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La compactación de hormigón es la operación de compactar hormigón premezclado en un molde y rodear otros objetos incrustados, como refuerzos y tubos, dentro del encofrado. La compactación inadecuada del concreto puede generar una variedad de problemas, incluidos panales y atrapamiento de pasta en el concreto. Además, la mala compactación del hormigón puede provocar problemas de permeabilidad, lo que da como resultado la corrosión del acero y la reducción de la capacidad última del hormigón endurecido.
Figura-1: La mala compactación del hormigón da como resultado panales y bolsas de roca
Tabla de contenido
Método de compactación de hormigón
La consolidación del hormigón se puede realizar manualmente o con máquina. Hay muchos factores a considerar al elegir un método de compactación, incluida la cantidad y el espaciado del refuerzo, la consistencia de la pasta de concreto y la complejidad del encofrado.
Método de compactación manual
Una mezcla de concreto razonablemente trabajable y fluida se consolida manualmente usando varillas. La barra debe llegar bien al fondo del encofrado y el diámetro de la varilla debe comprimir el concreto entre el espacio entre las barras de refuerzo y el encofrado. El hormigón se endurece mediante el apisonamiento repetido con una herramienta de varilla. Las mezclas con bajos valores de asentamiento se pueden compactar a mano si se agregan agentes fluidificantes para reducir el asentamiento y hacer que el concreto sea trabajable. Además, use una herramienta como una pala para alisar la superficie y golpee los lados del encofrado para expulsar el aire atrapado en el concreto. No se recomienda el uso de compactación mecánica si la mezcla está diseñada para ser comprimida a mano para evitar la separación.
Método de compresión mecánica
Los métodos de consolidación mecánica son adecuados para elementos estructurales fuertemente reforzados, mezclas de concreto con alto contenido de agregado grueso y bajas proporciones de agua a cemento. Los siguientes párrafos describen diferentes tipos de métodos de compresión mecánica.
1. Mesa de golpes o caídas
Las mesas de impacto o de caída se utilizan para reforzar concreto muy duro y de bajo asentamiento cuando se fabrican unidades prefabricadas.
2. Centrifugación
Se utiliza para compactar mezclas de revenimiento medio a alto al construir postes, tuberías y pilotes.
3. Método de vibración para la compactación de hormigón
El método de vibración es probablemente la técnica de compactación de hormigón más utilizada. En este método, la fricción interna entre las partículas de agregado se elimina por un corto tiempo, la mezcla de concreto se comporta como un líquido y actúa la gravedad. Esto hace que el aire atrapado suba y la mezcla se asiente en el encofrado. Tan pronto como cesa la vibración, la fricción interna comienza de nuevo. La vibración se expresa en vibraciones por minuto (vpm) o vibraciones por segundo (Hertz). La compresión del hormigón por vibradores se divide en los siguientes tipos:
a) vibrador interno
Los vibradores internos, a veces llamados vibradores spoo o vibradores de póquer, generalmente se aplican al concreto compacto en vigas, paredes, columnas y losas. El rendimiento del vibrador se ve afectado no solo por la trabajabilidad del concreto, sino también por la frecuencia de vibración, la amplitud y las dimensiones de la cabeza del vibrador. El cabezal vibrador suele tener un diámetro de 2 a 18 cm y la forma del cabezal es cilíndrica. Un mayor diámetro de la cabeza del vibrador aumenta el área de acción efectiva. Por ejemplo, un vibrador con un diámetro de cabeza de 4 cm tiene un radio de acción de 15 cm, mientras que un vibrador con un diámetro de cabeza de 8 cm tiene un radio de acción de 45 cm.
Además, el uso correcto del vibrador interno es muy importante para una compactación óptima. El movimiento horizontal del vibrador debe evitar la separación del hormigón y evitar que el cabezal del vibrador baje hasta el fondo de la capa de hormigón considerada, que debe exceder la capa anterior del laboratorio en unos 15 cm. El espesor de la capa de hormigón compactado es de aproximadamente la longitud de la cabeza o 50 cm.
En cuanto al uso del vibrador para compactar la losa, el vibrador debe permanecer sumergido en el hormigón. Esto se puede hacer usándolo horizontalmente o en ángulos específicos. También usamos 1,5 veces el radio de acción como la distancia para garantizar la superposición con las capas vibratorias previamente adyacentes. No solo debe sostener el vibrador con firmeza, sino que debe sostenerlo en una estación en particular durante 5 a 15 segundos para obtener la solidificación deseada. El tiempo que se utiliza el vibrador en la misma estación se basa en la trabajabilidad específica, la fuerza del vibrador y la naturaleza del elemento que se comprime. La vibración interna adecuada está determinada por las variaciones de la superficie del concreto, como las variaciones de partículas de agregado grueso, la nivelación general del lote y la apariencia de la superficie superior de las películas delgadas de mortero. En situaciones en las que el hormigón no se puede vibrar internamente, puede ser beneficioso vibrar la parte expuesta de la barra de refuerzo para eliminar el aire y el agua atrapados debajo de la barra de refuerzo y aumentar la unión entre el hormigón y el acero. La figura 2 muestra el comportamiento de la vibración interna.
Figura-2: Vibrador interno para compactación de hormigón
b) vibrador externo
Hay dos tipos principales de vibradores externos.
- un vibrador de mesa o de superficie, y
- vibrador de espuma
Los vibradores de mesa son muy adecuados para compactar superficies de hormigón como suelos y losas. Integra correctamente losas de hasta 20 cm de espesor. A medida que aumenta el espesor de la losa, se requiere vibración interna. Si el vibrador de espuma no está correctamente sujeto a la superficie exterior del molde o la espuma, perderá energía debido a una fijación incorrecta. Además, los vibradores de espuma son adecuados para compactar concreto en espumas finas y densas, consolidar mezclas duras y complementar los vibradores externos. Además, los vibradores de espuma son ventajosos para la construcción de tuberías, unidades de mampostería y otros tipos de hormigón prefabricado. Sin embargo, no se recomienda usar vibración de encofrado sobre encofrados verticales como columnas. Esto se debe a que pueden producirse espacios entre el encofrado de hormigón como resultado del movimiento del encofrado hacia adentro y hacia afuera. En este caso, se recomienda utilizar vibración interna. Los vibradores de espuma deben estar debidamente espaciados para que la intensidad se distribuya uniformemente sobre la espuma. La Figura 3 muestra el uso de un vibrador de espuma para compactar concreto fresco.
Figura-3: Compactación de hormigón por método de vibración
leer más: Tipos de vibradores de compactación de hormigón
Vibración inadecuada de resultados concretos
Si el concreto no vibra adecuadamente, pueden ocurrir varios problemas y defectos.
- panal
- veta de arena
- articulación fría
- En la mayoría de los casos, una cantidad excesiva de vacíos de aire atrapados llamados bolsas.
- grieta de hundimiento
- línea de colocación
Figura-4: Panal de hormigón por compactación o vibración insuficiente
Figura-5: Junta fría por mala compactación del hormigón