Trabajo 10 - Constituyentes del Hormigón

Nota: En este documento se hace mención en algunas partes a normas de Argentina.

El encofrado contribuye en buena parte al éxito de una construcción. Éste condiciona ya sea el aspecto como el color de la superficie y otorga al hormigón su dimensión arquitectónica. No obstante este, muchas veces sucede que no se le dedica la debida atención.

Elección del encofrado

·Paneles estratificados.

·Encofrados plastificados (poliéster, poliestireno, linóleum, elastómetro, etc).

·Encofrados metálicos.

Requisitos para el encofrado.

·Dimensiones precisas.

·Estanqueidad (Fig. 1.6.1)

·Rigidez, ausencia de deformaciones.

·Limpieza.

·Adherencia reducida al hormigón endurecido. (Figs. 1.6.2 y 1.6.3)

·Estética de la estructura de superficie (Fig. 1.6.4)
 

FIG. 1.6.5 Superficie inferior de un techo de estacionamiento: las diferencias cromáticas se deben a los diversos grados de absorción de los encofrados utilizados.

Productos de desencofrado

A la izquierda: bien distribuido, exceso retirado mediante paño absorbente.	A la derecha: dosis excesiva

1.7 HORMIGONADO A TEMPERATURAS ELEVADAS

Durante los meses de verano a menudo se constata el descenso de las resistencias medias a 28 días en algunos MPa. En este caso “se habla de agujero estival” (Fig. 1.7.1).

Se trata de un fenómeno conocido, típico de todas las regiones donde se verifica una diferencia importante ente las temperaturas estacionales. Las causas principales son tres:

·En general vale el principio que cuanto más elevada es la temperatura del hormigón, tanto más acelerado es el proceso de hidratación (los cristales con forma de aguja se desarrollan más rápidamente). Como resultado se observa un aumento de las resistencias iniciales. Sin embargo los cristales con forma de aguja son diferentes a aquellos que se desarrollan a temperaturas más bajas y tienen una menos tendencia a entrelazarse, lo que resulta en una porosidad más elevada. Dado que la resistencia final del hormigón depende de la compactación de los cristales y de la porosidad, es razonable que se verifiquen resistencias menores a largo plazo.

·A pesar que se recomiende no agregar agua al hormigón en la obra, esta operación puede evitar un endurecimiento precoz debido ala elevada temperatura ambiental. Dado que como consecuencia del agregado de agua aumenta la relación A/C, se da inevitablemente una pérdida de resistencia y más aun una pérdida de durabilidad.

·En casos particulares, cuando existe una gran diferencia de temperatura entre los constituyentes del hormigón y el agua de mezcla proveniente de la red de distribución (fría también en verano), se puede observar una distribución irregular del ligante en la mezcla, lo que puede ocasionar pequeñas perdidas de resistencia.

Con el fin de mantener las pérdidas de resistencia debidas a la elevada temperatura ambiental dentro de un límite aceptable, la norma IRAM 1666 Parte I, “Hormigón de cemento Pórtland – Hormigón Elaborado”, prevé una temperatura máxima de 30ºC para el hormigón fresco a colocar. Para hormigones con características particulares esta temperatura no debería superar los 25ºC.

Además de la pérdida de resistencia y de durabilidad (Fig. 1.7.2), la elevada temperatura del hormigón puede ser la causa de ulteriores efectos nos deseados:

·La hidratación acelerada del cemento se manifiesta a través de la disminución de la trabajabilidad inicial, que puede llevar hasta el endurecimiento y a la posibilidad de colocar el hormigón (ver también ítem 1.2).

·El hormigón se seca más rápido en la superficie. Este fenómeno se agrava en presencia de viento, por insolación directa y por humedad ambiental reducida. El curado del hormigón (ver ítem 1.5) contribuye a disminuir la pérdida de agua mediante el humedecimiento continuo, lo que contribuye a evitar shocks térmicos en superficie. Sin la aplicación de estas medidas, la hidratación del cemento será incompleta y los elementos de construcción (de modo especial las superficies) no dispondrán de la resistencia final deseada ni tampoco de la durabilidad proyectada.

Medidas para el control de la temperatura del hormigón

En la fórmula se ve que la temperatura del cemento tiene una influencia mínima sobre la temperatura del hormigón. Además, el cemento raramente supera los 60ºC a la salida de las instalaciones de molienda.

Medidas para la reducción de la temperatura del hormigón.

·Equipar los silos para la piedra con un aislante térmico.

·Enfriar la piedra gruesa con agua. 1)

·En determinados casos y con el control de especialistas, se puede también enfriar el hormigón por medio de nitrógeno líquido.

1)La cantidad de agua de mezcla debe ser reducida en la proporción que corresponda.
 
