Inve mem 2011_105851
6
DETERIORO DEL HORMIGÓN SOMETIDO A CICLOS DE HIELO-DESHIELO EN PRESENCIA DE CLORUROS H. L. Romero 1 , M. J. Casati 2 , J. C. Gálvez 1, M. Molero 3 , M. G. Hernández 3 'HSDUWDPHQWR GH ,QJHQLHUtD &LYLO &RQVWUXFFLyQ (76 GH ,QJHQLHURV GH &DPLQRV &DQDOHV \ 3XHUWRV 8QLYHUVLGDG 3ROLWpFQLFD GH 0DGULG & 3URIHVRU $UDQJXUHQ VQ 0DGULG (VSDxD (PDLO KHFWRUURPHUR#FDPLQRVXSPHV (PDLO MFJDOYH]#FDPLQRVXSPHV 'HSDUWDPHQWR GH 9HKtFXORV $HURHVSDFLDOHV (8,7 $HURQiXWLFD 8QLYHUVLGDG 3ROLWpFQLFD GH 0DGULG 3OD]D &DUGHQDO &LVQHURV 1 0DGULG (VSDxD (PDLO PDULDMHVXVFDVDWL#XSPHV &HQWUR GH $F~VWLFD \ (YDOXDFLyQ 1R 'HVWUXFWLYD &$(1' &6,&830 $UJDQGD GHO 5H\ 0DGULG (VSDxD (PDLO PROHUR#FDHQGXSPFVLFHV (PDLO PDUJDULWDJRQ]DOH]#FDHQGXSPFVLFHV RESUMEN (O GHWHULRUR GHO KRUPLJyQ SRU FLFORV KLHORGHVKLHOR HQ SUHVHQFLD GH VDOHV IXQGHQWHV HV FDXVD IUHFXHQWH GH SUREOHPDV HQ ORV SXHQWHV H LQIUDHVWUXFWXUDV HQ ORV SDtVHV HXURSHRV /D UHVLVWHQFLD GHO KRUPLJyQ IUHQWH D HVWH DWDTXH VH HYDO~D FRQ OD QRUPD 81(&(1776 (VWD QRUPD HPSOHD XQD VROXFLyQ GH GH 1D&O FRPR PHGLR GH FRQJHODFLyQ (O GHWHULRUR VH PLGH SRU OD SpUGLGD GH PDVD VXSHUILFLDO WUDV FLFORV KLHORGHVKLHOR (VWH SURFHGLPLHQWR GH PHGLGD WLHQH DOJXQRV LQFRQYHQLHQWHV GH RUGHQ SUiFWLFR (VWH DUWtFXOR SURSRQH HYDOXDU HO GHWH ULRUR PHGLDQWH HO LQFUHP HQWR GH GHIRUPDFLyQ FRQ JDOJDV H[WHQVRPpWULFDV \ PHGLDQWH OD PRGLILFDFLyQ GH OD YHORFLGDG GH SXOVRV XOWUDVy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yQ VDOHV IXQGHQWHV GHVFDVFDULOODPLHQWR XOWUDVRQLGRV JDOJDV H[WHQVRPpWULFDV 1. INTRODUCCIÓN (Q SDtVHV FRQ FOLPD FRQWLQHQWDO HO FRQJHO DPLHQWR GHO DJXD HQ ORV SRURV GHO KRUP LJyQ HV FD XVD IUHFXHQWH GH GHWHULRUR GHO KRUPLJyQ (O XVR GH VDOHV IXQGHQWHV SDUD HYLWDU HO K LHOR HQ OD VXS HUILFLH GH ODV HVW UXFWXUDV GH KRUPLJyQ LQWHQVLILFD HO GHWHULRUR GHO PDWHULDO $SDUHFH XQ GHWHULRUR VXSHUILFLDO PDQLIHVWDGR SRU OD JHQHUDFLyQ GH ILVXUDV \ HO GHVSUHQGLPLHQWR GH OiPLQDV OOHJDQGR D H[SRQHU ORV iULGRV JUXHVRV \ SURGXFLHQGR XQD GLVPLQXFLyQ FRQVLGHUDEOH GHO UHFXEULPLHQWR HILFD] GH OD DUPDGXUD (O HIHFWR GH O RV FLFORV GH KLHORGHVKLHOR &+' HV X Q IHQyPHQR FRPSOHMR TXH KD VLGR HVWXGLDGR GHVGH KDFH DxRV SHUR TXH DXQ QR KD VLGR FRPSOHWDPHQWH H[SOLFDGR (O WUDEDMR GH DOJXQRV LQYHVWLJDGRUHV >@ KD SHUPLWLGR HVWDEOHFHU ODV SUL QFLSDOHV WHRUtDV VREUH ORV PHFDQLV PRV GH FRQJHODPLHQWR UHIHULGDV D ORV PRYLPLHQWRV GH O DV VROXFLRQHV FRQWHQLGDV HQ O RV SRURV \ VX FDPELR GH Anales de Mecánica de la Fractura 28, Vol. 2 (2011) 669
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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)
672
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.
Anales de Mecánica de la Fractura 28, Vol. 2 (2011)
674
