Composición de hormigón con contracción reducida.

Una composición de hormigón que comprende:

- un componente aglomerante hidráulico que comprende cemento,

materiales en partículas que tienen un tamaño demenos de 200 μm, y un agente expansivo;

- elementos granulares que tienen un tamaño mayor de 500 μm;

- un agente reductor de la contracción;

- un superplastificante; y

- agua;

en la que la relación de agua a aglomerante hidráulico es de 0,1 a 0,4 en masa, el agente reductor de la contracciónestá presente en de 0,1 a 1,0% en peso del aglomerante hidráulico, y los materiales en partículas están presentesen una concentración de 10 a 50% en peso del aglomerante hidráulico.

Composicion de hormigon con contraccion reducida Campo tecnico La presente invencion se refiere a una composicion de hormigon, y en particular a una composicion de hormigon que 5 se puede emplear en suelos.

Antecedentes tecnicos Las composiciones de mezclas hidraulicas como se usan en hormigones ordinarios se han desarrollado con el tiempo desde el uso de simple OPC (cemento Portland ordinario) a composiciones mas complejas que tambien incluyen materiales puzolanicos como escorias de alto horno granuladas, cenizas volantes, y puzolanas naturales 10 que permiten el uso de menores cantidades de OPC en el hormigon. Estas mezclas influyen en las propiedades del hormigon resultante. Por ejemplo, uno de los problemas en la industria de la construccion es el agrietamiento en las estructuras de hormigon debido a la contraccion por secado. La contraccion por secado ocurre cuando se evapora el agua del hormigon endurecido, como es normal cuando la humedad relativa del medioambiente es menor del 100%. La mezcla hidraulica tambien absorbe el agua del espacio de poros como una parte del endurecimiento hidraulico de 15 la mezcla provocando una contraccion adicional denominada a veces contraccion quimica. La tension interna provocada por esta contraccion puede dar lugar a grietas y otros defectos fisicos y esteticos en la estructura resultante. Como consecuencia es necesario incorporar juntas en las estructuras de hormigon para aliviar las tensiones de traccion que se introducen en la estructura debido a los cambios de volumen relacionados con la contraccion. Las juntas no son agradables esteticamente, y en grandes superficies planas tales como suelos y

fachadas generalmente se desea reducir el numero de juntas necesarias en la estructura.

El hormigon convencional tiene una alta relacion de agua a mezcla hidraulica de mas de 0, 6 para facilitar la colocacion y consolidacion del hormigon. Las consecuencias de este alto contenido de agua son mas baja resistencia a la compresion, resultados mas bajos de resistencia a la abrasion, asi como la mas alta contraccion en el bloque.

Como resultado de la menor resistencia a la compresion, el suelo se tiene que disefar con un grosor incrementado y/o con mas refuerzo de acero para llevar las cargas de trabajo sobre el bloque. El grosor incrementado quiere decir material y coste laboral incrementados para el proyecto.

Como resultado de la menor resistencia a la abrasion, el instalador de hormigon usa una adicion de agregado seco a la superficie del bloque, denominado quot;espolvoreoquot; que se aplica con llana a la superficie para incrementar la resistencia a la abrasion de cargas sobre ruedas. El uso del espolvoreo en seco requiere el coste adicional de estos productos, pero tambien equipo adicional y mano de obra para aplicarlos y extenderlos con la llana sobre la superficie.

Una alternativa a las barras de refuerzo de acero en el bloque es la adicion de fibras de acero directamente al hormigon. Estas fibras reducen el coste y tiempo de instalar el refuerzo en el bloque in situ. Sin embargo hay un tiempo adicional para cargar las fibras en el camion mezclador, las fibras hacen la extension y acabado del hormigon muy dificil, y se requiere un espolvoreo en el acabado del hormigon para empujar hacia abajo las fibras de acero dentro del hormigon lejos de la superficie.

