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mar. 20 de 2015
Proyectos en concreto
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Resumen:

Actualmente se encuentra en construcción la nueva sede del Banco de la Nación del Perú, en su capital, Lima. Con 30 pisos y 130 m de altura será el edificio más alto de la ciudad, y tendrá un área construida de 66.500 m2. El edificio es todo un reto en el diseño e ingeniería de detalle a medida que avance su construcción.

Banco de la nación de Perú

Crédito: © Cosapi Oficial S.A.

La cimentación

La nueva sede del Banco de la Nación estará soportada sobre una placa de cimentación en forma de “cuña” que se abre en la parte superior, con dimensiones más pequeñas en la parte inferior, y que se comporta como una sola gran zapata para la edificación. Esta placa de cimentación requirió cerca de 5.600 m3 de concreto a diferentes temperaturas, vaciadas en 32 horas ininterrumpidas.

Antes de realizar el vaciado, se realizaron pruebas a las mezclas de concreto, específicamente al calor de hidratación y se tomaron las temperaturas para ajustar el diseño y obtener la mejor mezcla posible.

Para la placa de cimentación se emplearon tres mezclas de concreto, divididas en tres capas: En la primera, de 70 cm, se empleó cemento tipo V con resistencia de 420 kg/cm2, y se reemplazó parte del volumen de agua con hielo para bajar el calor de hidratación del concreto, que como máximo podía alcanzar 23 ºC.

En la segunda capa, de 90 cm de espesor y en la que la temperatura no podía superar 26 ºC, la mezcla utilizaba agregados de menor tamaño que en la primera capa. La tercera y última capa de 90 cm de espesor, empleó cemento tipo I, con resistencia de 420 kg/cm2, sin hielo, y se previó que la temperatura no excediera 29 ºC. Todo un desafío en la colocación de concreto masivo.

El núcleo de concreto no podía superar los 70 ºC ya que se podrían presentar problemas de fisuración derivados de los cambios de temperatura, punto clave en la decisión de emplear cemento de bajo calor de hidratación en las dos primeras capas, así como el reemplazo de agua por hielo. Se emplearon 480 toneladas que debieron ser entregadas en 9 horas, para mitigar la fisuración térmica.

De otra parte se desarrolló un espécimen de prueba de 2,5 m de altura por 1,25 m de sección cuadrada, para obtener en tiempo real las curvas de desarrollo de calor de hidratación del concreto, y diseñar así cada uno de los productos específicos.

Placa de cimentación con cerca de 5.600 m3 de concreto a diferentes temperaturas

Crédito: © Cosapi Oficial S.A.

Para asegurar el control de temperatura del concreto se colocaron cinco termocuplas en cada una de las tres capas de concreto que se vaciaron para completar la losa de cimentación. Estas termocuplas permitieron controlar el calor de hidratación del núcleo y a su vez chequear el gradiente de temperatura entre la losa de concreto y el medio ambiente, el cual no podía superar 20 ºC.

La mejor herramienta para controlar el gradiente de temperatura fue el curado del concreto, el cual se realizó manteniendo la losa inundada. Así, se mantuvo baja la temperatura del concreto por debajo de 42 ºC, mientras que la temperatura ambiente estaba entre 20 y 22 grados Celsius.

El concreto se diseñó para que obtuviera su resistencia máxima a los 56 días. Sin embargo, los ensayos demostraron que antes de los 28 días ya se había alcanzado la resistencia de diseño.

Vaciado del concreto de la cimentación

El vaciado de concreto de la losa de cimentación de la nueva sede del Banco de la Nación puede considerarse del tipo masivo, dado que se realizó durante 32 horas continuas. Fueron necesarios 9 equipos de bombeo (6 móviles y 3 estacionarios). Debido a que el acceso de los camiones mezcladores era limitado, tres equipos de bombeo móviles se abastecían directamente desde los mezcladores y los otros tres eran alimentados por los tres equipos de bombeo estacionarios.  En Medellín, Colombia, un caso similar ocurrió en Reserva del Río.

Dado que se emplearon tres tipos diferentes de concreto para la losa, se colocó un centro de control que despachaba los camiones al interior de la obra, dependiendo de los volúmenes y frecuencias requeridas para cada zona.

En cuanto al recurso humano, cada equipo de bombeo contaba con un grupo de operarios, un técnico de calidad y un ingeniero, el cual estaba comunicado directamente con el centro de control. En cada estación se realizaban los ensayos de consistencia del concreto y se verificaban los parámetros de temperatura con los que llegaba el concreto a la obra.

Operarios realizaban los ensayos de consistencia del concreto y verificaban los parámetros de temperatura

Crédito: © Cosapi Oficial S.A.

Construcción

Debido a los exigentes plazos para la construcción del que será el edificio más alto de Lima, el constructor ha tomado diversas medidas para mejorar los rendimientos de obra, incluyendo el uso de sistemas de encofrados autotrepantes.

La totalidad de las losas serán postensadas y los muros del núcleo central, que van desde los sótanos hasta el piso 30, serán de sección variable, que oscila entre 1,15 m en la parte inferior, hasta 0,60 m en la parte superior.

Marcando hitos

El vaciado del concreto de la cimentación de la nueva sede del Banco de la Nación de Perú se convirtió en un hito para el país vecino. El volumen requerido significó un reto importante en logística y producción, además de ser un reto técnico considerando que el volumen requerido duplicaba el máximo que se había colocado en el Perú.

Vaciado del concreto de la cimentación

Crédito: © Cosapi Oficial S.A.

Nota aclaratoria de responsabilidad: Las observaciones contenidas en este documento son de carácter informativo y deben ser aplicadas y/o evaluadas por el constructor o usuario solamente en caso de considerarlas pertinentes. Por lo tanto, estas observaciones no comprometen a Argos, a sus filiales o a sus subordinados.

"Antes de realizar el vaciado, se realizaron pruebas a las mezclas de concreto, específicamente al calor de hidratación y se tomaron las temperaturas para ajustar el diseño y obtener la mejor mezcla posible."

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Conclusión

La mejor herramienta para controlar el gradiente de temperatura fue el curado del concreto, el cual se realizó manteniendo la losa inundada. Así, se mantuvo baja la temperatura del concreto por debajo de 42 ºC, mientras que la temperatura ambiente estaba entre 20 y 22 grados Celsius. El concreto se diseñó para que obtuviera su resistencia máxima a los 56 días. Sin embargo, los ensayos demostraron que antes de los 28 días ya se había alcanzado la resistencia de diseño.

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