nuevos hormigones en la ehe-07

NUEVOS HORMIGONES
EN LA EHE-07
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1
Un motivo para la revisión de la
Instrucción: la incorporación de nuevos
hormigones
• Hormigones con fibras (Anejo 14)
• Hormigones reciclados (Anejo 15)
• Hormigones ligeros (Anejo 16)
• Hormigones autocompactantes (Anejo 17)
• Hormigones de uso no estructural (Anejo 18)
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Nuevos hormigones en la EHE-07
2
Hormigón con fibras
(Anejo 14)
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3
Hormigón con fibras (Anejo 14)
•
Se definen los hormigones reforzados con fibras (HRF) como aquellos que
incluyen en su composición fibras cortas, discretas y aleatoriamente distribuidas
en su masa.
•
Las fibras son elementos de corta longitud y pequeña sección que se incorporan
a la masa del hormigón a fin de conferirle ciertas propiedades específicas:
–
Estructurales: proporcionan una mayor energía de rotura al HM.
–
No Estructurales: sin considerar la energía de rotura, suponen una
mejora del control de la fisuración por retracción, resistencia al fuego,
abrasión, impacto y otros.
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Nuevos hormigones en la EHE-07 (HRF)
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• Fibras de acero (UNE 83.500-1): pueden ser:
Por su fabricación: trefiladas, cortadas en láminas, extraídas por rascado en
caliente u otras.
Por su forma: rectas, onduladas, corrugadas, conformadas en extremos de
distintas formas, etc.
• Fibras poliméricas (UNE 83.500-2): fabricadas de polipropileno, polietileno de
alta densidad, aramida, alcohol de polivinilo, acrílico, nylon, poliéster, etc.
Según sus dimensiones, pueden ser:
Micro-fibras (d<0,30 mm): reducen la
fisuración por retracción plástica y
mejoran el comportamiento frente
al fuego.
Macro-fibras (d≥0,30 mm): colaboran
estructuralmente.
Fibras de polipropileno
• Fibras inorgánicas: son las fibras de
vidrio. Sufren problemas potenciales
de deterioro en medios alcalinos.
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Nuevos hormigones en la EHE-07 (HRF)
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Alcance
•
Conocimiento basado en fibras de acero, fundamentalmente.
•
Empleo de fibras con fin estructural cuando se utiliza su contribución en los
cálculos relativos a los Estados Límite Últimos o de Servicio.
•
Se admite la adición de fibras con cualquier sistema sancionado por la
práctica.
•
Relación de referencias normativas nacionales e internacionales.
•
Se excluyen :
H. con polímeros.
H. con fibras distintas a las incluidas en Anejo 14.
H. con fibras orientadas o distribuidas intencionadamente.
H. con [% fibra] > 1,5 %.
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Nuevos hormigones en la EHE-07 (HRF)
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Propiedades tecnológicas
•
Permanecen las mismas
incertidumbres que conducen a
la estimación de los Estados
Límite.
•
Con función estructural, se
modifica el comportamiento no
lineal, especialmente en tracción,
impidiendo la abertura y
propagación de fisuras.
•
La eficiencia mecánica aumenta
proporcionalmente con la
esbeltez y cantidad de fibras,
pero puede descender la
consistencia y aumenta el riesgo
de formación de erizos.
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Hormigón con fibras
Nuevos hormigones en la EHE-07 (HRF)
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Propiedades tecnológicas
•
La resistencia a
flexotracción se determina
mediante rotura a 28 días
de probetas 150x150x600
mm (según EN
14651:2006 y art. 39
Instrucción).
•
Dado el incremento de ductilidad, son válidos el método de análisis lineal
con redistribución limitada y los de cálculo plástico.
•
La efectividad de las fibras se valora mediante la energía de rotura (UNE
83510) o bien el ensayo Barcelona.
•
No se recomiendan usar menos de 20 kg/m3 cuando se trate de fibras de
acero con función estructural.
