ES2391959B1 - SELF-COMPACTING CONCRETE. - Google Patents
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Abstract
Hormigón autocompactante que cuenta con: Cemento I 52,5 R/SR, Microsílice (MEYCO MS 610 {reg}), agua, arena 0/4 caliza de machaqueo, arena 0/2 caliza de machaqueo, árido 4/11 calizo de machaqueo, agente superplastificante para hormigones de altas prestaciones (Glenium B255 {reg}), Agente superplastificante para hormigón prefabricado (Glenium ACE 381 {reg}), retardante para el fraguado del hormigón (Pozzolith 140 R {reg}), consiguiendo una fluidez inicial (UNE 83.361) df >= 800 mm, Viscosidad inicial (embudo en ?V? UNE 83.364) T{sub,V} de 5-8 sg, una viscosidad inicial (UNE 83.361) T{sub,50} de 1-3 sg. mantenimiento de 120 minutos de la Fluidez (UNE 83.361) df >= 785 mm y viscosidad (UNE 83.361) T{sub,50} <= 3 sg, resistencia característica a compresión a los 28 días fck >= 90 N/mm{sup,2}, y a los 90 días fck >= 100 N/mm{sup,2}.Self-compacting concrete with: Cement I 52.5 R / SR, Microsilica (MEYCO MS 610 {reg}), water, sand 0/4 crushing limestone, 0/2 crushing limestone sand, aggregate 4/11 crushing limestone , superplasticizer agent for high performance concrete (Glenium B255 {reg}), Superplasticizer agent for precast concrete (Glenium ACE 381 {reg}), retardant for the setting of concrete (Pozzolith 140 R {reg}), getting an initial fluidity ( UNE 83.361) df> = 800 mm, Initial viscosity (funnel in? V? UNE 83.364) T {sub, V} of 5-8 sg, an initial viscosity (UNE 83.361) T {sub, 50} of 1-3 sg . 120-minute maintenance of fluidity (UNE 83.361) df> = 785 mm and viscosity (UNE 83.361) T {sub, 50} <= 3 sg, characteristic compressive strength at 28 days fck> = 90 N / mm {sup , 2}, and at 90 days fck> = 100 N / mm {sup, 2}.
Description
OBJETO DE LA INVENCIÓN OBJECT OF THE INVENTION
Es objeto de la presente invención, tal y como el propio título de la invención establece, un hormigón autocompactante que se emplea para hormigones muy armados, para moldes (encofrados) con formas complicadas o cualquier otra circunstancia que implique una importante dificultad para vibrar el hormigón. It is the object of the present invention, as the title of the invention itself establishes, a self-compacting concrete that is used for very reinforced concrete, for molds (formwork) with complicated shapes or any other circumstance that implies an important difficulty in vibrating the concrete .
Caracteriza a la presente invención los materiales y la proporción de los materiales que forman parte del hormigón, consiguiendo un hormigón que presente unas características de fluidez, de viscosidad, de mantenimiento de la fluidez y viscosidad y resistencia a compresión a 28 y 90 días, que ningún otro hormigón de los conocidos presenta hasta el momento. It characterizes the present invention the materials and the proportion of the materials that are part of the concrete, obtaining a concrete that has characteristics of fluidity, viscosity, maintenance of fluidity and viscosity and compressive strength at 28 and 90 days, which No other known concrete presents so far.
Por lo tanto, la presente invención se circunscribe dentro del ámbito de los hormigones y de manera particular de entre los hormigones autocompactantes. Therefore, the present invention is circumscribed within the scope of concrete and particularly among self-compacting concrete.
