Protección da armadura contra a corrosión
Segundo os Eurocódigos actuais, establécese un espesor mínimo da capa de recubrimento de formigón (cnom). O espesor dunha capa de formigón deste tipo é a menor distancia desde a superficie exterior do elemento de formigón armado ata a primeira armadura. Nos elementos lineais trátase da estribadura, e nos elementos de superficie, da armadura lonxitudinal inferior. A capa nominal de recubrimento defínese como: cnom = cmin + Δcdev
cmin é a capa protectora mínima prescrita, cuxo valor depende das condicións de adherencia do formigón e da armadura, das condicións do medio, dos revestimentos na armadura, etc. Δcdev é o valor que representa a desviación na execución. Segundo a clase de exposición do elemento de formigón armado existen distintos valores da capa protectora nominal; adoita situarse de 2,5 cm a 3,5 cm. Para as cimentacións tómase que é 5cm.
Comportamento da argamasa de cemento e do formigón ante o quecemento e arrefriamento frecuentes
A resistencia do formigón fresco pode aumentar rapidamente mediante quentamento progresivo con vapor ou mantendoo en auga progresivamente quentada, e despois arrefrialo suavemente. Deste modo, tras un procedemento dun día, obtéñense resistencias que, no procedemento ordinario, se alcanzan despois de varias semanas. O grao de efecto depende do cemento e do tipo de árido, mentres que, con todo, se conseguen resultados moito mellores co formigón pobre que co formigón rico.
No caso de que os quecementos e arrefriamentos se realicen nun amplo intervalo, nun elemento de formigón xurdirán tensións considerables se os quecementos e arrefriamentos se executan con rapidez. Nun caso así, e sobre todo cando se repiten con frecuencia, cómpre contar coa aparición de fendas que penetran desde o exterior cara ao interior, afectando ás características mecánicas do formigón. Nese proceso, os distintos cimentos compórtanse de maneira diferente, polo que, para a aplicación práctica, recoméndase unha elección coidadosa do cemento.
Permeabilidade térmica do formigón
O coeficiente de condutividade térmica do formigón depende das propiedades dos áridos e do cemento, da cantidade de cemento, da cantidade de auga de amasado, da humidade do formigón, así como da temperatura. En ensaios con placas de 10 cm de espesor e de formigón moi seco, determinouse que o coeficiente de condutividade térmica λ é de 1,163 W/mK a 10 oC, e con placas de formigón que estiveron en auga é de ata 2,326 W/mK. As placas máis grosas daban coeficientes de condutividade térmica máis altos; o valor máximo foi de 2,38 W/mK.
Expansión do formigón pola calor
A expansión depende en gran medida do árido, logo da humidade do formigón, e tamén do propio cemento. Os valores límite coñecidos ata o de agora a 0 do 40 oC sitúanse arredor de 6 a 13*10-6 m/m por cada grao.
Resistencia á carga repetida
1. Resistencia á compresión por fatiga. O concepto de resistencia por fatiga úsase aquí nun sentido xeral; para a aplicación técnica deben indicarse sempre as resistencias por fatiga (compresión, tracción, compresión e tracción alternadas, flexión, cortante, cortante puro, pandeo) así como o modo de carga (só estática, só repetitiva, parcialmente estática e parcialmente repetitiva).
Resistencia á compresión por fatiga debido a carga estática: debe esperarse que a resistencia fronte a carga prolongada sexa polo menos ¾ da resistencia que aparece no ensaio ordinario de compresión.
Resistencia á compresión por fatiga debida a cargas frecuentes (resistencia dinámica básica): demostrouse que a resistencia dinámica básica á compresión de piares de formigón de diferente composición, e en especial con distintas cantidades de cemento e distintas granulometrías, é de polo menos 0,5 da resistencia da probeta prismática baixo carga ordinaria ata a rotura. Para isto efectuáronse 260 ciclos de carga por minuto; o número total de ciclos para os que se determinou esta resistencia dinámica básica foi de dous millóns. Co aumento do número de ciclos por minuto (probouse con 10 a 450 ciclos por minuto), aumentou tamén o número de repeticións que levaban á rotura.
