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PREFABRICADOS

Fachadas de concreto prefabricado
(Pasado, presente y futuro) 2a. parte

Entre las causas de los defectos más comunes presentes en la fachadas de concreto prefabricado están: la presencia de un recubrimiento inadecuado del concreto. Este recubrimiento inadecuado del concreto para refuerzo ahogado puede tener muchas causas, incluyendo:

• Diseño inadecuado.
• Detallado inadecuado donde, en los planos, no toman en cuenta adecuadamente los radios de doblez del refuerzo y las dificultades para el habilitado así como las tolerenacias de fabricación, particularmente relevante para elementos muy delgados.
• Construcción inadecuada.

El diseño del recubrimiento del concreto es una función de varios factores que están ampliamente relacionados con las condiciones de exposición. Sin embargo, los diseñadores necesitan estar completamente conscientes de las condiciones de exposición local o única, o del medio ambiente. Cabe decir que no es raro encontrar defectos extensos en una o dos fachadas y otras caras en una condición razonable, o encontrar un área con grandes defectos debido a condiciones locales más severas.

        La geometría de un elemento puede causar problemas de construcción significativos en donde las secciones transversales y los detalles pueden parecer razonables y que pueden lograrse en los dibujos, pero que no son prácticos. Además, los vibradores pueden no ser capaces de compactar adecuadamente el concreto y como resultado puede ocurrir una variedad de defectos. Los problemas frecuentemente ocurren en la ranuras del frente y en las de las partes bajas del elemento en donde el refuerzo no se ha levantado para dar el recubrimiento de diseño.

Casquillos y tapones ahogados

Un gran número de defectos se han desarrollado en casquillos y tapones ahogados. Típicamente, se encuentran dos en la parte superior de los paneles. Sin embargo, con geometrías no rectangulares, también pueden ocurrir casquillos en otras ubicaciones, dependiendo de la configuración para el izado y los medios de conexión a la estructura.

        Los casquillos y tapones fueron dejados, ya sea a ras de la superficie o empujados hacia la parte superior o los lados y luego recubiertos con una capa de mortero. Esto permite que el agua alcance los casquillos que luego se corroen y hacen que el concreto se astille o que estos tapones de desacomoden. La corrosión de casquillos ahogados típicamente causa grietas superficiales y astillas cónicas.

Conexión y movimiento

Cuando las conexiones no permiten adecuadamente movimientos térmicos y de contracción, típicamente ocurren grietas. Con el tiempo estas grietas causarán un astillamiento y afectarán de manera adversa la capacidad estructural de la conexión. También se necesita proteger las conexiones con juntas, ya que éstas son ubicaciones con alto riesgo de que ocurran corrosión y fugas.

        Menos común, pero sin embargo muy importante, es el movimiento hacia afuera de paneles, a los que se les ha llamado “caminantes”. Esto ocurre en donde los pernos en ranuras horizontales en ménsulas no han sido adecuadamente asegurados, permitiendo que el panel se mueva hacia afuera, lo que puede crear problemas de impermeabilización al agua, alarmar a los propietarios y también afectar la función estructural de la conexión. Tal “caminata” hacia afuera ocurre en un periodo de tiempo muy largo y requiere un gran número de ciclos.

Acortamiento del edificio

Usando la regla práctica de que una superestructura puede acortarse en el orden de 1 mm por metro debido a la contracción y fluencia bajo carga, esto causará conservadoramente una contracción de 3-5 mm para cada piso en puntos horizontales. Una vez que estas juntas se cierran y ocurre un acortamiento continuo del edificio, pueden ocurrir varios defectos, incluyendo astillamiento de la cara, delaminación de la chapa exterior, y dañar las conexiones.

Referencia: Albert van Griaken. director de Tecnología de Fachadas y Reparación, Cornell Wagner, South Melbourne, Concrete in Australia, núm. 4.

