BACHEADORA AUTOPROPULSADA

La empresa Amey ha diseñado un sistema de bacheado de carreteras mediante la colocación de un brazo robótico sobre un camión con tolva de áridos y ligante, con lo que se consigue reparar un bache en menos de dos minutos.

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Con este innovador sistema, se consigue por un lado, ejecutar tareas de mantenimiento sin afectar negativamente en la circulación de vehículos, así como reducir de forma considerable el tiempo dedicado en la reparación.

En el siguiente vídeo se detalla un procedimiento similar:

 

http://youtu.be/0hnz66u5LNEFuente: http://www.theconstructionindex.co.uk/news/view/ameys-patchers-fix-potholes-in-two-minute-drive-by

COMPORTAMIENTO DEL HORMIGÓN SEGÚN LA TEMPERATURA. HORMIGONADO EN TIEMPO FRÍO

Desde el punto de visto de la construcción de obras de hormigón, se entiende por tiempo frío el periodo durante el cual la temperatura medio baja por debajo de los 5ºC durante tres días consecutivos. Como indicador también inferior a 4ºC a las nueve de la mañana hora solar, debe entonces suponerse que durante las 48 horas siguientes la temperatura puede alcanzar valores inferiores a 0ºC. En estas condiciones se suele paralizar el hormigonado.

Efectos del tiempo frío.

Entre otros factores, es preciso tener en cuenta las características del hormigón en el momento de la helada, si está expuesta o protegida y la forma y espesor de la estructura afectada.

Fraguado y resistencia del cemento según la temperatura
Temperatura (ºC) Fraguado (h) Resistencia a compresión
Comienzo Final 1 día 2 días
20º 3 6 110 230
7 15 20 70

El fraguado y el endurecimiento se detienen hacia los 2ºC pudiendo reanudarse posteriormente cuando las temperaturas aumenten.

Pueden presentarse dos situaciones diferenciadas:

1.- La temperatura permanece por encima de los 0ºC

Si la duración del tiempo frío es prolongada, el hormigón no protegido perderá una parte del agua libre por evaporación antes de su endurecimiento, siendo éste muy lento. La evaporación se acelera en presencia de viento seco y fuerte. En circunstancias extremas, puede verse incluso comprometida la hidratación del cemento.

La cara del hormigón en contacto con el medio ambiente puede quedar porosa, con una débil resistencia, existiendo el riesgo de fisuración externa e interna por gradiente térmico.

2.- La temperatura desciende por debajo de 0ºC

Parte del agua libre de amasado se congelará tendiente otra parte a desplazarse desde el interior de la pieza hacia la cara expuesta, de tal forma que la parte superficial poseerá una capa más rica en agua que puede a su vez helarse. Podemos imaginar tres situaciones diferentes:

a) La helada se produce antes del fraguado. El agua de amasado se transforma en hielo sin ninguna destrucción en una masa todavía sin cohesión interna. Como única precaución anotaremos el volver a vibrar el hormigón si queremos salvaguardar su compactación inicial.

b) La helada se produce después del comienzo de fraguado y actúa sobre un hormigón que sólo ha podido desarrollar débiles resistencias mecánicas. La expansión producida al helarse el agua, conllevará la destrucción irreversible de las primeras ligazones cristalinas y desorganizará su estructura. Cuando llegue el deshielo subsistirá en la masa una fuerte porosidad interna, una falta de adherencia entre los áridos y la pasta de cemento y una red más o menos importante de microfisuración.

A consecuencia de lo anterior, las resistencias mecánicas se verán afectadas con una fuerte bajada y el hormigón deberá ser destruido y reemplazado.

c) La helada acontece después del fraguado y actúa sobre un hormigón que presenta ya una estructura rígida. Generalmente no se producirán consecuencias nefastas a condición de que el hormigón posea:

i.      Una relación A/C en el momento de la helada inferior a un cierto valor. Es evidente que un contenido de agua elevado someterá al hormigón a fuertes solicitaciones internas.

 ii.      Una resistencia mecánica suficiente. Se suele dar la cifra de 5 Mpa o 51 Kg/cm2, como valoren comprensión. Para un cemento Portland 350 con una dosificación media de 350 Kg/m3, este valor se alcanza después de 12 a 20 horas con una temperatura exterior de 5ºC, cuando la temperatura se eleva.

iii.      Finalmente es preciso que no se produzcan grandes diferencias de temperatura entre las superficies expuestas del hormigón. Un ejemplo clásico es el gradiente térmico entre caras exteriores y el centro de la masa. Si éste es elevado se producirán retracciones diferenciales, provocando fisuras de origen térmico.

