Hormigones autocompactantes expansivos aplicados en infraestructura civil

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Seminarios Torroja. Diseño de hormigones autocompactantes expansivos. Aplicación en infraestructura civil. Madrid, 9 de marzo de 2017

Esta investigación se basa en el diseño, fabricación y caracterización de un hormigón autocompactante expansivo con la característica de pretensado químicamente (HACE) que al aplicarlo en sistemas CFT (Concrete Filled Tube) y, más concretamente, al emplearlo como elemento de relleno en sistemas de refuerzo por confinamiento indirecto de pilares cilíndricos de hormigón mediante encamisados exteriores prefabricados de acero o FRP que a su vez actúan como encofrados perdidos, no sólo compense la retracción del hormigón sino que además induzca un grado de expansión tal que traccione la camisa exterior de refuerzo garantizando la puesta en tensión y la correcta transmisión de esfuerzos pilar-refuerzo exterior desde los instantes iniciales de ejecución y de forma permanente, transformando así un sistema de refuerzo pasivo, como el confinamiento convencional, en uno activo capaz de conferir una presión de confinamiento desde su puesta en obra sin necesidad de que se induzca una deformación adicional del elemento objeto de refuerzo a causa de la solicitaciones actuantes durante la ejecución del refuerzo obteniendo así  un aumento de su capacidad frente al pandeo así como la resistencia, rigidez y deformación de la sección.

El diseño de este hormigón expansivo se realiza determinando las propiedades en fresco (escurrimiento,  aire y densidad), en endurecido (resistencia a compresión y módulo de elasticidad estático) y de expansión. Esta última propiedad se determina en distintos ambientes de curado conforme al método de ensayo recogido en guías de uso de carácter internacional, como el ACI 223, basado en la evaluación de cambios de longitud lineal y según un método alternativo diseñado en el IETcc basado en un dispositivo de doble anillo sobre el que se evalúa la expansión circunferencial.

Viaducto de Erques / MOS ingenieros

Finalmente, tras obtener  un régimen de expansión en laboratorio que asegure la puesta en tensión de la camisa de refuerzo en la condición de puesta en obra, se realiza la validación experimental  del sistema de refuerzo propuesto sobre elementos cilíndricos de hormigón evaluando la expansión y  la contribución mecánica que supone el  mismo frente al confinamiento convencional.

Ponente

Pedro Carballosa de Miguel

Dr. Pedro Carballosa de Miguel

Dr. Ingeniero de Materiales en el Instituto de Ciencias de la Construcción Eduardo Torroja- IETcc. Su carrera académica se desarrolló en la Universidad de Extremadura, obteniendo los títulos de Arquitecto Técnico (2006), Ingeniero de Materiales (2008) y el de Máster Universitario en Investigación en Ingeniería y Arquitectura en la especialidad en Ingenierías Industriales (2011). En el año 2016 obtuvo el título de Doctor por la Universidad de Extremadura tras defender la  tesis doctoral “Diseño de Hormigones Autocompactantes Expansivos para el Refuerzo por Confinamiento de Pilares Cilíndricos de Hormigón“.

Desde el año 2008 ejerce en el IETcc su actividad profesional y de investigación centrada principalmente en el diseño y desarrollo de hormigones convencionales y especiales con enfoque prestacional, siendo autor y co-autor de varios artículos de investigación en el campo de estos hormigones y otras disciplinas. Asimismo colabora en la divulgación científica en esta área mediante ponencias en congresos, jornadas y clases tipo máster. Como  hito importante a nivel profesional, cabe destacar el diseño y caracterización del hormigón autocompactante expansivo pretensado químicamente  empleado en el relleno de los arcos de acero del Viaducto de Erques, sito en Tenerife y que constituye la primera ejecución de esta tipología de puente/viaducto empleando el Sistema CFT (tubos rellenos de hormigón) sin conectores interiores realizado en Europa.

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