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Controles al pie de obra

Tema: PAVIMENTOS DE HORMIGON, VEREDAS Y PISOS
Autor: Mariano Pappalardi, del Departamento Técnico de Cementos Avellaneda
Fecha Publicación: 30/09/2008

El control de la fisuración es una de las principales preocupaciones durante la construcción de los pavimentos de hormigón simple con juntas. Dada la gran superficie expuesta tanto al medio ambiente como a la superfi cie de apoyo, y ante la existencia de gradientes higrotérmicos considerables, se hace necesaria una serie de controles y ensayos particulares al pie de obra para conocer la respuesta del hormigón.

Realización de ensayos

Además de los ensayos habituales de control de calidad del hormigón fresco (consistencia, PUV y aire incorporado) y del moldeo de probetas para evaluar la resistencia, es necesario controlar otras propiedades consideradas claves, como la exudación, el tiempo de fraguado y la evolución de la temperatura del pavimento de hormigón. Dado que se trata de evaluar el comportamiento de la calzada de hormigón frente al método de curado aplicado y a las condiciones climáticas que suceden, los ensayos de exudación y fraguado se realizan al pie de obra y la temperatura se registra directamente en la losa del pavimento hormigonado.

De esta manera se representa mediante los ensayos la situación real de la obra y se tiene la posibilidad de realizar un cambio fundamentado cuando sea necesario. A modo de ejemplo, en la presente publicación se muestran los gráficos correspondientes a las mediciones realizadas por el Departamento Técnico de Cementos Avellaneda el día 26/06/08 en la última jornada de hormigonado de la calzada principal del Tramo I, Sección I, de la Ruta Nacional Nº14, construida por la empresa Chediack.

Exudación del hormigón

Se debe acotar la exudación del hormigón de manera de optimizarlo. Una exudación muy baja o prácticamente nula incrementa el riesgo de fisuración plástica por el rápido secado de la superficie del hormigón sin dar tiempo a la aplicación del compuesto de curado. Contrariamente, cuando la exudación es excesiva se incrementa la relación a/c en la parte superior del pavimento y se produce una superficie débil frente al desgaste. Es importante señalar que el fenómeno de exudación viene acompañado por falta de cohesión del hormigón. Por ejemplo, cuando se utilizan pavimentadoras de encofrado deslizante el exceso de agua exudada escurre superficialmente hacia el borde libre más bajo pudiendo provocar la rotura del mismo. En este último caso la exudación del hormigón es óptima [foto 1] cuando la capacidad se encuentra entre 1 y 2% y la velocidad varía entre 5.10-6 y 10.10-6. En la figura 2 se grafica el resultado del ensayo de exudación según la norma IRAM 1604.

Tiempo de fraguado

El tiempo de fraguado también es una propiedad clave en la construcción de los pavimentos de hormigón. Mediante la determinación del tiempo inicial de fraguado (TIF) se puede conocer el tiempo máximo que se dispone para realizar todas las tareas sobre el hormigón fresco (mezclado, transporte, colocación, compactación, terminación y texturado) desde que se puso en contacto el agua con el cemento. El tiempo final de fraguado (TFF) se considera como el comienzo del estado endurecido del hormigón. A partir de la determinación del mismo en condiciones de obra se puede establecer la proximidad al inicio de la ventana de aserrado con un corte convencional. La diferencia entre el tiempo final e inicial de fraguado es muy importante. Durante ese período el hormigón se encuentra en un estado de transición donde la capacidad para deformarse es mínima, y si los esfuerzos inducidos por la restricción a la contracción superan la resistencia a tracción del hormigón se produce la fisuración.

Temperatura del hormigón

La evolución de la temperatura de la calzada es otra variable clave a registrar en la obra. Se recomienda realizar este control por lo menos al inicio, medio y fin de la jornada de hormigonado dado que el horario de colocación del hormigón influye considerablemente en la evolución de la temperatura de la losa, principalmente los días de fuerte asoleamiento. En la figura 4 se grafica la evolución de la temperatura de un hormigón colocado a las 12 del mediodía, mientras que en la figura 5 se muestra la correspondiente a un hormigón colocado a las 19:30 horas.

En todos los casos, el registro de la temperatura se realiza en el interior y en el borde o superficie de la losa de manera de obtener el gradiente térmico del hormigón. Cuando comienza el primer descenso de la temperatura interior del hormigón es señal de que se acerca el final de la ventana de aserrado [figura 6] por contracción térmica y de secado. El nuevo Reglamento CIRSOC 201 [año 2005], actualmente en trámite de aprobación, recomienda salvar los descensos bruscos de la temperatura del hormigón evitando superar los 3 ºC por hora, con un ΔT máximo de 20 ºC en 24 horas.

Monitoreo del clima

El clima es una de las variables con más incidencia sobre el comportamiento de la calzada de hormigón tanto a temprana edad como durante el servicio del pavimento. Durante el hormigonado el registro horario de las condiciones meteorológicas (temperatura, humedad relativa y viento) permite calcular la tasa de evaporación para determinar el riesgo de fisuración plástica.

También se debe considerar la condición de soleamiento y nubosidad. El clima no puede ser controlado, pero los pronósticos meteorológicos mejoran día a día brindando una valiosa información que permite anticipar el cuidado del hormigón a temprana edad frente a una acción meteorológica.

Seguimiento del proceso constructivo

Los ensayos al pie de obra se complementan con el seguimiento del proceso constructivo en todas sus etapas. Se debe asegurar el curado en tiempo y forma. Además, es muy importante registrar los tiempos del aserrado [foto 7]. Finalmente, se realiza el relevamiento del trabajo de las juntas de contracción entre las primeras 24 y 72 hs, según la maduración del hormigón, para confirmar el control de fisuración del pavimento [foto 8].

Análisis del riesgo de fisuración

Con la información relevada en la obra se puede analizar el riesgo de fisuración. Para esa tarea se dispone de herramientas, como el software HIPERPAV II (http://www. hiperpav.com), que deben ser calibradas y permiten modelar la jornada de hormigonado. En la figura 10 se observa la modelación del hormigón colocado a las 19:30 horas, donde en ningún caso las tensiones inducidas superan la resistencia a tracción del hormigón, lo cual fue corroborado en la obra mediante el control de la fisuración. De manera similar se puede conocer para cualquier otro día y hora de hormigonado qué tan lejos se estuvo de fisurar o, caso contrario. corroborar la fisuración aleatoria transversal cuando suceda.

Cuando se tienen datos suficientes de la obra y se conoce el pronóstico meteorológico de los próximos tres días el software HIPERPAV II se utiliza para predecir la fisuración a temprana edad del pavimento de hormigón.