Caracterización mecánica experimental de un hormigón ligero estructural

Olmedo Zazo, Fernando Israel (2018). Caracterización mecánica experimental de un hormigón ligero estructural. Thesis (Doctoral), E.T.S. de Edificación (UPM). https://doi.org/10.20868/UPM.thesis.56529.

Description

Title: Caracterización mecánica experimental de un hormigón ligero estructural
Author/s:
  • Olmedo Zazo, Fernando Israel
Contributor/s:
  • Cobo Escamilla, Alfonso
Item Type: Thesis (Doctoral)
Date: 2018
Subjects:
Faculty: E.T.S. de Edificación (UPM)
Department: Tecnología de la Edificación
Creative Commons Licenses: Recognition - No derivative works - Non commercial

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Abstract

El peso propio de la estructura es habitualmente superior al de las cargas que tiene que soportar. Esto hace que las estructuras resultantes sean en muchos casos poco eficientes. La sustitución, parcial o total, del árido convencional por otros materiales más ligeros, consiguen una reducción notable del peso del hormigón resultante. En muchas tipologías de estructura, la deformación bajo el estado de carga es tanto o más restrictiva que la propia rotura de la misma. En este tipo de circunstancia, calculadas atendiendo al criterio de los Estados Límites de Servicio (E.L.S.), las cargas permanentes son consideradas en su totalidad, mientras que las acciones variables, son tenidas en cuenta en su valor más probable, y no aquel que tiene una probabilidad del 95% de no ser sobrepasado durante la vida útil de la estructura. Es más, en este supuesto todas las cargas van mayoradas. Llegados a este punto, la reducción del peso propio de la estructura, generalmente la mayor de las cargas permanentes, tiene un factor decisivo en el valor final calculado La durabilidad de las estructuras de hormigón es una preocupación creciente. Entre otros factores, depende de la calidad del mortero para mantener un ambiente básico que inhiba la corrosión de las armaduras, y de la capacidad de resistencia a tracción del hormigón para evitar la fisuración. Al producirse está, los agentes oxidantes encuentran una vía de entrada franca para entrar hasta el interior de la masa de hormigón, hasta llegar a entrar en contacto directo con las armaduras. Los hormigones elaborados con áridos ligeros presentan un buen comportamiento. Para alcanzar las mismas resistencias que un hormigón convencional, necesitan un mortero más rico en cemento. Este hecho hace que, por un lado, la armadura se encuentre más protegido frente a la corrosión por la mayor protección alcalina fruto de la mayor cantidad de cemento. Por otro lado, las resistencias a tracción son más altas. Esto hace que los hormigones ligeros se hayan impuesto como el material más idóneo para la elaboración de estructuras tan expuestas como son las plataformas petrolíferas en el Mar del Norte. En el presente trabajo se analiza el comportamiento mecánico de varios hormigones ligeros estructurales (HLE) y se obtienen los valores característicos necesarios para el cálculo de una estructura con estos materiales. Para ello, se han realizados ensayos tanto destructivos como no destructivos a distintas edades. Los resultados muestran la evolución de los datos a lo largo del tiempo, así como su comparación con los valores esperables conforme a diferente normativa. Debido al mayor coste de los HLE frente a los hormigones convencionales (HC) para un mismo valor de resistencia, por el mayor precio de los áridos ligeros frente a los convencionales y la mayor proporción de cemento, se ha estudiado el comportamiento de vigas mixtas de hormigón para optimizar el uso de ambos materiales. ----------ABSTRACT---------- The own load of a structure is usually higher than extra loads it has to support. Owing to this fact, the resultant structures are fairly efficient quite often. The substitution of the normal aggregate by lighter one leads to a notable reduction of the weight of the concrete. It can be a total or a partial reduction. The deformation for a given load is more restrictive than broken resistance in a number of sort of structure. Under this circumstance, which are calculated according to the Limit Service State (L.S.S.), permanent loads are consider at 100%, while the variable loads are done as the most probable value. By contrast, they are consider as the one that has a 95% chance for not being overtaken during the use life of the structure. Even more, loads are increased by a security coefficient. At this point, a reduction in the weight of the structure, which is usually the biggest, is a critical factor on the final calculated value. The durability of the concrete structure is an increasing concern. Among other factors, it depends on the quality of the mortar, and the concrete traction stress. The first factor help to keep a basic environment to avoid the framework corrosion, while the second one to avoid cracking. When the cracking appearance, the oxidizer agent found an easy way to go in to core of the concrete mesh and arrive to the steel. Concretes elaborated with Lightweight aggregates have a really good behavior. They need a richer mortar in cement than a conventional one to achieve the same resistance. This fact leads to two consequences. In the one hand, the framework is more protected against the corrosion as a result of a higher alkalinity because the amount of cement. In the other hand, the traction stress is higher. That is the reason why the Lightweight Aggregate Concrete has command as the most suitable material for so exposed structures such as oil platforms on the North Sea. The present work analyses the mechanical behaviour of some Lightweight Aggregate Concretes (LWC). Also it obtains the characteristically values to calculate a structure with these materials. Destructive and non-destructive test have been done at different ages to get them. The results illustrate the evolution of the mechanical behaviour along the time, and it is compared with the anticipated values predicted by different regulations. The price of the LWC is higher than conventional concrete (CC) one for the same strength value since the lightweight aggregates are more expensive than regular ones and the higher cement proportion. Due to this fact the use of multilayer beams has been annalized to determinate the optimal use of both materials.

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Item ID: 56529
DC Identifier: http://oa.upm.es/56529/
OAI Identifier: oai:oa.upm.es:56529
DOI: 10.20868/UPM.thesis.56529
Deposited by: Archivo Digital UPM 2
Deposited on: 02 Oct 2019 09:46
Last Modified: 02 Apr 2020 22:30
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