Resistencia á compresión por fatiga debido á acción simultánea de cargas constantes e cargas frecuentes: Cando ás cargas frecuentes se lles engadiron cargas constantes, ao aumentar estas últimas diminuían os valores das amplitudes das cargas frecuentes, que por outra banda se repetían dous millóns de veces. Por exemplo, a fig. 1 amosa que as amplitudes das cargas frecuentes S foron:
- baixo carga tranquila para σu = 6 kg/cm2 S = 109 kg/cm2
- baixo carga tranquila para σu = 118 kg/cm2 S = 39 kg/cm2
- en carga tranquila para σu = 157 kg/cm2 S = 8 kg/cm2
Fig. 1
Fig. 2
2. Resistencia á flexión do formigón por fatiga. As probas mostradas na fig. 2 para vigas mantidas permanentemente en estado húmido demostraron, baixo a carga dinámica básica, que a resistencia á flexión por fatiga é de 28 kg/cm2, mentres que a resistencia á flexión ordinaria foi de 53 kg/cm2, o que corresponde á relación 0,53.
Formigón lixeiro
O formigón lixeiro (formigón de peso inferior a 18 kN/m3) obtense empregando áridos lixeiros e porosos como: pedra pómez, escoura de altos fornos, escoura de caldeira; ademais, mediante o uso de morteiros de area natural ou artificial e fariña con aditivos que durante a preparación do morteiro desenvolven gases (formigón celular) ou provocan escumación no morteiro (formigón espumado).
O formigón lixeiro, entre outras cousas, emprégase moito para fabricar bloques de fábrica e placas de pedra pómez para paredes e tellados; en estado seco é un mal condutor da calor; a súa resistencia é moderada, pero axústase con facilidade, de modo que se poden fabricar con seguridade bloques lixeiros para muros de carga de edificios residenciais.
Como axente de xeración de gas no formigón celular emprégase po de aluminio. Segundo a cantidade de impurezas, así como doutras condicións, obtense un material máis ou menos poroso, cun peso en estado seco duns 3 kN/m3 ou máis.
1. Peso volumétrico do formigón lixeiro. Coas pedras pomes naturais pódense garantir pesos volumétricos — entendidos en estado seco a 105 oC — a partir de 7 kN/m3 e máis, con resistencias a compresión de 2 MPa. O peso volumétrico que se pode esperar é aproximadamente a suma do agregado e do cemento en estado solto. O formigón celular con pesos volumétricos superiores a 8 kN/m3 é por regra xeral tecnicamente inapropiado.
2. Resistencia á compresión do formigón lixeiro. Para o formigón de recheo poden acadarse sen medidas especiais resistencias de 8 MPa, e con grava mesmo ata 12 MPa. Precísanse ensaios continuos de idoneidade. O formigón poroso (formigón gasificado e formigón espumoso) só é axeitado para muros portantes despois do endurecemento baixo presión de vapor. Con materias primas axeitadas poden asegurarse pesos volumétricos de 6 kN/m3 e resistencias á compresión de 5 MPa.
3. Resistencia á flexión do formigón lixeiro. A relación entre a resistencia á flexión e á compresión mostrouse, dentro das necesidades prácticas, proporcionalmente grande, e a medida que as resistencias aumentan esa relación diminúe.
4. Grao de retracción do formigón lixeiro. O grao de retracción depende principalmente da elasticidade do árido, así como da cantidade de compoñentes do cemento endurecido; a retracción do formigón lixeiro é maior ca a retracción do formigón de grava. O formigón de cascallo de ladrillo mostrou durante un ano un grao total de retracción duns 0,65 mm/m. Os elementos recentemente entregados de pedra pómez natural, ao cabo de 14 m meses, acurtáronse en aproximadamente 0,8 mm/m. As probas de formigón celular e formigón espumoso que endureceron ao aire mostraron retraccións aínda moito maiores, mesmo por riba de 2 mm/m. Non hai que esquecer que todo formigón, ao humedecerse pola chuvia e pola neve derretida, incha, e ao secarse despois volve retraerse.
Fig. 3
5. Coeficiente de condutividade térmica. O coeficiente de condutividade térmica diminúe coa densidade volumétrica e, mantendo o demais constante, faise tanto menor canto máis pequenas e máis uniformemente distribuídas sexan as súas poras de aire. Para formigón lixeiro seco ao aire, os valores eran (λ = 0,4625 para 9 kN/m3; λ = 0,58 – 0,7 para 12 kN/m3; λ = 0,81 – 1,05 para 16 kN/m3). Para formigón celular seco ao aire, os datos indícaos a fig. 3.
NOTA:
- 0,1 kcal/mhoC = 0,1163 W/mK
- 0,1 kg/dm3 = 100 kg/m3 = 1 kN/m3