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dic. 22 de 2015
Innovación y tendencias
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Resumen:

En los muelles se pueden presentar necesidades constructivas tales como pisos exteriores e interiores, que según su utilización, pueden construirse sobre el terreno (pisos subterráneos y a nivel) o en edificaciones elevadas (rampas de acceso, edificios de parqueaderos, o pisos en losas de entrepiso aéreas. El sustrato de apoyo es el encargado de ofrecer las condiciones de soporte a los pisos y pavimentos; las capas que conforman la estructura constituyen la transición de las cargas hacia el suelo, y la capa superior es la que ofrece una superficie de tránsito y de desgaste para la acción de las cargas. Es por eso que tener en cuenta el tipo de piso que vamos a construir, previene el incómodo deterioro, la posible dificultad en el desplazamiento, inestabilidad y gastos de reparación posteriores. 

Vista general de un muelle

Crédito: Flickr- Luis Argerich.

Además de suelos y capas granulares, hoy en día uno de los materiales más utilizados en la construcción de pavimentos y pisos es el concreto hidráulico por su versatilidad, durabilidad y economía. En instalaciones portuarias es común encontrar circulaciones tanto para vehículos convencionales como para vehículos especiales (montacargas, grúas, y puente-grúas); patios de maniobras, y patios exteriores para contenedores; bodegas de almacenamiento y talleres de mantenimiento, con pisos industriales interiores. Los pavimentos y pisos vehiculares, así como los pisos interiores de los edificios, exigen especial cuidado en su concepción de diseño, en la selección y uso de materiales, y en los procesos constructivos para así obtener un comportamiento satisfactorio durante su vida útil, con bajos costos de mantenimiento.​

Uso del concreto hidraúlico en los muelles

Seleccionar, concebir y diseñar un piso y/o pavimento en un puerto requiere considerar elementos primordiales como la condición de exposición (piso exterior o interior), la consideración si se trata de una losa apoyada sobre el terreno o si, por el contrario es una losa suspendida apoyada sobre pilas, columnas, vigas o muros; y finalmente, determinar cuáles son las cargas de servicio y la naturaleza del pavimento o del piso. Las variables estructurales a tener en cuenta para proyectar un pavimento o un piso de concreto sobre el terreno parten básicamente de tres aspectos: la calidad del terreno de fundación, las cargas de servicio y la localización y frecuencia de las cargas. En la actualidad existen variados tipos de pisos de concreto sobre el terreno, que dependiendo del diseño, determina el sistema constructivo. Dentro de las alternativas disponibles, identificadas en el ACI 360R. Diseño de losas sobre el terreno tenemos:

