El hormigón en masa es el tipo de hormigón más antiguo jamás utilizado en la construcción de edificios. Como podemos ver hoy en día, los edificios antiguos son más grandes porque sólo se utiliza hormigón de baja calidad para soportar la estructura.
Definición de hormigón en masa – según ACI
El concreto a granel es cualquier volumen de concreto donde una combinación de las dimensiones del elemento a colar y las condiciones límite pueden resultar en tensiones térmicas indeseables, agrietamiento, reacciones químicas dañinas o una reducción de la resistencia a largo plazo como resultado del aumento de temperatura. del concreto. debido al calor de hidratación.
El hormigón macizo es un tipo de hormigón muy útil para grandes proyectos, como estructuras hidráulicas. Analicemos el hormigón en detalle.
Propiedades del hormigón en masa.
Es importante conocer el comportamiento del hormigón antes de utilizarlo en diferentes aplicaciones. La composición de la mezcla debe basarse en sus propiedades y comportamiento previsto durante su vida útil.
- Resistencia de la masa de hormigón.
Generalmente, este tipo de hormigones se utilizan en elementos estructurales que no requieren mayor resistencia a la compresión. En cambio, si las estructuras están construidas en hormigón macizo, no es necesario un rango de resistencia mayor, ya que existe una gran superficie de hormigón para soportar los esfuerzos aplicados.
El diseñador debe asegurarse de que las cargas colocadas sobre las estructuras no creen tensiones de tracción. Sin embargo, existe una cierta cantidad de tensión de tracción que se puede permitir, ya que el hormigón puede soportar tensiones de tracción que pueden rondar el 10% de su resistencia a la compresión.
- Proyecto de mezcla de concreto a granel
El componente más importante de este tipo de hormigón es la composición de la mezcla, ya que se deben incluir y tener en cuenta muchos factores.
Al diseñar la mezcla se tienen en cuenta, entre otros, los siguientes factores clave.
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- Requisitos de baja resistencia
- Usando cemento bajo
- Desarrollo de resistencia a la compresión después de 56-90 días.
- Uso de aditivos como escoria granulada de alto horno molida (GGBFS) y cenizas volantes para reducir el contenido de cemento y por tanto reducir el calor de hidratación.
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- Además, el efecto de contracción y los procesos constructivos, estableciendo requisitos de tiempo.
Teniendo en cuenta estos factores se diseña la mezcla de hormigón. Además, puedes encontrar más información en el artículo. Factores que afectan la mezcla de concreto Para obtener más información, siga leyendo.
- Efectos térmicos
Para hormigones de mayor volumen se debe tener en cuenta el calor de hidratación y fisuración. La mezcla debe diseñarse para reducir el calor de hidratación. Para minimizar el impacto térmico, se deben tener en cuenta los siguientes factores.
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- Como se explicó anteriormente, el uso de un bajo contenido de cemento y el uso de sustitutos del cemento como cenizas volantes (las cenizas volantes de clase F son más adecuadas) y GGBFS podrían minimizar el aumento de temperatura.
- El aumento de la temperatura central debe limitarse a menos de 70-75°C. 0C
- La diferencia de temperatura entre el núcleo y la superficie debe limitarse a 20-25 °C. 0ºC
- La realización de una prueba de modelo mide la limitación anterior. En caso contrario, realice los cambios necesarios en la composición de la mezcla. Esto se puede hacer monitoreando continuamente la temperatura del concreto.
- Unidades de refrigeración, adición de agua fría, hormigonado nocturno, etc. Estos son algunos de los aspectos más importantes que hay que tener en cuenta para reducir el aumento de temperatura.
- Permeabilidad del hormigón
La permeabilidad del hormigón depende de su porosidad. La porosidad puede controlarse mediante los siguientes factores.
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- Ajustar la relación agua-cemento respetando los requisitos de la composición de la mezcla.
- Realizar una compactación suficiente del hormigón.
- Curación adecuada
- Propiedades del cemento: seleccione el tipo apropiado de cemento
- Uso de aditivos
- Tipos de agregados utilizados
- durabilidad
La durabilidad del hormigón o de la estructura es el aspecto más importante en el diseño y la construcción modernos. Anteriormente, la resistencia del hormigón era la principal preocupación. Sin embargo, con los resultados de los diseños antiguos, la tendencia no ha cambiado hacia diseños basados en la durabilidad.
Por lo tanto, la calidad del concreto, la relación agua-cemento, el contenido mínimo de cemento y el tipo de cemento deben seleccionarse de acuerdo con los requisitos de durabilidad.
Uso de hormigón en masa.
El hormigón en masa se utiliza principalmente en la construcción a gran escala. Además, también hay casos en los que el hormigón en masa se vierte sin refuerzo. Analicemos algunas de las aplicaciones en detalle.
- construcción de presas
En la construcción de presas se utiliza hormigón macizo. Represas como la Hoover, de 200 m de ancho, se construyeron con hormigón macizo. Esta es una buena evidencia de que podemos utilizar hormigón en la construcción en grandes cantidades sin refuerzo, manteniendo la estabilidad de la estructura bajo cargas laterales muy grandes.
El artículo Tipos de presas y fuerzas que actúan sobre la presa Puedes encontrar más información sobre las presas aquí.
- Muro de contención
Existen diferentes tipos de muros de contención. Hay muros de contención de hormigón armado, muros de contención de media gravedad y muros de contención de gravedad. Los muros de contención por gravedad están construidos con hormigón sólido.
En los muros de contención, se aplica una fuerza lateral a la estructura, lo que da como resultado el desarrollo de tensiones de tracción en el área sobre la que actúan las cargas. Los muros de contención por gravedad están diseñados de manera que no se cree tensión en la superficie del concreto o que la tensión de tracción desarrollada sea menor que la resistencia a la tracción del concreto.
Se podría investigar el artículo sobre Falla del muro de contención para obtener más información.
- hormigonado de caminos
En la mayoría de los casos, las carreteras están hechas de hormigón macizo sin refuerzo. Se proporcionan juntas de contracción y expansión a intervalos regulares para adaptarse a la contracción y expansión térmica.
Diseño de estructuras sólidas de hormigón.
A diferencia de las estructuras de hormigón armado, la construcción de estructuras macizas de hormigón no es tan complicada. Sin embargo, hay muchos factores que el diseñador debe considerar al considerar la viabilidad del proyecto.
El diseñador debe ser plenamente consciente de este tipo de comportamiento material a la hora de diseñar una estructura. De lo contrario, se producirá una estructura muy agrietada, permeable al agua y menos duradera.
Se deben tener en cuenta los siguientes factores al diseñar
- Selección concreta. El artículo sobre Cómo elegir tipos concretos Para obtener más información, consulte esta página.
- Anticipe el aumento de la temperatura central y la diferencia de temperatura y tome las medidas necesarias para controlarlos y evitar el agrietamiento del hormigón.
- La mezcla de hormigón debe tener en cuenta los siguientes aspectos: Requisitos de durabilidad y resistencia del hormigón.
- Fluidez del hormigón para un mejor rendimiento durante la construcción.
- Evaluar los requisitos estructurales para impactos sísmicos. Dado que las estructuras no reforzadas son débiles bajo cargas cíclicas, se deben tomar las medidas necesarias durante la construcción.
- Juntas de construcción en la estructura.
- Estanqueidad de la estructura
Principales problemas del hormigón macizo.
- problema de flujo
- problema de grieta
- Para mantener la estabilidad de la estructura se requiere una gran cantidad de hormigón.
- Problema de durabilidad del hormigón
- Reducción de fuerza
