DETERIORO DEL HORMIGÓN SOMETIDO A CICLOS DE HIELO-DESHIELO EN PRESENCIA DE CLORUROS

H. L. Romero1, M. J. Casati2, J. C. Gálvez1, M. Molero3, M. G. Hernández3

RESUMEN

ABSTRACT

PALABRAS CLAVE:

1. INTRODUCCIÓN

Anales de Mecánica de la Fractura 28, Vol. 2 (2011)

669

2. CAMPAÑA EXPERIMENTAL

2.1. Materiales

Tabla 1. Dosificación de las mezclas.

Tabla 2. Resultados de los ensayos de caracterización de los hormigones en estado fresco.

2.2. Procedimiento de ensayo

-30

-20

-10

0

10

20

30

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Tem

per

atu

ra (

ºC)

Tiempo (h)

Figura 1. Curva de temperatura para un ciclo H-D.

Figura 2. Probetas de hormigón durante el ensayo.

Anales de Mecánica de la Fractura 28, Vol. 2 (2011)

670

2.3. Medida del deterioro con galgas extensométricas y velocidad ultrasónica

h1h2

Figura 3. Sensores de humedad y temperatura.

Figura 4. Bandas extensométricas.

Figura 5. Transductores VPU.

3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN

3.1. Propiedades mecánicas y físicas

Tabla 3. Resultados de los ensayos de caracterización de los hormigones en estado endurecido.

45 30 30 45

15 25 35

(mm)

Anales de Mecánica de la Fractura 28, Vol. 2 (2011)

671

3.2. Descascarillamiento

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

0 5 10 15 20 25 30

H1

H2

1,5 kg/m2

Des

casc

arill

amie

nto

(kg

/m2 )

Número de ciclos de hielo-deshielo

0,05

0,88

3,23

0,04 0,100,100,01

Hormigón con aditivoaireante (H1)

Hormigón sin aditivo aireante (H2)

Figura 6. Resultados del ensayo de resistencia al hielo-deshielo (descascarillamiento).

Figura 7. Aspecto de la superficie de los hormigones antes y después de 28 ciclos de hielo-deshielo.

3.3. Humedad y temperatura

-30

-20

-10

0

10

20

30

0 1 2 26 27 28

H1 (b)H1 (a)

CámaraH2 (d)

H2 (c)

Tem

per

atu

ra (º

C)

Número de ciclos de hielo-deshielo

Temperatura en lacámara climática

Figura 8. Temperatura medida dentro de la cámara climática y en el interior de las probetas de hormigón.

80

85

90

95

100

105

3 6 9 12 15 18 21 24 27

Hu

med

ad (

%)

Número de ciclos de hielo-deshielo

Variación de la humedad en el hormigón sin aditivo aireante (H2)

Variación de la humedad en elhormigón con aditivo aireante (H1)

Figura 9. Curva de humedad durante los ciclos (CHD).

Anales de Mecánica de la Fractura 28, Vol. 2 (2011)

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3.4. Deformación.

-400

-200

0

200

400

600

800

1000

1200

0 4 8 12 16 20 24 28

H2 (Medio)H2 (Arriba)H1 (Medio)H1 (Arriba)

Def

orm

ació

n (

m/m

)

Número de ciclos de hielo-deshielo

Hormigón con aditivo aireante (H1) Ubicación: Arriba (h

2)

Hormigón con aditivo aireante (H1) Ubicación: Medio (h

1)

Hormigón sin aditivo aireante (H2)Ubicación: Medio (h

1)

Hormigón sin aditivo aireante (H2) Ubicación: Arriba (h

2)

Figura 10. Deformación de la superficie de las probetas de hormigón durante los CHD.

-300

-200

-100

0

100

200

300

400

-25 -20 -15 -10 -5 0 5 10 15 20 25

1er Ciclo - Congelación1er Ciclo - Descongelación2º Ciclo - Congelación2º Ciclo - Descongelación

3er Ciclo - Congelación3er Ciclo - Descongelación4º Ciclo - Congelación4º Ciclo - Descongelación

Def

orm

ació

n (

m/m

)

Temperatura en la cámara climática (ºC)

1er ciclo

4º ciclo

1er ciclo

4º ciclo

DescongelaciónCongelación

Deform

aciónresidual

Figura 11. Deformación de la superficie de una probeta del hormigón H2 en función de la temperatura.

3.5. Velocidad de pulso ultrasónico.

4,1

4,2

4,3

4,4

4,5

4,6

4,7

4,8

4,9

0 5 10 15 20 25 30

Vel

oci

dad

de

Pu

lso

Ult

rasó

nico

(km

/s)

Número de ciclos de hielo-deshielo

Hormigón con aditivo aireante (H1)

Hormigón sin aditivo aireante (H2)

Máxima Temperatura (Descongelamiento)

Mínima Temperatura (Congelamiento)

Figura 12. Velocidad de pulso ultrasónico a través de las probetas de hormigón durante los CHD.

4. CONCLUSIONES

Anales de Mecánica de la Fractura 28, Vol. 2 (2011)

673

94

95

96

97

98

99

100

0 5 10 15 20 25 30

RU

PTT

(%

)

Número de ciclos de hielo-deshielo

Hormigón con aditivo aireante (H1)

Hormigón sin aditivo aireante (H2)

Figura 13. Módulo dinámico de elasticidad del hormigón durante los ciclos de hielo-deshielo.

AGRADECIMIENTOS

REFERENCIAS

Proceedings of Highway Research Board

Proceedings of Highway Research Board

Journal of the American Ceramic Society

Materials and Structures

J Colloid Interface Sci

Durability of concrete in cold climates.

Ensayos de hormigón endurecido. Parte 9. Resistencia al hielo-deshielo, pérdida de masa superficial.

Ultrasonics

Cement and Concrete Composites

Advanced Cement Based Materials

Proceedings of the international RILEM workshop on frost damage in concrete.

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