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Nuevos hormigones en la EHE-07 (HRF)
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Propiedades tecnológicas
•
El fabricante debe aportar el coeficiente de fluencia del hormigón cuando se
usen fibras sintéticas.
•
Las fibras pueden contribuir a resistir el esfuerzo rasante ala-alma y mejorar la
resistencia a punzonamiento.
•
Mejoran las características de anclaje cuando se emplean armaduras pasivas
y activas conjuntamente.
•
La respuesta a la vibración es mejor, por lo que disminuye el tiempo de
vibrado.
•
Su empleo puede implicar la reducción de la armadura convencional por
sustitución parcial o total de la misma.
•
En juntas encastilladas transversalmente, las fibras contribuyen a la
resistencia al deslizamiento si sus dimensiones son comparables a las de las
llaves.
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Nuevos hormigones en la EHE-07 (HRF)
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Tipificación
T-R/f-R1-R3/C/TM-TF/A
T será HMF si es en masa, HAF si es armado y HPF si es pretensado.
R será la resistencia característica a compresión especificada (N/mm2).
f indica el tipo de fibras usado (A: acero; P: poliméricas; V: de vidrio):
Si tiene función estructural:
R1,R3 resistencia característica residual a flexotracción especificada (N/mm2).
Si no tiene función estructural: se sustituye R1-R3 por:
CR si son para control de retracción.
RF si son para la mejora de resistencia al fuego.
O en otros casos.
C letra inicial del tipo de consistencia.
TM tamaño máximo del árido en mm.
TF longitud máxima de fibra en mm.
A designación del ambiente.
T-D-G/f/C/TM/A
G contenido de fibras (kg/m3).
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Durabilidad
•
Si se usan fibras de acero, el ión cloruro total no excederá del 0,4 %
•
Se hace innecesaria la utilización de la malla de reparto.
•
En las clases generales de exposición IIIb, IIIc y IV y la clase específica F,
el uso de fibras de acero al carbono debe justificarse experimentalmente.
•
En las clases específicas Qa, Qb y Qc, justificar el uso de fibras de acero y
sintéticas mediante estudio de la no reactividad de los agentes químicos.
•
Generalmente, las fibras de acero mejoran la resistencia a la erosión.
•
La consistencia se mide mediante el cono invertido (UNE 83.503) o el
consistómetro Vb (EN 12350-3)cuando el cono es inferior a 9 cm.
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Estudios
complementarios
•
Ampliación de la plataforma
de estacionamiento de
aviones de la Base Naval de
Rota.
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Estudios
complementarios
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Hormigón reciclado
(Anejo 15)
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Hormigón Reciclado (Anejo 15)
Planta de tratamiento de RCD
•
Se define como hormigón reciclado
(HR), el hormigón fabricado con árido
grueso reciclado procedente del
machaqueo de residuos de hormigón.
Residuos de hormigón
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Nuevos hormigones en la EHE-07 (HR)
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Alcance
•
Los áridos reciclados (AR) pueden ser rodados o machacados, deben
cumplir el art. 28 de la Instrucción y se usan los mismos ensayos que para
áridos naturales (AN). Provienen de hormigones y residuos de construcción
y demolición (RCD).
•
Puede emplearse HR en masa o armado, de resistencia característica no
superior a 40 N/mm2.
•
Se excluyen:
– H. pretensados.
– H. con árido fino reciclado.
– H. con árido reciclado de distinta naturaleza al hormigón (asfálticos…).
– H. con árido reciclado procedente de hormigones con patologías que
afecten a la calidad (fuego, ataque por sulfatos…).
– H. con árido reciclado de h. especiales (aluminoso, con fibras…).
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Nuevos hormigones en la EHE-07 (HR)
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Propiedades tecnológicas
•
Cuando la sustitución de AR es superior al 20 %:
– Aumenta la deformación en pico.
– Se acusan mayores pérdidas de resistencia en ensayos bajo cargas
sostenidas.
– El módulo de deformación longitudinal disminuye progresivamente al
aumentar % AR.
– La retracción y la fluencia aumentan progresivamente.