Los Hormigones Autocompactantes son hormigones de última generación que se consiguen gracias a una estudiada dosificación de los materiales que componen el hormigón que son capaces de fluir en el interior del encofrado, pasar entre las barras de armadura y compactarse gracias a su propio peso sin presentar ningún tipo de segregación. Self-compacting concrete are state-of-the-art concrete that is achieved thanks to a studied dosage of the materials that make up the concrete that are capable of flowing inside the formwork, passing between the reinforcement bars and compacting thanks to their own weight without presenting any type of segregation
Los hormigones autocompactantes poseen una serie de ventajas que a continuación se indican: Self-compacting concrete has a number of advantages that are indicated below:
• Desde el punto de vista de la Calidad y Prestaciones: -Durabilidad garantizada. -Buenas resistencias mecánicas. • From the point of view of Quality and Performance: -Durability guaranteed. -Good mechanical resistance.
-Buen acabado superficial. -Menores errores de ejecución. -Good surface finish. -Lower execution errors.
- • •
- Nuevas posibilidades estructurales: -Elementos de difícil acceso o alta densidad de armadura. -Formas y diseños arquitectónicos novedosos. -Secciones estructurales de menor espesor. New structural possibilities: -Elements of difficult access or high density of armor. -New architectural forms and designs. -Structural sections of smaller thickness.
- • •
- Desde el punto de vista de la mejora del entorno: -Reducción del nivel de ruido del 90%. -Reducción de la carga física del pesado trabajo del vibrado. -Eliminación de riesgos eléctricos al eliminar el vibrado. -Mejora de la comunicación verbal en la obra al eliminar el vibrado. -Eliminación de los problemas de circulación ("White fingers") en los From the point of view of the improvement of the environment: -Reduction of the noise level of 90%. -Reduction of the physical load of heavy vibration work. -Elimination of electrical hazards by eliminating vibration. -Improvement of verbal communication in the work by eliminating vibration. -Elimination of circulation problems ("White fingers") in the
dedos de los operarios que vibran. Operator fingers that vibrate.
- • •
- Desde el punto de vista de la Productividad: -Mayor velocidad de colocación. -Reducción de mano de obra y medios auxiliares. From the point of view of Productivity: -Higher placement speed. -Reduction of labor and auxiliary means.
Sin embargo, ante la complejidad cada vez mayor de las obras civiles y de edificación, el mercado demanda hormigones autocompactantes con mejores características en cuanto a la fluidez, viscosidad, mantenimiento en el tiempo de la fluidez y viscosidad, resistencias a compresión a 28 y 90 días. However, given the increasing complexity of civil and building works, the market demands self-compacting concrete with better characteristics in terms of fluidity, viscosity, maintenance over time of fluidity and viscosity, compressive strengths at 28 and 90 days.
Algunos datos conocidos de hormigones autocompactantes en la literatura técnica nacional señalan que la vanguardia en cuanto a la fluidez y la resistencia serían: Some known data of self-compacting concrete in the national technical literature indicate that the vanguard in terms of fluidity and resistance would be:
Fluidez, medida como diámetro final de escurrimiento UNE 83.361 df = Fluency, measured as final runoff diameter UNE 83.361 df =
703 mm. 703 mm
Resistencia a la compresión a 28 días= 85,5 N/mm2 (dato de un ensayo, Compressive strength at 28 days = 85.5 N / mm2 (test data,
no estadístico). not statistical).
Por lo tanto, es objeto de la presente invención desarrollar un hormigón autocompactante que supere las prestaciones proporcionadas por los hormigones hasta ahora conocidos, en cuanto a fluidez, viscosidad, mantenimiento de la fluidez y la viscosidad, resistencia a la compresión a los 28 días y a los 90 días, desarrollando un hormigón como el que a continuación se describe y que se recoge de manera esencial en la primera reivindicación.
Therefore, it is the object of the present invention to develop a self-compacting concrete that exceeds the performance provided by the concrete known until now, in terms of fluidity, viscosity, maintenance of fluidity and viscosity, compressive strength after 28 days and 90 days, developing a concrete such as the one described below and which is collected essentially in the first claim.
