Datos del proyecto
Referencia
US.20-08
Título
Caracterización de lechadas a base de conglomerantes hidráulicos ultrafinos para su uso en reparación de obras de fábrica
Universidad
Universidad de Sevilla
Tema prioritario
4. Catalogación, diagnóstico y metodología de intervención y conservación del patrimonio arquitectónico.
Investigador/es principal/es
Fernando Fernández Ancio
Participantes en el proyecto
Fernando Fernández Ancio | Beatriz Hortigón Fuentes | Esperanza Rodríguez Mayorga | Alejandro Cobo Fernández
Entidades colaboradoras
Dpto. Estructuras de Edificación e Ingeniería del Terreno de la Universidad de Sevilla | Instituto Andaluz de Patrimonio Histórico
Periodo de ejecución
2020-2022 (15 meses)
Presupuesto
7.650,00 €
Resumen
El objetivo general era documentar el comportamiento real de las lechadas de microcemento desde dos vertientes: estableciendo protocolos de laboratorio para la fabricación de probetas que permitan obtener tanto sus propiedades mecánicas como físico-químicas en diferentes circunstancias; y definiendo recomendaciones sobre puesta en obra para las distintas opciones de intervención. Ambas vertientes se han terminado completamente e incluso hay objetivos inicialmente previstos que se han sobrepasado.
El protocolo de fabricación de probetas está completamente terminado en base a un elevado número de pruebas que se han realizado y ha sido utilizado para confeccionar las distintas probetas realizadas hasta el momento teniendo en cuanta para ello los criterios establecidos al respecto en diferentes normativas [1,2]. Respecto a las propiedades físico-químicas de los tres tipos de lechadas especificados, ya se ha finalizado con la caracterización química de los componentes de la lechada, microcemento y plastificante. En base a lo ya desarrollado, se ha elaborado la guía de recomendaciones sobre puesta en obra de este material y que entendemos será un instrumento útil para las empresas o entidades que utilicen este material.
[1] ASTM C1019-19 Standard Test Method for Sampling and Testing Grout for Masonry. ASTM International, 2019.
[2] UNE-EN 445:2009 Lechadas para tendones de pretensado. Métodos de ensayo. AENOR, 2009.
Actividades | Resultados
- A01_Tareas transversales de búsqueda bibliográfica y de normativa, gestión del proyecto y otras | La investigación cuenta en la actualidad con una bibliografía perfectamente actualizada en este campo. Todas las actuaciones en temas de gestión del proyecto también están al día.
- A02_Fabricación de lechadas y determinación de las propiedades físico-químicas de las mezclas | Fabricación de probetas con encofrados de material absorbente (madera) y no absorbente (metacrilato). Obtención de la composición química de los componentes de las mezclas mediante técnicas FRX, DRX y termogravimetría para el microcemento y mediante cromatografía de gases para el plastificante.
- A03_Determinación de las propiedades mecánicas de las diferentes lechadas | Se han realizado la totalidad de los ensayos para la obtención de las siguientes propiedades mecánicas: resistencia a compresión: se han sometido a rotura tres tipologías de probetas (4x4x8, 4x4x4 y 4x4x1,6 cm3)¡ fabricadas con los materiales de encofrado descritos en la A02. La colocación de rosetas extensométricas en las probetas de 4x4x8 cm3 ha permitido obtener datos para la determinación del módulo de Young y el coeficiente de Poisson. Resistencia a flexión: se ha trabajado con probetas de 4x4x16 cm3 las cuales se han sometido al ensayo de la viga.
Difusión de los resultados
- Comunicación en congreso científico_Hortigón Fuentes, B. y Rodríguez Mayorga, R. (2022). Experimental study on mechanical properties of microcement-based grouts. Congreso REHABEND 2022 (Construction Pathology, Rehabilitation Technology and Heritage Management), Granada, España.
Conclusiones y aportaciones a la Secretaría General de Vivienda
La necesidad de rehabilitación de las construcciones debe ser afrontada buscando encontrar soluciones que resuelvan las patologías y que cumplan los requisitos de seguridad y resistencia, compatibilidad con los materiales preexistentes y economía. Las lechadas o morteros conglomerantes hidráulicos ultrafinos se han incorporado recientemente al panel de materiales disponibles porque presentan dos grandes cualidades: mayor resistencia que las lechadas tradicionales de cal y una mejor compatibilidad con los materiales actualmente existentes en nuestro patrimonio inmobiliario que las de cemento. No existe actualmente un conocimiento detallado de las características y propiedades de este material más allá del suministrado por las propias empresas que lo fabrican y comercializan. Es por ello que se planteó una campaña experimental de la que han salido los siguientes resultados:
- Composición y propiedades físico-químicas. Es necesario garantizar la compatibilidad química con los materiales ya existentes en la fábrica a reparar. Si los datos del fabricante no fuesen precisos y dicha compatibilidad no se garantiza, podría originarse a medio-largo plazo una patología mayor que la que se intenta corregir.
- Unas recomendaciones sobre su fabricación y puesta en obra y que no estaban correctamente especificadas por los fabricantes. Se han probado distintas dosificaciones, formas de fabricación, tipologías y materiales de encofrado. Esto permitirá que en futuras intervenciones se puedan elegir las condiciones de puesta en obra de forma más adecuada al entorno y garantizando en la mayor medida posible, el éxito en el resultado.
- Una guía sobre fabricación de probetas y de realización de ensayos. No existe en la actualidad una guía clara sobre cómo realizar los ensayos con este tipo de mezclas. Existen diversas normativas internacionales, principalmente relativas a morteros (no a lechadas), que conllevan procesos distintos y la obtención de resultados muy dispersos y con gran variabilidad. Se han analizado estos factores y se ha propuesto una metodología que de resultados fiables atendiendo a este tipo de mezclas en concreto..
- La caracterización mecánica completa de las diferentes mezclas. Se han obtenido datos contrastados sobre las propiedades de las mismas, frente a valores poco precisos y con horquillas demasiado altas suministradas por los fabricantes. Ello repercutirá en una mayor seguridad en las estructuras rehabilitadas.