 

El hormigonado a temperaturas elevadas exige una buena programación, como así también una preparación minuciosa.

·Coordinación meticulosa del suministro con la colocación del hormigón para evitar todo tipo de demoras.

·Prever los instrumentos y el personal suficientes para el hormigonado de manera de poder llevar a cabo la colocación y la compactación sin interrupciones.

·El contrapiso y el encofrado no deben absorver el agua del hormigón fresco, por lo que es necesario mojar la estructura del encofrado antes del hormigonado (Fig. 1.7.3). No obstante, debe evitarse el mojar excesivamente la estructura del encofrado que podría formar charcos de agua residual.

·Si las condiciones para un hormigonado correcto a temperatura elevada no están dadas, independientemente de las razones, es necesario postergar la operación hasta que la temperatura haya bajado.

·Dentro de ciertos límites, el uso de retardadores para el fraguado permite paliar los inconvenientes derivados de una hidratación muy veloz del cemento. Los retardadores tienen muy poca influencia sobre el endurecimiento precoz del hormigón y exigen un curado prolongado. La dosificación adecuada del aditivo retardante deberá ser determinada únicamente por medio de exámenes preliminares que comprueben su eficacia.

FIG. 1.7.3 Humectación del encofrado

Colocación y compactación.

·Son esenciales tiempos de espera mínimos y una colocación rápida.

·El personal que trabaja en las obras debe estar informado en relación con las particularidades y las exigencias del hormigonado a temperaturas elevadas.

·En caso de esperas imprevistas, es necesario que el hormigón que se encuentra en el camión sea protegido del viento y del sol. La motohormigonera puede ser enfriada desde el exterior con agua.

·El agregado de agua en la obra está absolutamente prohibido. Frente a casos excepcionales de agregado de agua en la motohormigonera deberán valorarse los efectos nocivos de la adición de agua y asegurar un mezclado vigoroso. Este agregado debe figurar siempre en el remito de entrega.

Curado del hormigón: las horas siguientes a la colocación son determinantes.

·El curado inmediato y prolongado cuanto tiempo sea necesario, evita la deshidratación del hormigón, reduce el riesgo de formación de fisuras y aumenta la impermeabilidad como también la resistencia a la compresión.

·El curado debe iniciarse inmediatamente después de la colocación del hormigón (Fig. 1.7.4)
 
 

FIG. 1.7.4 Vaporización de un producto para formación de membrana de curado inmediatamente después de la terminación superficial

Riesgos ligados a las bajas temperaturas

Medidas para la elaboración del hormigón a bajas temperaturas.

Las siguientes medidas mejoran el desarrollo de las resistencias y la evolución de la temperatura del hormigón durante la elaboración, en presencia de bajas temperaturas ambiente:

·Elevar la temperatura del hormigón precalentando el agua de la mezcla y/o los agregados.

·Aumentar la dosificación del cemento sin modificar los otros componentes de la mezcla. De esta manera aumentará también la resistencia inicial.

·Bajar la relación A/C incorporando un superfluidificante (SF); cuanto menos agua contenga el hormigón menos sensible será al hielo.

·Acelerar el desarrollo de las resistencias mediante la introducción de un aditivo acelerante de fraguado y endurecimiento.

Medidas a adoptar en obra en tiempo frío.

El hormigonado a baja temperatura ambiente impone determinadas precauciones a adoptar en la obra:

·No proceder al hormigonado sobre un suelo helado ni tampoco sobre un hormigón helado.

·El hormigón precalentado debe ser rápidamente colocado en encofrados libres de hielo y nieve, e inmediatamente compactado.

·Se aconseja medir la evolución de la temperatura interna del hormigón (Fig. 1.8.2).

·Apenas colocado el hormigón, debe ser especialmente protegido para evitar la pérdida de calor. De este modo se recupera además el calor producido por la hidratación del cemento. Se recomienda la protección con paños aislantes o láminas térmicas (Fig. 1.8.3)

·Si los estratos aislantes no pueden ser aplicados directamente sobre la superficie del hormigón, se debe prever una protección contra las corrientes de aire.

·Se debe proteger el hormigón de la pérdida de calor y de la deshidratación durante todo el período de endurecimiento (con el frío, la humedad relativa del aire es generalmente muy baja y favorece la evaporación del agua contenida en el hormigón).

·Sí, durante el endurecimiento, la temperatura del hormigón desciende por debajo del punto de congelamiento, se deberá prolongar el tiempo de desencofrado tanto como haya durado el hielo.
 
 

FIG. 1.8.2 Determinación de la temperatura del hormigón

FIG. 1.8.3 Láminas aislantes que protegen las paredes apenas puesto en uso, ya sea de la deshidratación como de la pérdida muy rápida de calor