Uhpc
Los avances en la ciencia de los materiales de hormigón han conducido al desarrollo de una nueva clase de compuestos de cemento llamados hormigón de ultra alto rendimiento (UHPC). Los enlaces anteriores le dirigirán a páginas que detallan proyectos de UHPC, puentes con componentes de UHPC, artículos que se centran en la investigación de UHPC y el contacto principal en el Centro de Investigación de Carreteras Turner-Fairbank (TFHRC) para UHPC.
Las propiedades mecánicas y de durabilidad del UHPC lo convierten en un candidato ideal para el desarrollo de nuevas soluciones a los problemas urgentes de deterioro, reparación y sustitución de las infraestructuras de carreteras. Desde el año 2000, cuando el UHPC empezó a comercializarse en Estados Unidos, una serie de proyectos de investigación han demostrado las capacidades del material. Un puñado de departamentos de transporte estatales han desplegado componentes de UHPC en sus infraestructuras, y muchos más están considerando activamente el uso de UHPC.
El UHPC es un material compuesto de cemento formado por una gradación optimizada de constituyentes granulares, una relación agua/materiales cementantes inferior a 0,25 y un alto porcentaje de refuerzo de fibra interna discontinua. Las propiedades mecánicas del UHPC incluyen una resistencia a la compresión superior a 18,0 kilopulgadas por pulgada cuadrada (ksi) (124 Megapascales (MPa)) y una resistencia a la tracción sostenida después del agrietamiento superior a 0,72 ksi (5 MPa). El hormigón de alto rendimiento tiene una estructura de poros discontinua que reduce la entrada de líquidos, lo que mejora significativamente la durabilidad en comparación con los hormigones convencionales y de alto rendimiento.
Hormigón ligero
Composición del hormigón de alto rendimientoEl HPC se compone de los mismos materiales que el hormigón de cemento convencional. El uso de algunos aditivos minerales y químicos mejora en gran medida las cualidades de resistencia, durabilidad y trabajabilidad. La composición del HPC suele consistir en los siguientes materiales: Las cenizas volantes se han utilizado ampliamente en el hormigón durante muchos años. Desgraciadamente, las cenizas volantes son mucho más variables que los humos de sílice, tanto en sus características físicas como químicas. La mayoría de las cenizas volantes dan lugar a resistencias que no superan los 70 MPa. Por lo tanto, para obtener resistencias más elevadas, deben utilizarse MEC ultrafinas junto con las cenizas volantes. Para el hormigón de alta resistencia, las cenizas volantes se utilizan en dosis de entre el 15 y el 25% del contenido de cemento. A veces, la harina de cuarzo y la fibra son los componentes del HPC para conseguir una alta resistencia y ductilidad, respectivamente.
El HPC resulta económico, aunque su coste inicial es mayor que el del hormigón convencional. Esto se debe a que el uso del HPC en la construcción aumenta la vida útil de la estructura, ya que sufrirá menos daños, lo que reducirá los costes totales.
Hormigón de alto rendimiento
DYNAMax es el hormigón de máximo rendimiento para proyectos de construcción exigentes. Permite un diseño inteligente, con estructuras más finas y largas y una mayor funcionalidad. Con un uso óptimo de los materiales, permite un mayor espacio útil y una mayor variabilidad en los planos de planta. Su durabilidad minimiza los costes de mantenimiento y del ciclo de vida de un edificio. Su huella sostenible se debe al uso reducido de materiales, la producción local y las rutas de transporte cortas, así como a su perfil circular y totalmente reciclable.
DYNAMax ofrece la más amplia gama de hormigones de alto rendimiento, proporcionando una resistencia a la compresión superior junto con otras ventajas técnicas que van desde la rigidez hasta la durabilidad. Con su alto rendimiento definitivo, DYNAMax ofrece valor a todas las partes interesadas de la cadena de valor de la construcción, desde los arquitectos y diseñadores hasta los propietarios de viviendas.
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Tipos de hormigón
Los tipos de fibra que se utilizan a menudo en el UHPC incluyen el acero de alto carbono, el PVA, el vidrio, el carbono o una combinación de estos tipos u otros. El comportamiento dúctil de este material es una primicia para el hormigón, con capacidad para deformarse y soportar cargas de flexión y tracción, incluso después del agrietamiento inicial. Las elevadas propiedades de compresión y tracción del UHPC también facilitan una alta resistencia a la adherencia que permite una menor longitud de empotramiento de las barras de refuerzo en aplicaciones como los vertidos de cierre entre elementos prefabricados.
La construcción con UHPC se simplifica al eliminar la necesidad de acero de refuerzo en algunas aplicaciones y las características de alta fluidez de los materiales que los hacen autocompactantes. La matriz del UHPC es muy densa y tiene una estructura de poros mínimamente desconectada que da lugar a una baja permeabilidad (difusión de iones de cloruro inferior a 0,02 x 10-12 m2/s. La baja permeabilidad del material impide la entrada de materiales nocivos, como los cloruros, lo que da lugar a unas características de durabilidad superiores.
Algunos fabricantes han creado productos premezclados de UHPC con adición de agua que están haciendo más accesibles los productos de UHPC. La Sociedad Americana de Pruebas y Materiales ha establecido la norma ASTM C1856/1856M, Práctica Estándar para la Fabricación y Prueba de Muestras de Hormigón de Ultra Alto Rendimiento, que se basa en los métodos de prueba actuales de la ASTM con modificaciones para hacerlos adecuados para el UHPC. A continuación se muestra un ejemplo de la gama de características de los materiales para el UHPC: