Tubos rellenos de hormigón expansivo: ensayos y aplicaciones

• José Pedro Gutiérrez Jiménez ^[1] ; Francisco Javier Barroso Sánchez ^[1] ; Luis Echevarría Giménez ^[1] ; Sonia Martínez de Mingo ^[1] ; Juan José Sánchez Ramírez ^[2]
  1. [1] IETcc-CSIC
  2. [2] Ferrovial Agroman
• Localización: VII Congreso Internacional de Estructuras: [resúmenes publicados en la revista Hormigón y Acero (ISSN 0439-5689), v. 68, especial Congreso, junio 2017], 2017, págs. 314-316
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Tubes filled with expansive concrete: tests and applications
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• Resumen

  • La utilización de hormigón expansivo para el relleno de tubos genera unas deformaciones en el mismo que dan origen a unas presiones de confinamiento, función de la capacidad de expansión del hormigón y de la rigidez del tubo. El criterio de dimensionamiento consistirá en determinar el valor de expansión que debe generarse en el hormigón para que el balance neto de las deformaciones radiales del sistema mixto hormigón-acero, para las solicitaciones y efectos que puedan actuar, sea positivo. Dicho estado es beneficioso para el elemento que incrementa su resistencia y desarrolla tensiones rasantes en la interfase que colaboran eficazmente para disminuir o eliminar la necesidad de conectores de transmisión de esfuerzos entre el hormigón confinado y el tubo de acero.

    En el dimensionamiento de estos elementos es necesario, por un lado, elegir el tipo y dosis de aditivo expansivo que debe incorporarse al hormigón para conseguir una determinada expansión y por otro, dimensionar la rigidez del tubo que permita verificar los estados límites últimos del elemento.

    La caracterización del hormigón expansivo para su aplicación en estructuras tubulares requiere la realización de ensayos de expansión libre y confinada del hormigón que permitan ajustar la deformación de expansión necesaria.

    Estos ensayos se complementan con ensayos mecánicos para determinar la carga de deslizamiento del cilindro de hormigón dentro del tubo de acero que permiten estimar la capacidad resistente de la interfase.

    Los ensayos se realizan a temperatura ambiente y con calentamiento diferencial y uniforme del tubo (fig. 1).

    Un hormigón expansivo diseñado con las directrices expuestas se ha utilizado en el viaducto sobre el barranco de Erques en la isla de Tenerife. Para salvar este barranco, se ha proyectado un puente tipo arco de 110 metros de luz con tablero intermedio. Cada uno de los dos arcos del puente está formado por dos tubos exteriores de acero, rellenos de hormigón expansivo. Los arcos fueron instrumentados para conocer las deformaciones circunferenciales y longitudinales que se producían durante la fase de hormigonado de los tubos y posterior endurecimiento en los días posteriores. La figura 2 recoge la deformación circunferencial media registrada en varias secciones instrumentadas, en el centro de vano y a un cuarto de la luz, observándose una uniformidad de comportamiento, acordes con los resultados registrados en el laboratorio.

    Agradecimientos: este trabajo forma parte del Proyecto BIA 2013-49103-C2-1-R concedido por el Ministerio de Economía y Competitividad.