Trabajabilidad del Concreto – Definición – Factores que afectan

La trabajabilidad del concreto es uno de muchos otros factores debido a que el concreto supera a otros materiales de construcción con asequibilidad, versatilidad, resistencia y durabilidad como otros aspectos prácticos. Así que esta lectura arrojar luz sobre lo que es la trabajabilidad del hormigón? ¿por qué es importante? ¿cuáles son los factores que lo afectan? ¿y cómo podemos mejorarlo para que coincida con los requisitos de cualquier proyecto de ingeniería civil?

¡Lo sabes! Los materiales de construcción más comunes en ingeniería civil son: hormigón , madera / madera, acero, ladrillos, piedra, bloques, arena, arcilla. He colocado concreto en la primera porque es el material de construcción más común en proyectos de ingeniería civil.

El artículo va a ser un artículo largo, así que toma una taza de café y prepárate para leer más de 2000 palabras.

¿Qué es la trabajabilidad del Hormigón?

La palabra «trabajabilidad» define una amalgama y un compuesto de cuatro propiedades físicas de flujo de hormigón como mezclabilidad, transportabilidad, moldeabilidad y compatibilidad.

No puede ignorar este parámetro físico porque afecta la resistencia, la durabilidad, el costo de mano de obra, el esfuerzo de compactación y también la apariencia final.

La trabajabilidad es más un parámetro que muestra la facilidad de trabajar con concreto, mientras que la consistencia es en realidad lo húmedo que está el concreto.

Un hormigón trabajable se define como un hormigón que se puede colocar fácilmente y compactar de forma homogénea sin tener ningún tipo de sangrado o segregación. Por lo tanto, la trabajabilidad se puede definir como:

Las características del hormigón o mortero recién mezclado, por lo que se puede arrastrar, verter, compactar y terminar con facilidad y homogeneidad para que no haya sangrado o segregación.

Diferencia entre trabajabilidad y consistencia

La palabra consistencia se usa más para cemento que para concreto, mientras que la trabajabilidad se usa con bastante frecuencia para concreto. Es posible que ya sepa sobre la prueba de consistencia del cemento del aparato de Vicat. Por lo tanto, si alguien se refiere a la trabajabilidad del cemento, se estaría refiriendo a la consistencia del cemento fresco en lugar de a la trabajabilidad.

Asimismo, la trabajabilidad del cemento se define como el porcentaje de agua requerido para que la pasta de cemento sea viscosa y trabajable. Si está trabajando con pasta de cemento, es importante que defina la consistencia o la cantidad de agua en el cemento porque eso afectaría el tiempo de fraguado de la pasta de cemento.

En este ensayo, la consistencia se define como un pasado de cemento que permite que el émbolo vicat penetre hasta un punto de 5 a 7 mm desde el fondo del molde vicat.

Asimismo, la capacidad de flujo del hormigón fresco se mide como consistencia.

La consistencia es en realidad un componente de trabajabilidad que se refiere a la forma de la humedad del hormigón. Necesitamos un hormigón consistente que pueda colocarse y compactarse fácilmente y que tenga su cohesión y plasticidad.

La trabajabilidad es más un parámetro que muestra la facilidad de trabajar con concreto, mientras que la consistencia es en realidad lo húmedo que está el concreto.

Esto nos lleva a una pintura donde debemos conocer la definición del concreto de segregación.

Debido a que el concreto está compuesto de diferentes componentes, la segregación en el concreto es un punto en el que las partículas sólidas tienden a separarse debido a la diferencia de tamaños, densidad y forma.

Un concreto segregado típico es aquel en el que los agregados finos y gruesos no se mezclan adecuadamente con lechada de cemento. Puede que te guste un concreto consistente, pero odiarías un concreto segregado.

No siempre se puede trabajar más concreto húmedo; debido a la segregación, no puede trabajar usted mismo a través del concreto.

A continuación se presentan algunos de los factores que afectan la segregación del hormigón:

• altura de caída durante el vertido: cuanto mayor sea la altura de caída, mayores son las posibilidades de segregación. La altura de caída recomendada durante el vertido de concreto es de 3 a 5 pies según el código de construcción. Puede usar un conducto o una manguera para reducir esta altura de caída.
• mayor poroporción de partículas grandes o más gruesas: esto significa que las partículas gruesas son más y caerían más en lugar de con cemento o partículas finas.
• alta gravedad específica de agregados gruesos, igual que la anterior.
• menor cantidad de agregado fino o arena – el mismo comportamiento que el anterior.
• forma y textura de las partículas: los agregados escamosos o alargados causan segregación.
• relación agua/cemento-más la relación agua/c más son las posibilidades de segregación.

