tiempo de vibrado. Por otra parte. La experiencia demuestra que mientras el contenido de aire no supere el 5%. En las obras donde el control no es muy bueno es común la incorporación de una cantidad adicional de agua para disminuir el esfuerzo de colocación. se le debe entregar un trabajo manual o mecánico (vibrador de inmersión o de superficie) para eliminar el aire ocluido en el mezclado en la hormigonera. la relación “agregado fino/total de agregados” estará comprendida entre 50 y 40%. Al aumentar la superficie específica del agregado fino es necesario un mayor contenido de agua para mantener la trabajabilidad. Para tamaños mayores. . ya que la granulometría que produce el hormigón más trabajable para una determinada relación “a/c”. Los reductores permiten reducir aproximadamente un 8 % de agua. Tabla 1: Contenido mínimo de material que pasa el Tamiz IRAM 300 μm (CIRSOC 201) Aditivos Los aditivos reductores de agua. El CIRSOC 201 establece que para tamaños máximos desde 13. en cambio los superfluidificantes.2 a 26. En los métodos de dosificación.Agregados La granulometría y la relación “alc” se deben considerar juntas. parte fina de los agregados fino y grueso y otros materiales pulverulentos empleados (adiciones minerales). Estas partículas comprenden al cemento. el contenido de cemento. Para una determinada relación “alc” hay un valor de la relación “agregado grueso/agregado fino” que provoca la más alta trabajabilidad. estos valores serán 42 y 34 %. siendo entonces las características de la arena fundamentales en la determinación del contenido de agua.5 y 50 mm. a medida que se reduce el módulo de finura de la arena se incrementa el volumen de agregado grueso con el fin de mantener constante la superficie específica de los agregados totales y en consecuencia el contenido de agua no varía. permitiendo reducir el contenido de agua y en algunos casos. hasta un 30 %. los contenidos mínimos del material que pasa el tamiz IRAM 300 μm (N° 50). entre 26.5 mm. La presencia de este material fino es importante cuando el hormigón se bombeará o se lo empleará en estructuras delgadas muy armadas (Tabla 1). puede no ser la mejor para otra relación “alc”. Contenido de Finos El reglamento CIRSOC 201 establece para asegurar la trabajabilidad necesaria y una textura cerrada. los incorporadores de aire y los superfluidificantes provocan en las mezclas un aumento de la trabajabilidad. Carrasco. el contenido de agua por evaporación y la rigidez de la mezcla. El tiempo y la temperatura modifican la reacción de hidratación.Tiempo y Temperatura En muchas oportunidades el hormigón se transportará un largo período hasta su colocación. (hormigón elaborado) y también. H. . Buenos Aires: Asociación Argentina de Tecnología del Hormigón. Ese Material llamado Hormigón. provocando una pérdida de asentamiento. Kosmatka. Diseño y control de mezclas de hormigón. (2012). TECNOLOGÍA DEL HORMIGÓN FRESCO. Por ello es necesario tener en cuenta estos dos parámetros cuando el hormigón se colocará en condiciones diferentes a las de laboratorio (figura 5). (2004). M. (1992). la temperatura de obra suele ser mayor a la existente en el laboratorio cuando se diseñó la mezcla. S. D. Buenos Aires: Portland Cement Association. Buenos Aires: Asociación Argentina de Tecnología del Hormigón . Figura 5: Influencia de la temperatura y el tiempo sobre el asentamiento (UNICEN) Bibliografía Bascoy.