l empuje del hormigón fresco 28 junio, 2012 Hormigón11 Comments Ahora que estamos en la primera ola de calor del verano vamos a hablar de algo frescoConcretamente de lo que empuja el hormigón fresco!"s de una ve # he teni do qu e ca lcul ar al go qu e tuvi era que contener el hormigón frescoa modo de encofrado $ lo normal es, cuando no tengo ganas de calentarmemucho la cabe#a, que me limite con poner una le$ hidrost"tica de empujes%in embargo, si las dimensiones del elemento son considerables, suele ser aconsejable ser un poco m"s e&acto $ mojarsealgo m"s a la hora de hacer los c"lculos para optimi#ar'n este post os comento en primer lugar cuáles son los condicionantes que intervienen en la presión ejercida por el hormigón fresco al ser vertido en obra'n se gu ndo lu ga r os a(ado la metodologí a a seguir para evaluar estas presiones según la norma DIN 18218que es la que m"s se suele usar en estos casos!"I!#$%& '(NDI'I(N!N)%& D% $! *"%&I(N D%$ +(",I-(N %on varias) a modo indicativo se tienen* • +e locidad Ascendente ele Hormigonado Cuanto m"s r"pido ascienda el hormigón ma$or ser" el espesor de ste que a-n no ha fraguado'sta #ona no fraguada presenta un estado semil.quido con una le$ creciente de presiones proporcionales al peso espec.fico $ a la profundidad, le$ creciente hasta que no alcance la #ona fraguada /#ona de presión m"s o menos constante'sta #ona fraguada se presenta a una profundidad proporcional a la velocidad ascendente del hormigón*or lo tanto a ma. or vel ocidad ascendente del hor mig ón/ ma. or pre sión ejercida/ . viceversa0 • emperatura de raguado 3 os procesos qu.micos de fraguado del fraguado se ralenti#an al descender la temper at ura, o que es lo mi smo, se pr ol onga el tiemp o de fr agua do, $ en consecuencia ma$or es la profundidad a la que el hormigón comien#a a fraguar $ a adquirir presión constante por lo que se produce el mismo fenómeno que con la variable anterior!l descender la temperatura de fraguado aumenta la presión del hormigón/ . viceversa0
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l empuje del hormigón fresco28 junio, 2012 Hormigón 11 Comments
Ahora que estamos en la primera ola de calor del verano vamos a hablar de algo
fresco Concretamente de lo que empuja el hormigón fresco
!"s de una ve# he tenido que calcular algo que tuviera que contener el
hormigón fresco a modo de encofrado $ lo normal es, cuando no tengo ganas
de calentarme mucho la cabe#a, que me limite con poner una le$ hidrost"tica de
empujes %in embargo, si las dimensiones del elemento son considerables, suele
ser aconsejable ser un poco m"s e&acto $ mojarse algo m"s a la hora de hacer los
c"lculos para optimi#ar
'n este post os comento en primer lugar cuáles son los condicionantes que
intervienen en la presión ejercida por el hormigón fresco al ser vertido en obra'n segundo lugar os a(ado la metodología a seguir para evaluar estaspresiones según la norma DIN 18218que es la que m"s se suele usar en estos
casos
!"I!#$%& '(NDI'I(N!N)%& D% $! *"%&I(N D%$ +(",I-(N%on varias) a modo indicativo se tienen*
• +elocidad Ascendente ele Hormigonado
Cuanto m"s r"pido ascienda el hormigón ma$or ser" el espesor de ste que a-n no
ha fraguado 'sta #ona no fraguada presenta un estado semil.quido con una le$
creciente de presiones proporcionales al peso espec.fico $ a la profundidad, le$creciente hasta que no alcance la #ona fraguada /#ona de presión m"s o menos
constante
'sta #ona fraguada se presenta a una profundidad proporcional a la velocidad
ascendente del hormigón
*or lo tanto a ma.or velocidad ascendente del hormigón/ ma.or presiónejercida/ . viceversa0
• emperatura de raguado
3 os procesos qu.micos de fraguado del fraguado se ralenti#an al descender latemperatura, o que es lo mismo, se prolonga el tiempo de fraguado, $ en
consecuencia ma$or es la profundidad a la que el hormigón comien#a a fraguar $ a
adquirir presión constante por lo que se produce el mismo fenómeno que con la
variable anterior
!l descender la temperatura de fraguado aumenta la presión del hormigón/ .viceversa0
'n función de los vibradores utili#ados este efecto ser" de ma$or o menor cuant.a
• 4osificación ele Cemento
%eg-n los estudios e&perimentales se deduce que a ma$or dosificación de cemento,
ma$or empuje hori#ontal del hormigón
• 3os Aditivos
%e ha observado e&perimentalmente que aireantes no influ$en en los empujes de
manera sensible $ en cambio, el uso de plastificantes provoca claros aumentos de
presión
• 3os Aridos
%eg-n se ha observado e&perimentalmente, una <ranulometr.a 4iscontinua
presenta un claro aumento de la presión
,%)(D($(-! *!"! (#)%N%" $! $%3%& D% *"%&I(N%& D%$ +(",I-4N5"%&'( &%-6N $! N(",! DIN 18218'sta norma se suele usar com-nmente, supongo que es por que la ma$or.a de los
encofrados usados en 'spa(a se fabrican en Alemania 4e todos modos, al final del
post os adjunto mas normas que se pueden seguir para evaluar este empuje
3as hipótesis que usa esta normativa 45= son las siguientes*
a ama(o m"&imo del "rido* >? mm
b 'ncofrados verticales con una desviación m"&ima de@ B respecto a la vertical
Dicha normativa considera inicialmente una le. de empujes hidrostática7%g9: siendog la densidad del hormigón; hasta un valor de presión má:ima<*m=/ en cu.o momento la le. es constante con dicha presión 7*m;0 ! unaprofundidad de >9 7siendo la velocidad ascendente del hormigón en m?h; lapresión má:ima desaparece al estar el hormigón suficientemente fraguado
como para no empujar0
3a profundidad a la que desaparece el empuje /G+ es mu$ importante para, por
ejemplo, trabajar con encofrados desli#antes
3a presión m"&ima 7m viene dada en la siguiente tabla*
Cuanto m"s r"pido ascienda el hormigón ma$or ser" el espesor de ste que a-n no ha
fraguado 'sta #ona no fraguada presenta un estado semil.quido con una le$ creciente de
presiones proporcionales al peso espec.fico $ a la profundidad, le$ creciente hasta que no
alcance la #ona fraguada /#ona de presión m"s o menos constante
'sta #ona fraguada se presenta a una profundidad proporcional a la velocidad ascendente
del hormigón
*or lo tanto a ma.or velocidad ascendente del hormigón/ ma.or presión ejercida/ .
