Crédito: Cortesía ZSM.
El concreto masivo que tenga agregados de tamaño mayor a 1½” y un bajo contenido de cemento representa un especial problema de vibración cuando se utilizan consistencias de asentamiento bajo. Esta condición requiere que se cuente con un poderoso equipo de vibración, generalmente neumáticos con una entrada grande de aire y con potencia suficiente para permitir una compactación adecuada. En áreas densamente reforzadas se pueden requerir vibradores con diámetros pequeños a fin de penetrar entre las varillas y lograr una compactación adecuada.
Para economizar en cimbras y tener mejor control de la temperatura, el concreto masivo se debe colocar en capas poco profundas de 1,5 a 3 m de espesor. Cada capa se debe construir mediante capas múltiples de 30 a 50 cm, dependiendo del tamaño de los agregados. Tales capas se pueden compactar bien si hay cierta penetración del vibrador en las capas inferiores. Las secciones muy reforzadas pueden necesitar capas más delgadas y requerir mayor atención a fin de asegurar que el acero de refuerzo quede totalmente cubierto por el concreto.
Generalmente las capas tienen entre 1,8 y 3,6 m de ancho y el extremo de cada capa debe apoyarse entre 1,2 y 1,5 m en la capa de abajo, de modo que no se muevan cuando se vibre la franja adyacente o las capas inferiores colocadas a lo largo del extremo. Luego se completa la colocación en todo su espesor y área con una exposición mínima de la superficie.
Para una compactación efectiva del concreto masivo, el personal que maneje los vibradores debe seguir un proceso sistemático. El vibrador debe insertarse en forma casi vertical en las partes más altas de las pilas depositadas de concreto con espacios uniformes y luego reinsertarse como sea necesario para aplanar el concreto a la profundidad adecuada y a lo largo de toda el área. Luego de las sucesivas colocaciones deben vibrarse en forma repetitiva, permitiendo que el vibrador penetre en toda la profundidad de la capa anterior pero manteniéndose alejado de los extremos delanteros. Los extremos que estén en contacto con las granjas anteriores que ya hayan sido vaciadas, deben entretejerse por completo.
Cada operador de vibrador debe tener un área especial del trabajo. El vibrado debe continuar en cada punto hasta que deje de salir aire atrapado. Dependiendo de la mezcla y del asentamiento, esta operación toma entre 10 y 15 segundos. Las inmersiones deben esparcirse y prolongarse durante periodos de tiempo suficientemente largos para que no quede duda de que la compactación está completa, no solo cerca de la superficie sino en todo el espesor de la capa y aún debajo de ella.
La parte superior del bloque terminado debe quedar nivelada y sin huellas de pasos, con el objeto de facilitar la limpieza subsecuente de las juntas. La vibración final debe efectuarla un operador de vibrado calzado con zapatos para nieve, empleando un vibrador pequeño si es necesario. Al concluirse la compactación, la parte superior del agregado grueso debe estar aproximadamente al nivel de la superficie del concreto.
La cantidad de concreto que se puede manejar con un vibrador depende de la capacidad de este último, de la experiencia del operador, y de la respuesta del vibrador a la mezcla particular de concreto.
Concreto compactado con rodillo (CCR)
El concreto masivo puede compactarse por medio de rodillos vibradores. El CCR es una mezcla de muy bajo asentamiento, que se transporta, coloca y compacta en capas horizontales usando el mismo equipo que se utiliza para la construcción de pavimentos.
Generalmente el CCR se coloca en capas de 20 a 30 cm, aunque en ocasiones ha alcanzado hasta 1 m. Para capas que superan los 30 cm el concreto debe depositarse y esparcirse en varias capas delgadas antes de llevar a cabo la compactación. En áreas abiertas las capas se compactan por medio de aplanadoras vibradoras con tambor. En algunas ocasiones el acabado se completa por medio de rodillos con ruedas neumáticas. Por el contrario, en áreas estrechas y áreas adyacentes a muros u otro tipo de obstáculos, pueden emplearse aplanadoras manuales o apisonadoras mecánicas para lograr compactar el CCR. Cuando se utilice este equipo debe tenerse cuidado de colocar el concreto en capas más delgadas a fin de asegurar la compactación.
Crédito: Flickr – srv007.
La colocación y compactación se hace generalmente en capas horizontales, sin embargo también se ha empleado en capas con ligera pendiente, donde se utiliza un carril para facilitar el viaje del rodillo a lo largo de la pendiente.
Para el caso de mezclas más plásticas, la primera pasada del rodillo se hace sin vibración, seguida por una serie de pasadas con vibración. Dejar que el concreto repose una hora antes de realizar el acabado, reduce el agrietamiento superficial. Los operadores deben asegurar un traslapo de mínimo 15 cm entre franjas adyacentes, prestando especial atención a la compactación de las juntas a lo largo de las líneas de colocación, su especialmente el concreto de la línea previa no ha alcanzado el tiempo de fraguado inicial. Esto se logra compactando los extremos de las líneas con una pendiente de 2 a 1 o cortando un extremo vertical en el concreto bien compactado con un nivelador.
La selección de los rodillos vibratorios debe realizarse mediante pruebas de campo. Generalmente son equipos de alta frecuencia y baja amplitud los cuales entregan entre 1.800 y 3.200 vibraciones por minuto, utilizados para la compactación de asfalto.
También pueden ser equipos de menor frecuencia y mayor amplitud, que generan entre 1.200 y 1.800 vibraciones por minuto, utilizados en la compactación de tierra y rellenos rocosos.
Los parámetros de construcción y las características de la mezcla de concreto tales como espesor de la capa de vaciado, tamaño máximo nominal de los agregados y el contenido de agua pueden influir sobre la selección de los rodillos.
Se debe tener especial cuidado con la dosificación de la mezcla de CCR y en las técnicas de compactación a fin de evitar la segregación o contaminación de la capa recién colocada y para garantizar una buena unión que al mismo tiempo sea impermeable.
Cuando se coloca la capa de CCR fresca en una superficie endurecida, ésta debe estar limpia y hay que colocar sobre ella una capa delgada (75 a 125 mm) de una mezcla más plástica antes de cubrirla con la capa regular de CCR.
Generalmente es suficiente con 4 a 6 pasadas con un rodillo vibratorio con tamaño adecuado a fin de producir un concreto denso y bien compactado. Sin embargo, conforme se incrementa el espesor de la capa y la rigidez de la consistencia, las mezclas de CCR pueden requerir de más pasadas del rodillo.
Se deben llevar a cabo pruebas de campo para determinar el número de pasadas del rodillo que se requieren para lograr una buena compactación.
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.