Dosificación de hormigón autocompactable, con filler calizo.
La condición más importante que debe considerarse para realizar la dosificación de un hormigón autocompactante es la
de proporcionar la cantidad suficiente del conjunto formado por “cemento + agua + finos de tamaño inferior a 0’125 mm contenidos en los áridos” para alcanzar las características de autocompactabilidad. A dicho conjunto, en el mundo del hormigón, se le suele llamar “pasta”, entendiendo que, si se utilizaran adiciones al hormigón en los términos especificados en la Instrucción de Hormigón Estructural EHE, éstas se incluirían en el conjunto llamado pasta.
Para la fabricación del hormigón autocompactante están especialmente indicados cementos que contengan adiciones complementarias específicamente adecuadas para dotar al hormigón de las características de autocompactabilidad. El uso de estos cementos, especialmente adecuados para la fabricación de hormigón autocompactante, es el mejor y más controlado procedimiento para producir hormigón autocompactante de características uniformes, siempre que el control del agua, de los áridos (grava y arenas normales con limitación del tamaño máximo a 25 mm o reducido, según el uso previsto para el hormigón, a 20 mm ó a 16 mm) y del superplastificante sean correctos.
La mayor dosis de finos en la pasta exige la correspondiente disminución de la proporción de árido grueso en el hormigón autocompactante. Las cantidades de cemento y la relación agua/cemento deben ser las especificadas en la Instrucción de Hormigón Estructural EHE por razones de durabilidad, si bien el cemento que contribuye directamente al volumen de finos de la pasta, puede aumentarse obteniéndose buenos resultados desde el punto de vista de la autocompactabilidad.
Se obtiene, así, una pasta suficientemente densa y viscosa para arrastrar, en suspensión, el árido grueso sin que se produzca exudación de la lechada ni bloqueo del mismo.
Para la confección de estos hormigones se hace imprescindible el uso de aditivos superplastificantes de última generación (cadena larga) y recomendable, en determinados casos, los reguladores de viscosidad que permiten disminuir los efectos negativos originados por la falta de uniformidad en la dosificación del agua y en la granulometría de los áridos.
Como en el caso de los hormigones convencionales, las variantes que se pueden introducir en la dosificación de un hormigón autocompactante son elevadas, en función de sus componentes y del uso al que será destinado. En general, sustituir alrededor de 200 kg/m3 de áridos por materiales que aumenten el volumen de finos de la pasta, es un dato que permite iniciar los tanteos para pasar de una dosificación propia de un hormigón convencional a un hormigón autocompactante.
Cementos con adiciones complementarias, específicamente adecuadas para conferir el hormigón carácter autocompactante, del tipo cenizas volantes, escorias, y filler calizo dan muy buenos resultados.
Los cementos con adición de cenizas volantes o de escorias son especialmente adecuados para los hormigones autocompactantes que se deben fabricar con características resistentes a los sulfatos. En el caso de hormigones de alta resistencia la adición de humo de sílice es la más adecuada, si bien en las proporciones reglamentadas —inferiores al 10% respecto al peso de cemento— no satisface por sí misma la elevada demanda de finos que precisa la autocompactabilidad y, por ello, puede requerir también de la adición complementaria de filler.
Cuando se utilice filler como árido de regularización de la curva granulométrica de la arena en la parte de finos menores a 0’125 mm se debe considerar que la suma de la cantidad de filler calizo utilizado como adición del cemento más la cantidad de partículas de tamaño igual o inferior al tamaño 0’063 mm del filler utilizado como árido de regularización no debe de superar la cantidad de 250 kg/m3 de hormigón autocompactante.
Para el hormigón autocompactante, exclusivamente, es posible utilizar este límite, en lugar del establecido de 175 kg/m3 con carácter general para los finos calizos en los hormigones convencionales, porque el tipo de aditivos utilizados en el hormigón autocompactante proporciona un control eficaz de la cantidad de agua de amasado, a pesar de la elevada avidez de agua que caracteriza al filler.
Una cifra orientadora para establecer la dosificación de hormigones autocompactantes de tipo medio es la siguiente, con porcentajes que pueden variar, según el caso concreto:
Peso de la pasta (cemento y adiciones, más agua y aditivos, más finos (menores al tamaño 0’125 mm) contenidos en los áridos) = 30% del peso total de la amasada
Peso de la grava = 30% del peso total de la amasada
Peso de la arena (fracción comprendida entre los 4 mm y los 0’125 mm) = 40% del peso total de la amasada
A continuación se expone, a título de ejemplo, una dosificación ajustada a estos parámetros:
Cemento y adiciones, más agua y aditivo, más finos (menores al tamaño 0’125 mm) contenidos en los áridos……………………………… 683 kg/m3
En la cantidad anterior está incluido:
Cemento…………………………………..315 kg/m3
Agua………………………………………….168 kg/m3
Relación A/C……………………………0’53
Aditivo……………………………………….10 kg/m3
Grava (4 – 16) mm……………………………….. 725 kg/m3
Arena (0 -4) mm…………………………………….. 979 kg/m3
Total……………………………………………………………. 2397 kg/m3
Las características de este hormigón, determinadas mediante ensayos son:
• Resistencia característica a compresión = 30 MPa
• Características de autocompactabilidad:
- Resultados del ensayo de “Extensión de flujo”:
Diámetro de extensión = 71’5 cm
T50= 1’85 seg
- Resultado del ensayo del “Embudo en V”:
Tv = 6’5 seg
- Resultado del ensayo de la “Caja en L”:
T20 = 0’35 seg
T40 = 1’25 seg
Capacidad de paso = 0’865
- Resultado del ensayo de “Anillo J”:
Diámetro de extensión = 66 cm
Capacidad de pozo = 10 mm
- Resultado del ensayo del “Índice visual de estabilidad:
Índice = 0
La densidad del hormigón autocompactante se puede
considerar generalmente, similar a la del convencional.
* Articulo de Manuel Burón Maestro, Dr. Ingeniero de caminos, canales y puertos. Instituto español del cemento y sus aplicaciones.
