1. Descripción general del producto

El hormigón de ultra alto rendimiento (UHPC) es un compuesto de alto rendimiento a base de cemento compuesto por cemento, aditivos minerales, polvos reactivos ultrafinos, áridos finos, fibras de acero, reductores de agua de alto rendimiento y agua.

Al optimizar el empaquetamiento de las partículas, reducir la relación agua-ligante y aumentar la densidad de la matriz, así como al utilizar fibras de acero para mejorar la tenacidad, el UHPC ofrece una alta resistencia, una elevada tenacidad, baja permeabilidad, una durabilidad excepcional, un alto módulo elástico y una excelente resistencia al agrietamiento. Mediante el ajuste dinámico del diseño de la mezcla, las propiedades y funciones del material pueden adaptarse a los requisitos de diferentes escenarios de ingeniería.

Dentro del sistema de materiales del UHPC, el superplastificante de alto rendimiento a base de policarboxilato (PCE) es un aditivo funcional clave. Al mejorar la dispersión de las partículas de cemento y de los aditivos minerales, aumenta la fluidez de la mezcla con bajas relaciones agua-ligante, lo que contribuye a que el UHPC alcance una alta resistencia, una alta densidad y una buena trabajabilidad. Los superplastificantes de alto rendimiento a base de policarboxilato de MIKUR se han desarrollado para el hormigón de alto rendimiento y los materiales especiales a base de cemento. En función del sistema de cemento, la composición de los aditivos minerales y los requisitos de construcción, MIKUR ofrece productos orientados a diferentes objetivos de rendimiento y ayuda a los clientes a optimizar el diseño de las mezclas de UHPC y a realizar ensayos de compatibilidad de materiales.

2. Superplastificante MIKUR PCE en aplicaciones de hormigón de ultra alta resistencia (UHPC)

El UHPC se caracteriza por un alto contenido en ligante, una baja relación agua-ligante y una composición compleja en polvo, lo que plantea mayores exigencias en cuanto a la capacidad de dispersión, la retención de fluidez y la compatibilidad con el material del superplastificante. Los superplastificantes de alto rendimiento de policarboxilato MIKUR pueden contribuir al desarrollo y la producción de UHPC en las siguientes áreas.

(1) Reducción del agua de alta gama para una relación agua-aglutinante optimizada

Las mezclas de UHPC suelen diseñarse con una baja relación agua-ligante para obtener una matriz de cemento más densa. El MIKUR PCE mejora la dispersión de las partículas cementosas y reduce la floculación de las mismas, así como el agua libre atrapada en los flóculos, lo que contribuye a reducir la demanda de agua al tiempo que se mantiene la trabajabilidad. Esto es esencial para que el UHPC alcance una alta resistencia, una alta densidad y una baja permeabilidad.

(2) Mejor fluidez y adaptabilidad en la construcción

El UHPC contiene altos niveles de cemento, humo de sílice y otros aditivos minerales ultrafinos, por lo que las partículas tienen una gran superficie específica y la mezcla tiende a presentar una alta viscosidad y una fluidez insuficiente. El MIKUR PCE mejora la dispersión de las partículas, lo que contribuye a aumentar la fluidez y la uniformidad de la mezcla, así como a mejorar la trabajabilidad durante el vertido, el encofrado y la construcción.

(3) Retención de caudal optimizada para diferentes condiciones de construcción

Para aplicaciones como el pavimentado de tableros de puentes, los elementos prefabricados y las uniones estructurales complejas, el UHPC debe mantener una buena trabajabilidad durante un determinado intervalo de tiempo de construcción. En función de los requisitos del proyecto, MIKUR puede seleccionar productos PCE con diferentes características de dispersión y retención de asentamiento y, mediante ajustes en la formulación y ensayos de rendimiento, optimizar la retención de fluidez de la mezcla de UHPC.

(4) Mejora de la compatibilidad de los materiales para facilitar el desarrollo de mezclas

Las formulaciones de UHPC suelen incluir cemento, humo de sílice, polvo de cuarzo y otros aditivos minerales; la composición química y las características de las partículas de cada materia prima influyen en el rendimiento del superplastificante. MIKUR puede llevar a cabo la selección de productos PCE y pruebas de compatibilidad para diferentes sistemas de ligantes y, junto con ajustes en la dosificación, el método de adición de agua y el procedimiento de mezcla, ayudar a los clientes a optimizar el diseño de sus mezclas de UHPC.

3. Características del producto MIKUR PCE

MIKUR ofrece superplastificante de policarboxilato en formato de polvo, líquido y copos, con diferentes opciones de producto disponibles para satisfacer diversas necesidades de aplicación.

Datos técnicos típicos del polvo PCE convencional MIKUR

Nota: Los datos anteriores son datos de referencia para el polvo de PCE convencional, no valores garantizados para formulaciones específicas de UHPC. La dosificación y el rendimiento reales en el UHPC deben determinarse mediante ensayos.