viceversa0
• emperatura de raguado
3 os procesos qu.micos de fraguado del fraguado se ralenti#an al descender la temperatura,o que es lo mismo, se prolonga el tiempo de fraguado, $ en consecuencia ma$or es la
profundidad a la que el hormigón comien#a a fraguar $ a adquirir presión constante por lo
que se produce el mismo fenómeno que con la variable anterior
!l descender la temperatura de fraguado aumenta la presión del hormigón/ .
viceversa0
• 4ocilidad del Hormigón /cono de Abrams
A ma$or docilidad, menor ser" el talud natural) esto se traduce en un ma$or coeficiente de
empuje activo /relación entre el empuje hori#ontal $ el peso de un volumen considerado, $
por lo tanto ma$or presión
*or lo tanto al aumentar el cono de !rams/ ma.or presión/ . viceversa0
• 5nclinación de la %uperficie 'ncofrante
eniendo en cuenta que el coeficiente de empuje activo 6a del hormigón depende de la
inclinación del paramento encofrante, se comprueba que este es ma$or en superficies
encofrantes con hormigón gravitando sobre ellas que encaso contrario
• 'fecto %ilo /frecuente en pilares de edificación $ muros de poco espesor de elevada
relación 7%
%i tenemos una sección 9%: a encofrar con un per.metro 97: que encierra a dicha sección, el
9efecto %ilo: se basa en una reducción de presión que surge al plantear el equilibrio de
fuer#as verticales en un volumen cualquiera de hormigón entre dos niveles de profundidad
's evidente que las fuer#as orientadas hacia arriba comien#an a ser de relativa importancia
al crecer la relación 7%/ej pilares normales de edificación u obra civil %e deduce pues
que a ma$or relación 7%, la componente vertical total /que en nuestros casos siempre es
hacia abajo, se reduce 4e modo que al aplicarle el coeficiente de empuje activo resulta
uan presión hori#ontal inferior ; a la inversa respecto al factor 7%
• 7rofundidad de +ibrado
7arece lógico pensar que en las #onas vibradas al carecer pr"cticamente de cohesión el
hormigón, la le$ de presiones e&istente en dicha #ona es la hidrost"tica) por lo que se
deduce que a ma.or profundidad de virado/ ma.or empuje . viceversa0
• recuencia del +ibrador /en vibración e&terior
3a estructura encofrante como tal, tiene una frecuencia natural base %e intu$e que cuanto
m"s se apro&imen entre s. dicha frecuencia $ la de los vibradores utili#ados, ma$or ser" elriesgo de ma$ores deformaciones por efectos de resonancia 3o que se corresponde desde
el punto de vista de un an"lisis est"tico con ma$ores presiones /lo que se viene utili#ando
como factor de amplificación din"mico
• 7otencia del +ibrador
A pie de obra se percibe claramente en la fase de compactación del hormigón el efecto del
vibrador sobre el encofrado a travs de la vibración de ste 'sto es como consecuencia de
la energ.a transmitida a travs de un frente de ondas que queda amortiguado en parte por el
hormigón, transmit.endose el resto por el encofrado hasta los puntos de sustentación del
mismo
'n función de los vibradores utili#ados este efecto ser" de ma$or o menor cuant.a
• 4osificación del Cemento
%eg-n los estudios e&perimentales se deduce que a ma$or dosificación de cemento, ma$or
empuje hori#ontal del hormigón
• 3os Aditivos
%e ha observado e&perimentalmente que aireantes no influ$en en los empujes de manera
sensible $ en cambio, el uso de plastificantes provoca claros aumentos de presión
• 3os Aridos
%eg-n se ha observado e&perimentalmente, una <ranulometr.a 4iscontinua presenta un
%i no se cumplen las hipótesis de partida de la norma, se deben hacer las siguientes
correcciones*
Influencia de la )emperatura del +ormigón 5resco
E %i la temperatura del hormigón fresco e&cede de I 1 BC*
%e puede reducir la presión un ? Jpor cada BC sin e&ceder un m"&imo de un ?0J siempre$ cuando la temperatura del hormigón permane#ca m"s o menos constante