2.2 Hormigon.endurecido
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HormigHormignn: Propiedades en estado endurecido: Propiedades en estado endurecido
11
HormigHormign:n:Propiedades del hormigPropiedades del hormign endurecido.n endurecido.1.- Introduccin2.- Propiedades generales
2.1.- Porosidad2.2.- Densidad2.3.- Permeabilidad2.4.- Propiedades trmicas
3.- Retraccin3.1.- Introduccin3.2.- Tipos de retraccin3.3.- Factores que influyen en la retraccin3.4.- Efectos de la retraccin
4.- Propiedades mecnicas4.1.- Resistencia del hormign4.2.- Deformabilidad del hormign
Propiedades en estado endurecido. ndice Bloque 6.6
5.- Ensayos sobre hormign endurecido5.1.- Introduccin5.2.- Fabricacin de probetas5.3.- Ensayos de resistencia5.4.- Ensayos de deformabilidad5.5.- Extraccin de testigos5.6.- Ensayos no destructivos
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HormigHormignn: Propiedades en estado endurecido: Propiedades en estado endurecido
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HormigHormignn: Fabricaci: Fabricacin, transporte y puesta en obran, transporte y puesta en obra
11
HormigHormign: Fabricacin: Fabricacin, transporte n, transporte y puesta en obra.y puesta en obra.
1. Fabricacin: amasado1.1. Amasadoras1.2. Plantas de hormign
2. Transporte3. Puesta en obra
3.1. Hormigonado3.1.1. Hormigonado bajo el agua3.1.2. Hormigonado en tiempo fro3.1.3. Hormigonado en tiempo caluroso
3.2. Compactacin3.3. Juntas de hormigonado
4. Curado4.1. Definicin y descripcin4.2. Procedimientos de curado
Fabricacin, transporte y puesta en obra. ndice Bloque 6.5
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HormigHormignn: Propiedades en estado endurecido: Propiedades en estado endurecido
11
HormigHormign:n:Propiedades del hormigPropiedades del hormign endurecido.n endurecido.1.- Introduccin2.- Propiedades generales
2.1.- Porosidad2.2.- Densidad2.3.- Permeabilidad2.4.- Propiedades trmicas
3.- Retraccin3.1.- Introduccin3.2.- Tipos de retraccin3.3.- Factores que influyen en la retraccin3.4.- Efectos de la retraccin
4.- Propiedades mecnicas4.1.- Resistencia del hormign4.2.- Deformabilidad del hormign
Propiedades en estado endurecido. ndice Bloque 6.6
5.- Ensayos sobre hormign endurecido5.1.- Introduccin5.2.- Fabricacin de probetas5.3.- Ensayos de resistencia5.4.- Ensayos de deformabilidad5.5.- Extraccin de testigos5.6.- Ensayos no destructivos
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HormigHormignn: Propiedades en estado endurecido: Propiedades en estado endurecido
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Materiales de Construccin. Ciencia y Tecnologa de los Materiales.
HormigHormign:n:
Propiedades del hormigPropiedades del hormign endurecido.n endurecido.
