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• Juan Hrndz'

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COMPACTACION DEL CONCRETO El propósito fundamental de la compactación del concreto es reducir al mínimo los perjudiciales vacíos u oquedades ocupados por aire, que normalmente quedan en la mezcla fresca recién colocada. Esto se logra compactando el material, con lo que se alcanzará una mezcla con una mayor densidad relativa, lo que propiciará una mayor resistencia y durabilidad en la estructura. En general, compactar el material implica someter a las partículas sólidas a un movimiento que permita la ascensión del aire hasta su eliminación por la superficie superior del elemento compactado, sin que se produzca segregación. Varios son los métodos que se utilizan en la actualidad con este fin; clasificán-dose en métodos manuales y mecánicos. Por lo que la selección del método más apropiado depende de varios factores como las características de la mezcla fresca, las condiciones del vertido, la complejidad de la estructura y de la cimbra, la cantidad de refuerzo, y por supuesto, el grado en que se desee remover el aire atrapado. Difinicion “Cimbra”Estructura o armadura de cubierta que sirve de base para la construcción de arcos, bóvedas y otras estructuras.

Los de los métodos manuales tradicionales son con fija o picado de barra y con pisón; mientras que entre los métodos mecánicos pueden citarse: la mesa de vibración, el pisón mecanizado y la vibración. Los métodos especiales especiales de compactación, entre los que describe al centrifugado, la inyección y la compactación por vacío. El principal agente que se opone a la compactación es la fricción; fenómeno que puede presentarse en el concreto entre las partículas que lo componen, entre él mismo y el acero de refuerzo; así como entre el concreto y la cimbra, o entre el concreto y cualquier dispositivo embebido, como pueden ser las tuberías.

Un elemento muy importante a considerar al elegir un determinado método de compactación es la trabajabilidad de la mezcla; propiedad del concreto plástico que determina la facilidad con que esta puede ser mezclada, transportada, vertida, compactada y la trabajabilidad de la

mezcla; propiedad del concreto plástico que determina la facilidad con que esta puede ser mezclada, transportada, vertida, compactada y terminada su superficie, sin perder su homogeneidad. Por la importancia que tiene en la compactación, es necesario entender que la trabajabilidad es función directa de las propiedades reológicas de la mezcla fresca de concreto. Es decir: estabilidad, compactibilidad y movilidad, que respectivamente se manifiestan por el grado de segregación, el grado de densidad relativa obtenida y por la consistencia de la mezcla. Para que el método de compactación elegido pueda garantizar una densidad relativa, la mezcla de concreto entonces debe ser lo suficientemente trabajable. Muchos autores han definido que una fluidez excesiva en una buena mezcla, resulta en general indeseable; pues se incrementa su costo y si se obtiene como resultado de un incremento excesivo del agua de mezclado, la mezcla será inestable, se se- gregará durante la compactación y disminuirá la calidad del concreto endurecido. En general, se recomienda que los métodos manuales de compactación sean aplicables a elementos pequeños y preferiblemente no estructurales. De los métodos mecánicos de compactación del concreto, la vibración resulta ser el más ampliamente utilizado; de sus principios, ventajas y limitaciones tratará este escrito. El método de compactación por vibración se realiza por medio de equipos especialmente diseñados al efecto y consiste en someter a la mezcla fresca de concreto (una vez colocada en la cimbra) a impulsos vibratorios rápidos de 90 Hz de frecuencia o mayores, los que inciden en la mezcla reduciendo bruscamente la fricción interna entre las partículas de agregados. Bajo la acción de estos impulsos, el concreto fresco fluye como un líquido espeso y se extiende dentro de los moldes, mientras el exceso de aire escapa rápidamente a la superficie en forma de burbujas. Es bajo este efecto que el concreto se asienta con facilidad, bajo la acción de la gravedad. Una vez que cesa la vibración se restablece la fricción interna entre las partículas de la mezcla.

