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No existe un procedimiento exacto para elegir el sistema de vibración adecuado para compactar hormigón recién vertido. Esto se debe a variaciones en algunos parámetros concretos. Por ejemplo, cambiar la mezcla de hormigón hace que cada caso de construcción sea único.
Las variaciones de la mezcla de concreto pueden ser el resultado de cambios en el asentamiento, los aditivos químicos, el tamaño y la forma de los agregados, el contenido de cemento, la consistencia de la mezcla, las condiciones climáticas e incluso el tipo de encofrado utilizado.
Por lo tanto, cada caso de construcción es diferente y debe evaluarse individualmente. No obstante, existen ciertas reglas generales que los ingenieros de campo y los contratistas pueden consultar al elegir la máquina de vibración adecuada para el trabajo en cuestión.
Tabla de contenido
¿Cómo elegir el sistema de vibración adecuado para la consolidación del hormigón?
Selección de vibrador interno
Un vibrador interno está integrado por un cabezal vibrador que se inserta en el hormigón fresco. El número de vibraciones por minuto (frecuencia) y la desviación de la posición neutra (amplitud) a medida que oscila la cabeza describen el movimiento vibratorio.
Los parámetros que deben tenerse en cuenta al elegir una vibración interna son la disponibilidad del dispositivo vibratorio, el tamaño del cabezal y la longitud del accionamiento flexible.
La disponibilidad del equipo puede controlar la selección de vibraciones. Esto se debe a que es posible que el contratista no tenga el equipo de vibración más adecuado y apropiado para el trabajo en consideración.
El tamaño de la cabeza y el tipo de vibración son otros criterios que deben tenerse en cuenta. Los contratistas generalmente prefieren los tamaños de cabeza más grandes porque tienen un área de influencia más grande y, como resultado, terminan el trabajo antes. Sin embargo, la eficacia del dispositivo vibratorio está controlada por su amplitud y frecuencia.
El área de compactación efectiva es 1,6 veces el área de la cabeza del dispositivo vibrador. El espaciado de las barras de refuerzo, las dimensiones del encofrado y la trabajabilidad del concreto determinan la selección del tamaño del cabezal. Por ejemplo, se debe usar un vibrador de tamaño de cabeza pequeño para espacios pequeños entre barras de refuerzo, encofrados poco profundos y concreto de alto asentamiento.
Con respecto a la longitud de la transmisión flexible, los contratistas generalmente desean emplear la transmisión flexible más corta que permita el acceso completo al concreto que se está consolidando. ACI 309R -5 (Guía de compresión de concreto) proporcionó un cuadro para guiar a los contratistas en la selección del dispositivo de vibración interna apropiado. Los datos presentados en la tabla son empíricos y se basan en investigaciones anteriores. A continuación se muestra un resumen de la tabla.
Tabla-1: Selección de vibrador interno según el tamaño del cabezal del equipo, la amplitud, el radio de impacto y la tasa de colocación del concreto
| Diámetro de la cabeza, mm | Frecuencia recomendada de vibradores en hormigón, Hz | Amplitud media en el aire, mm | radio de impacto o hormigón completamente integrado, mm | Tasa de colocación de hormigón, m3/ hora | Solicitud consolidada |
| 20-40 | 150-250 | 0,4 a 0,8 | 75-150 | 1-4 | Piezas poco profundas, plásticos y hormigón fluido en espacios reducidos, suplementación de grandes vibradores, muestras compactas de laboratorio. |
| 30-65 | 140-210 | 0,5 a 1,0 | 125-250 | 2-8 | Muros delgados, columnas, vigas, pilotes prefabricados, losas delgadas, hormigón plástico en juntas de construcción. |
| 50-90 | 130-200 | 0.6-1.3 | 175-350 | 5-15 | Estructuras generales como muros, columnas, vigas, pilotes pretensados y losas pesadas con revenimiento del concreto menor a 75 mm. |
| 75-150 | 120-180 | 0,8 a 1,5 | 300-500 | 11-31 | Bloques de asentamientos de 50 mm y concreto estructural colocados en volúmenes de hasta 3 m3 Estructuras pesadas con formas relativamente abiertas, como centrales eléctricas, pilares pesados y cimientos. |
| 125-175 | 90-140 | 1.0-2.0 | 400-600 | 19-38 | Presas de gravedad, grandes pilares, enormes muros de hormigón en masa. |
Selección de vibrador externo
Teniendo en cuenta la trabajabilidad del hormigón y la rigidez del encofrado, seleccione el método de vibración externa. Por ejemplo, el hormigón plástico con un asentamiento superior a 75 mm se puede compactar bien con vibraciones de alta frecuencia. Por el contrario, el hormigón fresco duro con un asentamiento de menos de 75 mm requiere vibraciones de gran amplitud para iniciar la fluidización.
La vibración externa con velocidades entre 3000 y 12000 rpm es adecuada para la vibración de forma. Sin embargo, la frecuencia de resonancia natural del cemento Portland está en el rango de 9000-12000 rpm, y el único equipo disponible capaz de producir esta frecuencia requerida es un vibrador accionado neumáticamente. A menudo es necesario utilizar varios dispositivos de vibración para generar la fuerza necesaria para fraguar correctamente el hormigón.
Después de determinar el peso total del concreto premezclado y el encofrado, se puede usar la Tabla 1 para seleccionar el dispositivo de vibración apropiado. Si se desconoce la gravedad específica del concreto, use el peso estandarizado de 2400 kg/m.3 Como una aproximación.
Tabla 2: Selección de vibradores externos basada en la consistencia del concreto, el peso y la fuerza del vibrador
| consistencia específica | depresión, | Elegir un vibrador |
| hormigón muy duro | < 12 | La fuerza del vibrador debe ser igual al 200-300% del peso total del hormigón y el encofrado. |
| hormigón rígido o plástico rígido | 12-50 | La fuerza del vibrador debe ser igual al 130-150 % del peso total del hormigón y el encofrado. |
| hormigón fluido o plástico | > 50 | La fuerza del vibrador debe ser igual al peso total del hormigón y el encofrado. |
Preguntas más frecuentes
La consolidación es el proceso de eliminar el aire atrapado de la mezcla de concreto inmediatamente después de verter el concreto.
La vibración interna es la vibración del hormigón desde dentro del encofrado y su posterior consolidación.
La vibración externa consiste en hacer vibrar y endurecer el hormigón desde fuera del encofrado.
Una vez que el concreto deja de burbujear, el concreto debe dejar de vibrar.
1. Disponibilidad de instalaciones
2. Tamaño y forma de la cabeza
3. Longitud de transmisión flexible
4. Trabajabilidad del hormigón
5. Dimensiones del encofrado
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