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HormigHormignn: Propiedades en estado endurecido: Propiedades en estado endurecido
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1.- Introduccin2.- Propiedades generales
2.1.- Porosidad2.2.- Densidad2.3.- Permeabilidad2.4.- Propiedades trmicas
3.- Retraccin3.1.- Introduccin3.2.- Tipos de retraccin3.3.- Factores que influyen en la retraccin3.4.- Efectos de la retraccin
4.- Propiedades mecnicas4.1.- Resistencia del hormign4.2.- Deformabilidad del hormign
Propiedades en estado endurecido. ndice
5.- Ensayos sobre hormign endurecido5.1.- Introduccin5.2.- Fabricacin de probetas5.3.- Ensayos de resistencia5.4.- Ensayos de deformabilidad5.5.- Extraccin de testigos5.6.- Ensayos no destructivos
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1- introduccin
MATERIALES
CementoridosAgua
Aditivos
DOSIFICACIN
Resistencia futuraConsistencia
Tiempo de fraguadoRelacin a/cEconoma
PUESTA EN OBRA
VertidoCompactado
Curado
HORMIGNENDURECIDO
Puesta en servicioRequisitos tcnicos
PROPIEDADES
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1.- Introduccin2.- Propiedades generales
2.1.- Porosidad2.2.- Densidad2.3.- Permeabilidad2.4.- Propiedades trmicas
3.- Retraccin3.1.- Introduccin3.2.- Tipos de retraccin3.3.- Factores que influyen en la retraccin3.4.- Efectos de la retraccin
4.- Propiedades mecnicas4.1.- Resistencia del hormign4.2.- Deformabilidad del hormign
Propiedades en estado endurecido. ndice
5.- Ensayos sobre hormign endurecido5.1.- Introduccin5.2.- Fabricacin de probetas5.3.- Ensayos de resistencia5.4.- Ensayos de deformabilidad5.5.- Extraccin de testigos5.6.- Ensayos no destructivos
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77
2- Propiedades generales. Porosidad y densidad
Porosidad: Vp/Ve Proporcin de huecos (en volumen).
Generalmente poros capilares
Factores:
a/c (exudacin): control
Compactacin: control
Edad
Agresiones
Consecuencias:
fc
Densidad
Permeabilidad
Durabilidad Aireantes: excepcin
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2- Propiedades generales. Porosidad y densidad
Densidad: M/Ve Relacin masa y volumen elemental
Factores:
ridos (densidad y compacidad)
Porosidad
Valores convencionales:
24 kN/m3 para hormign en masa, fck 50 MPa
25 kN/m3 para hormign en masa, fck > 50 MPa
Aadir 1 kN/m3 para hormign armado o pretensado
Hormigones especiales (0,5-6 t/m3 extremos)
Hormign ligero: entre 9 y 20 kN/m3
Hormign pesado: ms de 28 kN/m3
Hormign fresco Atencin a empujes sobre encofrados verticales!
25 kN/m3 mnimo
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99
Permeabilidad Hormign sano atravesado por un fluido (lquido o gas)
Factores:
Porosidad capilar (fisuras)
1-2% impermeables
Consecuencias:
Durabilidad
Respuesta tcnica
(10(-8) 10(-11)) m/s
2- Propiedades generales. Permeabilidad
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1010
Propiedades trmicas Coeficiente de dilatacin trmica:
(L/L) al aumentar la temperatura 1C ridos = 710-6 - 1310-6 C-1 (calizos... silceos)
pasta = 1110-6 - 2010-6 C-1
EHE: hormign intermedio = 1010-6 (-15C < t >>> ridos posibles tensiones hormign ~ acero no hay tensiones
2- Propiedades generales. Propiedades trmicas
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1111
Conductividad trmica: susceptibilidad a transmisin de calor
Aumento con el contenido de agua (60-80% sat)
Disminucin con el contenido en aire (aireantes)
baja en general
Resistencia a la helada
Efecto: tensiones (pueden ser cclicas)
Proteccin: Diseo constructivo
Impermeabilizacin (reducir porosidad)
Aireantes (obstruccin red / lubrifican)
2- Propiedades generales. Propiedades trmicas
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1212
Resistencia al fuego
Efecto: cambio de propiedades
Acciones posteriores: Evaluacin
Rehidratacin (T 600 C Dilatacin diferencial de los ridos frente a la pasta (silceos sobre todo). Descomposicin mineralgica de algunos ridos
A partir de los 1000 C el hormign se calcina totalmente y se deshace con facilidad, tomando un color entre gris rojizo y amarillo.
