Concretos para el Sistema Constructivo Tipo Túnel

En este artículo se trata de un sistema de construcción con base en paredes estructurales que mediante el empleo de encofrados metálicos especiales, permite el vaciado de concretos, conjunto de las paredes y la losa superior de cada nivel.

Al terminar un nivel, el juego de encofrados se desarma y se coloca de nuevo, listo, en el nivel superior. Paredes y losas de concreto macizo son de poco espesor, entre 10 cm y 14 cm y llevan en su interior un conjunto de ductos y tubos por donde circulan los servicios y las instalaciones, embutidos en el concreto. Los refuerzos metálicos son esencialmente, mallas electrosoldadas.

A pesar de que requieren equipos costosos, personal con tecnología y experiencia, para ciertas configuraciones arquitectónicas el sistema ha demostrado ser competitivo con los sistemas convencionales.

No es frecuente, que en el proyecto se especifiquen las resistencias del material para poder proceder a desencofrar; la experiencia indica que, en concretos bien controlados, se puede emplear como guía, la siguiente formula:

Donde:

R es la resistencia media que debe tener el concreto para poder autorizar su desencofrado y L es la luz (en metros) de las losas vaciadas.

Si el control del concreto no es bueno, R debe ser aumentado prudentemente.

Para lograr un nivel por día, la resistencia debe ser alcanzada, aproximadamente, a las 12 horas.

Esto da tiempo para las operaciones de desencofrado y armado del nuevo encofrado. La placa vaciada debe ser apuntalada y todo el concreto reciente sometido a curado.

Características del Concreto

Se requieren agregados limpios de excelente calidad. El tamaño máximo debe ser pequeño (19 mm o menos), ya que los elementos son delgados y contienen armaduras y ductos.

Esta estrechez también favorece la segregación, por lo que se recomienda utilizar granulometrías un poco más finas que para los concretos estructurales usuales.

Para disminuir la incidencia de la retracción, debe restringirse la proporción de partículas muy finas, que reducen la fluidez.

En la siguiente tabla se señalan los límites máximos recomendables:

La dosis de cemento no debe ser muy alta para evitar problemas de retracción y agrietamiento, así como para que no incida negativamente en los costos, pero al mismo tiempo debe garantizar la consecución de las resistencias requeridas.

Valores frecuentes del contenido de cemento están entre los 360 y los 390 kgf/m³

Con un concreto bien controlado, en principio no son necesarios los aditivos, ya que afectan el aspecto económico.

Eventualmente, se puede emplear algún plastificante que ayude a conseguir plasticidad y facilitar los acabados, aun cuando estos aditivos suelen generar ligeros retardos en el endurecimiento, que para este sistema constructivo no es favorable.

Todo esto exige la realización de mezclas de pruebas con las cuales ajustar todas las variables en juego.

Aditivos aceleradores no se recomiendan para climas calidos.

Concreto Autonivelante

Es frecuente acudir a los superplastificantes para lograr concretos autonivelantes. Los aspectos de aumento de costos por materias primas, se compensan favorablemente por la facilidad de operación y las altas resistencias tempranas.

Con la adecuada plasticidad, el concreto puede ser colocado con rapidez desde varios puntos, al mismo tiempo que se ejecuta un buen proceso de vibrado.

En concretos no autonivelados se suele emplear asentamientos entre 12 y 16 cm.

El espesor del recubrimiento, como protección ante la corrosión, es un aspecto crítico, por lo delgado de las secciones y la doble capa de malla de refuerzo, llegando a condicionar el diseño de la estructura y hasta definir la factibilidad de usar el sistema túnel en una determinada localidad o ubicación.

Como medida de protección del refuerzo de acero contra la corrosión, se debe cumplir unas condiciones mínimas en función de la agresividad del medio ambiente:

Donde:

α: Relación agua/cemento
Defectos: Grietas o cangrejeras

Control de Calidad

El control de calidad de los componentes de la mezcla y de la operación debe ser cuidadoso. Es evidente que genera costos, pero resulta económico en razón de los defectos y errores que evita, cuya corrección acarrea gastos enormes.

Los principales aspectos de ese control de calidad son:

• No permitir la colocación de ninguna mezcla deficiente. Esto exige la presencia de una persona con criterio y capacidad de revisar los aspectos del mezclado.
• Llevar un control periódico del asentamiento con el Cono de Abrams. Con mayor frecuencia al comienzo, luego más distanciadamente, con niveles bien establecidos para la aceptación o rechazo.

» Vea también: Criterios de Aceptación y Rechazo de Cilindros de Concreto

• Determinar las resistencias del concreto colocado a fin de decidir sobre el desencofrado. Para esto es frecuente tomar, en el momento del vaciado, cuatro probetas normativas (cilindros de 15 x 30 cm).  A la edad prevista para el desencofrado se ensayan dos como criterio de comprobación.
• Aún, cuando los resultados no cumplan con la resistencia prevista, permitirán estimar la resistencia del concreto unas horas después. Si se sospecha que en un breve plazo adicional no se alcanzan los valores necesarios, se ensayan las otras dos probetas a una hora intermedia, algo así como a las 18 a 20 horas y se toma una decisión ante los resultados.También hay otras modalidades para establecer la velocidad de crecimiento de las resistencias o para intentar medirlas.

Algunas Irregularidades

Con un buen control de calidad pueden evitarse anormalidades, tanto en el material como en las operaciones, pero algunas veces, podrían aparecer daños entre los más comunes son:

• Aparición de huecos o cangrejeras.
• Grietas de retracción de fraguado, generalmente en la cara superior de las losas.
• Grietas por sobrecarga, al desencofrar sin la debida resistencia, generalmente en la cara inferior de las losas.
• Deformaciones por apuntalamiento insuficiente.

Dependiendo de la magnitud e importancia de los daños se podrá seleccionar el método de solución. Las grietas de retracción de fraguado pueden ser cerradas con un retocado o “requemado” de la superficie de concreto, aplicado suavemente con la llana en el momento que se producen las grietas.

Otros daños no resultan fáciles de resolver, requieren reparaciones extensas y costosas, y se llega en ocasiones la necesidad de demolición.

El manejo de los encofrados metálicos, pesados y complicados requiere de particular atención debido a la velocidad con que deben ser montados y desmontados. Son posibles fuentes de daños por golpes y la presión sobre los elementos encofrados.