El hormigón compactado con rodillo, también conocido como RCC, es un tipo de hormigón que se utiliza a menudo cuando se requieren grandes cantidades de hormigón.
A diferencia del hormigón normal, no contiene ningún refuerzo para soportar la carga ejercida sobre la estructura. Además, el RCC se utiliza principalmente en estructuras gravitacionales o en estructuras que no están sujetas a tensiones de tracción significativas.
Ejemplos típicos de estructuras son los siguientes.
- represas CCR
- Subestructura para la construcción de carreteras.
- Construcción vial
¿Qué es el hormigón RCC?
El hormigón laminado es un tipo de hormigón que contiene áridos finos, áridos gruesos, cemento y agua. Además, se pueden agregar aditivos como cenizas volantes según las necesidades del proyecto.
Por lo tanto, los tipos de materiales utilizados en RCC son los mismos que los de otros tipos de hormigón.
Generalmente el tamaño del árido es mayor que el del hormigón normal y puede rondar los 75 mm . Dependiendo de la combinación de proyectos, el tamaño de la unidad puede variar.
El cemento Portland o combinaciones de cemento con cenizas volantes u otros materiales se utilizan generalmente en colocaciones de concreto más grandes como medida para reducir el calor de hidratación.
Ventajas del hormigón laminado
Para proyectos de mayor escala, poros de hormigón significativamente más grandes y tamaños de elementos comparativamente grandes, es común aumentar el tamaño de los agregados, especialmente los agregados gruesos.
Analicemos la ventaja de RCC,
costos de construcción
El costo de construcción es uno de los principales factores a considerar al finalizar el diseño conceptual. Se puede ahorrar una cantidad significativa de dinero utilizando métodos innovadores que se desvíen de los enfoques tradicionales.
RCC también es un método que aporta ahorro al proyecto. Se sabe que la reducción de costos del concreto laminado estaría en el rango del 25% – 50% en comparación con el concreto convencional.
Construcción rápida
La construcción se puede completar en 24 horas si no hay obstáculos físicos. Además, el único trabajo que hay que hacer en la mayoría de las zonas es verter y compactar el hormigón. Por tanto, el tiempo necesario es menor en comparación con el hormigón convencional.
Minimizar desvíos y ataguías
Habrá que gastar costes importantes en trabajos relacionados con la construcción, como el desvío del río. Para la mayoría de los proyectos, la construcción de una ataguía y un canal/túnel de desvío es esencial.
En función de las inundaciones previstas durante el período de construcción, se construyen ataguías y túneles de forma que las obras no se vean afectadas por las inundaciones.
Con la construcción de la presa RCC, se podría reducir el tamaño de la ataguía y los túneles, ya que se podría acortar el período de retorno.
Se puede permitir una cierta cantidad de desbordamiento en presas de hormigón laminado, ya que esto mantiene su resistencia una vez que el hormigón se ha endurecido y puede soportar la carga.
A diferencia de otros tipos de presas, esta es una característica muy útil disponible en las presas RCC.
Además, la alta velocidad de construcción también permite utilizar la presa principal antes de que finalicen las obras.
Cómo definir el hormigón laminado
Se pueden utilizar dos métodos para especificar el hormigón RCC. Estos se basan en el método utilizado para especificar la mezcla.
- Enfoque de compactación del suelo
- Enfoque técnico concreto
Enfoque de compactación del suelo
Cuando se utilizan los principios de la mecánica de suelos para especificar el hormigón laminado, se basa en la densidad seca máxima. Comprobamos si mediante compactación se consigue la máxima densidad seca del hormigón en la obra. Con este método se pueden utilizar los ensayos habituales para comprobar la compactación del suelo.
Se comprueba el contenido de humedad óptimo y, en consecuencia, se puede determinar la densidad seca máxima. Cuanto mayor sea la compactación, mayor será la resistencia del hormigón.
Enfoque técnico concreto
Este método utiliza el método tradicional de especificación del hormigón. El concepto se basa en la relación agua-cemento y define la resistencia característica del hormigón.
Este método es más familiar y más fácil de comprobar en comparación con el método anterior. Utilizamos procedimientos generales de control y garantía de calidad para garantizar que la construcción sea aceptable.