100%100%
60%60%
30%30%
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1.- Introduccin2.- Propiedades generales
2.1.- Porosidad2.2.- Densidad2.3.- Permeabilidad2.4.- Propiedades trmicas
3.- Retraccin3.1.- Introduccin3.2.- Tipos de retraccin3.3.- Factores que influyen en la retraccin3.4.- Efectos de la retraccin
4.- Propiedades mecnicas4.1.- Resistencia del hormign4.2.- Deformabilidad del hormign
Propiedades en estado endurecido. ndice
5.- Ensayos sobre hormign endurecido5.1.- Introduccin5.2.- Fabricacin de probetas5.3.- Ensayos de resistencia5.4.- Ensayos de deformabilidad5.5.- Extraccin de testigos5.6.- Ensayos no destructivos
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1414
Variacin de volumen unitaria por efecto del agua interna. Deformacin bajo carga nula. Opuesto: entumecimiento
3- Retraccin. Introduccin
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1515
agua
3- Retraccin. Introduccin
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1616
Plstica:
Antes del fin de fraguado
Causa: evaporacin>exudacin.
Efecto: fisuras afogarado
Endgena
Tras el fraguado
Causa: cemento + agua (sin prdida de agua)
Por secado
Endurecido
Causa: secado desde exterior a int.
1er ao 65-85% del total
Armadura: menor pero con fisuras
Por carbonatacin
Endurecido
Ca(OH)2 + CO2 + H2O CaCO3 + 2H2O
3- Retraccin. Tipos de retraccin
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1717
Cemento:
Tipo: ms rpidos ms agua
Cantidad: ms pasta ms retraccin
a/c: ms agua ms retraccin
ridos:
Ms cantidad ms coaccinmenor retraccin
Finos: ms agua no combinada ms retraccin
Edad: ms joven ms retraccin
Forma:
Superficie: ms evaporacin
Espesor: menos evaporacin
Ambientales: temperatura y humedad
3- Retraccin. Factores que influyen en la retraccin
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1818
0,35 / 0,25 / 0,30 (masa/armado/pretensado) mm/m
Fisuracin:
Resistencia, permeabilidad, durabilidad, resistencia a la helada.
Esttico
Tipos de fisuras:
Afogarado (retraccin plstica): superficiales, anchas, aleatorias
Coaccin mov. (movimientos exteriores impedidos): perp. al mov.
Retraccin diferencial (mov. interiores impedidos):perp. al mov.
Excesiva longitud (acumulacin tensiones)
Prevencin de fisuras:
Juntas retraccin
Ejecucin y curado
Armadura de piel
3- Retraccin. Efectos de la retraccin
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1919
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2020
1.- Introduccin2.- Propiedades generales
2.1.- Porosidad2.2.- Densidad2.3.- Permeabilidad2.4.- Propiedades trmicas
3.- Retraccin3.1.- Introduccin3.2.- Tipos de retraccin3.3.- Factores que influyen en la retraccin3.4.- Efectos de la retraccin
4.- Propiedades mecnicas4.1.- Resistencia del hormign4.2.- Deformabilidad del hormign
Propiedades en estado endurecido. ndice
5.- Ensayos sobre hormign endurecido5.1.- Introduccin5.2.- Fabricacin de probetas5.3.- Ensayos de resistencia5.4.- Ensayos de deformabilidad5.5.- Extraccin de testigos5.6.- Ensayos no destructivos
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2121
Resistencia a compresin Solicitacin de compresin
Variable aleatoria valor representativo?
Media
Caractersticas
Introduccin Mxima tensin capaz de soportar
Rotura: tensin > resistencia
F
dF
dS S
=
=n
i
cicm fn
f1
1
%5)(;%95)( = ckcckc ffPffP
fcmfck
5%
RESISTENCIAS fci
FR
EC
UE
NC
IA D
ELO
S R
ES
ULT
AD
OS
( )64,11= cmck ff
=
=
=
=
n
i cm
cmci
n
i
cicm
f
ff
n
fn
f
1
2
1
1
1
4- Propiedades mecnicas. Resistencia
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2222
Factores que influyen:
Materiales: cemento, agua, ridos, adiciones, aditivos
a/c: porosidad
Esqueleto granular: compacidad, max
Edad: curvas endurecimiento
Rotura: tensin > resistencia
4- Propiedades mecnicas. Resistencia
30
33
36
39
42
45
0 20 40 60 80 100 120Edad (das)
Re
sist
enci
a co
mpr
esi
n m
edia
(M
Pa)
HC
HCS
HR
HRS
-
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2323
Designacin:
T - R / C / TM / A
T: Tipo: HM, HA, HP
R: Resistencia caracterstica en N/mm2 a 28 das, medida en probeta cilndrica de 150 mm de dimetro y 300 mm de altura.