Procesos de colocación del concreto Una vez que el concreto ha sido aprobado para su colocación en las cimbras, se debe tener mucho cuidado en la etapa constructiva, pues su colocación, compactación y curado, son muy importantes para que el concreto endurecido cumpla con todos los requisitos impuestos. La colocación consiste en hacer llegar el concreto hasta la cimbra, la colocación debe hacerse de tal manera que el concreto fluya hasta descansar en la cimbra sin dejarlo caer o que golpee las paredes de la cimbra. La colocación se puede hacer con la ayuda de carretillas y palas, por medio de botes, por medio de bandas transportadoras, por medio de bombeo y en muchos casos se emplean vertedores especiales que evitan la caída directa del concreto. La colocación debe hacerse por capas, en espesores de 15 a 30 cm en concreto reforzado, con el objeto de dar tiempo a compactar bien el concreto alrededor de las varillas, en concretos con poco refuerzo las capas pueden ser hasta de 60 cm de altura. Cada capa de concreto debe ser perfectamente compactada por medio de vibradores, la eficiencia de los vibradores depende de las características mecánicas de estos aparatos y de la manera en que el operador los trabaje. El trabajo de vibrado consiste en introducir el vibrador de manera vertical en la capa de concreto sin tocar el fondo, se debe consumir un tiempo entre 5 y 15 segundos en todo el proceso, moviéndose a otro lugar lo suficientemente cercano para que las áreas de influencia del vibrado se traslapen. El vibrador no se debe usar para empujar o tratar de acomodar el concreto. La eficiencia de los vibradores de inmersión depende de: sus dimensiones, el número de revoluciones por minuto (rpm) o frecuencia de vibración y la amplitud de vibración. De tal manera que se debe seleccionar aquel equipo que realice el mejor trabajo según el tipo de concreto a compactar. En general entre más alta es la frecuencia de vibrado, el tiempo necesario para consolidar el concreto es menor (en el proceso de consolidación o compactación se busca expulsar el exceso de aire y sin excederse en el vibrado se pretende lograr una masa de concreto homogénea y sin segregación). Las frecuencias de vibrado comunes pueden variar entre 3,000 y 6,000 rpm. El curado del concreto consiste en mantener el concreto recién colado en condiciones de humedad adecuadas mientras el cemento se hidrata, esto es, se pretende evitar que se pierda el agua en forma excesiva (ya sea por evaporación o por fugas en el cimbrado defectuoso), en la práctica es inevitable alguna pérdida de agua, pero generalmente se compensa porque los concretos se dosifican dé tal manera que llevan un exceso de agua necesario para lograr la consistencia de colocación adecuada. Resulta más crítico cuidar el curado en las losas que en otros elementos estructurales, debido a que la superficie expuesta es mayor, en estos casos se acostumbra colocar después del fraguado final, una película de curado a base de jabones, ceras o materiales plásticos, la cual tienen como propósito evitar que el agua se evapore, con esto se favorece el curado del concreto. El curado también se puede hacer por medio de riegos de agua en forma constante u otros medios. El curado se debe prolongar por el tiempo que se requiera para garantizar la resistencia deseada, en trabajos corrientes se especifica al menos siete días.

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Recomendaciones para la colocación de concreto en obra

La colocación de concreto es un proceso que se debe realizar teniendo un cuidado especial para no afectar la homogeneidad alcanzada durante el mezclado. Al colocar el concreto, se debe evitar:   

Retrasos Segregación Desperdicios Los retrasos pueden causar que el concreto pierda fluidez, se seque o pierda humedad y se ponga rígido. Estos inconvenientes son un problema mayor en un día caluroso y/o con viento. Para evitar esto, planee con anticipación y verifique que el personal, herramientas y elementos a vaciar estén listos. Nunca agregue agua al concreto para hacerlo más trabajable. Para recuperar este estado, se puede usar aditivo superplastificanteo usar una mezcla de pasta de cemento sin alterar la relación agua-cemento; siempre y cuando, el concreto no haya iniciado elfraguado. La segregación ocurre cuando los agregados gruesos y finos, y la pasta de cemento llegan a separarse. Este fenómeno se puede dar durante la mezcla, transporte, vaciado o vibrado del concreto. Esto hace que el concreto sea más débil, menos durable y deja un pobre acabado de superficie. El desperdicio es costoso, especialmente en trabajos pequeños. Para minimizarlo, transporte y coloque cuidadosamente. Las etapas en que se divide la colocación son: transporte, vaciado y vibrado. Transporte: El método usado para transportar concreto depende de cuál es el menor costo y el más fácil para el tamaño de la obra. Algunas formas de transportar el concreto incluyen un camión de concreto, una bomba de concreto, una grúa y baldes, una canaleta, una banda transportadora, un malacate o un montacargas. En trabajos pequeños, una carretilla es la manera más fácil para transportarlo. Siempre transporte el concreto en una cantidad tan pequeña como sea posible para reducir los problemas de segregación y desperdicio. De esta manera, se evita que el traslado hasta el sitio de vaciado sufra cambios que afecten su calidad. Las siguientes precauciones son para tener en cuenta:

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Evitar golpes y vibraciones excesivas. Planear muy bien los recorridos; utilizar rampas firmes y caminos provisionales seguros. Las distancias de acarreo de la mezcla dentro de la obra deben ser inferiores a 50 metros. Al llegar al sitio de colocación, se puede hacer un pequeño mezclado manual dentro del recipiente para reducir una posiblesegregación.