4. Ventajas del UHPC

(1) Aplicaciones de puentes

Los tableros de puente compuestos de acero y UHPC reducen el peso propio de la estructura y permiten un diseño ligero y de alta resistencia. El pavimento de UHPC mejora eficazmente el comportamiento frente a la carga de los tableros ortotrópicos de acero y resuelve problemas como el agrietamiento por fatiga del tablero. El uso de UHPC en zonas de esfuerzo complejas —la región de momento negativo de las vigas continuas, los detalles de tableros continuos de puentes con vigas en voladizo simple, las juntas húmedas y las cavidades de corte— mejora eficazmente la resistencia al agrietamiento del hormigón. En proyectos de ensanchamiento de puentes que combinan estructuras nuevas y existentes, el UHPC mejora la rigidez y la resistencia generales de las uniones y potencia el rendimiento de las conexiones estructurales. En estas aplicaciones, MIKUR PCE facilita la preparación de materiales para el pavimentado de tableros, tableros compuestos de puentes y conexiones estructurales, optimizando la reducción de agua y la fluidez de la mezcla de UHPC.

(2) Aplicaciones en carreteras y pavimentos

Los pavimentos prefabricados de UHPC reducen eficazmente los problemas que plantea el vertido de UHPC in situ, como la elevada contracción inicial, los largos plazos de construcción y la dificultad para controlar la calidad, mejorando así el rendimiento en servicio y la durabilidad del pavimento. El MIKUR PCE puede utilizarse en la preparación de estos materiales de UHPC: al mejorar la dispersión y la fluidez de la mezcla, facilita el vertido y el moldeado de los elementos prefabricados, así como la optimización de los procesos de producción.

(3) Placas de recubrimiento de UHPC

Las placas de cubierta de UHPC pueden utilizarse en cunetas laterales de túneles, canales de drenaje de vías urbanas y entornos similares. En comparación con las placas de cubierta de hormigón y resina convencionales, las placas de cubierta de UHPC ofrecen una elevada capacidad de carga, gran durabilidad, alta resistencia al fuego y un perfil ultradelgado y ligero. El MIKUR PCE puede utilizarse en sistemas de placas de cubierta de UHPC para ayudar a optimizar la trabajabilidad de la mezcla con bajas relaciones agua-ligante, lo que favorece la producción de placas de cubierta prefabricadas densas y de alta resistencia.

5. Casos prácticos de ingeniería

Los materiales de UHPC se han aplicado con éxito en varios proyectos, entre los que se incluyen los tableros de puente compuestos de acero y hormigón del Gran Puente sobre el Río Amarillo, en la autopista Zhanhua-Linyi, y la pasarela del intercambiador de Jiulong Este, en la línea central Jinan-Qingdao, el pavimento del tablero del Gran Puente del Río Amarillo de Shengli, en Dongying, y del Gran Puente del Río Amarillo en el tramo del Anillo Norte de la Autovía de Circulación Periférica de Jinan, la ampliación del puente sobre el río Yihe en la carretera de Pekín, en Linyi; las juntas húmedas y los bolsillos de corte del puente sobre el río Weihe en la línea central Jinan-Qingdao; y el refuerzo al corte de las vigas de losa hueca en la carretera elevada de Jinan-Shunhe; todos ellos con buenos resultados y importantes beneficios económicos.

En la práctica de la ingeniería del hormigón de ultraalto rendimiento (UHPC), el superplastificante, como uno de los aditivos clave, está estrechamente relacionado con la compatibilidad de las materias primas, el diseño de la mezcla y la tecnología de construcción. MIKUR se dedica a la I+D y a la producción de superplastificantes de alto rendimiento a base de policarboxilato y ofrece servicios de selección de productos, adaptación de formulaciones y asistencia técnica para la ingeniería de puentes, elementos prefabricados, hormigones especiales y otros materiales de alto rendimiento a base de cemento.

6. Orientaciones futuras en materia de I+D

La investigación y el desarrollo, así como la aplicación de superplastificantes de policarboxilato de alto rendimiento, también constituirán una línea de trabajo importante para optimizar los materiales de hormigón de ultra alta resistencia (UHPC). Mediante la optimización coordinada de los superplastificantes de alto rendimiento y el sistema de materiales UHPC, el hormigón de alto rendimiento podrá alcanzar una mayor resistencia, una mejor facilidad de construcción, una mayor durabilidad y un menor coste.

MIKUR seguirá atendiendo a las necesidades de desarrollo del hormigón de ultra alta resistencia (UHPC) y del hormigón especial, llevando a cabo actividades de I+D de productos y de exploración de aplicaciones en las siguientes líneas:

• Reducción del consumo de agua de alta eficiencia: optimización de la estructura molecular del PCE y de su capacidad de dispersión para cumplir los requisitos de las formulaciones de UHPC con baja relación agua-aglutinante.
• Optimización de la fluidez: mejora del comportamiento de flujo de los sistemas con alto contenido en polvo para potenciar la adaptabilidad en la construcción y el moldeado.
• Investigación sobre la compatibilidad de materiales: adaptación de los productos a diferentes sistemas de cemento, humo de sílice y aditivos minerales.
• Productos específicos para cada aplicación: desarrollo de superplastificantes de alto rendimiento diseñados específicamente para diferentes escenarios de aplicación del UHPC.
• Asistencia técnica para aplicaciones: asesoramiento en la selección de superplastificantes, optimización de la dosificación y verificación del diseño de la mezcla en función de las materias primas de los clientes y los requisitos del proyecto.