1. Reómetro de hormigón fresco caracterizado por comprender:- una cubeta (1) contenedora de hormigón,

cubierta por una tapa (2) superior con una abertura (3),- un eje (4) que atraviesa la tapa (2) superior a través de la abertura- una paleta (5) dispuesta en el interior de la cubeta (1), fijada al eje (4) por un portapaletas (6),- un motorreductor (1) de accionamiento de la paleta, dispuesto exteriormente sobre la tapa (2) superior de la cubeta (1),- un sensor (6) vinculado al eje (4),- un dispositivo de seguridad (9) por enclavamiento dispuesto en la superficie superior de la cubeta (1),- una guía de alineación (10) tapa-cubeta,- medios de nivelación de la cubeta dispuestos en la base de la cubeta, y- medios de control y accionamiento del equipo.2. Reómetro de hormigón fresco según reivindicación 1 caracterizado porque los medios de nivelación de la cubeta son tres tornillos regulables (11) y un sensor de nivel (12).3. Reómetro de hormigón fresco según reivindicaciones 1 y 2 caracterizado porque los medios de control y accionamiento del equipo son un cuadro de control (13) que comprende un autómata programable externo que comprende una llave de encendido y apagado, una llave de control automático o manual, un regulador de la velocidad de giro del eje, botones de arranque y paro, una seta de parada de emergencia, y una pantalla capaz de grafiar en diversos formatos los parámetros que mide o regula el autómata.4. Reómetro de hormigón fresco según reivindicación 2 caracterizado porque el cuadro de control está dispuesto junto al reómetro, al que se une mediante una manguera de cables flexible

Reómetro de hormigón fresco.

Campo de la invención

La presente invención se engloba dentro del campo de la industria del hormigón, y más en concreto, en reómetros de hormigón fresco.

Antecedentes de la invención

Los avances que se están produciendo en la industria del hormigón preparado, desde los puntos de vista del diseño, las resistencias, la durabilidad y la colocación, tienen como consecuencia la obtención de hormigones que ofrecen cada vez mejores prestaciones.

Es usual el empleo de mezclas para preparar hormigones de altas resistencias iniciales a corta edad, así como las destinadas a la fabricación de hormigones de elevadas resistencias a la edad de 28 días prescrita por la Instrucción EHE. Este tipo de mezclas exigen dotaciones elevadas de cemento y bajas relaciones agua/cemento (A/C), por lo que, adicionalmente, favorecen el cumplimiento de los requisitos de durabilidad frente al amplio abanico de exposiciones establecido para catalogar la agresividad ambiental.

Un aspecto, no obstante, debe ser especialmente estudiado al diseñar estos hormigones. Su trabajabilidad en estado fresco resulta esencial para asegurar la facilidad de colocación en las piezas y elementos construidos, aspecto esencial para garantizar las prestaciones descritas puesto que garantiza un hormigón homogéneo (sin segregaciones) y compacto (sin coqueras, merced al vibrado). En general debe alcanzarse un compromiso en el diseño de las mezclas que concilie los distintos objetivos buscados.

En el trabajo cotidiano con el hormigón fresco es necesario añadir otra condición, requerida por la capacidad tecnológica, que exige el mantenimiento en el tiempo de esa trabajabilidad.

En la normativa española la valoración de la trabajabilidad, salvo para los hormigones autocompactantes, se realiza a través de la medida de la consistencia según el ensayo del Cono de Abrams. Las instrucciones españolas que precedieron a la EHE-08 establecían la medida de la consistencia (a través del cono de Abrams), adicionalmente, como un método indirecto de contrastar la cantidad de agua que un hormigón incluía, parámetro vital a la hora de desarrollar su resistencia. No debe olvidarse, no obstante, que la tecnología actual cuenta, afortunadamente, con la posibilidad de emplear aditivos capaces de modificar la consistencia. En efecto, los aditivos actuales permiten desarrollar hormigones con elevados contenidos de cemento y bajas relaciones A/C, presentando éstos trabajabilidad suficiente para ser colocados.

La medida de la consistencia mediante el cono de Abrams resulta claramente insuficiente, aunque dada su simplicidad sea la única contemplada por la EHE para la medida de las características reológicas del hormigón fresco. Esta cuestión se puede explicar con sencillez relativa, y coinciden en esta apreciación todos los investigadores en el campo del hormigón. Numerosos modelos teóricos y ensayos se han desarrollado con el objetivo de determinar con precisión la trabajabilidad. Entre los modelos, destaca por su sencillez el de Bingham, que caracteriza las características reológicas del hormigón fresco mediante dos parámetros: el esfuerzo de cizalla umbral τ₀, yield stress en terminología inglesa, a veces traducido como tensión límite o umbral de fluencia) y la viscosidad plástica (μ, plastic viscosity en terminología inglesa). Cuando se realiza el ensayo del cono de Abrams se mide lo que desciende la superficie superior del cono, pero tan importante es esa medida como la velocidad a la que lo hace. Pues bien, el descenso del cono está relacionado con τ₀ y la velocidad con μ, parámetro este último que el ensayo normativo del cono no es capaz de captar. Entre los ensayos desarrollados para captar ambas propiedades destacan el "slump flow" o los asociados a aparatos específicos, conocidos como reómetros, que haciendo girar el hormigón fresco determinan sus propiedades dinámicas.