El documento JP 11116315 A describe un mortero fluido que contiene un agente reductor de contraccion y un metodo para producir paneles de hormigon premoldeado de baja contraccion y calibre superligero del mortero. El

nivel deseado de contraccion es 200 micrometros o menos por 100 mm de panel despues de 28 dias. Se ejemplifica la produccion de una muestra que tiene una contraccion de alrededor de 100 micrometros por 100 milimetros (1.000 micrometros por metro, o 1 mm por metro) .

El documento US 2002/117086 A1 describe un hormigon de peso ligero celular que contiene un agente reductor de contraccion (una mezcla sinergica de un aducto de oxialquileno de alquileter y un oxialquilenglicol inferior) . Segun la 45 EN 206-1 el hormigon de peso ligero tiene una densidad por debajo de 2.100 kg/m3. El hormigon de peso ligero celular tambien muestra mucha mayor contraccion por secado que el hormigon normal.

Como resultado se necesita un hormigon que se pueda colocar sin refuerzo de acero o fibras de acero en bloques de suelo en secciones hasta de 20 metros por 20 metros de seccion cuadrada sin grietas o juntas.

Adicionalmente, se necesita un bloque de hormigon reforzado con excelente resistencia de abrasion sin la necesidad 50 de agregado de espolvoreado en seco paleado a la superficie.

Adicionalmente, se necesita un bloque de hormigon reforzado con excelente resistencia a la abrasion de grosor del bloque reducido para una carga designada dada.

Sumario de la invencion Por consiguiente, es un primer objetivo de la invencion proporcionar una composicion de hormigon que comprende:

-un componente aglomerante hidraulico que comprende, cemento, materiales en particulas que tienen un tamafo de menos de 200 !m, y un agente expansivo;

- elementos granulares que tienen un tamafo mayor de 500 !m;

- un agente reductor de la contraccion;

- un superplastificante; y

-agua;

en la que la relacion de agua a aglomerante hidraulico es de 0, 1 a 0, 4 en masa, el agente reductor de contraccion esta presente en de 0, 1 a 1, 0% en peso de aglomerante, y los materiales en particulas estan presentes en una concentracion de 10 a 50% en peso total de aglomerante.

Segun una realizacion particular, los materiales puzolanicos se seleccionan de particulas sinteticas tales como escoria de alto horno molida, cenizas volantes, silice pirogenica y materiales puzolanicos naturales tales como tierra de diatomeas y arcillas o esquistos calcinados o sus combinaciones.

Segun una realizacion particular, el cemento es cemento Portland.

Segun una realizacion particular, el agente expansivo se selecciona de carbonato de magnesio calcinado o carbonato de calcio calcinado o sus combinaciones.

Segun una realizacion particular, el agente expansivo esta presente en una concentracion de 2-10%, preferentemente 3-6% en peso de aglomerante total.

Segun una realizacion particular, el agente reductor de la contraccion es un glicol de bajo peso molecular que tiene la formula CnH2n (OH) 2 en la que 1lt;nlt;10, que es dispersable en agua.

Segun una realizacion particular, el superplastificante se selecciona de condensados de melanina-formaldehido sulfonados (SMF) , condensados de naftaleno-formaldehido sulfonados (SNF) , lignosulfonatos modificados (MLS) , y superplastificantes de copolimero acrilico.

Segun una realizacion particular, los elementos granulares estan presentes en una concentracion de 1, 5 a 6 veces el peso del aglomerante total, preferentemente de 3, 5 a 4, 5 veces el peso de aglomerante total.

Segun una realizacion particular, el cemento esta presente en una concentracion de 215 a 450 kilogramos por metro cubico, preferentemente de 2 0 a 400 kilogramos por metro cubico.

Segun una realizacion particular el aglomerante hidraulico esta presente en una concentracion de 350 a 550 kilogramos por metro cubico, preferentemente de 425 a 475 kilogramos por metro cubico.

Es otro objetivo de la invencion proporcionar un metodo para la preparacion de la composicion de hormigon de la invencion, que comprende una primera etapa de mezcla de los elementos granulares con el aglomerante, una segunda etapa de adicion de agua, una tercera etapa de adicion del aditivo reductor de la contraccion, y una etapa final de adicion del superplastificante.