20 (HM) - 25 - 30 - 35 - 40 - 45 50 - 55 - 60 - 70 - 80 - 90 - 100
C: Consistencia: S, P, B, F , L
TM: Tamao mximo de rido en mm
A: Ambiente: I, IIa, IIb, IIIa, IIIb, IIIc, IV + Qa, Qb, Qc, H, F, E
Ejemplos: HM-20/B/18/IIa, HA-25/B/16/IV+Qa, HP-45/B/12/IIa
4- Propiedades mecnicas. Resistencia
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2424
Resistencia a traccin Solicitacin de traccin
fct ~ 0,1 fc
fct,k = 0,7 fct,m
Fatiga Disminucin de fc por cargas - descargas
Lmite de fatiga: mx. tensin que infinitas veces no ocasiona rotura (el hormign no tiene convencional (107)~60% fc
Cansancio Disminucin de resistencia por efecto de carga cte (puede rotura)
15-20%~80% fc
4- Propiedades mecnicas. Resistencia
MPafsiff
MPafsiff
ckckmct
ckckmct
5058,0
5030,0
2,
3 2
,
>=
=
-
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HormigHormignn: Propiedades en estado endurecido: Propiedades en estado endurecido
2525
Diagrama tensin deformacin Diagrama noval: descarga: recta no
recuperable- vuelta recta
A: 0.4 fc recto parablico
C: Mx fc1 c1 (2%o)
D: compresin rotura
fcu cu (3.5%o)
Velocidad de carga: Impacto
Cansancio (rotura para tensin cte >0.85 fc)
Tensin cte
-
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2626
Mdulo de deformacin Hormign viscoelastoplstico
= E (,t,T,H..) E = repuesta longitudinal
Et: tangente d/ d
Ec: secante /
Eo: tg a origen (d/ d)o
Factores:
ridos (rigidez)
Hormign (edad, resistencia)
Ambiente (hmedo, elev. T)
3,
3,0
500.8
000.10
jcmcj
jcmj
fE
fE
=
= Estimacin segn EHE
4- Propiedades mecnicas. Deformabilidad
MPaff ckcm 828,28, +=
-
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2727
Poisson
Valor: 0,15 0,20 EHE: en servicio, y bajo
deformaciones elsticas = 0,20
Deformaciones bajo carga constante en el tiempo. Ciclos: superposicin
LL
DD
l
t
/
/
=
==
D/2
L
Fluencia bsica
Factores
a/c: mayor cuanta ms agua
rido/cemento: mayor cuanta ms pasta
Edad: menor con la edad
: >40% fc fuencia no lineal
T: ms T supone ms fluencia (retraccin)
4- Propiedades mecnicas. Deformabilidad
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2828
1.- Introduccin2.- Propiedades generales
2.1.- Porosidad2.2.- Densidad2.3.- Permeabilidad2.4.- Propiedades trmicas
3.- Retraccin3.1.- Introduccin3.2.- Tipos de retraccin3.3.- Factores que influyen en la retraccin3.4.- Efectos de la retraccin
4.- Propiedades mecnicas4.1.- Resistencia del hormign4.2.- Deformabilidad del hormign
Propiedades en estado endurecido. ndice
5.- Ensayos sobre hormign endurecido5.1.- Introduccin5.2.- Fabricacin de probetas5.3.- Ensayos de resistencia5.4.- Ensayos de deformabilidad5.5.- Extraccin de testigos5.6.- Ensayos no destructivos
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2929
No destructivos: Determinan las propiedades sin destruir la pieza de ensayo
Previos: para establecer la dosificacin
Caractersticos: comprueban la dosificacin, determinan fck y fcm antes de usar el hormign
De control: sobre probetas fabricadas en obra durante la ejecucin, para comprobar el material
Resistencia
De informacin: para conocer aspectos especficos (tiempo de desencofrado, accin de una helada, resistencia real de una pieza...). Se pueden realizar sobre testigos
Instantneo: Sobre probetas instrumentadas. Obtencin de la curva tensin-deformacin a velocidades de carga rpidas (del orden de kN/s) Deformacin
Fluencia: aplicacin de cargas constantes por espacios largos de tiempo (meses, aos)
Porosidad: recuento estadstico de poros observados con lupa sobre una seccin.