 

PAVIMENTOS

Pavimentos permeables al agua 2a. parte

El panorama tecnológico en torno a los pavimentos permeables al agua demuestra que con éstos, el diseñador también debe tener en cuenta los aspectos vinculados a la protección medioambiental y a la sustentabilidad. Por eso es muy importante que los países con los mayores avances en los pavimentos permeables al agua, como por ejemplo Alemania, Austria, Canadá, Reino Unido y los Estados Unidos de Norteamérica, sean los que hayan invertido en proyectos de investigación en este sector. Dentro de estos trabajos de investigación se centran los ensayes de laboratorio sobre la infiltración del agua, la capacidad de carga así como las propiedades fundamentales de los pavimentos permeables al agua. Los estudios han dado como resultado que los pavimentos permeables puedan absorber una cantidad de precipitaciones superior a 600 I/s/ha, manteniendo siempre la capacidad de carga a un nivel similar al de los pavimentos convencionales.

Dentro de los pavimentos de concreto permeables al agua se encuentran los adoquines que se colocan sobre una base y subbase completamente permeable al agua. El diseñador debe responder necesariamente a las siguientes preguntas: ¿Qué adoquines y materiales de pavimentación son apropiados para los Pavimentos Permeables? ¿Cómo pueden especificarse los adoquines y los materiales de pavimentación para una planificación? ¿Qué métodos de planificación se deben emplear? Así como ¿cómo se puede controlar el desagüe de aguas pluviales, que resistencia se puede alcanzar?

Los adoquines

Uno de los primeros puntos que tiene que tener en cuenta el diseñador es la selección de los adoquines. Los que mejor se han investigado han sido aquellos que cuentan con desagües para el agua a la largo de las juntas. Estos adoquines también presentan valores relativos a la resistencia que resultan similares a los de los adoquines convencionales.

Materiales de base y relleno

Sobre este rubro, se han estudiado materiales de base que abarcan desde arena convencional hasta agregados con un tamaño de 10 mm. Se constató que la mejor relación entre una elevada infiltración de agua y una elevada resistencia resultaba de la utilización de agregados con un tamaño entre 2 y 5 mm. Estos agregados se pueden utilizar a menudo tanto como base como también para los adoquines, simplificando así la construcción del pavimento.

Base y subbase

Los materiales para la base y la subbase de los pavimentos ecológicos permeables al agua deben cumplir los siguientes criterios:
1. Los materiales deben presentar una capacidad adecuada para almacenar agua y poder drenar el agua en un tiempo moderado sin erosionar ni socavar los materiales finos.
2. Los materiales deben presentar una rigidez adecuada para soportar continuamente el amplio espectro de cargas dinámicas.
3. Los materiales deben tener la capacidad de reabsorber las sustancias nocivas procedentes del agua que fluye por el pavimento.
4. Los materiales deben cumplir los criterios de infiltración para impedir el lavado de los materiales finos entre el apoyo y la base, entre la base y la subbase, o entre base/subbase, y la estructura inferior del suelo.
Dentro de los materiales que cumplen estos criterios se encuentran los agregados sueltos de la base; los materiales de la base ligados con cemento; el concreto pobre y el asfalto poroso. Aunque los trabajos de investigación realizados en Australia han dado como resultado que los materiales ligados con cemento suponen una alternativa mucho más prometedora.

Además de los agregados convencionales con pocos finos que ya se utilizan como material de construcción existe la necesidad de crear nuevos materiales que tengan una elevada permeabilidad como también buenas propiedades estáticas. Por esta razón, el autor de este texto ha estudiado bajo condiciones de laboratorio los efectos de una clasificación de agregados modificada de grava en cuanto a la permeabilidad y la rigidez de los materiales. A diferencia de antiguos estudios sobre el módulo de elasticidad, en este caso se tuvo en cuenta la saturación de las probetas antes del ensayo, ya que los pavimentos permeables, a diferencia de los pavimentos de concreto convencionales, se tienen que construir de tal manera que durante la mayor parte de su vida útil puedan realizar su servicio en un estado de saturación.