  • Losas de concreto simple con juntas: este tipo de piso en concreto es el más económico y sencillo de construir. Está diseñado para permanecer sin agrietamiento por cargas de servicio sobre su superficie. Al ser de concreto simple, se puede controlar el fisuramiento mediante la disposición y ejecución de juntas ortogonales entre sí. Dependiendo de su función, estas juntas (longitudinales y transversales), pueden ser de construcción, de contracción (control de la contracción y del alabeo), de dilatación (expansión), o de aislamiento.
  • Losas con refuerzo solo para retracción y temperatura: estos pisos son similares a los anteriormente descritos, pero la diferencia está en que disponen de una armadura nominal de refuerzo distribuido, ubicada idealmente aproximadamente en el tercio superior de la losa o al menos en la mitad superior del espesor de la losa (por encima del eje neutro). La armadura actúa como elemento de control de los efectos de la retracción y de la temperatura; propios del concreto y que pueden causar fisuración. Como el refuerzo debe ser lo suficientemente rígido para que quede adecuadamente colocado, es común usar también mallas de refuerzo electro-soldadas o mallas planas, provistas de alambres de acero dispuestos ortogonalmente. Esta medida de atenuación de los cambios volumétricos que experimenta el concreto permite aumentar la separación entre las juntas.
  • Losas en concreto de contracción compensada: el concreto que se denomina de contracción controlada se prepara con un aditivo compensador de la contracción. Este concreto, antes de experimentar la contracción propia de su naturaleza, se expande (gracias al aditivo compensador), en dimensión ligeramente superior a la contracción que normalmente experimentaría por secado. Este tipo de pisos necesitan un acero de refuerzo distribuido por retracción y temperatura, el cual debe colocarse hacia la mitad superior del espesor de la losa (por encima del eje neutro), con el objeto de limitar la expansión inicial y para restringir la posterior contracción de la losa por secado. Generalmente se usa para pisos en el interior de estructuras cerradas o donde los cambios de temperatura son pequeños. El diseño de estas losas está considerado en detalle en el documento ACI 223 Práctica Estándar para el uso del Concreto de Contracción Compensada.
  • Losas de concreto postensado: estos pisos contienen tendones o cables no adheridos, los cuales son sometidos a fuerzas exteriores y son posteriormente anclados una vez el concreto ha adquirido su resistencia suficiente, la cual contrarresta la fuerza en el anclaje. Con este procedimiento, la losa se somete a compresión neutralizando las tracciones ocasionadas por la contracción del secado, los gradientes térmicos y las cargas del tráfico, evitando así la aparición posterior de fisuras y grietas. Esta técnica del preesfuerzo no solo incrementa el módulo de rotura efectivo, sino que también permite más amplia separación de juntas de construcción evitando juntas intermedias de contracción. Este preesfuerzo puede efectuarse en una o en dos direcciones, según el largo y el ancho del área de vaciado. Es de particular importancia que el piso se encuentre adecuadamente aislado de todos los elementos fijos abarcados por él, tales como columnas, rejillas, tapas de cajas de inspección, vigas, cimientos perimetrales u otros, mediante un material compresible que permita el libre movimiento de la losa a preesforzar.
  • Losas de concreto reforzado con fibras: para la construcción de pisos industriales de concreto se ha generalizado el uso de fibras sintéticas (principalmente de polipropileno y nylon), fibras de vidrio, fibras metálicas como micro-refuerzo y macro-refuerzo de las losas, que tienen como objetivo, mejorar algunas propiedades del concreto y, a su vez, ciertas características de las losas de concreto sobre el terreno. Éstas fibras pueden utilizarse en el concreto simple, en el concreto reforzado o en el concreto preesforzado En general para los concretos fibroreforzados, el espaciamiento de juntas puede aumentarse en relación con un piso equivalente de concreto reforzado convencionalmente. 
  • Losas estructuralmente reforzadas: estos pisos se caracterizan por utilizar una armadura de refuerzo en cuantía muy superior a la de los pisos armados con juntas, con el objetivo de reforzar estructuralmente la losa y no disponer de juntas transversales. Es decir, estas losas se diferencian de las anteriores en que el diseño permite el fisuramiento intencionado bajo cargas de cierto nivel, aplicadas sobre la superficie. De este modo en este tipo de losas, las únicas juntas que se disponen son las de aislamiento, y aquellas juntas transversales y longitudinales que se requieren para la construcción del piso.

Obreros- trabajo losas en concretro

Crédito: Flickr- Aaron Volkening.

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.

"Hoy en día uno de los materiales más utilizados en la construcción de pavimentos y pisos es el concreto hidráulico por su versatilidad, durabilidad y economía".

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Conclusión

Para seleccionar el tipo de pavimento o de piso es indispensable conocer las necesidades y requisitos que se presentan, además mediante ensayos de laboratorio determinar las características de los materiales de la zona y por supuesto detectar las propiedades de la superficie. Cuando ya se está en la fase de diseño de los mismos, se debe considerar el tipo de piso que se va a construir; y tener en cuenta factores como la determinación de espesores de losa, la necesidad de refuerzo y los detalles de la geometría del piso, incluyendo las juntas y el tratamiento que posteriormente debe dársele a la superficie; esto nos proporcionará al final del proceso, una buena calidad de operación y desempeño del pavimento o piso durante su vida útil.

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