Permeabilidad: se aplica presin de agua sobre una cara del testigo y se mide la cantidad que pasa en un tiempo determinado
Destructivos (determinan las propiedades mediante rotura de probetas o piezas de hormign)
Otros
Qumicos: sobre muestra pulverizada, se determina el contenido de ciertos componentes (Cl-, productos de reaccin patolgicos)
Tipos de ensayos
Mecnicas
Normalizacin (EHE, UNE)
5- Ensayos. Introduccin
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3030
Fabricacin de probetas Moldes desencofrante compactacin enrasado inmovilizacin
16h desmoledeo 24h identificacin curado (informacin, iguales condiciones) refrentado (mortero de cemento o azufre) 2h - ensayo
a
2a
Cilndricos
5- Ensayos. Fabricacin de probetas
h
3,5h
Cbicos Prismticos
-
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HormigHormignn: Propiedades en estado endurecido: Propiedades en estado endurecido
3131
5- Ensayos. Ensayos de resistencia
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3232
Compresin:
Probeta cilndrica (fck), o cbica
Prensa a v cte segn fig.
Medida: clula de cara y transductor S
Ffc
max=
5- Ensayos. Ensayos de resistencia
Probeta cbica
Medidas15x15x 15 cm20x20x20 cm
Probeta clindrica
MedidasDimetro=15 cmAltura = 30 cm
Rc= P/A
A= a x b (seccin cm2)P =carga mxima
ab
D
H
Rc=P/ A
A=3,14 x D2 / 4P=carga mxima
P
P
-
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HormigHormignn: Propiedades en estado endurecido: Propiedades en estado endurecido
3333
Cono Columnar Columnar y Cono
5- Ensayos. Ensayos de resistencia
Cono y Corte
CorteCompresin excntrica
-
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HormigHormignn: Propiedades en estado endurecido: Propiedades en estado endurecido
3434
Factores que influyen:
V. carga: aumenta f
Dureza platos: indeformables
Friccin: aumenta f
Esbeltez: h/D=2, disminuye f
Forma: prismtica < cilndrica < cbica
Tamao: disminuye f
Paralelismo: flexin disminuye f
5- Ensayos. Ensayos de resistencia
-
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HormigHormignn: Propiedades en estado endurecido: Propiedades en estado endurecido
3535
2
21
max,
dd
lFf fct
=
Traccin indirecta:
Probeta cilndrica
Prensa a v cte segn fig
fct = 0,9 fctb.
Flexotraccin:
Probeta prismtica
Prensa a v cte segn fig.
