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La palabra hormigón es un término genérico que designa un matériau de construcción composite fabricado a marchar de granulats naturales (arena, gravillons) o artificiales (granulats ligeros) aglomerados por uno ligando.
Ligándolo puede ser calificado de « hydrique », cuando su apresamiento se hace por hidratación.
C que liga es llamado couramment « ciment » ; se obtiene en este caso un hormigón de ciment » un de los plus a menudo utilizados.
Se puede también utilizar uno ligando hydrocarboné (bitume), lo que conduce en la fabricación del hormigón bitumineux ».
El « coulis » es una mezcla muy fluida de ciment y de agua.
Finalmente, cuando los granulats utilizados con ligándolo hidráulico se reducen a arenas , se habla entonces mortero ». Se puede optimiser la curva granulaire de la arena, al cual caso se hablará hormigón de arena ».
El hormigón fresco socio a acero permite obtener el hormigón armado », un matériau de construcción que corre.
El hormigón fresco socio a fibras permite obtener hormigones fibrés ».
Historia
Los Romains conocían ya una forma de hormigón, pero su principio fue perdido hasta su redécouverte en 1756 por el ingeniero británico John Smeaton.
Popularisé Desde el XIXe siglo, sobre todo gracias al ciment de Portland y a Louis Vicat en Francia, el hormigón de ciment es, hoy por hoy, el matériau de construcción el más utilizado.
Principio químico
La reacción química que permite en el hormigón de ciment de hacer apresamiento es bastante lento : al cabo de 7 días, el aguante mécanique alcanza apenas 75 % del aguante final.
La velocidad de endurecimiento del hormigón puede sin embargo ser afectada por la naturaleza del ciment utilizado, por la temperatura del matériau durante su endurecimiento, por la cantidad de agua utilizada, por la finesse de la mouture del ciment, o por la presencia de residuos orgánicos. El valor tomado como referencia en los cálculos de aguante es aquella obtenida a 28 días, equivalente a 80 % del aguante final. El retraso de 28 días ha sido escogido con el fin de poder controlar el aguante 4 semanas después de haber fluido el hormigón. Así, un hormigón fluido un viernes será verificado un viernes, lo que evitará de tener a hacer tests durante los fines de semana.
Es posible de modificar la velocidad de apresamiento incorporando al hormigón fresco de los adjuvants o de los aditivos, o utilizando un ciment prompt o a apresamiento rápido. Otros tipos de adjuvants permiten modificar ciertas propiedades physico-químicas de los hormigones. Se puede, por ejemplo, aumentar la fluidez del hormigón para facilitar su puesta œuvre utilizando de las « plastifiants », devolverlo hydrofuge por la adjonction de un líquido hydrofuge o de una résine polymère, o maîtriser la cantidad de aire incluse con un entrenador de aire ».
Diferentes modelos (teoría de la percolation, modelo de los empilements granulaires para los hormigones de elevada prestación) permiten explicar las reacciones físicas y químicas del apresamiento ».
El matériau hormigón
Si un hormigón clásico es constituido elementos de granulométrie décroissante, comenzando por los granulats (NF 12620 - especificación para las granulats destinados a ser incorporados en los hormigones), el espectro granulométrique se prosigue con la pólvora de ciment después a veces con un matériau de granulométrie todavía más final como un humo de sílice (recuperada al nivel de los filtros électrostatiques en la industria del acero). La obtención de un espectro granulométrique continuo y extendido hacia los flojos granulométries permite mejorar la compacité, pues las prestaciones mécaniques.
El agua tiene un doble rol de hidratación de la pólvora de ciment y de facilitación de la apuesta œuvre (ouvrabilité). En la ausencia de adjuvant plastifiant, la cantidad de agua es determinada por la condición de puesta œuvre. Un hormigón contiene pues una parte de entidad de agua libre, lo que conduce a una utilización no óptima de la pólvora de ciment. Añadiendo un plastifiant (llamado también reductor de agua), la cantidad de agua utilizada décroît y las prestaciones mécaniques del matériau son mejoradas (BHP : hormigón elevado prestaciones).
Los aguantes mécaniques en compresión obtenida classiquement sobre éprouvettes cylindriques normalizadas, son orden de :
- BFC : bétonnage Fabricado sobre obra : 25 a 35 MPa, puede a veces alcanzar 50 MPa ;
- BPE : Hormigón listo al trabajo, bétonnage curado en fábrica (préfabrication) : 16 a 60 MPa ;
- BHP : Hormigón elevado prestaciones : hasta 80 MPa ;
- BUHP : Hormigón ultra elevadas prestaciones, en laboratorio : 120 MPa.
- BFUHP : Hormigón fibré a ultra elevadas prestaciones
El aguante en tracción es menor con valores del orden 2,1 a 2,7 MPa para un hormigón de tipo BFC.
