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Plateas de fundación y hormigón elaborado

Tema:  BOMBEO
Autor: Ms. Ing. Maximiliano Segerer, Responsable de Control de Calidad de Hormicón S.A.
Fecha Publicación: 31/12/2007

Es sabido que cuando se deben hormigonar estructuras masivas es necesario adoptar varios recaudos adicionales para lograr el éxito de la obra. El Proyecto de Reglamento cirsoc 201-05 define como estructuras masivas a aquéllas que tienen todas sus dimensiones superiores a 75 cm, al tiempo que brinda una gran cantidad de recomendaciones para la realización correcta de los trabajos.

La característica distintiva de este tipo de obras radica en que dentro del hormigón se desarrollan importantes temperaturas que pueden llegar a fisurarlo. Sin ahondar en detalles técnicos, esta elevación de temperatura está dada por las reacciones de hidratación y fragüe del cemento, que al ser exotérmicas liberan calor. Este incremento de temperaturas tiene que disiparse, pero en el caso de estructuras de importantes espesores el proceso tarda varios días y si no se adoptan las medidas adecuadas la diferencia de temperatura entre el interior del hormigón y el ambiente exterior puede generar tensiones de tracción que fi surarán al hormigón endurecido.

Si adicionalmente se presentan factores que tiendan a incrementar esas temperaturas, como el hormigonado en tiempo caluroso, el riesgo de fi suración también aumentará, siendo estas fisuras muy difíciles de subsanar una vez producidas. La experiencia demuestra que si se planifican las tareas de una semana para la siguiente, si no se realizan ensayos o si no se involucran todas las partes interesadas, entre otros aspectos, sólo por casualidad se llegará a buenos resultados tanto en lo técnico como en lo económico.

Plateas de fundación

Las plateas de fundación son muy empleadas como sustento de edifi cios de altura, tanques, reservorios, superestructuras de puentes y otras obras civiles; presentando en general una gran superfi cie y un espesor que muchas veces supera los 75 cm e incluso llega a sobrepasar los 2 m. Además, la mayor parte de las veces se decide hormigonar en una sola etapa con el objeto de evitar juntas frías y este tipo de fundaciones requiere volúmenes de hormigón que pueden superar los 500 mD, por lo que no sólo cumplen un rol relevante los requisitos técnicos sino también la implementación de una logística integral.

Es por ello que el proveedor de hormigón elaborado juega un papel muy significativo en este tipo de obras, ya que sobre él recae una gran parte de la responsabilidad, debiéndose involucrar al máximo tanto en el diseño del hormigón como en recomendaciones para contrarrestar los efectos del tiempo caluroso, la planificación de la logística de despacho, las tareas de hormigonado y los ensayos durante todas las etapas.

Participación desde el diseño

Siempre es recomendable que el calculista o consultor de la constructora realice estudios y cálculos estimando las temperaturas máximas y su evolución durante las primeras edades para optimizar recursos y encontrar la solución más económica cumpliendo con los requisitos técnicos. Para el desarrollo de esos procedimientos se sugieren las recomendaciones ACI 207.1R a 4R, respetando también las disposiciones del CIRSOC 201-05.

De ese estudio, en el que se tiene en cuenta una gran cantidad de parámetros tales como tipo de estructura, su vinculación con el terreno, tipo de cemento, dosificación del hormigón y temperaturas del hormigón y del ambiente, surgirá una temperatura máxima admisible del hormigón fresco cuando llegue a obra. Mientras más elevada sea la misma mayor será el gradiente térmico y, con ello, se incrementará el riesgo de fisuración.

A partir de ese dato, del que lamentablemente muchas veces no se da cuenta, el proveedor de hormigón elaborado deberá interactuar con el cliente mediante la realización de ensayos para asegurar que se cumplan las condiciones establecidas, que se refieran no sólo a su temperatura en fresco sino también a su resistencia, consistencia, contenido de aire incorporado y tiempos de fraguado, entre otras variables. Asimismo, el proveedor puede intervenir en el diseño, recomendando, por ejemplo, un cambio de la edad de diseño del hormigón, tal como se hizo en algunas plateas de magnitud en el gran Mendoza, donde se sugirió y se cambió la edad de diseño del hormigón de 28 a 90 días aprovechando el incremento de resistencias que ciertos cementos poseen.

En esas obras se empleó cemento Pórtland puzolánico, que posee un incremento de resistencias del orden del 20% entre 28 y 90 días. Así pudo disminuirse un 10% el contenido de cemento, logrando no sólo una reducción del 5% en el costo de los importantes volúmenes de hormigón sino también una importante merma en la temperatura que se desarrolla en el mismo.

Condiciones climáticas

En la mayoría de estas obras de envergadura no se pueden elegir las horas del día de menor temperatura para hormigonar, ya que las tareas de hormigonado continuo suelen superar las 12 horas e incluso las 24 horas. En ese caso, se deben prever las condiciones climáticas del día de hormigonado. Esta previsión sirve para tener una idea de cuáles serán las temperaturas a diferentes horas del día y se realiza mediante el análisis estadístico de temperaturas medias diarias del mes en que se hormigonará y su variación a lo largo del día.

Esta es una manera fiable de intentar “pronosticar” cuáles serán las condiciones climáticas del día del operativo con suficiente antelación, obteniendo como resultado un “día tipo”. Si bien la temperatura ambiente no condiciona unívocamente la temperatura del hormigón fresco, la realización de una importante campaña de ensayos midiendo la temperatura del hormigón fresco y la temperatura ambiente es de suma utilidad.

A mayor temperatura ambiente se produce un mayor asoleamiento de los materiales componentes y el incremento de su temperatura se verá directamente reflejado en la temperatura del hormigón fresco. Es así como se puede obtener un gráfico o relación temperatura ambiente vs. temperatura del hormigón fresco.

Con ayuda del “día tipo” y de este gráfico pueden estimarse las temperaturas del hormigón fresco que se presentarán en el día del hormigonado para condiciones que estadísticamente son las más probables. Así se tendrá una curva de cómo evolucionará la temperatura del hormigón fresco el día del hormigonado. No obstante, como no se posee seguridad de las condiciones se deberá tener un margen de seguridad de 2 a 4°C para evitar cualquier tipo de imprevisto.

Obtenidas la evolución y la temperatura máxima que alcanzará el hormigón fresco se comparan con las máximas admitidas de los estudios preliminares y si cumplen, incluyendo el margen de seguridad, no será necesario tener en cuenta medidas adicionales para reducir su temperatura.