Relación de trabajabilidad y resistencia

Ahora que tiene el conocimiento básico del significado de trabajabilidad concreta, pasemos a nuestra siguiente sección que trata sobre su relación con la resistencia.

Como la forma más común de aumentar la trabajabilidad es agregar más agua o, en otras palabras, aumentar la proporción de cemento con agua. Por lo tanto, el aumento de la relación de cemento con agua reduce la resistencia a la compresión del hormigón.

Desafortunadamente, el concreto no posee el comportamiento del suelo, donde agregar más agua aumenta la densidad del concreto. Por lo tanto, podemos decir que la resistencia del hormigón es inversamente proporcional a la trabajabilidad del hormigón.La resistencia del hormigón es inversamente proporcional a la trabajabilidad del hormigón.

La resistencia del hormigón es en realidad su capacidad de soportar la carga directa, por flexión o por cizallamiento sin romper el factor de seguridad designado. Ahora qué pasa cuando agregamos más agua al concreto. Las partículas de concreto se lubrican y la película hidráulica alrededor de la partícula crece en tamaño. Los huecos se saturan completamente y, después de la evaporación del agua, dejan espacios vacíos o huecos, lo que reduce la resistencia a la compresión del hormigón. Por lo tanto, es importante equilibrar la resistencia y la trabajabilidad del concreto para obtener la calidad requerida del concreto.

En los casos en que realmente tenga que reducir la proporción de cemento con agua para fines de resistencia, puede mejorar la trabajabilidad mediante el uso de agregados redondeados de aditivos para mejorar la trabajabilidad. Los agentes de arrastre de aire son un ejemplo perfecto que aumenta la trabajabilidad del hormigón sin aumentar la proporción de cemento con agua.

Efecto de las propiedades del agregado sobre la trabajabilidad del concreto

Los agregados representan del 60 al 80 por ciento del volumen y del 70 al 80 por ciento del peso del concreto. La composición, el tamaño, la textura de la superficie, la clasificación y la forma del agregado tienen un impacto significativo en la trabajabilidad del concreto.

La textura de la superficie de los agregados afecta las propiedades del hormigón fresco. Los agregados lisos y redondeados producen una mezcla de concreto más viable en comparación con el agregado angular o alargado rugoso. Los agregados ásperos con esquinas afiladas tienden a interferir entre sí a medida que fluye el concreto. Pero los agregados de superficie rugosa generan una unión más fuerte entre la pasta y el agregado, creando una mayor resistencia.

El tamaño y la gradación afectan el embalaje de partículas agregadas y el requisito de pasta de cemento. Cuando las partículas de agregado son de tamaño uniforme, el espaciado es mayor, se requiere más cemento pasado para llenar los vacíos y, por lo tanto, será más trabajable. Pero si los agregados están bien clasificados y se utilizan diversos tamaños, se requeriría la menor cantidad de pasta de cemento y la trabajabilidad sería menor.

En realidad, las partículas agregadas serían demasiado densas, la pasta de cemento no puede recubrir las partículas de manera uniforme y la trabajabilidad será pobre.

Pero aquí el costo es una preocupación importante, porque el cemento es el componente más caro. Así, un compromiso y un equilibrio entre funcionalidad y economía. Según una investigación, la angularidad de los agregados gruesos tiene un mayor impacto en la trabajabilidad en lugar de cambios en la descamación. Al aumentar la angularidad, se reduce la trabajabilidad del hormigón.

Tipos de trabajabilidad

Cuando decimos «tipos de trabajabilidad», en realidad nos referimos al tipo de concreto con diferente cantidad de trabajabilidad. Básicamente, hay tres tipos diferentes de hormigones de trabajabilidad:

1. Hormigón inutilizable: Nunca se recomienda para la construcción debido a la dificultad de manejo y problemas como la segregación. El concreto impracticable a veces también se conoce como concreto duro debido al hecho de que la mezcla manual no es fácil.
2. Hormigón de trabajabilidad media: Para las estructuras que implican refuerzo ligero, es decir, las barras de refuerzo tienen mucho espacio, utilizamos hormigón de trabajabilidad media. Funciona bien en general en todos los tipos de obras de construcción de concreto comunes. Es relativamente fácil de mezclar, transportar y compactar sin tener efectos adversos de segregación y pérdida de homogeneidad.
3. Alta trabajabilidad: Para estructuras reforzadas pesadas o para construcciones en las que la compactación es difícil, se utilizan hormigones de alta trabajabilidad. Aunque es mucho más fácil de transportar, mezclar, colocar y compactar, hay altas posibilidades de segregación y pérdida de homogeneidad.