La conductividad térmica couramment utilizada es de 1,75 W·m−1·K−1, a mi-camino entre los matériaux metálicos y el bosque.
Formulación de un hormigón
La elección de las proporciones de cada uno de los constituyentes de un hormigón con el fin de obtener las propiedades mécaniques y de puesta œuvre deseadas se llama la formulación. Varios métodos de formulaciones existen, cuyas sobre todo :
- El método Barón ;
- El método Bolomey ;
- El método de Féret ;
- El método de Faury ;
- El método Dreux-Gorisse.[réf. Necesario]
La formulación de un hormigón tiene que integrar antes todas las exigencias de la norma NF 206-1, la cual, en funciones del medio ambiente en el cual será puesto en marcha el hormigón, será más o menos contraignante vivo-a-vi cantidad mínima de ciment a insertar en la fórmula así como la cantidad de agua máximo tolerado en la fórmula. Asimismo, a cada medio ambiente dado, un aguante garantizado a 28 días sobre éprouvettes será exigida a los productores, que pueden justificar dosificaciones de ciments más o menos superiores a la recomendación de la norma, y basada en la experiencia propia a cada empresa, la cual siendo dependiente de sus materias primeras cuya masa volumique puede variar, sobre todo aquella de las granulats.
Otras exigencias de la norma NF 206-1 impongan el trabajo de ciment particulares debido a medios más o menos agresivos, así como la adición de adjuvants confiriendo de las propiedades diferentes a la pasta de ciment que esto sea el retraso de puesta œuvre, la plasticité, la cantidad de aire occlus, etc.
Clasificación de los hormigones
El hormigón utilizado en el edificio, así como en los trabajos públicos comprende varias categorías.
general el hormigón puede ser clasificado tres grupos (norma NF 206-1 artículos 3.1.7 a 3.1.9), según su masa volumique ρ :
- Hormigón normal : ρ entre 2 000 y 2 600 kg/m3 ;
- Hormigón pesado : ρ > 2600 kg/m3.
- Hormigón ligero : ρ entre 800 y 2 000 kg/m3 ;
El hormigón corriente puede también ser clasificado en funciones naturaleza de las liants :
Cuando de las fibras (metálicas, sintéticas o minérales) son añadidas, se distingue :
- Los hormigones reforzados de fibra (BRF) que están hormigones clásicos" que contienen macro-fibras (diamètre 1 mm) en proporción volumique disposición de 0 5% al 2% ;
- Los hormigones fibrés a ultra elevadas prestaciones (BFUHP) que están hormigones (BUHP) que contienen micro-fibras (diamètre > 50
o una mezcla de macro-fibras y de micro-fibras.
El hormigón puede variar en funciones naturaleza de las granulats, de las adjuvants, de las colorants, de los tratamientos de superficie y puede así adaptarse a las exigencias de cada realización, por sus prestaciones y por su aspecto.
- Los hormigones corrientes son los más utilizados, también bien en el edificio que en trabajos públicos. Presentan una masa volumique de 2 300 kg/m3 aproximadamente. Pueden ser armados o no, y cuando son muy solicitados flexion, précontraints.
- Los hormigones pesados, cuyas masas volumiques pueden alcanzar 6 000 kg/m3 sirvan, entre demás, para el amparo contra los rayos radioactifs.
- Los hormigones de granulats ligeros, cuyo aguante puede ser elevada, son empleados en el edificio, para las planasformas offshore o los puentes.
Diferentes tipos de granulats
Los granulats utilizados para el hormigón son esté origen natural, sea artificiales. Su tamaño variable determinará la utilización del hormigón (los gordos granulats para el gordo œuvre, los muy fino para el hormigón sophistiqué). El aguante del hormigón aumenta con la variedad de las calibres mezclados.
Los granulats naturales
- Origen minéralogique
Entre los granulats naturales, los más utilizados para el hormigón provienen rocas sédimentaires siliceuses o calcaires , de rocas métamorphiques tales que los quartz y quartzites, o de rocas éruptives tales que los basaltes, los granitos, los porphyres.
- Granulats Rodados y granulats de carreras
Independientemente de su origen minéralogique, se clasifica los granulats dos categorías que tienen que ser conformes a la norma NF 12620 y la XP P 18-545 (granulats para hormigones) :
- Los granulats alluvionnaires, dichos rodados, cuya forma ha sido adquirida por la érosion. Estos granulats son lavados para eliminar las partículas argileuses, perjudiciales al aguante del hormigón y acribillados para obtener diferentes clases de dimensión. Aunque se pueda encontrar diferentes rocas según la región de origen, los granulats utilizados para el hormigón son el más a menudo siliceux, calcaires o silico-calcaires ;
- Los granulats de carrera son obtenidos por abattage y concassage, lo que les dan formas angulares Una fase de prado-criblage es imprescindible a la obtención de granulats propias. Diferentes fases de concassage desembocan a la obtención de las clases granulaires deseadas. Los granulats concassés presentan característicos que dépendent de un gran número de parámetros : origen de la roca, regularidad del banco, grada de concassage… La selección de este tipo de granulats deberá pues ser hecha con cura y después de acuerdo sobre una muestra.