5- Ensayos. Ensayos de resistencia
DL
Ff brasileoct
max,
2=
L
P
L/2 L/2 d1
d2
-
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HormigHormignn: Propiedades en estado endurecido: Propiedades en estado endurecido
3636
5- Ensayos. Ensayos de resistencia
-
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HormigHormignn: Propiedades en estado endurecido: Propiedades en estado endurecido
3737
Relacin tensin-deformacin Control del ensayo
Medidas y resultados
5- Ensayos. Ensayos de deformabilidad
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HormigHormignn: Propiedades en estado endurecido: Propiedades en estado endurecido
3838
Mdulos de deformacin longitudinal y transversal La elasticidad del hormign
Tipos de mdulo
D/2
L
5- Ensayos. Ensayos de deformabilidad
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HormigHormignn: Propiedades en estado endurecido: Propiedades en estado endurecido
3939
Fluencia Deformaciones bajo carga y
condiciones de contorno
Resultados
5- Ensayos. Ensayos de deformabilidad
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HormigHormignn: Propiedades en estado endurecido: Propiedades en estado endurecido
4040
Retraccin Tipos de retraccin
Resultados
5- Ensayos. Ensayos de deformabilidad
-
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HormigHormignn: Propiedades en estado endurecido: Propiedades en estado endurecido
4141
Testigos Hormign fabricado: informacin
Sonda Sacatestigos:
Perforadoras tubulares:Cilndricos
Talla
Exigencias:
Tolerancia mayor
no < 3Dmax ni < 7 cm
Long : h/D=2 (ms tamao ms representativo)
Edad: ms de 14 das (28)
Presencia de armaduras Ensayos:
Como anterior
fc(testigo) ~ 0.9 fc (elaborado)
5- Ensayos. Extraccin de testigos
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4242
Ensayos no destructivos Esclermetro:
Dureza superficial Rebote: altura martillo
Dureza: huella martillo
Penetracin: clavo
Informacin superficial: dispersin (ridos)
5- Ensayos. Ensayos no destructivos
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HormigHormignn: Propiedades en estado endurecido: Propiedades en estado endurecido
4343
Velocidad de propagacin de ultrasonidos:
Relacin V ~ cte elsticas (homogneo e istropo)
Ultrasonido
Impreciso cualitativo ( )( )2v1,2
211
1v
+
= E
El
5- Ensayos. Ensayos no destructivos
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HormigHormignn: Propiedades en estado endurecido: Propiedades en estado endurecido
4444
Materiales de Construccin. Ciencia y Tecnologa de los Materiales.
HormigHormign:n:
Propiedades del hormigPropiedades del hormign endurecido.n endurecido.
-
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HormigHormignn: Propiedades en estado endurecido: Propiedades en estado endurecido
4545
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HormigHormignn: Durabilidad: Durabilidad
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HormigHormign: Durabilidad.n: Durabilidad.1.- Introduccin
1.1.- Factores que condicionan la durabilidad2.- Agresiones sobre el hormign
2.1.- Agresiones fsicas2.1.1.- Hielo - deshielo2.1.2.- Fuego2.1.3.- Erosin e impactos
2.2.- Agresiones qumicas2.2.1.- Lixiviacin2.2.2.- Reacciones no expansivas2.2.3.- Reacciones expansivas2.2.4.- Medidas de proteccin
3.- Corrosin de armaduras3.1.- Descripcin3.2.- Medidas de proteccin
Durabilidad. ndice Bloque 6.7
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HormigHormignn: Propiedades en estado endurecido: Propiedades en estado endurecido
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HormigHormign:n:Propiedades del hormigPropiedades del hormign endurecido.n endurecido.1.- Introduccin2.- Propiedades generales
2.1.- Porosidad2.2.- Densidad2.3.- Permeabilidad2.4.- Propiedades trmicas
3.- Retraccin3.1.- Introduccin3.2.- Tipos de retraccin3.3.- Factores que influyen en la retraccin3.4.- Efectos de la retraccin
4.- Propiedades mecnicas4.1.- Resistencia del hormign4.2.- Deformabilidad del hormign
Propiedades en estado endurecido. ndice Bloque 6.6
5.- Ensayos sobre hormign endurecido5.1.- Introduccin5.2.- Fabricacin de probetas5.3.- Ensayos de resistencia5.4.- Ensayos de deformabilidad5.5.- Extraccin de testigos5.6.- Ensayos no destructivos