ES2207562T3 - Composicion de hormigon microgranular con fibras de refuerzo metalicas. - Google Patents

Abstract

Composición de hormigón microgranular que comprende cemento y agregados microgranulares caracterizada porque para 100p en peso de cemento contiene además de 1 p a 80 p de fibras metálicas provenientes por lo menos en parte de un primer grupo de fibras de longitud comprendida entre 20 y 100 mm y de diámetro comprendido entre 100 y 500 µm, y para el resto de un segundo grupo de fibras de longitud comprendida entre 1 y 20 mm y el diámetro comprendido entre 100 y 300 µm.

Description

Composición de hormigón microgranular con fibras de refuerzo metálicas.

La presente invención se refiere a una composición de hormigón con fibras de refuerzo metálicas.

Se sabe que para reforzar una composición de hormigón microgranular que contiene cemento y agregados microgranulados, particularmente para aumentar la resistencia a la tracción y evitar las fisuras del hormigón debido a la flexión, es habitual incorporar al hormigón fibras metálicas tales como fibras de acero.

En la práctica anterior está generalmente admitido que estas fibras deben ser cortas, de preferencia inferiores a 20 mm, incluso también inferiores a 5 mm. Tales fibras permiten un amasado suelto pero no se recubren suficientemente entre ellas para asegurar una verdadera continuidad en la recuperación de un esfuerzo sobre el cemento, tanto si se trata de un esfuerzo de tracción como uno de flexión.

Un objeto de la invención es proponer una composición que asegure una resistencia aumentada a la tracción y a la flexión pudiendo ser amasada en condiciones suficientes.

De acuerdo con la invención se propone una composición de hormigón microgranular que comprende cemento y agregados microgranulares, esta composición conteniendo además desde 1 p a 80 p de fibras metálicas provenientes por lo menos en parte de un primer grupo de fibras de longitud comprendida entre 20 y 100 mm y de diámetro comprendido entre 100 y 500 \mum, y para el resto de un segundo grupo de fibras de longitud comprendida entre 1 y 20 mm y el diámetro comprendido entre 100 y 300 \mum.

Se constata que incluso cuando las fibras metálicas provienen en su totalidad del primer grupo es posible realizar un amasado eficaz y las fibras metálicas se reparten en el hormigón asegurando un recubrimiento sobre una longitud igual a varias docenas de veces el diámetro de las fibras lo que favorece una transmisión de los esfuerzos en una barra.

De acuerdo con una versión ventajosa de la invención, las fibras provienen por lo menos en un 15% del primer grupo. Se ha experimentado también que conservando un amasado muy suelto se mejora la resistencia de una barra de forma significativa.

De acuerdo con el modo de realización preferido de la invención, la composición se realiza a partir de un cemento a la escoria, es decir un cemento que comprende del 20 al 80% de escoria triturada, de preferencia 60% de escoria triturada, el resto siendo clinker y activadores de escoria tales como los compuestos alcalinos, cálcicos o bien orgánicos, este cemento a la escoria teniendo un D50 de 8 \mum. Por 100 partes en peso (p) de cemento a la escoria, la composición preferida contiene 30 p de microelementos de carácter puzolánico disponiendo de una dimensión de los granos comprendida entre 0,1 \mum y 0,5 \mum. Estos microelementos pueden ser microcenizas resultantes de la recuperación de finos de los electrofiltros de una central térmica, cenizas volantes micronizadas, sílices de origen geotérmico o humos de sílice o una mezcla de éstos. Los mircoelementos comprenden además 30 p de microelementos de carácter hidráulico tales como microescoria que tiene un D50 de 10 \mum y una dimensión máxima de los granos de 30 \mum. La composición preferida contiene además 150 p de arena que comprende por lo menos 60 p de arena de escoria de estructura vítrea o cristalina, el resto siendo arena de cuarzo, esta arena teniendo un D50 de 250 \mum y una dimensión máxima de los granos de 600 \mum. A fin de aumentar la resistencia a la tracción del hormigón permitiendo un amasado rápido se prevé además incorporar 20 p de fibras metálicas obtenidas por trefilado de un acero para realizar hilos de 160 \mum de diámetro que se recortan de acuerdo con segmentos que tienen una longitud de 28 mm. Si es necesario la composición contiene todavía de 1 p a 15 p de fibras orgánicas que mejoran la resistencia al fuego del hormigón.