Los granulats artificiales
- Bajo-productos industriales, concassés o no
Los plus empleados son el lechero cristalizado concassé y el lechero granulé de altura fourneau obtenidos por enfriamiento al agua. La masa volumique aparente es superior a 1 250 kg/m3 para el lechero cristalizado concassé, 800 kg/m³ para el granulé. Estos granulats son utilizados sobre todo en los hormigones de carretera. Los diferentes característicos de los granulats de lechero y sus especificaciones hacen el objeto de las normas NF P 18-302 y 18-306.
- Granulats a elevadas características elaborados industriellement
Se trata de granulats elaborados especialmente para responder a ciertos trabajos, sobre todo granulats muy duros para reforzar el aguante al desgaste de pavimentos industriales (granulats ferreux, carborundum…) o granulats rebeldes.
- Granulats Aligerados por expansión o frittage
Estos granulats, muy utilizados en numerosos países como el URSS o los Estados Unidos, no han tenido en Francia el mismo desarrollo, aunque hayan característicos de aguante, de isolation y de peso muy interesantes. Los plus usuels son la arcilla o el schiste expansé (norma NF P 18-309) y el lechero expansé (NF P 18-307). De una masa volumique variable entre 400 y 800 kg/m3 según el tipo y la granularité, permiten realizar también bien de los hormigones de estructura que de los hormigones que presentan una buena isolation térmica. Las ganancias de pesos interesantes ya que los hormigones realizados tienen una masa volumique comprendida entre 1 200 y 2 000 kg/m3.
- Los granulats muy ligeros
Están de origen vegetal y orgánico que minérale (bosque, polystyrène expansé). Muy ligeros – 20 a 100 kg/m3 – permiten realizar hormigones de masa volumique comprendida entre 300 y 600 kg/m3. Se ve pues su interés para los hormigones de isolation, pero igualmente para la realización de elementos ligeros : bloques coffrants, bloques de remplissage, losas, o rechargements sobre planchers poco resistentes.
D) Los hormigones celulares (hormigones muy ligeros) cuyas masas volumiques son inferiores de 500 kg/m3. Son utilizados en el edificio, para responder en los problemas de isolation. Durante su realización se incorpora productos moussants que crean de los porosités en el hormigón.
e) Los hormigones de fibras, más recientes, corresponden a usos muy variados : pavimentos, elementos décoratifs, mobilier urbano.
Estudio de la composición del hormigón
general no hay de método de composición del hormigón que sea reconocida universalmente como que es la mejor. La composición del hormigón es siempre el resultado de un compromiso entre una serie de exigencias generalmente contradictorias.
De numerosos métodos de composición del hormigón más o menos complicadas e ingeniosas han sido elaboradas. Se anotará que un estudio de composición de hormigón debe siempre ser controlada expérimentalement y que un estudio efectuado en laboratorio debe generalmente ser adaptada ultérieurement a las condiciones reales de la obra.
Un método de composición del hormigón podrá ser considerada como satisfactoria si permite realizar un hormigón que responde en las exigencias siguientes :
El hormigón tiene que presentar, después de endurecimiento, una cierto aguante en la compresión. El hormigón fresco debe poder fácilmente ser puesto œuvre con los medios y métodos utilizados sobre la obra. El hormigón tiene que presentar un flojo retirada (fuente de fissurations internas y externas : fenómeno de « faïençage ») y un fluage poco de entidad. El coste del hormigón tiene que quedar el plus bajo posible. En el pasado, para la composición del hormigón, se prescribía proporciones teóricas de ciment, de agrégat final y de agrégat grosero. Pero la elaboración de las ciments que han hecho progresos considerables, de numerosos investigadores han expresado fórmulas en informe con las calidades investigadas :
- Mínimo de vacíos internos, que determinan un aguante elevado ;
- Buena estanqueidad que mejora la durabilidad ;
- Aguante químico ;
- Aguante en los agentes exteriores tales que el gel, el abrasion, la dessiccation.
Sobre una pequeña obra donde se fabrique artisanalement y a menudo bien su hormigón se utiliza el viejo principio : 2/3 de gordos elementos y 1/3 de elementos finos, sea 800 litros de gravillons y 400 litros de arena por metro cube de hormigón para 350 a 400 kg de ciment. La cantidad de agua de gâchage varía demasiado a menudo a merced del saber-hacer-albañil, la naturaleza de ciment, la humedad del granulat que pasa después de la consistance del hormigón a obtener.