El objeto de la invención es un hormigón autocompactante que presente las The object of the invention is a self-compacting concrete that presents the
- siguientes características: following features:
- Fluidez (escurrimiento 1UNE 83.361) Fluency (runoff 1UNE 83,361)
- df~ 800mm df ~ 800mm
- Viscosidad (embudo en "V" 1UNE 83.364) Viscosity (funnel in "V" 1UNE 83.364)
- Tv =5-8 sg Tv = 5-8 sg
- Viscosidad (UNE 83.361) Viscosity (UNE 83.361)
- Tso =1-3 sg Tso = 1-3 sg
Mantenimiento de 120 minutos de la Fluidez (escurrimiento df ~ 785 mm) y la Viscosidad Tso :::; 3 sg muy parecida a cuando el hormigón está recién amasado. Resistencia característica (estadística) a 28 días fck ~ 90 N/mm2. Maintenance of 120 minutes of fluidity (runoff df ~ 785 mm) and the Viscosity Tso :::; 3 sg very similar to when the concrete is freshly kneaded Characteristic (statistical) resistance at 28 days fck ~ 90 N / mm2.
Resistencia característica (estadística) a 90 días fck ~ 100 N/mm2. Characteristic (statistical) resistance at 90 days fck ~ 100 N / mm2.
Para lograr dichas características funcionales, el hormigón objeto de la invención cuenta con los siguientes elementos en su composición: To achieve these functional characteristics, the concrete object of the invention has the following elements in its composition:
Cemento 1 52,5 R 1SR
Microsílice.
Agua.
Arena 0/4 caliza de machaqueo.
Arena 0/2 caliza de machaqueo.
Árido 4/11 calizo de machaqueo.
Agente superplastificante (reductor de agua de alta actividad) para
hormigones de altas prestaciones.
Agente superplastificante (reductor de agua de alta actividad) para
hormigón prefabricado.
Retardante para el fraguado del hormigón.
Cement 1 52.5 R 1SR Microsilica. Water. Sand 0/4 crushing limestone. 0/2 crushing limestone sand. Arid 4/11 crushing limestone. Superplasticizing agent (high activity water reducer) for high performance concrete. Superplasticizing agent (high activity water reducer) for precast concrete. Retardant for setting concrete.
La naturaleza de los materiales empleados en la fabricación de hormigón es fundamental, y como puede observarse además de los elementos clásicos como cemento, arenas, áridos y agua, se utilizan otros elementos como superplastificantes (Gienium 8255 yACE 381 ), microsílice (Meyco MS 61 O) y retardante (Pozzolith 140R). The nature of the materials used in the manufacture of concrete is fundamental, and as can be seen in addition to the classic elements such as cement, sand, aggregates and water, other elements are used as superplasticizers (Gienium 8255 andACE 381), microsilica (Meyco MS 61 O) and retardant (Pozzolith 140R).
El cemento 1 52,5 R/SR de la empresa Financiera y Minera SAque lo fabrica en la factoría de Añorga, en San Sebastián (Guipúzcoa). Cement 1 52.5 R / SR of the company Financiera y Minera SA, which manufactures it in the Añorga factory, in San Sebastián (Guipúzcoa).
La arena caliza 0/4 de la cantera de Urnieta (Guipúzcoa) perteneciente a Aizkibel SA (Grupo CALCINOR SA). The limestone sand 0/4 of the Urnieta quarry (Guipúzcoa) belonging to Aizkibel SA (Grupo CALCINOR SA).
La arena caliza 0/2 de la cantera de Urnieta (Guipúzcoa) perteneciente a Aizkibel SA (Grupo CALCINOR SA). Limestone sand 0/2 from the Urnieta quarry (Guipúzcoa) belonging to Aizkibel SA (Grupo CALCINOR SA).
El árido calizo 4/11 de la cantera de Urnieta (Guipúzcoa) perteneciente a Aizkibel SA (Grupo CALCINOR SA). The 4/11 limestone aggregate of the Urnieta quarry (Guipúzcoa) belonging to Aizkibel SA (Grupo CALCINOR SA).