Temperatura de la masa de hormigón

La temperatura de la masa depende en principio de varios condicionantes, mencionemos los siguientes:

  • El tipo de cemento y los aditivos eventualmente utilizados.
  • La pérdida de calor entre el momento del amasado y el final de la compactación.
  • Las dimensiones de la pieza a hormigonar.
  • La intensidad del frío y la acción simultánea o no del viento.

Preparativos en tiempo frío.

a)      Empleo de cementos adecuados.

Dadas las grandes diferencias existentes en las primeras resistencias mecánicas de los diferentes tipos de cementos, sobre todo con bajas temperaturas, la elección deberá estar basada en los principios siguientes:

  • Cemento de fabricación reciente que llevan muy poco tiempo almacenados en obra.
  • Cementos con contenidos elevados de silicatos tricálcico y aluminato tricálcico, de esta forma el fraguado y primer endurecimiento serán más rápidos.
  • Cementos con mayor finura de molido, dato que prácticamente las resistencias iniciales son proporcionales a ellas.
  • Cementos de categoría superior.
  • Cementos aluminosos, ya que son menos sensibles que el Portland a bajas temperaturas.

b)      Aumento de la dosificación del cemento por m3 de hormigón.

Las dosificaciones en cemento pueden ser más ricas de forma que se obtengan mayores resistencias iniciales y desprendimientos de calores de hidratación más elevados. Se suelen utilizar porcentajes del orden del 20% por exceso sobre la dosificación de cemento en tiempo normal.

c)       Empleo de una baja relación A/C.

Dado que el peligro de que se hiele el hormigón fresco es tanto mayor cuanta más agua contiene es aconsejable, para la misma dosificación de cemento, reducir la relación A/C tanto como sea posible, es decir, emplear mezclas más secas compatibles con la puesta en obra.

d)      Utilización de aditivos.

Los empleados en tiempo frío son normalmente productos que modifican la velocidad de hidratación de los constituyentes del cemento. De esta forma aceleran el fraguado y endurecimiento y correlativamente el calor desarrollado.

e)      Calentamiento de la masa de hormigón.

Se pueden calentar:

  • Los componentes del hormigón.
  • El hormigón durante el transcurso del amasado.
  • El hormigón después del amasado en cubilotes especiales.
  • El hormigón después de su puesta en obra en los encofrados, por aportación interna o externa de calor.

Se hace hincapié en la importancia de evitar gradientes de temperatura demasiado elevados, que tendrían lugar en los casos de puesta en obra de hormigón demasiado caliente. Las diferencias de temperatura en el transcurso de su enfriamiento provocarían esfuerzos térmicos con el peligro de una aparición de fisuración.

Cuando la aportación de calor eleva la temperatura del hormigón por encima de 20ºC, se necesita una cantidad suplementaria de agua no desdeñable a fin de conservar su plasticidad inicial hasta el inicio de su puesta en obra.

f)       Preparativos previos al vertido.

  • Eliminar todo rastro de nieve y hielo en los tajos, encofrados y armadura.
  • Proteger las zanjas y soleras con materiales aislantes.
  • Si se utilizan en obra fundentes químicos contra la nieve y el hielo, como cloruro cálcico o mezclas con cloruro cálcico, evitar su contacto directo con el agua o los áridos para la fabricación del hormigón, no utilizarlos en las zanjas o solera que van a ser rellenadas posteriormente.
  • Reducir la distancia entre la central de fabricación y el lugar en obra.
  • Transportar rápidamente los máximos volúmenes posibles de hormigón.
  • No dejar demasiado tiempo el hormigón en el cubilote.
  • En el caso de hormigón bombeado, proteger mediante aislamiento térmico los tendidos de tuberías.

Fuente: Universidad de Extremadura

Fuente imagen: www.enriquealario.com

COMPORTAMIENTO DEL HORMIGÓN SEGÚN LA TEMPERATURA. HORMIGONADO EN TIEMPO CALUROSO

Comportamiento del hormigón según la temperatura

La curva de endurecimiento o resistencia-tiempo de un hormigón dependen de diversos factores, mencionamos entre otros la temperatura y humedad relativa ambiental, la dosificación, el tipo de cemento, la relación A/C y la temperatura de los distintos componentes.

Para poder establecer unos diagramas comparativos vamos a fijar en lo sucesivo una definición, un tanto aleatoria, del hormigón fresco, diciendo que se encuentra en este estado durante el tiempo transcurrido desde que se amasa, hasta que tras la puesta en obra, fraguado y endurecido, llega a obtener las características propias de un hormigón idéntico al nuestro en cuanto a materiales y dosificación, pero que tiene una edad de 28 días y has sido curado a 20ºC.

