Hormigones de Altas Prestaciones: Composición, Propiedades y Aplicaciones en Construcción

Hormigones de Altas Prestaciones: Composición, Propiedades y Aplicaciones

Los hormigones de alta resistencia presentan un desafío en cuanto a su costo, el cual es elevado, especialmente cuando se utilizan adiciones como humo de sílice o nanosílice. Una alternativa para reducir este costo es el uso de cenizas volantes de calidad. Aunque las cenizas volantes no permiten alcanzar resistencias tan altas como las adiciones mencionadas, representan una opción viable en muchos casos.

Materiales

Los materiales empleados en la fabricación de hormigones de altas prestaciones son cruciales para obtener las propiedades deseadas. A continuación, se detallan los componentes principales:

• Cemento: No existe un criterio único sobre el tipo de cemento óptimo. Sin embargo, la dosificación de cemento es generalmente alta, situándose entre 400 y 500 kg/m³.
  
• Áridos:
  • Áridos Gruesos: Deben provenir del machaqueo de rocas de alta resistencia.
    
  • Áridos Finos: Se recomiendan arenas silíceas rodadas, ya que demandan una menor cantidad de agua para el mojado. Es crucial evitar un exceso de finos en las arenas, dado que estos ya son aportados por la alta dosificación de cemento y las adiciones (cenizas volantes o humo de sílice).
    
• Agua: Las características exigidas al agua de amasado son las mismas que para los hormigones convencionales.
  
• Aditivos: El uso de aditivos superplastificantes es imprescindible en estos hormigones. Permiten lograr una trabajabilidad adecuada, incluso con relaciones agua/cemento (a/c) inferiores a 0,30. Es fundamental conocer el contenido de agua de estos aditivos para descontarlo del agua total de amasado.
  
• Adiciones: Las adiciones más comunes son:
  • Humo de sílice: Oscurece el hormigón.
    
  • Nanosílice: No produce oscurecimiento, por lo que se utiliza en hormigones blancos de alta resistencia.
    
  • Cenizas volantes: Una opción para reducir costos, aunque no se alcanzan resistencias tan elevadas como con las anteriores.
    

Propiedades

La resistencia a compresión de los hormigones de alta resistencia evoluciona rápidamente al principio, posiblemente debido a una mayor exotermicidad (liberación de calor durante el fraguado). Un factor importante a considerar es que el incremento de la resistencia a compresión está directamente relacionado con la carga mantenida que soporta el hormigón. Se ha observado que los incrementos de resistencia disminuyen a medida que aumenta la relación entre la carga aplicada y la carga de rotura. Además, estos hormigones ofrecen una buena protección contra la corrosión de las armaduras, el ataque por sulfatos y la reacción álcali-árido, mejorando significativamente la durabilidad.

Aplicaciones

Los hormigones de alta resistencia se están utilizando en áreas muy específicas, que se pueden clasificar en:

• Edificación.
• Puentes.
• Otras aplicaciones de ingeniería civil.