Papel del RCC
Ahora enumeremos algunos de los principales aspectos técnicos relacionados con el hormigón laminado.
- El HCR no es lo mismo que el hormigón tradicional y se compacta con rodillos.
- Se mantiene un bajo grado de asentamiento y por lo tanto se puede mantener una relación agua-cemento más baja.
- Como el material se descompone y compacta en capas, no existen costes elevados para el encofrado.
- Una capa mide aproximadamente 300 mm. y realiza compresión. El espesor de capa depende del tamaño máximo de los áridos, del tipo de equipo vibratorio utilizado para la compactación, etc.
- Sin parar. El trabajo puede realizarse las 24 horas del día, los 7 días de la semana.
- Para reducir el calor de hidratación se utilizan generalmente aditivos cementosos como las cenizas volantes. Las cenizas volantes de clase F, que contribuyen a un bajo calor de hidratación, se utilizan con mayor frecuencia en la construcción.
- Hasta el 50% del volumen de cemento se puede sustituir por cenizas volantes.
- El tamaño nominal típico de la unidad es de 75 mm.
Diseño de mezcla por RCC
Las proporciones de mezcla deben elegirse de modo que sea posible una construcción económica manteniendo al mismo tiempo la durabilidad y los requisitos de diseño.
A la hora de decidir la mezcla de hormigón, se deben tener en cuenta varios factores.
- durabilidad
- Fortaleza
- Procesabilidad
- Calor de hidratación
- Agregados
- contenido de agua
durabilidad
La durabilidad es el factor clave para la construcción moderna. A diferencia de la antigua normativa, la nueva normativa establece requisitos de vida útil como base del diseño.
Ítem Factores que afectan la durabilidad del concreto y la vida útil del concreto Los requisitos analizan más sobre la durabilidad del concreto normal.
Al diseñar, el diseñador debe considerar primero los requisitos de durabilidad y determinar los materiales estructurales y las composiciones que se utilizarán.
Por ejemplo, cuando diseñamos un edificio, primero determinamos la clase de exposición y determinamos la calidad del hormigón, el contenido mínimo de cemento, la relación agua-cemento, etc.
La durabilidad del hormigón RCC depende de muchos factores como resistencia, contenido de cemento, calidad de los áridos, grado de compactación, etc.
Fortaleza
La resistencia del hormigón refleja el comportamiento estructural del elemento. Al igual que con el hormigón tradicional, la construcción requiere garantizar que el hormigón tenga la resistencia especificada.
Procesabilidad
La trabajabilidad del hormigón HCR no es tan pronunciada como la del hormigón tradicional, que requiere una mayor trabajabilidad para poder verter el hormigón entre las barras de refuerzo.
Sin embargo, existe la necesidad de colocar y compactar el hormigón sin segregación. Además, esto no se especifica en función del asentamiento porque no hay asentamiento.
La consistencia del hormigón laminado se mide con un aparato Vebe.
Calor de hidratación
El RCC no está reforzado y no tiene elementos que puedan absorber las tensiones de tracción creadas durante el proceso de curado.
Las fisuras térmicas en la fase inicial, es decir, las fisuras por el elevado calor de hidratación, deben ser controladas por el propio hormigón.
El bajo contenido de agua permite el uso de un bajo contenido de cemento y el uso de materiales cementosos como las cenizas volantes también reduce el calor generado en el proceso de hidratación.
Además, la capacidad de reemplazar hasta el 50% del volumen de cemento es otra ventaja para reducir el aumento de la tensión en el hormigón durante el curado.
Agregar
Los agregados juegan un papel importante en el concreto RCC ya que contribuyen significativamente a la resistencia y durabilidad del concreto.
El uso de agregados de tamaño óptimo da como resultado una mejor mezcla. Los áridos de mayor tamaño aumentan la probabilidad de separación, esparcimiento, mala compactación, etc.
En general, se considera 75 mm el tamaño máximo para áridos gruesos.
contenido de agua
Para el hormigón laminado se utiliza un bajo contenido de agua.
El contenido de agua a utilizar en la mezcla depende de la consistencia y resistencia del hormigón. El contenido de agua se especifica en EM 1110-2-2006 y se basa en la consistencia del Vebe.