El hormigón puede variar en funciones naturaleza de las granulats, de las adjuvants, de las colorants, de los tratamientos de superficie, y puede así adaptarse a las exigencias de cada realización, por sus prestaciones y por su aspecto.
La composición de un hormigón y la dosificación de sus constituyentes son influidos fuertemente por el trabajo al cual es destinado el hormigón y por los medios de puesta œuvre utilizados.
Prueba de gâchage
Hormigón fresco : mide Δ (control de las dosificaciones efectivas) mide plasticité (control de la consistance) medida teneur en aire (control de los vacíos) Fabricación éprouvette (control de β medio) Hormigón endurecido : mide Δ, medida β cube, evolución scléromètre, evolución prueba gel, perméabilité, pruebas especiales...
Correcciones
En funciones de las observaciones, de las medidas hechas durante la prueba de gâchage y de los aguantes mécaniques obtenidas, será necesario de efectuar correcciones.
Tiene) Consistance : Durante la prueba de gâchage, es recomendado de no añadir seguidamente la cantidad de agua total E prevista. Es preferible de añadir sólo 95 % de E, de medir la consistance, después de añadir agua hasta obtención de la consistance prescrita.
b) Dosificación en ciment : Si la dosificación ciment efectivamente realizado es falso, se deberá corregirlo. Se falla rajouter (o quitar) un peso ΔC de ciment para obtener la dosificación deseada, se tendrá que quitar (o rajouter) un volumen absoluto equivalente de arena, sea un peso ΔC igual a :.
Si ΔC es de entidad, fallará también corregir la cantidad de agua.
c) Aguantes mécaniques : Si los aguantes mécaniques son insuficientes, hará falta tener recurso al una o varias de las posibilidades siguientes :
Aumentar la dosificación ciment (más allá de 400 kg/m3, un aumento de dosificación ciment no ha más que una muy débil influencia sobre el incremento de aguante). Disminuir la dosificación en agua sin cambiar la granulométrie. Corregir la granulométrie y reducir la cantidad de agua. Utilizar otro tipo de granulats. Utilizar un adjuvant y reducir la cantidad de agua. Utilizar un ciment a endurecimiento más rápido. Se deberá todos casos siempre velar a lo que la consistance del hormigón permita una apuesta œuvre correcta
La utilización del hormigón
Hormigón aglomerado
El hormigón aglomerado es inventado por François Coignet. Su primera utilización ha sido hecha para la casa de François Coignet 1853.
La iglesia Santa-Marguerite al Vésinet realizada 1855 por la arquitecta L.TIENE. Boileau que Sigue el procedido Coignet de construcción de hormigón aglomerado que imita la piedra, fue el primer edificio público no industrial realizado en hormigón en Francia. Esta iglesia fue muy criticada durante su realización debido a su morphologie pero también del procedido Coignet que ha provocado muy rápidamente de los marbrures negras sobre los muros (debido a presencia de mâchefer en el hormigón).
Es un matériau que imita la piedra.
Hormigón armado
El ciment armado ha sido inventado por Joseph Monier que ha depositado los brevets desde 1870. Se puede citar también las barcas de Lambot (1848) ciment armado de 5 a 6 cm de espesura y cuya dos ejemplares existen siempre. Se se postpondrá para más de precisión en el libro Joseph Monier y el nacimiento del ciment armado aparecido a las ediciones del Linteau (París, 2001). El inventor oficial del hormigón armado es François Hennebique 1886 que lo utilizó para la construcción en 1899 del primer puente civil en hormigón armado de Francia, el puente Camille-de-Hogues a Châtellerault .
De modo intrinsèque, el hormigón de ciment presenta un excelente aguante en la compresión. En cambio, tiene un débil aguante en la tracción pues a la flexion. También es- necesario, cuando una labor en hormigón es previsto para padecer solicitaciones en tracción o flexion (como por ejemplo un plancher, un puente, una viga...), De incorporar de los armatures en acero destinado a oponerse y a retomar las restricciones de tracción que podrían poner en peligro la perennidad de la labor. Los armatures apuestas œuvre pueden ser esté en acero dulce (el acero dulce ofrece un débil aguante en la tracción y, generalmente lisse, una débil adherencia en el hormigón, ya no es mucho utilizado hoy en hormigón armado que en la confección de las rizas de manutención prescellées para su aptitud a las pliages-dépliages sucesivos sin gorda pérdida de aguante) esté en acero elevado-adherencia (aceros HA antiguamente denominados TOR).