En la mayor parte de los cementos corrientes el fraguado y endurecimiento prácticamente se para hacia los 2ºC, ahora bien, si se ha completado el proceso de fraguado y primer endurecimiento de tal forma que el hormigón resista la acción helada el proceso de endurecimiento volverá a ponerse en marcha desde el momento en que aumente la temperatura por encima de 0º C. Esto justifica que las heladas sean más perjudiciales cuanto más cerca se produzca de la puesta en obra del hormigón.

Con altas temperaturas el fenómeno es a la inversa, acelerándose el proceso de fraguado y endurecimiento acompañado de una fuerte evaporación del agua que, en condiciones extremad de soleamiento y viento, pueden restar la necesaria para completar el proceso, además, de encontrarnos con un mayor peligro de fisuración por retracción, afectando a la durabilidad del hormigón.

 

Curado del hormigón.

El cemento es un conglomerado hidráulico y por lo tanto de fraguado y endurecimiento en presencia de agua y por el agua. Pero no es el único elemento catalizador de las reacciones químicas y fenómenos de hidratación del fraguado. La humedad relativa y la temperatura son también elementos catalizadores del proceso de fraguado y endurecimiento.

En realidad, la cantidad de agua necesaria para la hidratación del cemento es baja, bastando con relaciones A/C de 0,15 a 0,25, inferiores a las normales empleadas en el amasado del un hormigón; pero este exceso de agua, necesario para la trabajabilidad de la mezcla disminuye por:

a)     La necesidad de mojar los áridos.

b)     El efecto de una baja humedad relativa.

c)     Una temperatura ambiente superior a la masa del hormigón.

d)     Una superficie expuesta a una combinación de viento seco y temperatura calurosa.

e)     Combinación de las anteriores.

 

Hormigonado en tiempo caluroso.

Se refiere al hormigonado frente a una combinación de alta temperatura y baja humedad relativa, que puede ser aún más desfavorable si se une a la acción del viento. Concretamente el hormigonado no debe realizarse por encima de los 35º o 40º de temperatura ambiente.

Efectos del tiempo caluroso:

  • Incrementos en la dosificación de agua para la misma consistencia.
  • Variaciones rápidas de la misma por la acelerada evaporación del agua de amasado.
  • Fraguado acelerado.
  • Por lo anterior, dificultades para la puesta en obra, acabado y curado.
  • Incrementos de la retracción en las primeras edades.
  • Mayores cambios dimensionales durante el enfriamiento del hormigón endurecido.
  • Dificultades en el control de aire ocluido.
  • Mayor tendencia a la fisuración y afogarado.
  • Disminución de la resistencia por aparición de huecos capilares debido a la evaporización.
  • Aumento de la permeabilidad.
  • De todo lo anterior, disminución de la durabilidad.

Preparativos en tiempo caluroso.

Puesta en obra:

  • Utilizar durante el amasado agua fría o con trozos de hielo.
  • Puesta en obra rápida
  • Juntas de trabajo localizadas y preparadas.
  • Hormigoneras, tuberías, áridos y equipos fuera del efecto de las radiaciones solares.
  • Comenzar el hormigonado a media tarde.

Para el curado:

  • Tejadillos móviles.
  • Hojas de plástico.
  • Esteras de paja permanentemente húmedas.
  • Capas de arena permanentemente húmedas.
  • Inmersión en agua, típico de la prefabricación junto con el curado al vapor.
  • Películas de curado a base de resinas.
  • Utilizar preferentemente el encofrado de madera sobre el metálico y regarlos sin permitir su secado.
  • Regado continuo de la superficie del hormigón.

 Curado por aportación de humedad mediante riego del hormigón.

En climas secos y calurosos podemos establecer las siguientes hipótesis entre la temperatura ambiente y la del hormigón, comprobándolas para una mayor seguridad mediante lecturas diarias.

Al reinicio de las obas por la mañana la temperatura del hormigón  es inferior a la del aire, pese al enfriamiento de éste durante las horas nocturnas. Si se dan estas condiciones y al hormigón lo mantenemos en un ambiente saturado de humedad por riego de su superficie, el agua rellenará muy bien sus poros y capilares, actuando profundamente en su masa.

Durante las horas de mayor soleamiento podemos suponer dos casos:

a)     La temperatura del aire es superior a la del hormigón

b)     La temperatura del aire es inferior a la del hormigón.

La diferencia entre ambos supuestos estriba en la mayor penetración de la humedad en la masa del hormigón para el caso a), sin embargo, el factor predominante en ambos, es la poca duración de este por la rápida evaporación debida a la alta temperatura ambiente y del conglomerante.

Al atardecer el descenso de la temperatura ambiente, es más rápido que el enfriamiento del hormigón, por lo que éste, suele estar más caliente. En un ambiente saturado de humedad del hormigón absorberá peor el agua, pero su efecto le durará más tiempo.

 

Fuente: Universidad de Extremadura