– Se reduce ligeramente la capacidad adherente entre las barras
corrugadas y el hormigón.
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Nuevos hormigones en la EHE-07 (HR)
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Tipificación
T-R/C/TM/A
T será HRM para hormigón en masa, HRA para hormigón armado .
R será la resistencia característica a compresión especificada (N/mm2).
C letra inicial del tipo de consistencia.
TM tamaño máximo del árido en mm.
A designación del ambiente.
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Nuevos hormigones en la EHE-07 (HR)
18
Durabilidad
•
El contenido de desclasificados inferiores del AR no debe superar el 10 %,
así como las partículas con d<4mm el 5 %.
•
Si la función es estructural, el contenido de AR no superará el 20 %, y debe
cumplirse:
– Terrones de arcilla no superior a 0,6 % en AR y 0,15 % en AN.
– Absorción no superior a 7 % en AR y 4,5 % en AN.
•
Si el contenido de AR es superior al 20 %, la combinación de áridos natural y
reciclado no debe superar un 5 % de coeficiente de absorción.
•
Se determina el % de impurezas según prEN 933-11 “Test of geometrical
properties of aggregates. Part 11: Classification test form the constituents of
coarse recycled aggregates”. El contenido máximo es:
Material cerámico: 5 %
Partículas ligeras: 1 %
Asfalto: 1 %
Otros (vidrio, plásticos, metales, etc): 1 %
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Nuevos hormigones en la EHE-07 (HR)
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Durabilidad
•
Determinación de cloruros totales en AR (UNE 80.217), ya que pueden
estar combinados y, en otras circunstancias, ser reactivos y atacar las
armaduras.
•
Proceder a un lavado previo y desecado de la muestra para determinar el
contenido de partículas ligeras según UNE EN 1744-1.
•
El AR no presenta reactividad potencial con los alcalinos cuando procede
de un único hormigón, pero sí cuando procede de varios.
•
La mayor porosidad hace al HR más susceptible en ambientes agresivos,
por lo que se requieren medidas especiales. Además, podrían ser
necesarios mayores recubrimientos para compensarlo.
•
Cuando el HR presenta más de un 20 % de AR, resulta insuficiente el
cumplimiento de la tabla 37.3.2.a, por lo que debe ajustarse la dosificación
de modo que cumpla en lo referido al ensayo de penetración de agua.
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Nuevos hormigones en la EHE-07 (HR)
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Durabilidad
•
En un HR sometido a clases de exposición H o F, el AR debe cumplir la
especificación relativa a la estabilidad frente a soluciones de sulfato sódico
o magnésico, y se debe introducir un mínimo de aire ocluido del 4,5 %.
•
Si se va a exponer al ataque por sulfatos o por agua de mar, se usarán
áridos que originariamente se hayan fabricado con cementos resistentes a
los sulfatos o al agua de mar, respectivamente.
•
En este tipo de áridos difícilmente se cumple la limitación para el
Coeficiente de Los Ángeles.
•
La protección que proporciona a las armaduras un HR con más del 20 % de
AR es inferior comparado con un hormigón convencional de igual
dosificación.
•
La frecuencia de los ensayos de control se definirá por el criterio más
conservador. En caso de más del 20 % de AR se recomienda intensificarlo.
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Nuevos hormigones en la EHE-07 (HR)
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Estudios complementarios
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Nuevos hormigones en la EHE-07 (HR)
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Hormigón ligero
(Anejo 16)
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23
Hormigón ligero (Anejo 16)
•
Se define como hormigón ligero estructural (HLE) aquel hormigón de
estructura cerrada, cuya densidad aparente, medida en condición de seco
hasta peso constante, es inferior a 2000 kg/m3, pero superior a 1200 kg/m3
y que contiene una cierta proporción de árido ligero, tanto natural como
artificial.”
•
Para distinguir el HLE del
convencional, se les añade un
subíndice “I” a los parámetros
tenso-deformacionales.