Hormigón précontraint
El hormigón posee propiedades mécaniques interesantes en compresión mientras que el aguante en tracción ha limitado y provoca rápidamente su fissuration y su ruptura. Así el hormigón armado fissuré no hecho que enrober los armatures pero no participa en el aguante. Pesa casi inutilement... Cuando las solicitaciones devienen muy de entidad, el alourdissement de la sección de hormigón armado deviene prohibitif ( general más allá de 25 m de alcance para una viga). Así es como deviene interesante de crear una compresión inicial suficiente para que el hormigón queda totalmente comprimido bajo las solicitaciones ; así toda la sección del hormigón participa en el aguante : es el principio del hormigón « précontraint ».
El hormigón « précontraint » es una técnica puesta a punto por Eugène Freyssinet 1928 y testada sobre postes préfabriqués destinados al apoyo de cables eléctricos. Ultérieurement, El campo de aplicación del hormigón précontraint se ha ampliado considerablemente. El hormigón précontraint conviene también bien a pequeñas losas préfabriquées que a labores de muy grandes alcances (100 m o más).
Cuando el hormigón précontraint padece solicitaciones de signo opuesto a la précontrainte, el hormigón se décomprime ; la variac. de tensiones en las armatures son prácticamente négligeables a tenor de la fuerte inercia de la sección de hormigón informado a aquellas de los aceros. práctico, los reglamentos modernos (BPEL, Eurocodes) autoricen de ligeras décompressions del hormigón sensiblemente en el límite de su aguante en tracción. Los aceros utilizados para la puesta en compresión del hormigón son cables (a torons) o de las barras de muy elevada aguante en la ruptura.
Dependiendo de que esta tensión aplicada a las armatures es efectuada antes el apresamiento completo del hormigón o posteriormente a ésta, se distingue la précontrainte por « prado-tensión » y la précontrainte por « puesto-tensión ».
- En el prado-tensión (el más a menudo utilizada en edificio), los armatures son puestas en tensión antes el apresamiento del hormigón. Son soltadas luego, poniendo así el hormigón en compresión por mero efecto de adherencia. Esta técnica no permite de alcanzar valores de précontrainte también elevadas que en puesto-tensión.
- El puesto-tensión consiste en disponer los cables de précontrainte en de los gaines incorporadas al hormigón. Después del apresamiento del hormigón, los cables son extendidos en el medio de vérins de manera a comprimir la labor en el reposo. Esta técnica, relativamente compleja, es reservada generalmente en las grandes labores (puentes) ya que necesita la apuesta œuvre de encombrantes « piezas de about » (dispositivos puestos en marcha de parte y otra de la labor y permitiendo la apuesta en tensión de los cables).
El equilibrio de los esfuerzos es obtenido por un trazado judicieux de los cables de précontrainte sobre el conjunto de la viga o del elemento implicado de tal manera que las secciones de hormigón queden (prácticamente) totalmente comprimidas por efecto de las diferentes acciones.
Por ejemplo, en medio de una viga isostatique, a vacío, la précontrainte será concebida de tal manera que la restricción del hormigón sea máxima en fibra inferior y mínima en fibra superior (en estas condiciones, una contra-flecha puede aparecer en vacío). Una vez la viga sometida en su carga máxima, la précontrainte en fibra inferior será casi anulada por la tensión de cargo, mientras que en la parte superior la compresión será ampliamente más de entidad que en una viga en hormigón armado clásico.
Otros técnicos de refuerzo
Se puede mejorar el aguante mécanique (puesto-fissuration) del hormigón incorporando de las fibras (dosificaciones tradicionales del orden de 600 a 1200 g/m3). La incorporación de éstas en el hormigón devuelve este último más ductile (menos frágil). Diferentes tipos de fibra pueden ser utilizados con propiedades específicas. Es sobre todo el informe entre la longitud y el diamètre de las fibras (élancement) que tendrá una influencia sobre las prestaciones finales del hormigón fibré. Se obtiene así un hormigón fibré », a menudo puesto œuvre por proyección (túneles) o couramment utilizado para los pavimentos industriales por ejemplo.
Otra opción es dicha de « pólvora reactiva » en estructura fractale : los granos que lo componen tienen todos la mismo tamaño, y accesoriamente la propiedad de presentar la misma forma en diferentes escaleras (fractale). La organización óptima de las granulats al seno del hormigón otorga mejores propiedades mécaniques. Se trata sin embargo de una técnica siempre al estadio experimental.
Otras utilizaciones
Canoë De hormigón
La invención del primer barco-ciment » por el Francés Joseph Louis Lambot remonta a 1848 .
En los años 1970, a Estados Unidos, tiene lugar la primera competición de canoës de hormigón. Desde, cerca de 200 universidades estadounidenses participan cada año en el acontecimiento, y este tipo de competición se es exporté en de numeroso país tales que Francia desde 2000, Canadá , Alemania , Japón o todavía Sudáfrica .