La pérdida de trabajabilidad del hormigón fresco con el paso del tiempo desde su fabricación también se acota a través del ensayo del Cono de Abrams, y plantea los mismos o aún mayores problemas que los referidos al sumarse la nueva variable "tiempo". Además, la imprecisión del Cono es más acusada para hormigones con consistencias elevadas.

Desde el punto de vista práctico, es muy frecuente, en las obras, observar cómo hormigones de igual consistencia (entendida por igualdad en la medida del asentamiento) presentan diferente trabajabilidad, o, en otras palabras, dos hormigones que tiene el mismo comportamiento en reposo son diferentes en cuanto se les somete a movimiento.

Caracterizar el hormigón fresco desde un punto de vista reológico es, por lo tanto, necesario para dar respuesta a las condiciones de trabajabilidad del mismo. Por ello se plantea la necesidad de diseñar un equipo de ensayo que proporcione información sobre las características reológicas del hormigón fresco.

Existen numerosos estudios sobre el comportamiento reológico del hormigón fresco, que toman como base el modelo por Bingham y describen un comportamiento newtoniano del mismo cuando el hormigón es sometido a movimiento.

La investigación de la mayor parte de estos estudios, se realizan a escala de laboratorio, e intentan determinar esencialmente dos parámetros reológicos:

- La viscosidad plástica del hormigón

- La tensión umbral de fluencia

Descripción de la invención

La invención se refiere a un reómetro portátil o equipo portátil de control de la reología del hormigón fresco que comprende:

- una cubeta contenedora de hormigón, cubierta por una tapa superior con una abertura,

- un eje que atraviesa la tapa superior a través de la abertura

- una paleta dispuesta en el interior de la cubeta, fijada al eje por un portapaletas que consigue que eje y paleta giren solidariamente,

- un motorreductor de accionamiento de la paleta, dispuesto exteriormente sobre la tapa superior de la cubeta, que hace girar el eje a velocidades variables,

- un sensor vinculado al eje capaz de medir el par torsor que se desarrolla en el eje al mover las paletas el hormigón de la cubeta,

- un dispositivo de seguridad por enclavamiento dispuesto en la superficie superior de la cubeta para impedir el giro del eje y la paleta si la tapa de la cubeta no está colocada,

- una guía de alineación tapa-cubeta, que asegura el perfecto encaje entre ambos elementos,

- Medios de nivelación de la cubeta dispuestos en la base de la cubeta, y

- Medios de control y accionamiento del equipo.

Todos los equipos de medida de parámetros reológicos del hormigón similares intentan adquirir los valores de tensión de corte relacionadas con valores de gradientes de velocidad de giro, este equipo presenta como diferencia la geometría del recipiente contenedor del hormigón fresco sometido a ensayo y de las palas de mezclado especialmente diseñadas para unos hormigones de tamaño máximo de árido 22 mm.

El adquisidor de datos viene equipado con entradas de corriente en el estándar 0/4 \div 20 mA, además dispone de un puerto USB para almacenamiento de los datos y de un convertidor analógico digital interno que proporciona una elevada precisión de las lecturas.

De esta manera el equipo permite:

- la adquisición del par (momento torsor) para cualquier velocidad de giro, dentro de los límites del motor

- el registro gráfico del par - velocidad de giro de la pala, para determinación de la viscosidad plástica y la tensión de corte umbral,

- el control del ensayo mediante una secuencia de velocidades y tiempos preprogramados, o bien a través de un regulador de velocidad manual.

- adquisición de datos mediante un software actualizable, abierto y reprogramable

- la comparación de los resultados con los disponibles según la normativa española.

El cuadro de control lleva el variador de frecuencia en su interior. El equipo ha de permitir cubrir el mayor espectro posible de tipología de mezclas.

El reómetro de la invención, al igual que otros métodos de ensayo como los utilizados para medir el asiento (cono de Abrams), o los específicos en hormigones autocompactantes (caja en L, anillo J, embudo en V, etc...), permite:

- Obtener datos reológicos, que serían complementarios a los convencionales utilizados en la normativa española.

- Aportar información válida en determinados tipos de hormigón,...

1. Reómetro de hormigón fresco caracterizado por comprender: