RESUMEN:
Cuando las partículas de cemento entran en contacto con el agua éstas liberan temperatura, la cual fue almacenada durante su fabricación, por lo que se genera una reacción exotérmica que se conoce como la hidratación del cemento. Es por ello que durante el proceso de fraguado la temperatura del material se incrementa por encima de la temperatura ambiente, lo que impide que ésta última penetre el espécimen de concreto debido a que no existe una distribución uniforme de temperatura. Esta variación genera un cambio diferencial de volumen, lo que genera fisuración en la estructura.
*Asociación Colombiana de Productores de Concreto – Asocreto.
¿Qué es?
Con base en lo anterior el concreto masivo se define como cualquier volumen de concreto con dimensiones lo suficientemente grandes para requerir que se tomen medidas particulares a fin de manejar la generación de calor de hidratación del cemento y los consecuentes cambios volumétricos y, así, minimizar el agrietamiento. Para reducir el aumento de temperatura y lograr ahorros, se utilizan bajos contenidos de cemento y agregados grandes a fin de mantener un asentamiento bajo.
Para los proporcionamientos e información relativa a la dosificación así como de las necesidades específicas para el diseño, se puede consultar el ACI 211.1 y el ACI 207.1R. Sin embargo, para lograr una compactación adecuada del mismo es necesario un proporcionamiento adecuado y el uso óptimo de los aditivos químicos, cenizas volantes y hasta la utilización de escoria de alto horno.
Cimbras
Con el fin de tener un mejor control de temperatura, el concreto masivo se debe colocar en capas, en lo posible, poco profundas (1,5 a 3 metros de espesor). Además de los requerimientos usuales de las cimbras, deben tener anclajes empotrados para lograr una colocación firme y segura. La profundidad de empotramiento debe proporcionar el anclaje suficiente para soportar el impacto del vaciado de concreto, así como las presiones habituales del concreto durante su vibración.
Equipo de vibración
El concreto masivo cuyos agregados sean de tamaño superior a 1 ½ pulgadas (40 mm) y con bajo contenido de cemento puede presentar dificultades en su colocación cuando se utilizan asentamientos bajos, por lo que se hace necesario un equipo que garantice una compactación adecuada. Este equipo debe tener una frecuencia preferiblemente entre 5.500 y 8.500 vibraciones por minuto (90 a 140 Hz), y es necesaria la operación de al menos dos o más vibradores simultáneamente para un mejor resultado. En países como Estados Unidos se utilizan vibradores neumáticos para este procedimiento y para estructuras densamente reforzadas se hace necesaria la utilización de vibradores con diámetros pequeños con el fin de penetrar entre las varillas y lograr una compactación adecuada.
La cantidad de concreto que se puede manejar con un vibrador depende de la capacidad de éste, de la experiencia del operador. En condiciones óptimas y con un nivel de complejidad de estructura bajo, una cuadrilla experimentada y eficiente puede compactar 40 m3 por hora por vibrador. En casos contrarios este valor puede reducirse a la mitad.
Prácticas de vibración
Se recomienda que la vibración de concretos masivos se realizarse mediante capas múltiples de 30 a 50 cm de espesor, dependiendo del tamaño de los agregados. Tales capas se pueden compactar bien si hay cierta penetración del vibrador en capas inferiores.
Las capas deben estar constituidas por franjas de 1,8 a 3,6 metros de ancho. El extremo de cada capa superior debe apoyarse entre 1,2 y 1,5 metros en la capa de abajo, de modo que no se muevan cuando se vibre la franja adyacente o las capas inferiores. Esta práctica disminuye el calentamiento del concreto que ya se ha enfriado y se disminuye el problema de la generación de juntas frías en climas cálidos.
El proceso de vibrado debe realizarse dependiendo del tipo de mezcla y asentamiento, sin embargo, la experiencia del personal debe primar y su concepto debe ser claro al respecto, por lo que se sugiere se haga entre 10 y 15 segundos, teniendo en cuenta que se debe garantizar la compactación tanto superficial como interna.
La superficie de la estructura debe quedar nivelada y sin huellas, con el objeto de facilitar la limpieza subsecuente de las juntas. Al concluirse la compactación, la parte superior del agregado grueso debe estar aproximadamente al niel de la superficie del concreto.
Concreto Compactado con Rodillo (CCR)
El concreto masivo puede compactarse por medio de rodillos vibradores, El CCR es un concreto que posee asentamiento casi nulo y que se transporta, coloca y compacta en capas horizontales.
El CCR generalmente se coloca en capas de 20 a 30 cm de espesor, aunque existen casos documentados donde se utilizan espesores de hasta 1 metro.
En áreas abiertas, las capas se compactan por medio de aplanadoras vibradoras de tambor con masa lineal estática de 1.800 a 4.500 kg/m de ancho de tambor. Generalmente, para el caso de mezclas plásticas, la primera pasada se hace de modo estático (sin vibración) seguida de varias pasadas en posición vibratoria. Permitir que el concreto repose una hora antes de realizar el acabado ha demostrado reducir el agrietamiento superficial.
Finalmente se debe tener especial cuidado con el proporcionamiento de la mezcla de CCR y en las técnicas de compactación con el fin de evitar la segregación o contaminación de la capa recién colocada y para asegurar una buena unión que al mismo tiempo sea impermeable.
Bibliografía
Compactación del concreto. ACI 309-05. Instituto Mexicano del Cemento y el Concreto.
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