Los 6 y 7 de mayo 2009 tuvo el 7e challenge nacional canoë hormigón a Cergy Pontoise[1]
Hormigón bitumineux
El hormigón bitumineux (también llamado enrobé bitumineux) ha compuesto diferentes fracciones de gravillons, de arena, de filler y utiliza el bitume como ligando. Constituye generalmente la corteza superior de las calzadas (acuesta de rotación). El enrobé es fabricado en fábricas llamadas « centrales a enrobés », fijos o móviles, utilizando un procedido de fabricación continua o por amargadas. Es puesto œuvre a caliente (150 °C aproximadamente) a la ayuda de máquinas llamadas « finisseurs » que permiten difundirlo acuestas de espesura deseada. El efecto de « apresamiento » aparece desde el enfriamiento (< 90 °C), también es- necesario de compacter el hormigón bitumineux antes enfriamiento sometiéndolo al pasaje repetido de los rollos compacteurs ». Contra el hormigón de ciment, es utilisable casi inmediatamente después de su puesta œuvre.
El bitume que es un derivado petrolero, el hormigón bitumineux es sensible a los hidrocarburos perdidos por los automóviles. En los lugares exposiciones (estaciones servicios) se reemplaza el bitume por del alquitrán. El tarmacadam de los aeródromos es la apelación comercial de un tal hormigón de alquitrán (nada que ver con el macadam, dépourvu de ligando).
Práctica industrial del hormigón
La fabricación del hormigón
El hormigón puede ser confeccionado en una bétonnière móvil (generalmente a gas) para las pequeñas cantidades. Pero es fabricado también en fábricas a hormigón. Si estamos en presencia de una obra que pide grandes cantidades, una fábrica móvil es instalada a veces directamente sobre la obra; lo que permite aumentar el débito de entrega a la obra. Además, eso necesita menos de bétonnières para el transporte del hormigón dado que la distancia recorrida es más corta. Un metro cube de hormigón ( general 8 mc por bétonnière) contiene aproximadamente 250 kg de ciment, 600 kg de arena, 1000 kg de piedra y 150 litros de agua. Se añade igualmente de los adjuvants para imperméabiliser, fluidifier el hormigón, así como para acelerar o retrasar su apresamiento. Hay dos tipos de fábrica a hormigón : chargement a seco (Dry-Batch) y el chargement prado-mezclado (Prado-Mix) . El Dry-batch consiste en mezclar los agrégats y adjuvants cargar por convoyeurs directamente en la bétonnière. Este método necesita que la bétonnière malaxe durante 5 minutos. El Prado-Mix consiste en mezclar los agrégats y adjuvants en un malaxeur en la fábrica para luego el déverser en la bétonnière que es listo a hacer su entrega.
El acheminement del hormigón
El modo, la duración y las condiciones de la acheminement del hormigón son elementos determinantes en su formulación. Han cada uno una influencia particular sobre su manœuvrabilité y su calidad.
El hormigón se transporte esté por medios manuales (cubo, trae...), Sea, para grandes cantidades, por medios mécaniques. En este caso, es generalmente transporté desde la central en hormigón por camiones malaxeurs llamados «toupies» cuya capacidad es de 4 m3 máximo para un camión 4x2 o 4x4, 6 m3 máximo para un camión 6x4 y, 8 m3 máximo para un camión 8x4, y a 10 m3 para un camión semi-remolque 2 ejes de 38 toneladas. A Quebec las capacidades varían para un camión 10 ruedas 5 m3, para un camión 12 ruedas 7 a 8 m3 para un semi-remolque 2 ejes 10 m3 y para un semi-remolque 3 ejes 13 m3.
Una vez sobre la obra, es transvasé sea en de los bennes a hormigón (350 litros en 3 m3 y a volante o a manchette) que son levantadas en la grúa para estar luego vaciadas en el coffrage, sea en una bomba a hormigón que es apareada en un mástil de distribución del hormigón. Algunas toupies son equipadas también de una alfombra que rueda, de una decena de metros, permitiendo en ciertos casos de transcurrir/transcúrrir del medio de levage.
El hormigón puede también ser proyectado en la ayuda de un compresseur neumático, esta técnica es muy utilizada para reparar labores en hormigón.
El tiempo de apresamiento del hormigón comienza a marchar de la mezcla y malaxage, a su fabricación. El transporte inicia pues este tiempo y tiene que ser el plus rápido posible para preservar un máximo de manœuvrabilité del hormigón durante su puesta en marcha. general la duración mediana para el transporte y la apuesta œuvre del hormigón es 2 horas, más allá de esta duración, las centrales en hormigón ya no garantizan la calidad porque el hormigón ha comenzado ya a hacer apresamiento.
