*Por Ing. Marcelo F. Barreda, LEMaC UTN Facultad Regional La Plata.
Se considera mobiliario urbano a los objetos de diversa índole, morfología y funcionalidad que se distribuyen en los espacios públicos (vial, áreas peatonales, plazas, paseos, parques, jardines). La presencia y distribución del mobiliario urbano corresponde a lo que se denomina pequeño urbanismo, que trata de definir los elementos que sirven para dar vida y hacer más habitables los referidos espacios, para contribuir al desarrollo de la urbanidad y a la estética de la ciudad. Con ese propósito, este conjunto de objetos desempeña diferentes funciones: proporciona ornato público; facilita y hace confortable la estancia a los usuarios (asientos, fuentes para beber); separa y protege aceras, áreas peatonales y ornamentales del acceso de vehículos (marmolillos, horquillas, talanqueras, pasamanos, vallas, verjas, jardineras y macetones); cumplimenta servicios (cabinas telefónicas, buzones postales, soportes de bicicletas); fomenta la higiene y limpieza (papeleras, evacuatorios caninos, contenedores de basuras, vidrio y escombros); facilita el recreo infantil (aparatos de juego).
El hormigón autocompactante (HAC) es aquel hormigón que posee una consistencia muy fluida, capaz de llenar los moldes y encofrados por gravedad, sin ayuda de medios de compactación externos. Debe mantenerse homogéneo y estable tanto en el transporte como en la puesta en obra, no produciendo segregaciones y siendo capaz de atravesar los obstáculos que constituyen las armaduras.
La diminución del tiempo de ejecución, permitiendo una mayor reutilización de los encofrados, la homogeneidad conseguida en elementos densamente armados de difícil acceso, la calidad de la terminación superficial, la obtención de colores más uniformes en elementos pigmentados, mayor flexibilidad de formas y elementos más esbeltos, favorecen el uso del HAC en la industria de la prefabricación.
Dentro de los elementos urbanos prefabricados de hormigón vial se incluyen bolardos, esferas, protectores de vado, plataformas para autobuses, topes de estacionamiento, mojones, separadores de carril, bicicleteros, hitos, etc.
Las propiedades del hormigón autocompactante lo convierten en el material ideal para su aplicación en la producción de estos elementos. Aprovechando la fluidez se pueden construir elementos con cuantías elevadas de armadura y piezas de hormigón con formas muy complicadas resultando con superficies muy agradables y sin defectos. El acabado superficial que se obtiene es muy difícil de igualar con hormigones de colocación convencional, ya que se elimina la heterogeneidad que produce el vibrado.
El comportamiento reológico del hormigón fresco puede representarse con suficiente aproximación mediante el modelo de Bingham. De acuerdo a este modelo, el hormigón se comporta como un sólido, es decir que no fluye, hasta que la tensión tangencial aplicada supera un umbral o tensión crítica (τ0). En ese momento, la mezcla comienza a comportarse como un fluido que presenta una relación lineal entre la tensión aplicada (τ) y la velocidad de deformación (γ) tal como sucede con los fluidos newtonianos. La ecuación que representa este comportamiento es:
τ = τ0 + µ γ, donde τ0 es la tensión crítica y µ es la viscosidad plástica.
La tensión crítica (τ0) y la viscosidad plástica (µ) deben cumplir dos condiciones fundamentales para que un HAC tenga una adecuada autocompactabilidad:
a) Un valor muy pequeño o nulo de la tensión crítica, de forma tal que el hormigón se comporte como un fluido newtoniano. Esta condición implica que el HAC deberá tener una elevada fluidez.
b) Un valor moderado de la viscosidad plástica, de forma tal de proveer al HAC de una adecuada resistencia a la segregación. Este punto es fundamental ya que una baja viscosidad puede llevar a la segregación del hormigón, mientras que una elevada viscosidad puede provocar bloqueos y deficiencias en la terminación superficial.