En general quedó claro que algunas medidas sencillas, como el cribado previo de los materiales finos, pueden mejorar en gran medida la permeabilidad de los materiales finos. Para mayor sencillez el módulo de elasticidad se tomo como el parámetro más apropiado para describir las propiedades mecánicas. En los agregados de la base permeable al agua se pueden tomar valores del módulo de elasticidad que se sitúan entre 250 MPa y 550 MPa. En los materiales cuya humedad se acerca a la óptima, con un grado de saturación superior al 90%, el margen de los valores del módulo de elasticidad cae a unos 250/400 MPa. Estos valores son independientes de la tensión y a la hora de diseñar la planificación este aspecto se debe considerar como corresponde. En general, un aumento de la saturación implicaba uno reducción del módulo de elasticidad entre un 40% y un 70% en función de la curva granulométrica y del tamaño máximo de las partículas. No obstante, es muy recomendable que para la planificación se considere que los módulos de elasticidad de este tipo de materiales para la base, cribados previamente, son más o menos la mitad que los que se emplean normalmente para la planificación y desarrollo mecánico de los pavimentos convencionales.

Referencia: Brion Shackel, Universidad de New South Wales, Sydney, Australia.

 

PREMEZCLADOS

Concreto premezclado devuelto a la planta 2a. parte

Continuando con el tema del concreto premezclado devuelto a la planta, la pregunta que llega a la mente es ¿qué son los aditivos estabilizadores de hidratación? En términos generales, los llamados aditivos estabilizadores de hidratación son una nueva generación de retardadores de fraguado. Mientras que los retardadores tradicionales tienen un gran consenso y aceptación, resultan ser útiles sólo para pequeños tiempos de retraso por lo que en muchos casos es necesario un tiempo de fraguado mayor y más controlado.

Los aditivos estabilizadores de hidratación están formulados para proveer esta prolongación de fraguado con la ventaja de que éste podrá ser extremadamente controlable, con rangos que van desde unas pocas horas hasta retrasos controlados de más de 30 horas, (muy comunes en grandes volúmenes de colado continuo).

Con el uso de los aditivos estabilizadores de hidratación, el horizonte de plasticidad puede ser prolongado de una manera controlada. Cada día más empresas se preparan para poder certificar sus procesos frente a organismos internacionales, los cuales están tendiendo a minimizar las acciones sobre el medio ambiente. El caso del agua de lavado es esencial no sólo por el consumo de agua sino también por los problemas que acarrea la limpieza de las ollas en la planta o en la calle, el riesgo de accidentes que éste conlleva, la obstrucción de drenajes públicos y el alto pH del agua de lavado.

La opción que minimiza estos problemas es el tratamiento del agua de limpieza con aditivos estabilizadores de hidratación. El procedimiento necesita de capacitación para todas las partes involucradas en el proceso productivo. El esquema que se sigue para el aprovechamiento del agua de lavado es el siguiente:

Al final del día el camión revolvedora regresa a la planta con el sobrante en el fondo de la olla. Este sobrante está compuesto por los restos de concreto y el agua de lavado de las aspas (aproximadamente 50 litros).

En la planta el operador del camión-revolvedora carga 150 litros de agua y una dosis de aditivo estabilizador de hidratación, y pone la olla a mezclar durante 3 minutos a razón de 12 a 15 revoluciones por minuto en sentido de carga y descarga, por lo menos 5 veces, de forma tal de limpiar la parte superior de la olla y las aspas. Es importante que todas las partes de la olla estén limpias. El siguiente paso es guardar el camión sin descargar el agua de lavado para su uso al día siguiente.

Al día siguiente se deben descontar 200 litros del agua de mezclado utilizando normalmente el cemento, agregados y aditivos. Se recomienda cada 15 días realizar el proceso con 500 kilogramos de agregado grueso para mejorar la limpieza. Este agregado debe ser descontado de la dosificación al día siguiente. En el caso de que se transporten concretos con contenidos altos de cemento (superiores a 400 kg) se recomienda hacer este proceso de lavado con el agregado, siempre descontándola al otro día. En el caso de que se trate de un fin de semana, se utiliza doble dosis de aditivo estabilizador.