La temperatura durante el transporte es también de entidad. La rapidez de apresamiento del hormigón es influida fuertemente por la temperatura ambiental. Durante el malaxage es así posible de utilizar agua fría por muy gordas calors y del agua caliente por tiempo frío. Ciertos camiones son igualmente calorifugés
La apuesta œuvre del hormigón
Las propiedades rhéologiques del hormigón al estado fresco pueden permitir distinguir diferentes tipos de hormigón :
- Hormigón vibrado : necesita una vibración (aguja vibrante, banche vibrante ...) Para una buena puesta en marcha en el coffrage ;
- Hormigón compacté al rollo : hormigón muy raide que es puesto en marcha a la ayuda de un rollo compresseur (utilizado principalmente para las calzadas, las pistas de atterrissage o los embalses[2]);
- Hormigón proyectado : hormigón raide puesto en marcha por proyección sobre una superficie vertical o surplomb (hay dos técnicos : la proyección por vía húmeda y la proyección por vía seca) ;
- Hormigón aspirado : hormigón fluido que puede ser encaminado sobre varios centenares de metros a la ayuda de una bomba a hormigón ;
- Hormigón auto-que ubica y hormigón auto-nivelant : hormigones muy fluidos que no necesitan de vibración, la compaction que se efectúa por el solo efecto gravitaire.
De modo corriente, el hormigón es fluido en un coffrage (molde a hormigón). Durante su malaxage, su transporte y su puesta œuvre, el hormigón es removido y del aire resto preso en le. Falla pues adentrar agujas vibrantes en el hormigón para hacer remontar estos bulles de aire en superficie. La vibración ha también para efecto de fluir más fácilmente el hormigón en el coffrage, de repartir sus agrégats y sonido que liga en torno a los armatures y sobre las caras y los ángulos que serán visible, de devolverlo homogène mécaniquement y estéticamente. El hormigón es fluido por cortezas de aproximadamente 30 cm para la mera razón que un vibreur corriente hecho 30cm de altura. Cuando se adentra un vibreur en el hormigón, hace falta alcanzar la corteza inferior para casarla con la última corteza sin bolsillos jointives.
La cure del hormigón es de entidad al principio de su apresamiento. Consiste en mantener el hormigón en un medio ambiente propicio a su apresamiento. Hace falta evitar toda evaporación del agua contenida en el hormigón (por tiempo caliente y/o venteux), lo que impediría la reacción química de apresamiento de hacerse y pondría pues causa el aguante del hormigón.
Falla también evitar los choques térmicos. La reacción exothermique del hormigón, eventualmente añadida a un fuerte calor ambiante hace que el hormigón podría « se autocuire ». Al inverso hace falta proteger el hormigón del frío ambiant para que la reacción química del hormigón se amorce y que se mantenga durante un laps de tiempo mínimo (hasta 48h para los hormigones a apresamiento lento). En el caso de grandes fríos, los coffrages son aislados (lana de vaso o intentas chauffées) y tienen que quedar ubica hasta que el hormigón haya hecho su apresamiento.
El envejecimiento del hormigón
Según su composición (alcali-reacción o reacción sulfatique interna), sus aditivos y según las condiciones de su preparación (temperatura, etc.) O de su coulage o según las restricciones que ha padecido (ataques químicos, seísmos, vibraciones, choques térmicos, etc.), El hormigón envejece más o menos bien.
De numerosos tests y estudios llevan sobre la durabilidad de los hormigones.
Aspecto y usos
El hormigón puede ser teñido en la masa incorporando de las pigments naturales o de los oxydes metálicos. Puede también ser tratado a la ayuda de adjuvants para ser devuelto hydrofuge (deviene entonces étanche, impidiendo las remontadas capilares). El ajout de diferentes matériaux (fibras textiles, copeaux de bosques, materias plásticas...) Permite modificar sus propiedades físicas. Su parement que puede ser lissé o trabajado, el hormigón de ciment es dejado a veces aparente (bruto de décoffrage) para su espíritu minimaliste, bruto y moderno.
El hormigón utilizado revêtement de grandes superficies (esplanades, lugares públicos...) Es a menudo désactivé : se procede pulvérisant, a la superficie del hormigón fraîchement planteado, un producto désactivant que neutraliza su apresamiento. Un rinçage a alta presión permite entonces, después de eliminación de la laitance, de hacer aparecer, en superficie, los diversos gravillons fundacionales.
Moulé O banché (es decir fluido en una banche : un molde démontable puesto en marcha sobre la obra y desmontado después del apresamiento), el hormigón puede tomar todas las formas. Esta técnica ha permitido a las arquitectas de construir edificios con formas curvas. Permite también de realizar los túneles.
técnico de carretera, el hormigón extrudé, puesto œuvre a la ayuda de coffrages resbaladizos, permite realizar de los murets de seguridad, de las bordurages y de los dispositivos de retenida sobre lineales de entidad.
Datos técnicos
Energía gris
- Hormigón armado : 1 850 kWh/m3
Clases de aguante
En aplicación de la norma[3], los hormigones de masa volumique normal y los hormigones pesados son clasificados según su aguante a la compresión, esta clasificación[4] está forma Cx/.