Efecto de la temperatura sobre la trabajabilidad del hormigón

Por temperatura nos referimos a la temperatura de colocación y compactación, no a la de dosificación. De todos modos, la temperatura tiene efectos negativos en todas las propiedades del concreto, incluida la trabajabilidad. Cuando la temperatura total del hormigón aumenta, la trabajabilidad del hormigón fresco disminuye en la misma proporción.

En concreto de cemento Portland normal, es decir, concreto sin aditivos químicos, el efecto de la temperatura sobre la trabajabilidad del concreto está conectado con el proceso de hidratación del cemento. Como resultado del aumento de la temperatura, hay una pérdida considerable de agua debido a la evaporación que acelera el proceso de hidratación del cemento. Por lo tanto, a medida que el concreto se endurece antes, la trabajabilidad del concreto se reduce abruptamente.

Efecto del tiempo en la trabajabilidad del hormigón

El tiempo tiene el mismo impacto en la trabajabilidad del hormigón, como lo es de la temperatura. Es sin duda que la matriz de hormigón se endurece con el paso del tiempo, como resultado de la reacción de hidratación. El efecto del tiempo en la trabajabilidad en realidad está relacionado con la fluidez del hormigón.

Por fluidez nos referimos a la cantidad de agua disponible en el hormigón para la hidratación de los compuestos de cemento para la unión. Con el paso del tiempo y como resultado de la reacción de hidratación, la fluidez disminuye a medida que parte del agua es utilizada por la hidratación del cemento, parte es absorbida por agregación mientras que una parte se pierde en la evaporación.

Es pertinente mencionar que la pérdida de trabajabilidad por tiempo depende de factores como la propiedad del cemento (contenido de álcali & contenido de sulfato), el contenido de humedad del agregado y la trabajabilidad inicial.

Efecto de la vibración

Es inútil afirmar que la vibración tiene un efecto positivo en la trabajabilidad del hormigón. De hecho, es el método más utilizado para compactar el hormigón debido a su mayor trabajabilidad.

Durante la colocación del concreto, los vibradores de varios tamaños se sumergen en el concreto fresco, lo que licua la matriz de concreto al reducir la fricción interna entre el cemento y el agregado, lo que permite que la mezcla se mueva fácilmente.

Según un estudio de G. H> Tattersall & P. H. Baker, los materiales de hormigón se comportan como un líquido newtoniano bajo vibración y a bajas velocidades de cizallamiento.

Efecto de la proporción de mezcla

Por proporción de mezcla de diseño de mezcla de concreto, nos referimos a cualquier ingrediente que tenga un efecto negativo o positivo en la trabajabilidad del concreto. La relación agua-cemento es un factor de proporción de mezcla muy importante que afecta la trabajabilidad del hormigón. Como se explicó anteriormente, la cantidad de agua y cemento debe ajustarse durante la mezcla de prueba para llegar a un punto en el que podamos obtener la máxima trabajabilidad del concreto.

Efecto del contenido de agua o de la relación de cemento con agua sobre la trabajabilidad del hormigón

La trabajabilidad del hormigón aumenta con el aumento de la relación de cemento con agua, pero hasta un límite. Después de eso, el concreto puede sangrar y hay posibilidades de segregación en la mezcla de concreto. En realidad, cada vez que alguien habla sobre formas de aumentar la trabajabilidad, lo primero que se hace clic en la mente es agregar más agua.

La adición de agua en realidad aumenta la lubricación entre partículas al reducir la fricción y, por lo tanto, tenemos una mayor fluidez. Más agua también da como resultado una mayor porosidad del concreto y una resistencia reducida.

Aunque aumentar la trabajabilidad puede resolver el problema de la dificultad en la compactación, hay altas posibilidades de sangrado y pérdida de resistencia a la compresión. Por lo tanto, es importante equilibrar los factores y se debe mantener una relación óptima agua-cemento para obtener un concreto viable que tenga resistencia al mismo tiempo.

Importancia de la trabajabilidad del hormigón

La trabajabilidad del hormigón es un parámetro de control de calidad muy importante que nunca debe ignorarse en el sitio. De hecho, hay muchos otros factores subsidiarios que afectan o están vinculados con la viabilidad.