•
Los áridos ligeros (AL) son:
– formados de arcilla (Arlita),
pizarras, piedra pómez, …
– sintetizados (Ardelita - cenizas
volantes)
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ardelita
Nuevos hormigones en la EHE-07 (HLE)
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Propiedades tecnológicas
•
El HLE tiene una resistencia mínima de 15 ó 20 N/mm2 y una máxima de 50.
•
La deformación máxima del hormigón se deberá multiplicar por 1,1 para
hormigones ligeros y áridos fino normal.
•
El coeficiente de dilatación térmica depende de las características del AL
empleado, y oscila entre 4·10-6 y 14·10-6 ºC-1.
•
Los AL se definirán en
volumen, por lo que no se
le deben realizar gráficos
granulométricos.
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Nuevos hormigones en la EHE-07 (HLE)
25
Propiedades tecnológicas
•
En los HLE se debe reducir la importancia de los límites impuestos al
coeficiente de forma y/o índice de lajas.
•
La resistencia de proyecto fck no será inferior a 15 N/mm2 en HLE en masa,
ni a 25 N/mm2 en HLE armados o pretensados.
•
Ofrece mayor docilidad frente a asientos equivalentes.
•
Los recubrimientos mínimos deben ser 5 mm superiores respecto al
hormigón convencional.
•
Se sustituye la limitación a la relación agua/cemento por la clase resistente
compatible según Tabla 37.3.2.b.
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Nuevos hormigones en la EHE-07 (HLE)
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Tipificación
T-R/C/TM/A
T será HLE
R será la resistencia característica a compresión especificada (N/mm2).
C letra inicial del tipo de consistencia.
TM tamaño máximo del árido en mm.
A designación del ambiente.
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Nuevos hormigones en la EHE-07 (HLE)
27
Durabilidad
•
No aplicar la limitación sobre partículas que flotan en un líquido de peso
específico 2.
•
El AL no presenta antecedentes de reacción
álcali-árido.
•
No se debe evaluar la resistencia al desgaste
del AL grueso según UNE-EN 1097-2.
•
No usar la limitación a la friabilidad del AL fino
según UNE 83.115 EX.
•
No aplicar la limitación a los valores de
absorción de agua.
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Granos de vermiculita
Nuevos hormigones en la EHE-07 (HLE)
28
Durabilidad
•
No aplicar el método de UNE EN 1367-2 para evaluar la aptitud del árido
frente a ciclos de tratamiento con soluciones de sulfato de magnesio.
•
No se recomienda el empleo de hormigones ligeros estructurales para
clase de exposición E.
•
El incremento de absorción de agua por el AL es directamente proporcional
a la presión de bombeo.
•
La compactación del HLE exige
mayor energía de vibración, lo
que a su vez aumenta la
tendencia a la flotación del AL.
El acabado superficial debe
realizarse mediante un utillaje
adecuado para presionar el árido
ligero e introducirlo en la masa.
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Nuevos hormigones en la EHE-07 (HLE)
29
Hormigón
autocompactante
(Anejo 17)
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Hormigón autocompactante (Anejo 17)
•
Se define como hormigón
autocompactante (HAC)
aquel que se compacta por la
acción de su propio peso, sin
necesidad de energía de
vibración ni de cualquier otro
método de compactación, no
presentando segregación,
bloqueo de árido grueso,
sangrado, ni exudación de la
lechada.
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Nuevos hormigones en la EHE-07 (HAC)
31
Propiedades tecnológicas
•
La autocompactabilidad consiste en tres propiedades intrínsecas básicas
que deben ser evaluadas:
– Fluidez: mediante ensayos de escurrimiento (UNE 83.361) o con
Embudo en V (UNE 83.364).
– Resistencia al bloqueo: mediante ensayos de escurrimiento con anillo
Embudo en V
J (UNE 83.362) y de caja en L (UNE 83.363).
– Estabilidad dinámica y estática, es decir,
resistencia a la segregación.