La microsílice densificada Meyco MS 61 O (8ASF ®), es un material de relleno empleado en el hormigón que hace los poros capilares se taponen y el diámetro equivalente de microporo se reduce notablemente. The densified microsilica Meyco MS 61 O (8ASF ®), is a filling material used in the concrete that causes the capillary pores to become clogged and the equivalent micropore diameter is significantly reduced.
La dosificación habitual es del orden de 5 al 10% sobre peso de cemento. La dosificación depende del tipo de materiales y del efecto deseado. The usual dosage is of the order of 5 to 10% by weight of cement. The dosage depends on the type of materials and the desired effect.
El agente superplastificante para hormigones de altas prestaciones, ha sido el Glenium 8255 (8ASF®). The superplasticizer agent for high performance concrete has been Glenium 8255 (8ASF®).
El Glenium 8255 es un aditivo superplastificante 1 reductor de agua, de alta actividad de nueva generación basado en la tecnología de los derivados policarboxílicos. Especialmente diseñado para obra civil y hormigón preparado de altas exigencias y elevadas prestaciones. Permite la confección de hormigones fluidos y líquidos partiendo de consistencias secas sin la necesidad
Glenium 8255 is a new generation high-activity, water-reducing superplasticizing additive 1 based on the technology of polycarboxylic derivatives. Specially designed for civil works and concrete prepared with high demands and high performance. Allows the preparation of fluid and liquid concretes based on dry consistencies without the need
de incrementar el agua de amasado y sin provocar retrasos de fraguado, con elevadas resistencias y alta durabilidad. to increase the kneading water and without causing setting delays, with high resistance and high durability.
Entre las propiedades del Glenium cabe destacar: Gran poder plastificante Permite obtener hormigones de muy baja relación NC Muy buen mantenimiento de la consistencia incluso con áridos absorbentes No provoca retrasos en el fraguado Mejora la impermeabilidad del hormigón Incrementa la durabilidad Reduce la porosidad y mejora el acabado superficial Mejora la cohesión y reduce el riesgo de segregación y sangrado incluso a elevada consistencia Mejora las resistencias mecánicas. Apto para hormigón blanco. Among the properties of Glenium, it is worth mentioning: Great plasticizing power It allows to obtain concretes of very low ratio NC Very good maintenance of consistency even with absorbent aggregates It does not cause delays in setting Improves the impermeability of concrete Increases durability Reduces porosity and improves finish Superficial Improves cohesion and reduces the risk of segregation and bleeding even at high consistency Improves mechanical resistance. Suitable for white concrete.
La dosificación recomendada de GLENIUM 8255 es del 0,5 al 2,5% sobre peso de cemento. The recommended dosage of GLENIUM 8255 is 0.5 to 2.5% by weight of cement.
El agente superplastificante para hormigón prefabricado ha sido el Glenium ACE 381 (BASF ®) The superplasticizing agent for precast concrete has been Glenium ACE 381 (BASF ®)
El Glenium ACE 381 es un aditivo superplastificante 1reductor de agua, de alta actividad basad en policarboxilatos para aplicaciones en hormigón prefabricado, donde se demande alta resistencia inicial y muy alta capacidad plastificante o muy bajas relaciones NC. Entre las propiedades del Glenium ACE 381 están: Glenium ACE 381 is a superplasticizer additive 1reducer of water, of high activity based on polycarboxylates for applications in precast concrete, where high initial strength and very high plasticizing capacity or very low NC ratios are demanded. Among the properties of Glenium ACE 381 are:
Excelente poder plastificante sin disgregación Excellent plasticizing power without disintegration
Elevadas resistencias iniciales, incluso con bajas dosificaciones High initial resistances, even with low dosages
Confección de hormigones de mayor docilidad Making more docile concrete
Mejora la durabilidad del hormigón Improve concrete durability
Apto para hormigón blanco.
Suitable for white concrete.
La dosificación habitual se encuentra entre el 0,3% y el 1 ,0% sobre peso de cemento según incremento de trabajabilidad y reducción de agua deseada. The usual dosage is between 0.3% and 1.0% by weight of cement according to increased workability and desired water reduction.
