Etiqueta: hormigonado

Hormigonado en condiciones de viento

Figura 1. Nomograma de Menzel

Se deben tomar medidas de precaución especiales al hormigonar en condiciones de viento, ya que el viento puede causar problemas graves durante el proceso. Al igual que ocurre en condiciones de calor, especialmente cuando ambas se combinan, el viento aumenta la tasa de evaporación del agua superficial del hormigón por convección, más allá de la cantidad necesaria para el endurecimiento del material, lo que acelera su fraguado. Esto provoca un curado inadecuado, mayores retracciones plásticas, fisuración superficial y una reducción de la resistencia a largo plazo. Como se puede apreciar en la Figura 1, la velocidad del viento, junto con la temperatura del hormigón y la humedad relativa del aire, influye en la cantidad de agua evaporada del hormigón.

La fisuración plástica se produce durante las primeras horas del fraguado del hormigón, cuando aún se encuentra en estado plástico. Se debe a la disminución de volumen que experimenta la pasta de cemento al hidratarse. Esta hidratación natural puede verse agravada por la rápida evaporación del agua de la mezcla (retracción hidráulica) durante la fase plástica del hormigón. El viento provoca que la superficie del hormigón se seque antes que el interior, lo que genera gradientes de humedad que incrementan las tensiones superficiales y provocan grietas tempranas.

Entre los casos de fisuración plástica se incluyen las fisuras en «piel de cocodrilo» en losas y forjados, que se caracterizan por la acumulación de pequeñas grietas sin dirección dominante, y las fisuras en elementos alargados (losas, forjados y zapatas corridas) que son perpendiculares a su lado más largo y pueden llegar a cortar por completo su sección.

Para evitar la aparición de fisuras, es esencial:

  • Solicitar un hormigón con un contenido bajo de finos y de agua, aunque esto suponga una reducción de su trabajabilidad.
  • Humedecer generosamente los encofrados o soportes (terreno natural) que recibirán el hormigón.
  • Proteger el elemento hormigonado inmediatamente después del vertido con lonas, mallas de sombreo o cubiertas húmedas para evitar una evaporación excesiva, sobre todo en condiciones de altas temperaturas y viento fuerte.
  • Iniciar las tareas de curado lo antes posible, aplicando métodos como la nebulización de agua, la colocación de mantas húmedas o la aplicación de productos de curado líquido que reduzcan la pérdida de humedad superficial.
  • En condiciones de frío extremo, el viento puede favorecer la congelación por efecto adiabático, lo que aumenta el riesgo de daños por heladas prematuras.

Otras recomendaciones técnicas incluyen:

  • Ajustar el tiempo de fraguado con aditivos retardantes si se espera viento constante durante la colocación.
  • Controlar la tasa de evaporación mediante el nomograma de Menzel (Figura 1), que combina la temperatura del aire y del hormigón, la humedad relativa y la velocidad del viento, con el fin de planificar el curado adecuado. De este modo, se puede estimar la tasa de evaporación y planificar el curado adecuado. Si la tasa de evaporación supera 1,0 kg/m²·h, es necesario aplicar medidas de control de la evaporación.
  • Se deben evitar los vertidos en días de viento muy intenso (superior a 6-8 m/s) en elementos finos o expuestos.

Os dejo un vídeo en el que se explican algunas de estas patologías.

Referencias:

CALAVERA, J. et al. (2004). Ejecución y control de estructuras de hormigón. Intemac, Madrid, 937 pp.

MARTÍ, J.V.; YEPES, V.; GONZÁLEZ, F. (2014). Fabricación, transporte y colocación del hormigón. Apuntes de la Universitat Politècnica de València, 189 pp.

MENZEL, C.A. (1954). Causes and Prevention of Crack Development in Plastic Concrete. Proceedings of the Portland Cement Association, Vol. 130:136.

LERCH, W. (1957). Plastic shrinkage. ACI Journal, 53(8):797-802.

