Materiales que participan en la masa del hormigón

Aditivos

Son las sustancias añadidas en una relación peso/volumen inferior al 5% del cemento y que actúan sobre la matriz cementicia para dotarla de características diversas.

Cabe señalar que para ejecutar un pavimento de hormigón se requieren un/os aditivos que, en cuanto a produc­tos comercializados, suelen ser diferentes a los aditivos empleados para hormigones comunes.

En el artículo 31.2 del capítulo 8 del Código Estructural y en el Capítulo 5.15 de la norma UNE-EN 206:2013+A1:2018, se recogen, seis clases de aditivos distintos. No obstante, desde AEPC se considera que es más correcto definir un espectro más amplio para conocer la idoneidad de los mismos en los hormigones para pavimentos. Esto va en línea con la norma UNE-EN 934-2:2010+A1:2012, que certifica y que clasifica los aditivos por su función principal, empleados en los hormigones, morteros o pastas en clases específicas. En este sentido, las tablas que siguen a continuación definen los aditivos para hormigón, relacionándolos con su uso en pavimentos.

Pigmentos

Son sustancias inorgánicas insolubles, de morfología y tamaño de partícula homogénea, que le confieren al hor­migón unas propiedades ópticas tales que hacen que la luz que reflejen sea muy intensa, aportando color a la masa en la que participan.

En el capítulo 5.1.6 de la norma UNE-EN 206:2013+A1:2018 (Hormigón. Especificaciones, prestaciones, produc­ción y conformidad) se contemplan los pigmentos como adiciones incluso aunque no superen la cantidad del 5% de la masa total.

Solo se deben utilizarse aquellos que cumplan con la UNE-EN 12878:2007 (Pigmentos para la coloración de ma­teriales de construcción fabricados a partir de cemento y/o cal. Especificaciones y métodos de ensayo) y que tengan marcado CE de acuerdo el anexo ZA.1.

Adiciones y fillers minerales

El Código Estructural, en su capítulo 8, artículo 32, define las adiciones como aquellos materiales inorgánicos, puzolánicos o con hidraulicidad latente que puede ser añadidos al hormigón con el fin de mejorar sus propiedades o conferirle características especiales. Tal código técnico sólo permite la utilización de cenizas volantes y humo de sílice, que son las más típicas. Generalmente, éstas sobrepasan el 5% del contenido total de la masa y no es conveniente que lo hagan por el encima del 10%.

En el capítulo 5.1.6 de la norma UNE-EN 206:2013+A1:2018 se contempla las adiciones que cumplan la norma UNE-EN 450-1:2013 (Cenizas volantes para hormigón), en el caso de las cenizas volantes, y la norma UNE-EN 13263 (Humo de sílice para hormigón), en el caso de los humos de sílice. Para que se puedan utilizar fillers en la masa éstos deben cumplir con la norma UNE-EN 12620:2003+A1:2009 (Áridos para hormigón).

Aditivos compensadores del cambio de volumen

La retracción de las pastas de cemento puede ser definida como un cambio de volumen tridimensional del material, que tiene lugar tanto en estado fresco como endurecido, y cuya causa no tiene que obedecer a una carga externa al mismo.

En pavimentos continuos de hormigón el cambio de volumen (retracción o expansión) es un punto clave y causa de la gran mayoría de patologías de los pavimentos.

Para controlar esos cambios de volumen, además de, obligatoriamente, realizar un diseño acorde a las deman­das, pueden utilizarse aditivos compensadores del cambio de volumen, los cuales no pueden ser considerados ni adiciones ni aditivos, y deben ser siempre aprobados por el consultor diseñador del hormigón, la Dirección Técnica y los contratistas.

Se pueden utilizar en casos de necesidad de control de volumen o facilitar la disminución de juntas de corte con previo estudio estructural y del diseño del hormigón. No obstante, hay que señalar que no sirve de nada su empleo si el diseño estructural o el de la estructura y reología del hormigón no son adecuados y permiten la utilización de estos aditivos. Además, estos materiales también requieren un curado concreto y específico del hormigón para que haya alta efectividad.

Existen dos tipos básicos que funcionan en sinergia, o por separado, según las exigencias de la obra y el desem­peño del hormigón que hayan demandado:

Generadores de expansión en la masa (‘expansivos’)

Producen una expansión controlada y permanente en los hormigones, mitigando la retracción final. Según la clasificación de ACI 223 existen los agentes expansivos siguientes:

1. El tipo K: mezcla de sulfoaluminato de calcio y sulfato de calcio que forma etringita
2. El tipo M: mezcla de aluminato de calcio y sulfato de calcio que produce etringita
3. El tipo S: mezcla de aluminato tricálcico y sulfato de calcio que produce etringita
4. El tipo O/G: contiene oxido de calcio y oxido de aluminio que produce portlandita

Desinhibidores de la tensión

Denominados ‘pacificadores’, disminuyen las tensiones superficiales del agua presentes en los poros capilares del hormigón ayudando a mejorar la estabilidad dimensional y reduciendo la retracción hidráulica.

Denominados ‘pacificadores’, disminuyen las tensiones superficiales del agua presentes en los poros capilares del hormigón ayudando a mejorar la estabilidad dimensional y reduciendo la retracción hidráulica.

Fibras

Las fibras juegan un papel importante en la construcción de los pavimentos de hormigón como alternativa a la utilización de mallas electrosoldadas. Tradicionalmente se han reforzado las soleras de hormigón con armado metálico tradicional de acero capaz de hacer efecto bidimensionalmente, pudiéndose sustituir, a día de hoy, por fibras estructurales capaces de reforzar la solera tridimensionalmente, aportando las resistencias necesarias a flexotracción (macrofibras), y, además, permitiendo una reducción de la fisuración que aparece en superficie (microfibras).

Por tanto, las fibras pueden añadir una mejora en la calidad de los pavimentos gracias a su presencia en toda la masa de hormigón de forma tridimensional.

Además, las fibras son una alternativa económica y práctica, pues se dosifican directamente en la masa del hormigón en la planta de amasado, resultando muy sencilla su puesta en obra (vertido directo desde camión hormigonera), lo cual permite una reducción considerable en los tiempos de ejecución.

Dependiendo de las cargas que la losa deba soportar, el espesor de la misma y las condiciones de la subbase, la selección del tipo de fibra y su dosificación deberá ajustarse en cada obra con un cálculo estructural (TR34 o análisis de elementos finitos (FEA)).

En cualquier caso, algunos puntos a tener en cuenta en el empleo de fibras son los siguientes:

• La consistencia del hormigón deberá ser suficiente (cono de Abrams 12-16 cm) para que las fibras sean capa­ces de dispersarse homogéneamente por la masa.
• Se deberá aportar un tiempo de amasado suficiente en amasadora, aproximadamente 1 min/ m3 de hormigón, siendo recomendable 5 minutos extras al final de la dosificación total.
• Se deberá nivelar con regla vibradora, pero no en exceso para que el vibrado no provoque la migración de las fibras a superficie (afloramiento de fibras).
• Un fratasado prematuro puede provocar que el vibrado provoque la subida de fibras a la superficie (aflora­miento de fibras), lo que conduciría a problemas posteriores de acabado.
• Se deben usar de endurecedores superficiales, que absorban la lechada superficial de la solera y se unan so­lidariamente a la misma, aportando resistencias, y cubriendo las posibles fibras superficiales.

Enlaces

• Contenidos del Manual de diseño, proyecto y planificación de pavimentos continuos I

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