El agente o aditivo retardante para el fraguado del hormigón, ha sido el Pozzolith 140 R (BASF®) The agent or additive retardant for the setting of concrete, has been the Pozzolith 140 R (BASF®)
El Pozzolith 140 R es un aditivo retardante que permite regular el tiempo de fraguado en función de la dosificación empleada. Entre las propiedades de este material están: The Pozzolith 140 R is a retarding additive that allows setting the setting time according to the dosage used. Among the properties of this material are:
Disminuye las fisuras producidas por retracción El hormigón tratado con POZZOLITH 140r puede compactarse y vibrarse durante más tiempo. Dificulta la evaporación prematura del agua de amasado Aumenta las resistencias mecánicas a largo plazo. Reduces cracks caused by shrinking Concrete treated with POZZOLITH 140r can be compacted and vibrated for longer. Difficult premature evaporation of kneading water Increases long-term mechanical resistance.
La dosificación oscilará entre el 0,3% al 3,5 % sobre el peso del cemento y será en función del retraso deseado y de las condiciones de puesta en obra. The dosage will range from 0.3% to 3.5% on the weight of the cement and will be based on the desired delay and the conditions of work.
El hormigón en estado fresco se le somete a los siguientes ensayos, de acuerdo a las normas UNE que se especifican Fresh concrete is subjected to the following tests, according to the UNE standards specified
Fluidez según el ensayo de escurrimiento UNE 83.361. Fluency according to runoff test UNE 83.361.
· Fluidez inicial, 30 minutos, 60 minutos, 90 minutos y 120 minutos. Viscosidad Tso según el ensayo UNE 83.361. Viscosidad T v según el ensayo del embudo en "V" UNE 83.364. · Initial fluency, 30 minutes, 60 minutes, 90 minutes and 120 minutes. Viscosity Tso according to the UNE 83.361 test. Viscosity T v according to the funnel test in "V" UNE 83.364.
Los ensayos del hormigón en estado endurecido, son los siguientes. The tests of the hardened concrete are the following.
Resistencia a compresión a 7/8 días.
Resistencia a compresión a 28/29 días.
Resistencia a compresión a 88/90 días.
Compressive strength 7/8 days. Compressive strength at 28/29 days. Compressive strength at 88/90 days.
Ninguno de los hormigones desarrollados hasta el momento ha conseguido obtener los resultados indicados, y todo esto gracias a la especial naturaleza y la sinergia producida entre los materiales empleados en su preparación. None of the concretes developed so far have achieved the indicated results, and all this thanks to the special nature and synergy produced between the materials used in its preparation.
El hormigón autocompactante objeto de la invención cuenta los materiales apuntados anteriormente, y que en una posible forma de realización pudieran contar con las siguientes proporciones. Estas proporciones en ningún caso son limitativas y simplemente reflejan una realización particular, sin ser sus cantidades el objeto de la invención. The self-compacting concrete object of the invention has the aforementioned materials, and which in a possible embodiment could have the following proportions. These proportions are in no case limiting and simply reflect a particular embodiment, without being their quantities the object of the invention.
Cemento 1 52,5 R 1SR 475 kg/m3 Microsílice MEYCO MS 61 O (BASF) 60 kg/m3 12,63% Agua 154 kg/m3 Arena 0/4 caliza de machaqueo 886 kg/m3 Arena 0/2 caliza de machaqueo 200 kg/m3 Árido 4/11 calizo de machaqueo 490 kg/m3 Glenium 8255 (BASF) 8,90 kg/m3 1,87% Glenium ACE 381 (BASF) 3,70 kg/m3 0,78% Cement 1 52.5 R 1SR 475 kg / m3 Microsilica MEYCO MS 61 O (BASF) 60 kg / m3 12.63% Water 154 kg / m3 Sand 0/4 crushing limestone 886 kg / m3 Sand 0/2 crushing limestone 200 kg / m3 Arid 4/11 crushing limestone 490 kg / m3 Glenium 8255 (BASF) 8.90 kg / m3 1.87% Glenium ACE 381 (BASF) 3.70 kg / m3 0.78%
- --
- Pozzolith 140 R (BASF) 3,70 kg/m3 0,78% Pozzolith 140 R (BASF) 3.70 kg / m3 0.78%
Los tantos por ciento recogidos, son tantos por ciento con relación al peso del cemento. The percentages collected are as many percent in relation to the weight of the cement.
Para un hormigón, con los materiales descritos y en las proporciones apuntadas se han logrado los siguientes resultados en las diferentes pruebas de ensayo a los que ha sido sometido. For a concrete, with the materials described and in the indicated proportions the following results have been achieved in the different test tests to which it has been subjected.
Resistencia característica a compresión a 28 días fck =90 N/mm2. Resistencia característica a compresión a 90 días fck =100 N/mm2. Fluidez inicial según el ensayo de escurrimiento UNE 83 361 df =81 O mm.
Characteristic resistance to compression at 28 days fck = 90 N / mm2. Characteristic resistance to compression at 90 days fck = 100 N / mm2. Initial fluidity according to the runoff test UNE 83 361 df = 81 O mm.
Viscosidad inicial según el ensayo de embudo en "V" UNE 83.364 Tv = de 5 a 8 sg. Viscosidad inicial según el ensayo UNE 83.361 Tso =de 1 a 3 sg. Fluidez a los 120 minutos según el ensayo de escurrimiento UNE 83.361 df=785mm. Viscosidad a los 120 minutos según el ensayo UNE 83.361 Tso:::; 3 sg. Initial viscosity according to the "V" funnel test UNE 83.364 Tv = from 5 to 8 sg. Initial viscosity according to the UNE 83.361 test Tso = 1 to 3 sg. Fluidity at 120 minutes according to runoff test UNE 83.361 df = 785mm. Viscosity at 120 minutes according to test UNE 83.361 Tso :::; 3 sec.
Todos estos resultados conjuntamente no habían sido conseguidos hasta el momento, si bien los materiales empleados en su preparación son conocidos, no así el empleo de los mismos de manera conjunta, lo que redunda en una resultado sinérgico, con especiales características que supera a todos los hormigones autocompactantes preparados y obtenidos hasta el momento. All these results together had not been achieved so far, although the materials used in its preparation are known, but not the use of them together, which results in a synergistic result, with special characteristics that exceeds all self-compacting concrete prepared and obtained so far.
Los resultados obtenidos van más allá de lo directamente esperado por la combinación de materiales cuyas propiedades se conocen, ya que los efectos conseguidos, no solamente se deben a la naturaleza de los aditivos empleados, sino a la combinación de los aditivos y adiciones, así como a las características y proporciones de los áridos empleados. The results obtained go beyond what is directly expected by the combination of materials whose properties are known, since the effects achieved are not only due to the nature of the additives used, but also to the combination of additives and additions, as well as to the characteristics and proportions of the aggregates used.
Descrita suficientemente la naturaleza de la presente invención, así como la manera de ponerla en práctica, no se considera necesario hacer más extensa su explicación para que cualquier experto en la materia comprenda su alcance y las ventas que de ella se derivan, haciendo constar que, dentro de su esencialidad, podrá ser llevada a la práctica en formas de realización que difieran en detalle de la indicada a título de ejemplo, y a las cuales alcanzará igualmente la protección que se recaba siempre que no se altera, cambie o modifique su principio fundamental.
Describing sufficiently the nature of the present invention, as well as the way of putting it into practice, it is not considered necessary to make its explanation more extensive so that any expert in the field understands its scope and the sales derived therefrom, stating that, within its essentiality, it may be implemented in embodiments that differ in detail from that indicated by way of example, and to which it will also achieve the protection that is sought as long as it is not altered, changes or modifies its fundamental principle.
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