Escurrimiento
Escurrimiento
T50
T50≤8 s
df
550 ≤ df ≤ 850 mm
Embudo en V
Tv
4 ≤ Tv ≤ 20 s
Caja en L
CbL
0,75 ≤ CbL ≤ 1,00
Escurrimiento
con anillo J
dJf
dJf ≥ df -50 mm
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Nuevos hormigones en la EHE-07 (HAC)
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Propiedades tecnológicas
•
Los parámetros reológicos del HAC se
obtendrán de la consulta de textos
especializados.
Informe reológico de HyMPACTO®
Equipos para
estudio reológico en
colaboración con la
UMA
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Nuevos hormigones en la EHE-07 (HAC)
33
Propiedades tecnológicas
•
En usos especiales específicos, se emplearán cementos con adición
complementaria en su composición, pero no se computará ésta a
efectos de obtener la relación agua/cemento, ni la cantidad máxima de
cemento.
•
La cantidad resultante de sumar el contenido de partículas de árido
fino que pasan por el tamiz UNE 0,063 y la adición de caliza, en su
caso, del cemento no sea mayor de 250 kg/m3 de HAC.
•
Se podría prever un módulo de deformación ligeramente menos (entre
un 7 y un 15 %).
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Nuevos hormigones en la EHE-07 (HAC)
34
Propiedades tecnológicas
•
Puede presentarse una mayor retracción, con dos contribuciones:
– Retracción endógena: por el uso de cenizas volantes y/o filler calizo.
– Retracción por secado.
•
Se tendrá en cuenta para el cálculo de cimbras, encofrados y moldes, que
la ley de presión estática ejercida por el HAC puede llegar a ser de tipo
hidrostático.
•
Si bien el HAC no aumenta las pérdidas de lechada por las juntas del
encofrado, es deseable asegurar una buena estanqueidad del mismo.
•
La adherencia entre las barras de armadura y el hormigón resulta superior.
•
Es inadmisible la construcción de elementos pretensados con HAC de
clase resistente inferior a la utilizada para su construcción con hormigón
convencional.
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Nuevos hormigones en la EHE-07 (HAC)
35
Propiedades tecnológicas
Vertido de HAC con tolva
•
En el vertido mediante
bombeo, tener en cuenta
el incremento de presión
correspondiente, y
bombear a una distancia
máxima recomendada
de 10 m.
•
Se obtiene un mejor
acabado de superficies
vistas y la menor
oclusión de aire cuando
el HAC se deposita lo
más cerca posible del
encofrado.
•
No es necesario, en general, someter al hormigón a un proceso de
compactación.
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Nuevos hormigones en la EHE-07 (HAC)
36
Tipificación
ó
T-R/AC/TM/A
AC indicativo de la consistencia,
esto es, autocompactabilidad, que
a su vez se puede definir en función
del escurrimiento, la viscosidad y la
resistencia al bloqueo.
CLASES DE VISCOSIDAD
CLAS
E
CRIT. ENS.
ESCURRIMIENTO
(UNE 83.361)
CRITERIO
EMBUDO EN V
(UNE 83.364)
AC-V1
2,5 < T50 ≤ 8 seg
10 < Tv ≤ 20 seg
AC-V2
2 < T50 < 8 seg
6 < Tv ≤ 10 seg
AC-V3
T50 ≤ 2 seg
4 < Tv ≤ 6 seg
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T-R/(AC-E+AC-V+AC-RB)/TM/A
CLASES DE ESCURRIMIENTO
CLASE
CRITERIO (UNE 83.361)
AC-E1
550 ≤ df ≤ 650 mm
AC-E2
650 ≤ df ≤ 750 mm
AC-E3
750 ≤ df ≤ 850 mm
CLASES DE RESISTENCIA AL BLOQUEO
CRITERIO CAJA
CRITERIO ANILLO J
EN L
CLASE
(UNE 83.362)
(UNE 83.363)
d ≥ df – 50 mm, con anillo dJf ≥ 0,80, con 2
AC-RB1 Jf
de 12 barras
barras
AC-RB2
dJf ≥ df – 50 mm, con anillo dJf ≥ 0,80, con 3
de 20 barras
barras
Nuevos hormigones en la EHE-07 (HAC)
37
Durabilidad del HAC
•
Suele obtenerse una reducción en la velocidad de ingreso de la mayoría de
los agentes agresivos.