La trabajabilidad es importante para el hormigón fresco para que pueda colocarse y compactarse fácilmente en el encofrado o para ser utilizado por una bomba de hormigón.

Requisitos – ¿Cuánto debe ser la trabajabilidad del hormigón?

Bueno, esto depende completamente del tamaño y el tipo de encofrado utilizado para el elemento de hormigón. También depende de la colocación del hormigón y del tipo de estructura.

Para estructuras de hormigón masivo como presas donde se utiliza hormigón compactado con rodillo, se recomiendan hormigones poco trabajables u hormigones con caída dura. En cambio, para estructuras con barras reforzadas pesadas o barras delgadas, se recomiendan hormigones de alta capacidad de trabajo.

La medición de la trabajabilidad del hormigón o las pruebas de trabajabilidad del hormigón

La trabajabilidad de la pasta de hormigón fresca se mide mediante tres pruebas comunes :

1. Prueba de depresión
2. Prueba de abeja en V
3. Prueba de factor de compactación

Entre las tres, la más común y efectiva es la prueba de depresión. Es una prueba de campo, mientras que las otras dos, es decir, la prueba de abeja en v y la prueba del factor de compactación, son pruebas de laboratorio. En la prueba de caída, la pasta de concreto se coloca en un molde estándar llamado cono de caída en 3 capas con cada capa compactada mediante apisonamiento con 25 golpes de varilla de apisonamiento. Después de eso, inmediatamente, el molde se retira en dirección vertical y el hundimiento del hormigón en la trabajabilidad es la caída del hormigón.

Los valores recomendados de caída para diferentes estructuras de hormigón son los siguientes:

1. Construcción de carreteras – 20 a 40 mm
2. Revestimiento de canales – 70 a 80 mm
3. Hormigón en masa – 20 a 50 mm
4. Hormigón para paredes, losas, parapetos, pilares – 40 a 50 mm.
5. Trabajo normal de CCR – 80 a 150 mm

¿aumentar la trabajabilidad del hormigón?

Los ingenieros de campo siempre están buscando cómo mejorar la trabajabilidad del concreto. Ahora que eres muy consciente de todos los factores que afectan la trabajabilidad del concreto, es el momento de descubrir cómo podemos mejorar la trabajabilidad del concreto.

En estos días, el método más común es el uso de aditivos químicos. El uso de materiales puzolánicos como la escoria tiene mejores efectos en la trabajabilidad del hormigón. Pero, los aspectos positivos de usar agentes de arrastre de aire no tienen parangón. Junto con los aditivos, puede aumentar la relación agua/cemento o aumentar el tamaño de los agregados para obtener una pasta de concreto más viable.

Pero todo esto depende del tipo de estructura y de los requisitos particulares del rendimiento del hormigón.

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Preguntas frecuentes

Aquí está el resumen:

• Se dice que el hormigón es viable si: El hormigón se puede mezclar, colocar, consolidar y compactar fácilmente sin pérdida de homogeneidad o segregación. La trabajabilidad está ahí si el concreto es estable, móvil y compatible.
• ¿Qué quiere decir con trabajabilidad del hormigón? – La capacidad del hormigón con la que las personas del sitio pueden mezclarlo, compactarlo y colocarlo fácilmente sin ningún problema.
• ¿Qué es el hormigón impracticable? Un hormigón duro o impracticable es aquel que tiene muy poca o demasiada agua. Esto significa que es difícil hacer una masa homogénea de hormigón con una pasta de este tipo.
• ¿Por qué la trabajabilidad del hormigón es importante? Para hacer una estructura de hormigón necesitamos una mezcla de hormigón que se pueda colocar fácilmente dentro del encofrado de cualquier forma o tamaño y se pueda compactar allí con diferentes métodos. Un hormigón impracticable o poco trabajable no puede tomar fácilmente la forma deseada de la estructura.
• La trabajabilidad del hormigón es inversamente proporcional al tiempo de tránsito. Eso significa que, cuando el concreto se mezcla en lotes en la planta de procesamiento por lotes y se vierte en la mezcladora de tránsito para llevarlo al lugar de vertido, la reacción de fraguado del concreto comienza inmediatamente. Por lo tanto, si el tiempo de tránsito es más, la trabajabilidad se reducirá a medida que la reacción de hidratación del cemento disminuya la trabajabilidad.

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