La disminución de τ0 de la mezcla se puede lograr mediante el uso de aditivos superplastificantes, que son los responsables de dispersar las partículas de cemento; pero la sola utilización de este aditivo no es suficiente, pues conduciría a la obtención de una mezcla segregable. Por tal motivo, con el objeto de controlar la segregación (modificar la viscosidad plástica µ), y evitar el bloqueo en las armaduras, la tendencia en los diferentes desarrollos de HAC es la siguiente:
-Utilizar un elevado contenido (450 a 600 kg/m3) de material fino o polvo (partículas menores de 75 µm). Además de cemento portland se utilizan adiciones minerales tales como: escoria granulada de alto horno molida, filler calcáreo, humo de sílice, ceniza volante, etc.
-Incorporar un aditivo modificador de la viscosidad (AMV) cuando no se utilizan estas adiciones y se trabaja con un menor contenido de material fino.
-Emplear un contenido de agregado grueso inferior al correspondiente a una mezcla de hormigón convencional y con un tamaño máximo menor (12 mm a 20 mm), para disminuir la fricción entre las partículas de agregado, aumentando la capacidad del hormigón para sortear obstáculos sin producir bloqueo.
La consideración principal a tener en cuenta en el diseño de un HAC es la de alcanzar propiedades satisfactorias desde el punto de vista de su autocompactabilidad. Dado que esta condición gobierna el contenido de pasta y también influye sobre la relación agua/polvo (a/p), en general la resistencia en estado endurecido se satisface para la mayor parte de los requerimientos estructurales. Esta condición de resistencia se puede controlar con una adecuada combinación de los diferentes tipos de materiales finos (polvo), tales como cemento portland, ceniza volante, escoria de alto horno molida, filler calcáreo, etc.
En general hay una serie de parámetros que deben limitarse para producir HAC de comportamiento satisfactorio:
-El volumen de agregado grueso entre 30 y 34 % del volumen de hormigón.
-La relación a/p en volumen entre 0,8 y 1,2. Las mezclas con AMV se ubican en el rango superior.
-El contenido de agua entre 160 y 180 kg/m3 para mezclas sin AMV y hasta 200 kg/m3 cuando se utiliza AMV.
-El volumen de agregado fino entre 40 y 50 % del volumen de mortero sin aire.
-El volumen mínimo de pasta sin aire (agua + cemento + adición mineral) entre 340 y 390 litros/m3.
Las características que debe reunir el HAC son las siguientes:
-Capacidad de llenado bajo la acción de su peso propio, llenando completamente los moldes, o encofrados.
-Facilidad de paso, para atravesar los obstáculos que se encuentra en su camino, en especial las armaduras, sin segregación (exudación de la lechada o bloqueo del agregado) ni creación de nidos de agregado grueso.
-Estabilidad para mantenerse homogéneo y sin segregación durante el transporte y la colocación.
Las propiedades de los hormigones autocompactantes en estado fresco suelen medirse por una serie de ensayos que tratan de identificar la autocompactabilidad del hormigón, teniendo en cuenta tanto su capacidad para llenar los espacios del encofrado como para pasar a través de obstáculos sin perder su homogeneidad ni crear obstrucciones.
Los ensayos convencionales no sirven para determinar estas propiedades y se han desarrollado ensayos específicos que tratan de identificar y establecer el grado de autocompactabilidad, siendo los más habituales: Extendido y T50, Caja en U, Caja en L, Embudo V y Anillo J.
Bibliografía
-Zoido Naranjo, F., de la Vega Benayas, S., Morales Matos, G., Mas Hernández, R., Lois González, R., Grupo ADUAR: Diccionario de Geografía Urbana, Urbanismo y Ordenación del Territorio, Editorial Ariel, Barcelona, 2000.
-Fava C., Fornasier G., Hormigones Autocompactantes, Hormigones Especiales, Asociación Argentina de Tecnología del Hormigón (AATH), 2004.
-Fernández Gómez J., Burón Maestro M., Guía Práctica para la Utilización del Hormigón Autocompactante, Instituto Español del Cemento y sus Aplicaciones (IECA), 2005.
-Asociación Nacional de la Industria del Prefabricado de Hormigón (ANDECE): Guía Técnica Pavimentos y Otros Elementos Urbanos Prefabricados de Hormigón, 2019.