Además, cuanto mayor sea el tamaño del árido, menor será el contenido de agua a añadir.
Propiedades del hormigón laminado
Aunque el hormigón laminado también es un tipo de hormigón, existen algunas diferencias significativas en comparación con el hormigón tradicional.
Analicemos cada uno en detalle.
Fuerza compresiva
La compactación del hormigón RCC se considera aceptable cuando el porcentaje de huecos de aire es inferior a 1,5. Si queda un 5% de poros después de la compactación debido a una compactación insuficiente/incompleta, esto puede resultar en una pérdida de resistencia de aproximadamente un 30%. Además, los huecos de aire de aproximadamente el 20% pueden reducir la resistencia del hormigón HCR en un 80%.
La resistencia a la compresión del HCR es comparativamente menor en comparación con el hormigón convencional. Como se indica en EM 1110-2-2006, el RCC se puede diseñar con una resistencia mínima de 13,8 MPa para una mayor durabilidad.
Además, el desarrollo de la resistencia del hormigón no requiere tan poco tiempo como en el caso del hormigón normal. La fuerza se puede lograr en 90 días, un año, etc.
resistencia a la tracción
A diferencia del hormigón normal, que tiene refuerzos que pueden absorber tensiones de tracción, el hormigón laminado tiene un riesgo mucho mayor de desarrollar tensiones de tracción.
El tipo de clasificación se puede ver en función del desarrollo de la fuerza.
- Resistencia a la tracción directa
- Resistencia a la tracción directa de la conexión de elevación.
- resistencia a la tracción dividida
- Resistencia a la flexión
- Resistencia a la tracción dinámica
Arrastrar
La fluencia es una tensión dependiente del tiempo debido a una carga sostenida.
Esto aumenta la tensión en el hormigón con el tiempo. La tasa de aumento disminuye con el tiempo.
La fluencia depende de las propiedades del material. Los hormigones con un alto módulo de elasticidad y alta resistencia generalmente tienen deformaciones por fluencia relativamente bajas.
cambio de volumen
A medida que el hormigón se endurece, su volumen cambia.
Podría haber dos razones principales para esto.
- Contracción en seco
La reducción del volumen del hormigón a medida que se seca se denomina contracción por secado.
Depende principalmente del contenido de agua y de las propiedades de los áridos.
- Cambio de volumen autógeno
También se habla de contracción autóloga, es decir, un tipo de contracción del hormigón.
La reducción de volumen se produce por la hidratación del material cementoso sin que el hormigón absorba ni pierda humedad.
Para concreto de gran volumen, los cambios de volumen pueden ser significativos. Además, la duración de la contracción autóloga puede ser significativamente mayor que la contracción por secado.
permeabilidad
La permeabilidad del hormigón RCC es muy importante en la construcción de estructuras de retención de agua, como presas.
Esto depende de las proporciones de mezcla, método de colocación, grado de compactación, etc.
Además, cuanto mayor sea el contenido de cemento, menor será la permeabilidad.
Generalmente, el hormigón bien compactado tiene una permeabilidad en el rango de 1,5 a 150×10 -8º mm/seg.
Métodos controlados por grietas en estructuras RCC
- Control de temperatura
El control de temperatura se realiza del mismo modo que para el hormigón de conversión. Para reducir el aumento de temperatura, se toman las siguientes medidas.
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- Limite el aumento de temperatura en la mezcla.
- Limitar la temperatura de instalación
- Uso de aislamiento
- Hormigonado de noche
- Técnicas de preenfriamiento
Para reducir el calor en el hormigón, se pueden tomar las siguientes medidas.
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- Usa hielo en lugar de agua.
- Utilice nitrógeno líquido para enfriar el mezclador RCC
- Juntas de contracción transversal
La construcción de juntas transversales verticales aguas arriba de presas de CCR se realiza teniendo en cuenta los movimientos térmicos. Se coloca una barrera de agua en estas juntas para evitar el movimiento del agua a través de la junta.
El artículo Tipos de presas Más información sobre los aspectos de diseño y construcción de diferentes tipos de presas se puede encontrar aquí.