La invencion se refiere ademas a un objeto de hormigon obtenido por el endurecimiento de la composicion de hormigon de la invencion.

Segun una realizacion particular, dicho objeto de hormigon esta en la forma de un bloque y tiene una dimension maxima de 20 m por 20 m y/o una dimension minima de 5 m por 5 m.

La composicion de la presente invencion es una composicion de hormigon con una disminucion de la relacion w/c con relacion a composiciones de hormigon estandar para incrementar la resistencia de compresion y limitar la contraccion por secado. La composicion comprende adicionalmente un agente expansivo para compensar la contraccion quimica, y un agente reductor de la contraccion para limitar los efectos de la contraccion por secado para conseguir bloques de suelo sin grietas o juntas en secciones cuadradas de hasta 20 metros por 20 metros.

Breve descripcion de los dibujos La Figura 1 muestra el cambio dimensional de un molde de medida de la deformacion en el suelo del ejemplo 1 a continuacion. El tiempo se representa en el eje x (con las fechas indicadas como dia/mes/afo) . El... [Seguir leyendo]

1. Una composicion de hormigon que comprende:

-un componente aglomerante hidraulico que comprende cemento, materiales en particulas que tienen un tamafo de menos de 200 !m, y un agente expansivo;

- elementos granulares que tienen un tamafo mayor de 500 !m;

- un agente reductor de la contraccion;

- un superplastificante; y

-agua;

en la que la relacion de agua a aglomerante hidraulico es de 0, 1 a 0, 4 en masa, el agente reductor de la contraccion esta presente en de 0, 1 a 1, 0% en peso del aglomerante hidraulico, y los materiales en particulas estan presentes en una concentracion de 10 a 50% en peso del aglomerante hidraulico.

2. La composicion de la reivindicacion 1, en la que los materiales en particulas comprenden materiales puzolanicos y/o cargas de caliza.

3. La composicion de la reivindicacion 2, en la que los materiales puzolanicos se seleccionan de particulas sinteticas tales como escoria de alto horno molida, cenizas volantes, silice pirogenica y materiales puzolanicos naturales tales como tierra de diatomeas y arcillas o esquistos calcinados o sus combinaciones.

4. La composicion de una cualquiera de las reivindicaciones precedentes en la que el cemento es cemento Portland.

5. La composicion de una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que el agente expansivo se selecciona de carbonato de magnesio calcinado o carbonato de calcio calcinado o sus combinaciones.

6. La composicion de una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que el agente expansivo esta presente en una concentracion de 2-10%, preferentemente de 3-6% en peso de aglomerante total.

7. La composicion de una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que el superplastificante se selecciona de condensados de melanina-formaldehido sulfonados (SMF) , condensados de naftaleno-formaldehido sulfonados (SNF) , lignosulfonatos modificados (MLS) , y superplastificantes de copolimero acrilico.

8. La composicion de una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que los elementos granulares estan presentes en una concentracion de 1, 5 a 6 veces el peso de aglomerante total, preferentemente de 3, 5 a 4, 5 veces el peso de aglomerante total.

º. La composicion de una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que el cemento esta presente en una concentracion de 215 a 450 kilogramos por metros cubico, preferentemente de 2º0 a 400 kilogramos por metro cubico.

10. La composicion de una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que el aglomerante hidraulico esta presente en una concentracion de 350 a 550 kilogramos por metro cubico, preferentemente de 425 a 475 kilogramos por metro cubico.

11. Un metodo para la preparacion de la composicion de hormigon de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, que comprende una primera etapa de mezcla de los elementos granulares con el aglomerante, una segunda etapa de adicion de agua, una tercera etapa de adicion del aditivo reductor de la contraccion, y una etapa final de adicion del superplastificante.

12. Un objeto de hormigon obtenido por el endurecimiento de la composicion de hormigon de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10.

13. El objeto de hormigon de la reivindicacion 12 en la forma de un bloque y que tiene una dimension maxima de 20 m por 20 m y/o una dimension minima de 5 m por 5 m.