•
La ausencia de vibración redundará en una capa exterior del hormigón de
recubrimiento de superior densidad y, por tanto, menor permeabilidad.
•
Su comportamiento en estado endurecido (resistencias, durabilidad, etc.)
se considera similar al de un hormigón convencional de igual A/C y
elaborado con los mismos materiales.
•
Analizar el comportamiento experimentalmente, diseñando elementos que
permitan valorar la resistencia específica al bloqueo para el caso concreto.
Las condiciones de aceptación del HAC en cuanto a autocompactabilidad,
se establecen en función del resultado de los ensayos.
•
Las probetas se fabricarán por vertido simple, de una sola vez, sin
compactación y admitiéndose el acabado superficial únicamente con llana.
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Nuevos hormigones en la EHE-07 (HAC)
38
Estudios
complementarios
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Nuevos hormigones en la EHE-07 (HAC)
39
HyMPACTO®
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Obra civil con HAC
Nuevos hormigones en la EHE-07 (HAC)
40
HyMPACTO®
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Edificación con HAC
Nuevos hormigones en la EHE-07 (HAC)
41
Hormigón de uso no
estructural
(Anejo 18)
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42
Hormigón de uso no estructural (Anejo 18)
Se definen como hormigones de uso no estructural
aquellos que no aportan responsabilidad estructural a la
construcción pero colaboran en mejorar las condiciones
durables del hormigón estructural o que aportan el
volumen necesario de un material resistente para
conformar la geometría requerida para un fin
determinado
Hormigón de Limpieza (HL)
Hormigón No Estructural (HNE)
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Nuevos hormigones en la EHE-07 (HNE)
43
Propiedades tecnológicas
•
El HL sirve para evitar la desecación del hormigón estructural durante su
vertido y evitan su contaminación durante las primeras horas.
•
El HNE sirve para conformar volúmenes de material resistente (p.e. para
aceras, bordillos y relleno).
•
Se aplican en
pavimentaciones,
acerados y elementos
hormigonados con
grandes superficies
expuestas.
Superficie de hormigón de
limpieza
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Nuevos hormigones en la EHE-07 (HNE)
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Tipificación
HL-150/C/TM
150 dosificación mínima de cemento recomendada (kg/m3).
C consistencia.
TM tamaño máximo de árido (se recomienda TM < 30 mm para facilitar la trabajabilidad).
HNE-15/C/TM
15 resistencia característica mínima (N/mm2).
C consistencia.
TM tamaño máximo de árido (se recomienda TM < 40 mm para facilitar la puesta en obra).
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Nuevos hormigones en la EHE-07 (HNE)
45
Durabilidad
•
Podrán usarse los cementos de la siguiente tabla:
TIPOS DE ELEMENTOS
CEMENTOS RECOMENDADOS
Prefabricados no
estructurales
Cem. comunes excepto CEM II/A-Q, CEM II/A-W,
CEM II/B-W, CEM II/A-T, CEM II/B-T, CEM III/A-C
Hormigones de limpieza y
relleno de zanjas
Cementos comunes
Otros hormigones
ejecutados en obra
Cem. comunes excepto CEM II/A-Q, CEM II/A-W,
CEM II/B-W, CEM II/A-T, CEM II/B-T, CEM III/A-C
Cem. para usos especiales ESP VI-1
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Nuevos hormigones en la EHE-07 (HNE)
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Durabilidad
•
Podrán emplearse arenas y gravas rodadas o procedentes de rocas
machacadas, o escorias siderúrgicas apropiadas.
•
Podrá emplearse hasta un 100 % de árido grueso reciclado.
•
Podrán emplearse
escorias granuladas
procedentes de la
combustión en
centrales térmicas.
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Nuevos hormigones en la EHE-07 (HNE)
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