YEPES, V. (2023). Maquinaria y procedimientos de construcción. Problemas resueltos. Colección Académica. Editorial Universitat Politècnica de València, 562 pp. Ref. 376. ISBN 978-84-1396-174-3

Cursos:

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Vertido y compactación de hormigón en soportes de sección reducida

Figura 1. Hormigonado de un pilar. https://docplayer.es/61072005-Protecciones-en-obras-de-construccion-fases-de-obra.html

El vertido y la colocación del hormigón en soportes de sección reducida, como un pilar, deben realizarse de manera que se eviten la disgregación de la mezcla y los desplazamientos en armaduras o encofrados. También debe evitarse la formación de juntas, coqueras o planos de debilidad. Antes de iniciar el hormigonado, se monta un caballete o un andamio, según corresponda, para facilitar el acceso de los operarios hasta la parte superior del pilar. Para alturas superiores a 2 m y cuando no se utiliza una bomba de hormigón ni es posible ejecutar el pilar en dos fases, se emplea un embudo metálico con una manguera para evitar caídas libres superiores a 1,50 m. Durante el vertido, el hormigón debe dirigirse mediante trompas de hormigonado u otros dispositivos para evitar que golpee directamente el encofrado o las armaduras.

El hormigón se coloca de forma continua o en capas, cuidando de que no se formen juntas frías. Se espera que cada capa esté en estado plástico al colocar la siguiente. La compactación del hormigón se realiza con vibradores de aguja, que introducen la aguja verticalmente en la masa de manera rápida y profunda. Posteriormente, se retira lentamente y de forma constante hasta que la lechada fluya a la superficie. El vibrador debe estar siempre en el fondo del encofrado antes de verter la primera capa de hormigón. Esta primera capa es la más crítica, pues debe adherirse al hormigón endurecido. Una compactación inadecuada puede provocar la aparición de coqueras, una permeabilidad excesiva o la formación de una capa superficial débil.

El método óptimo para colocar y compactar hormigón en columnas pequeñas consiste en verterlo de forma continua, a una velocidad que permita al vibrador realizar la compactación, mientras se retira lentamente a una velocidad constante. La velocidad de vertido no debe superar los 300 mm en 30 segundos. Para una columna de 25 cm x 25 cm de sección y 3 m de altura, esto equivale a un tiempo total de aproximadamente 5 minutos. Si las circunstancias no lo permiten, es necesario limitar el espesor de cada capa a unos 300 mm. La aguja del vibrador se introduce entre 10 y 15 cm en la capa inferior.

El vertido desde tolvas móviles solo está permitido si el operador puede controlar el inicio y la parada de la descarga, asegurando que no se viertan más de tres cubetas por soporte. Si no se puede garantizar este control, es preferible verter el hormigón sobre una plataforma situada encima del soporte y distribuirlo cuidadosamente con una pala. También se puede utilizar un balde, aunque este método puede resultar más lento.

Para asegurar una buena compactación en secciones pequeñas al trabajar con columnas, un vibrador de 40 mm de diámetro es suficiente, siempre que haya espacio para insertarlo en el centro. El vibrado debe extenderse hasta los vértices, las aristas y los fondos. Es fundamental asegurarse de que el vibrador no entre en contacto con las armaduras. Se recomienda sumergir el vibrador en diferentes puntos cercanos durante períodos cortos (5 a 15 segundos) en lugar de prolongar el tiempo de vibrado en puntos más distantes. Al verter capas de 300 mm de espesor, es crucial garantizar que cada una esté completamente compactada antes de pasar a la siguiente. Además, se recomienda verificar la superficie del hormigón para asegurar su visibilidad; de lo contrario, se aconseja utilizar una fuente de luz adecuada.

Si se utiliza una bomba para verter el hormigón, la manguera flexible debe llegar hasta el fondo y retirarse al mismo tiempo que el vibrador. Es fundamental reducir la velocidad de descarga de la bomba para permitir una compactación adecuada con el vibrador. Para obtener un acabado superficial de calidad, se recomienda volver a vibrar los últimos 450 mm media hora después del vertido. Si la caída es libre desde la parte superior del encofrado, el mortero se adhiere parcialmente al encofrado y a las armaduras, lo que altera la dosificación del hormigón que llega a la base.

Después del hormigonado, se verifica el aplomado del pilar tras un período aproximado de 30 minutos para asegurarse de que no haya habido ningún desplazamiento. Conviene no olvidar que, durante el fraguado y el primer período de endurecimiento del hormigón, es crucial mantener adecuadamente su humedad mediante un correcto proceso de curado.

Dejo algunos vídeos al respecto.

Os dejo un documento que puede complementar la información que os he ofrecido.