Vaciado: Durante el vaciado del concreto, se deben controlar todos los factores que puedan segregar o separar los agregados de la mezcla. Para evitar la segregación durante el vaciado se recomienda:   

Colocar el concreto tan cerca de su posición final como sea posible. Empezar colocando el concreto desde las esquinas de la cimbra o, en el caso de un sitio con pendiente, desde el nivel más bajo. Se debe vaciar desde alturas inferiores a 1.20 m. Cuando no se pueda efectuar, se debe hacer uso de canaletas o tubos para evitar que la mezcla choque contra los refuerzos y la formaleta. En el caso de usar canaletas, verifique que la pendiente de ésta se encuentre entre el 30% y 50%. Al vaciar el concreto tenga mucho cuidado de no dañar o mover las cimbras, formaletas y/o el acero de refuerzo. Estas cimbras y formaletas deben resistir la presión del concreto que se vacíe en esta. Vibrado: Durante el mezclado y vaciado, el concreto atrapa grandes cantidades de aire formando espacios vacíos u hormigueros, los cuales le restan resistencia al concreto. De esta forma, lo dejan expuesto al ataque de agentes externos que lo pueden deteriorar y afectan su apariencia o acabado; por tanto; es fundamental eliminar el aire atrapado con una adecuada operación de consolidación, compactación o vibrado. Entre los sistemas más usados tenemos: Vibrado interno Se realiza con vibradores de inmersión o de aguja. Se emplea principalmente para losas, vigas, columnas y estructuras de poco espesor. Para pequeños vaciados, se puede chuzar el concreto con una varilla pero debe hacerse cuidadosamente, empleando una varilla de 3/8” de diámetro, lisa y con el extremo de compactación redondeado.

Herramientas como el palustre también se pueden usar en vaciados muy pequeños que requieran menor nivel de resistencias. Vibrado externo Está compuesto, generalmente, por equipos que se fijan a la formaleta para generar una secuencia de fuertes vibraciones en todo el sistema formaletaconcreto. De esta forma, el interior de la mezcla se reacomoda eliminando los espacios vacíos. También se considera vibrado externo a los pequeños golpes que se dan a la formaleta con un martillo de goma, lo cual debe hacerse con cuidado y sólo como complemento del vibrado interno. Durante le proceso de vibrado, se deben tener en cuenta las siguientes recomendaciones: 

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Debe hacerse inmediatamente después del vaciado, antes de que el concreto pierda plasticidad. Vibrar un concreto que ya ha empezado a endurecer afecta notablemente su capacidad estructural. El vibrado no debe usarse como método para desplazar el concreto dentro de la formaleta. Este proceso debe ser suficiente pero no excesivo porque produce segregación. Normalmente, un vibrado no debe durar más de diez segundos en cada punto. El vibrado interno debe hacerse sin golpear el refuerzo, ya que este transmite el movimiento a zonas que ya fueron compactadas produciendo exceso de vibración. Los vibradores internos no deben inclinarse o acostarse; deben permanecer verticales para garantizar una distribución homogénea de las ondas de vibración. En estructuras de gran volumen de concreto, no es suficiente un vibrado externo. En este caso, debe realizar un vibrado interno complementario. Durante todo el proceso de colocación, deben mantenerse las siguientes recomendaciones:

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Las formaletas deben estar recubiertas internamente con algún producto que facilite el desmolde. Para vaciados directos sobre el terreno, se debe humedecer la superficie sin generar excesos o charcos. Cuando la mezcla ya ha empezado a endurecer, no se debe colocar. Esta no se recupera agregando agua, cemento y volviendo a mezclar. En climas cálidos, se recomienda que las herramientas y utensilios que entran en contacto con el concreto permanezcan a baja temperatura o humedecidos. No se debe dejar transcurrir mucho tiempo entre dos vaciados consecutivos porque se generan juntas frías, lo cual afecta el comportamiento estructural del concreto.

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Los aceros de refuerzo deben quedar sujetados firmemente para que la caída del concreto no afecte su ubicación. El refuerzo no debe quedar en contacto con las formaletas o el terreno y debe quedar completamente embebido dentro del concreto. Antes de iniciar el vaciado se deben verificar los planos, la posición de elementos como tuberías, cajas y casetones, diámetros, longitudes, cuantías, separaciones, espesores de recubrimiento, amarres, anclajes y traslapos de los hierros de refuerzo.