En el momento de amasar el hormigón se añaden, por ejemplo en un amasador de cuba deformable, de 10 p a 40 p de agua, de preferencia 20 p, una parte de esta agua habiendo servido para diluir 2 p de fluidificador en forma de extracto seco como por ejemplo un polinaftaleno sulfonato o cualquier otro fluidificador apropiado.

Para tener en cuenta la contracción volumétrica de los hidratos de productos, el hormigón obtenido se puede prensar para minimizar la porosidad interna y someterlo a un tratamiento térmico que acelere la fragua y el endurecimiento del hormigón. Se indicará a este propósito que la composición de acuerdo con la invención permite una subida de la temperatura más rápida que las composiciones de cemento Pórtland.

Bien entendida, la invención no está limitada al modo de realización particular descrito y es susceptible de variantes de realización que se harán evidentes a los expertos en la técnica sin salirse del ámbito de la invención tal como se define en las reivindicaciones.

En particular, aunque la invención haya estado descrita en relación con un ejemplo de composición de hormigón, se aplica a toda composición de hormigón microgranular.

Además, se sabe que las fibras tienen por función modificar la distribución del campo de las fuerzas en los puntos en los que la obra realizada con el hormigón presenta inicios de fisura. En función de la configuración de la obra y de los esfuerzos a los cuales será sometida, será posible variar la naturaleza, la cantidad o las dimensiones de las fibras utilizadas, por ejemplo incluir de 1 p a 80 p de fibras metálicas, provenientes éstas de preferencia a razón de por lo menos el 15% en volumen de un primer grupo de fibras de longitud comprendida entre 20 y 40 mm, incluso entre 20 y 100 mm y un diámetro comprendido entre 200 y 300 \mum, incluso también entre 100 y 500 \mum y provenientes para el resto de un segundo grupo de fibras de longitud comprendida entre 1 y 20 mm y un diámetro comprendido entre 100 y 300 \mum, de preferencia 260 \mum, la cantidad total de fibras metálicas siendo tal que para un corte de hormigón solidificado según una dirección cualquiera, el número medio de fibras cortadas es inferior o por lo menos igual a una fibra por milímetro cuadrado. A este propósito se indicará que para las fibras de diámetro dado el volumen total de las fibras debe ser otro tanto más cortas que aquellas que son más largas.

Se podrá por lo tanto adaptar la proporción de las fibras largas, una gran proporción de las fibras más largas asegurando una mejor resistencia de la obra pero al precio de un aumento de las contracciones del amasado. Se podrá igualmente variar el diámetro de las fibras, las fibras más finas siendo de un coste unitario más elevado a igualdad de longitud pero presentando mejores comportamientos, lo que permite disminuir el volumen necesario y obtener también un coste sensiblemente equivalente.

Claims (9)

1. Composición de hormigón microgranular que comprende cemento y agregados microgranulares caracterizada porque para 100p en peso de cemento contiene además de 1 p a 80 p de fibras metálicas provenientes por lo menos en parte de un primer grupo de fibras de longitud comprendida entre 20 y 100 mm y de diámetro comprendido entre 100 y 500 \mum, y para el resto de un segundo grupo de fibras de longitud comprendida entre 1 y 20 mm y el diámetro comprendido entre 100 y 300 \mum.

2. Composición de acuerdo con la reivindicación 1 caracterizada porque la cantidad total de fibras metálicas es tal que para un corte de hormigón solidificado según una dirección cualquiera, el número medio de fibras cortadas es inferior o por lo menos igual a una fibra por milímetro cuadrado.

3. Composición de acuerdo con las reivindicaciones 1 y 2 caracterizada porque las fibras del primer grupo tienen un diámetro comprendido entre 100 y 250 \mum.

4. Composición de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 3 caracterizada porque las fibras del primer grupo tienen una longitud de 28 mm para las fibras que tiene un diámetro de 160 \mum.

5. Composición de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizada porque las fibras del segundo grupo tienen un diámetro comprendido entre 200 y 300 \mum.

6. Composición de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizada porque las fibras del segundo grupo tienen un diámetro de 260 \mum.

7. Composición de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizada porque comprende de 10 p a 30 p de fibras metálicas.

8. Composición de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizada porque las fibras provienen por lo menos en un 15% del primer grupo.

9. Composición de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizada porque comprende además de 1 p a 15 p de fibras orgánicas.