Un hormigón elevado prestaciones (BHP) (u hormigón en elevadas prestaciones) es un hormigón caracterizado por un muy fuerte aguante a la compresión, ya que ésta es superior a 50 MPa a 28 días, y de las propiedades excepcionales en el estado fresco, a corto o a largo plazo.
El hormigón elevado prestaciones ha aparecido al finalizar los años 80.
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Las leyes del hormigón que liga el aguante en la composición son énoncées desde el final del XIXe siglo con particular el llingénieur francés Féret, pero no son explotadas inmediatamente. Hasta el final de los años cuarenta, la formulación del hormigón era de una gran sencillez : 800 litros de gravillons , 400 litros de arena , de 4 a 8 bolsas de ciment y del agua en abundancia, esta receta no tenía que corresponder siempre exactamente a un metro cube, pero hacía tomada y endurecía. Con coeficientes de seguridad a la ruptura del orden de tres en labores meras, los riesgos eran mínimos.
En los años 1940, se sabe que para obtener un hormigón, hace falta minimizar el porcentaje de vacíos. M. Durabais precisa así como conviene de desembocar a una ossature cuya superficie específica sea mínima todo dando un hormigón que, puesto en marcha con la dosificación ciment prescrito y el mínimo de agua necesaria al mouillage de todos los granos, ciment comprendido, forma un conjunto homogène sin vacío[1].
En los años 1980, se descubre el medio de reducir estos vacíos con el ajout de microparticules y de adjuvants de tipos plastifiants, así nacen los hormigones elevados prestaciones.
Para mejorar las prestaciones de un hormigón, conviene de reducir la porosité tratando sobre el esqueleto granulaire (granulometrie) por la adición de partículas ultrafines tipo "fumado de sílice", la ajout de un adjuvant superplastifiants/altura reductora de agua, la reducción del agua.
El trabajo de los "superplastifiants/elevado reductor de agua" permite reducir el agua (ver ficha técnica de la adjuvant) del hormigón a consistance igual que entrena la supresión de un volumen de entidad no movilizado por el agua necesaria a la hidratación del ciment. El informe agua/ciment es así de 0,30 a 0.40 mientras que es habitualmente de 0,45 a 0,60 para un hormigón ordinario[2]
La composición de un hormigón elevado prestaciones es generales la siguiente : 750 a 950 kg/m³ de gravillons, 700 kg/m³ de arena, 350 a 500 kg/m³ de ciment de clase 52.5 N o R y de una adición caracteriza "fumada de sílice". El ajout de un "superplastifiants/elevado reductor de agua" a altura de 1 al 2% del peso de ciment permite reducir el volumen de agua necesaria a un valor de 140 a 160 litros/m³[3].
La utilización de partículas ultrafines de menos de un micron de largeur contribuye a reducir todavía más la porosité, pero es utilizada esencialmente para los hormigones a muy elevadas prestaciones (BTHP) [2].
Las partículas ultrafines utilizadas son casi siempre humos de sílice, conteniendo más del 90% de oxyde de silicio, bajo-producto de la industria del ferrosilicium.
Estos humos de sílice tienen una doble acción. Indigne el hecho de reducir los vacíos, juegan también un rol de catalyseur con la cal viva, ligado a su índole pouzzolanique[3].
A causa de la presencia de superplastifiants, el hormigón elevado prestaciones es muy fácilmente manoeuvrable. Los valores de affaissement son medidas al cono donde a la mesa a choques para una clase S4 donde F5 (fluido) en la mayoría de los casos[3]. La fluidez de un tal hormigón permite una facilidad de puesta œuvre con particular un bueno remplissage de los coffrages y un enrobage completo de los armatures, comprendí en las zonas donde el ferraillage es muy denso. Esta facilidad de puesta œuvre permite indigne de reducir los retrasos de fusilamiento y autoriza de los bétonnages complejos en condiciones de accesos difíciles, como los pompages sobre una gran altura (caso de los piles del viaducto de Millau) [4]
La porosité y la perméabilité de estos hormigones mejoran por otra parte la durabilidad. Es asimismo para el aguante a las agresiones químicas como las que pueden padecer los hormigones en medio marino o en medio agresivo (ciment de clase PM-ERES) y el aguante al gel[3]. El aguante a los agentes agresivos (ions chlore, sulfates, agua de mar, ácidos …), el flojo riesgo de corrosion de los armatures, la fuerte aguante al ciclo gel-dégel y al écaillage así como la floja perméabilité son tanto propiedades que califican este hormigón como que es duradero[5].
Sin embargo a causa de su composición específica que utiliza particular de los matériaux como los humos de sílice, es difícil de prever su duración de vida. El programa europeo Lifecon ha permitido la comparación de diferentes estructuras construidas en medio ambientes bien específicos y de sus datos teóricos asociadas, de elaborar diferentes modelos de degradación. De las directrices sobre la evaluación de la duración de vida, la clasificación EN 206 han sido igualmente redactadas así como de las recomendaciones al sector para las aplicaciones del BHP[6].
Los hormigones son clasificados según su aguante a la compresión a 28 días. Los hormigones elevados prestaciones tienen un aguante elevado.
| Clase | Aguante a la compresión a 28 días ( MPa) |
|---|---|
| Hormigón ordinario | |
| Hormigón a elevadas prestaciones | |
| Hormigón a muy elevadas prestaciones | |
| Hormigón a ultra elevadas prestaciones |
El fluage es muy inferior a aquel de un hormigón usuel. El coeficiente de fluage, igual al informe de la deformación diferida sobre la deformación instantánea es comprendido entre 1 y 1,5 para las BHP mientras que es de 2 para los hormigones ordinarios[3].
Los grandes aguantes a corto plazo de 24h a 3 días según CCTP permiten un décoffrage rápido así como de las puestas précontraintes rápidas. Así los BHP son utilizados para labores: précontraints, préfabriqués, fluidos ubique[7]..
Estas propiedades elevadas a la joven edad conducen a préconiser la utilización de este BHP para las labores sometidas a fuertes solicitaciones mécanique (edificios de gran altura, puentes, réservoirs, centrales nucleares, etc)[7]. El aguante en medio agresivo conducto a los préconiser para los trabajos en medio marino o agresivo. Finalmente cuando el hormigón tiene que ser aspirado sobre una gran altura, el BHP es recomendado a causa de su grande manoeuvrabilité[7].
Los postes de las vueltas Cœur Defensa tienen un diamètre de 1,10 m y han sido realizados con un BHP B80[8]. |
Pont De Normandía. Los voussoirs de las rampas de accesos han sido fabricadas con del BHP de aguante 60 Mpa [7]. |
Los voussoirs del puente de la isla de Re han sido realizado con un B60. El aguante en 15 h que está de 20 MPa ha permitido reducir considerablemente los retrasos de préfabrication[7]. |