- X designa el aguante característico exigida a 28 días, medida sobre de las cylindres[5] de 150 mm de diamètre sobre 300 mm de altura;
- Designa el aguante característico exigida a 28 días, medida sobre de las cubes de 150 mm de lado.
El aguante característico es definida por la norma como que es el valor de aguante debajo de la cual pueden ubicarse 5 % de la población de todos los resultados de las medidas de aguante posible efectuado para el volumen de hormigón considerado. Este aguante característico, una presión, es expresada MPa o N/mm2.
Las clases de aguante normalizado están C8/10, C12/15, C16/20, C20/25, C25/30, C30/37, C35/45, C40/50, C45/55, C50/60, C55/67, C60/75, C70/85, C80/95, C90/105 y C100/115.
Para los hormigones ligeros la clasificación es forma[6] LCx/ (arte. 4.3.1 cuadro 8), las clases de aguante normalizado son LC8/9, LC12/13, LC16/18, LC20/22, LC25/28, LC30/33, LC35/38, LC40/44, LC45/50, LC50/55, LC55/60, LC60/66, LC70/77 y LC80/88.
Importancia económica
Con una producción anual de 5 millardos de m3, es el matériau el más consumido al mundo (según los países, 5 a 10 veces el consumo de metales, 10 a 30 veces aquella de goleada o plástica)[7]
En Francia
Según los extractos de encuesta de FIB-UNICEM [1], para 2005 :
- El hormigón listo en el trabajo representa :
- 39 365 800 m3 vendidos, para 3 365 407 000 € cuyos 3 048 000 € a la exportación.
- En 542 empresas o secciones de empresas, por 7 914 asalariados (cuyos 4 310 marcos & ETAM), efectuando 6 164 000 horas laborales, para una masa salarial bruta (fuera de cotizaciones sociales) de 206 749 000 €.
- La fabricación de productos en hormigón representa 2008:
- 29 829 000 toneladas vendidas, para 3 146 757 000 €.
- En 708 empresas o secciones de empresas, por 20 526 asalariados (cuyos 6 077 marcos & ETAM), efectuando 23 003 000 horas laborales, para una masa salarial bruta (fuera de cotizaciones) de 535 769 000 €.
- La fabricación de apoyos en hormigón armado representa :
- 120 700 toneladas vendidas, para 34 045 000 €.
- En 9 empresas o secciones de empresas, por 260 asalariados (cuyos 131 marcos & ETAM), efectuando 225 000 horas laborales, para una masa salarial bruta (fuera de cotizaciones) de 6 866 000 €.
Investigación y Desarrollo (R&D)
- 2007 A la universidad de Leeds, John Forth y su equipo han puesto en el punto el « bitublock ».
A base de 95 % de vaso roto, ferrailles y cendres, este block estaría 6 vez \
Notas y referencias
- ↑ De los estudiantes toman la anchura en de las canoës en hormigón
- ↑ Embalse de Pequeño-salto
- ↑ Norma NF 206-1 Hormigón Marchado 1 : Especificación, prestaciones, producción y conformidad. Esta norma no es libremente accesible sobre la internet pero vendida por la AFNOR
- ↑ NF 206-1, arte. 4.3.1 cuadro 7
- ↑ Antes la homologación de la norma NF 206-1, las éprouvettes cylindriques, couramment utilizadas en Francia, tenían como dimensiones 16 cm de diamètre sobre 32 cm de altura. A marchar de la norma NF 206-1, estas cylindres tienen que tener dimensiones conformes a la norma NF 12390-1 (Prueba para hormigón endurecido Marchado 1 : Forma, dimensiones y otras exigencias relativas a las éprouvettes y a los moldes), sea 150 mm de diamètre sobre 300 mm de altura.
- ↑ C como Concrete y LC como Light Concrete
- ↑ Conferencia de Paul Acker a la Universidad de todos los Saberes, 01/10/2000
Ver también
- Historia del hormigón
- Matériau composite
- Bloque de hormigón
- Hormigón armado
- Hormigón cyclopéen
- Carbonatation Del hormigón
- Auguste Perret, Arquitecto précurseur en la utilización del hormigón armado
Vínculos externos
- Centra de información sobre el ciment y sus aplicaciones (CIM Hormigón)
- Federación de la Industria del Hormigón (FIB)
- Federación del hormigón listo al trabajo (FedBeton)
- Federación Belga de la Industria del Hormigón (FEBE)
- Fundación escuela Francesa del Hormigón
- Centra estudios y de Investigación de la Industria del Hormigón
Bibliographie
- Bajo la dirección de Jean-Pierre Ollivier y Angélique Vichot para la ATILH - La durabilidad del hormigón - Prensas de la escuela de los Puentes y Calzadas - París - 2008 - ISBN 978-2-85978-434-8
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