Es muy común en el día a día encontrarse con devoluciones de concreto que no son debido a una falta de calidad (cimbras sin terminar, falta de capacitación de los clientes al pedir y recibir el concreto y una buena cantidad de etcéteras a los que la industria del concreto premezclado está acostumbrada). Incluso los errores en las previsiones de volumen por parte del cliente, que no sólo no pidió correctamente la cantidad de concreto sino que además no tiene lugar en donde depositar ese sobrante. En estos casos se encuentra la planta con un producto apto al que ya se le consumió parte de su vida útil en estado fresco, con una correcta capacitación y coordinando con el área técnica de la planta de premezclados, se pueden adicionar aditivos estabilizadores de hidratación para poner en stand by al material y así poder aprovecharlo, o bien mediante la adición posterior de un acelerante o completando la carga con concreto nuevo. Estudios realizados sobre concretos recuperados arrojan valores de resistencia iguales e incluso superiores a los concretos de control.

Mediante la realización de ensayos se pueden obtener curvas muy afinadas que vinculan la dosis con el tiempo de fraguado, e incluso con la temperatura. En los casos en los que el camión se vea demorado por alguna eventualidad, se puede incorporar el aditivo estabilizador para poder evitar un posible fraguado dentro de la olla.

Referencia: Revista Hormigonar, Asociación Argentina del Hormigón Elaborado.

 

Acero de refuerzo

Separadores para muros dobles

Un moderno material compuesto de fibras sustituye al tradicional acero empleado en los separadores del acero de refuerzo. De las ventajas de este material y de su facilidad de manipulación, resulta una interesante solución de detalles, de gran potencial.

El incesante aumento en las exigencias de calidad, plantea retos de precisión máximos en la fabricación de elementos de pared doble. En las realizaciones de muros planos, con espesores de precisión milimétrica, las utilizaciones de separadores tienen una importancia destacada; por esta razón, los investigadores de BT Innovation han dedicado una atención especial a este apartado. Fruto de su trabajo es el nuevo distanciador Dowa Therm, que al prescindir de componentes de acero, incorpora nuevos criterios de utilización.

Montaje rápido y almacenamiento en poco espacio

El nuevo distanciador se compone de un pie de material plástico y una barra de fibra de vidrio ─de 8, 10 o 16 mm de diámetro─ construido para siete espesores de muro diferentes, en tramos de 180 a 400 mm, que puede adaptarse a cualquier longitud con gran facilidad. Por medio de un código de colores, las barras se asignan a los diferentes espesores de pared. Este distanciador Dowa Therm puede suministrarse como elemento montado. Pero también es posible el suministro por separado de pies y barras. Precisamente con esta variante ha podido mejorarse claramente "el aprovechamiento de almacén”, ya que con el abastecimiento por separado de los dos componentes es posible almacenar separadores en grandes cantidades, en el mínimo espacio. El acoplamiento de barra y pie se realiza con sólo una maniobra. También es muy sencillo el montaje: El separador se introduce bajo la primera capa de acero de refuerzo, quedando así fijado verticalmente con toda seguridad, sin necesidad de más elementos de fijación. El componente ligero de fibra de vidrio tiene una elevada capacidad de carga, y no son necesarios más separadores con respecto a la utilización de los separadores convencionales. La independencia del precio del acero aporta además estabilidad de precio.

Evita la corrosión y puentes de calor

Además de ser de rápida preparación, el nuevo desarrollo proporciona otras ventajas cualitativas de gran interés, ya que la utilización de materiales compuestos de altas prestaciones elimina puntos débiles concretos inherentes al acero de construcción que ha venido utilizándose hasta ahora. Cabe decir que el separador es resistente a la corrosión, por la que los problemas característicos del recubrimiento de concreto reducido pertenecen ya al pasado. Además, el separador puede utilizarse en aplicaciones donde no se admiten conducciones electromagnéticas propias del acero de refuerzo.

El separador está además predestinado a la producción de muros térmicos. El material de fibra de vidrio es un excelente aislante, la que permia evitar puentes de calor y llevar el concepto de pared térmica al más alto nivel de calidad de fabricación. Tras un amplio programa de experimentación, el nuevo separador Dowa Therm ya se encuentra disponible. Para los investigadores de las empresas, el  tema de la doble pared formará parte de las actividades futuras. Los ingenieros trabajan ya en posteriores innovaciones de perfeccionamiento, sobre la base de los materiales compuestos más modernos.

Referencia: PHI Internacional, núm. 4, 2008. Si requiere información adicional, puede escribir a: info@bt-innovation.de