Pincha aquí para descargar

Referencias:

ACI COMMITTEE 304. Guide for Measuring, Mixing, Transporting, and Placing Concrete. ACI 304R-00.

ACI COMMITTEE 309R-96. Guide for Consolidation of Concrete (ACI 309). American Concrete Institute.

BUSTILLO, M. (2008). Hormigones y morteros. Fueyo Editores, Madrid, 721 pp.

CALAVERA, J. et al. (2004). Ejecución y control de estructuras de hormigón. Intemac, Madrid, 937 pp.

GALABRU, P. (1964). Tratado de procedimientos generales de construcción. Obras de fábrica y metálicas. Editorial Reverté, Barcelona, 610 pp.

MARTÍ, J.V.; YEPES, V.; GONZÁLEZ, F. (2014). Fabricación, transporte y colocación del hormigón. Apuntes de la Universitat Politècnica de València.

MONTERO, E. (2006). Puesta en obra del hormigón. Exigencias básicas. Consejo General de la Arquitectura Técnica de España, Madrid, 750 pp.

YEPES, V. (2023). Maquinaria y procedimientos de construcción. Problemas resueltos. Colección Académica. Editorial Universitat Politècnica de València, 562 pp. Ref. 376. ISBN 978-84-1396-174-3

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Cálculo de la temperatura de fabricación del hormigón en tiempo frío

Figura 1. Hormigonado en tiempo frío. https://madridsurarquiobras.es/blog/?p=199

La temperatura del hormigón es un factor crítico, especialmente en climas fríos, donde se debe evitar su congelación durante todas las etapas del proceso. La temperatura de amasado depende del grosor mínimo de las piezas que se van a hormigonar, de la temperatura del aire y de la pérdida de temperatura durante el transporte hasta el lugar de trabajo. A medida que aumenta el volumen de la sección hormigonada, la pérdida de calor se vuelve más lenta y el calor generado durante la hidratación adquiere más importancia. Por lo tanto, se recomienda una temperatura más baja para la masa de hormigón que se va a colocar y también una temperatura de salida más baja en el amasado. En el caso de estructuras de gran volumen, es crucial limitar la temperatura del hormigón para evitar problemas de fisuración.

Es importante tener en cuenta que las pérdidas de calor aumentan en proporción a la diferencia de temperaturas. Por lo tanto, elevar la temperatura del hormigón por encima de los valores recomendados no garantiza una protección proporcional contra la congelación, sino que puede generar efectos no deseados, como un mayor consumo de agua, una rápida disminución de la consistencia, un fraguado acelerado o un incremento de la retracción térmica.

También es relevante considerar que las superficies expuestas del hormigón pueden experimentar una rápida pérdida de humedad debido a que, al estar en contacto con el aire frío, calientan el aire circundante, lo que disminuye la humedad relativa y provoca la evaporación del agua superficial. Por tanto, se recomienda que la temperatura del hormigón durante su colocación sea lo más baja posible, tal y como se comentó anteriormente. A partir de la temperatura de colocación y de la pérdida de temperatura durante el transporte hasta el lugar de trabajo, se puede determinar la temperatura de amasado del hormigón.

La temperatura de amasado del hormigón se puede lograr calentando los distintos materiales que lo componen. El cálculo de la temperatura de la mezcla se obtiene a partir del balance térmico de los diferentes materiales, ya que la cantidad total de calor de los materiales antes y después del amasado es la misma, siendo la única incógnita la temperatura final. No se debe olvidar el calor latente de fusión del hielo en caso de que el agua de los áridos esté congelada.

A continuación os dejo un problema resuelto que, espero, os sea de interés.

Pincha aquí para descargar

Os dejo también algún vídeo explicativo.

Referencias:

AENOR (2022). UNE 83151-1 IN Hormigonado en condiciones climáticas especiales. Parte 1: Hormigonado en tiempo frío. Madrid, 27 pp.

MARTÍ, J.V.; YEPES, V.; GONZÁLEZ, F. (2014). Fabricación, transporte y colocación del hormigón. Apuntes de la Universitat Politècnica de València. 189 pp.

YEPES, V. (2023). Maquinaria y procedimientos de construcción. Problemas resueltos. Colección Académica. Editorial Universitat Politècnica de València, 562 pp. Ref. 376. ISBN 978-84-1396-174-3

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