Importancia del Vibrado del Hormigón

El vibrado del hormigón fresco es de su importancia en obras de envergadura como por ejemplo grandes lozas, permite eliminar burbujas de aire perjudiciales para la resistencia estructural de la loza y sirve como medio para amalgamar los materiales.

Al momento de batir el hormigón se generan burbujas de aire, las cuales quedan atrapadas en el hormigón fresco a razón de un 5 al 20% de su volumen, según su grado de fluidez, y una vez retirado de la mezcladora mecánica. Ahora bien, si el hormigón es compacto (mezcla espesa), y empleamos un método de vibrado manual mediante varillas, se genera nuevos espacios de aire mayores y vacíos que forman peligrosos espacios que solo sirven para debilitar la loza de hormigón; hay que considerar que técnicamente hablando, por cada 1 por ciento de vacíos remanentes dentro del hormigón endurecido, la resistencia de este se reduce entre un 4 y un 7 por ciento.

Sin embargo, muchas veces por razones como la impermeabilidad o la resistencia al congelamiento que se le quiere trasmitir al hormigón fraguado (seco), y dentro de estrictas limitaciones, se proyectan hormigones con aire intencionalmente incorporado, lo cual es logrado por medio de aditivos químicos. Este tipo de técnica conlleva a obtener un mejor deslizamiento de las partículas entre sí, lo que confiere mayor fluidez al hormigón, función propia del agua dentro de la mezcla; por lo tanto la incorporación de aire permite reducir una parte proporcional del agua y como sabemos por posteos anteriores, una menor cantidad de agua trae como resultado una mayor resistencia, la cual compensará de alguna forma el debilitamiento producido por la mayor cantidad de aire incorporado.

El objetivo principal de un vibrado mecánico del hormigón fresco es obtener mezclas con una compactación correcta que permita mantener el nivel de aire ocluido dentro de los límites previstos cuando se proyectó su dosificación; siempre debemos considerar que las mezclas de hormigón seco son más propensas a retener proporciones de aire mayores a los normales, durante su elaboración y compactación, que los de consistencia fluida. Estas mezclas de hormigón seco son empleados especialmente por su mayor resistencia a la compresión, mayor impermeabilidad, menor contracción de fraguado, mayor resistencia química o física, etc. y este uso está vinculado en la mayoría de los casos a bajas relaciones agua/cemento.


La Vibración del Hormigón.

El proceso consiste en someter al hormigón fresco, inmediatamente luego de ser vertido en encofrados, a vibraciones de alta frecuencia por medio de aparatos que funcionan con presión de aire comprimido o electricidad denominados vibradores, los cuales producen en sus componentes una severa reducción de la fricción interna entre ellos, imprimiéndoles una rápida y desorganizada movilización en el área de influencia del vibrador. Con este procedimiento la mezcla de hormigón adquiere una consistencia más fluida y licuada, lo que permite cubrir los espacios de manera uniforme y ocupar los lugares pequeños de la estructura; asimismo facilita y mejora la adherencia de la mezcla a las armaduras de acero. Según estudios técnicos de Ingeniería se estima que durante el proceso de vibrado la fricción interna dentro del hormigón fresco desciende de 20 kPa (medida en reposo) hasta los 1 kPa una vez vibrado.

La idea con este proceso es que las burbujas de aire asciendan dentro de la masa del hormigón fresco y salgan al exterior, con lo cual se eliminarán en el ambiente, homogenizando la mezcla ya que la mezcla se introduce y presiona entre los agregados más gruesos; si quedan burbujas de aire, serán las de menor tamaño y menos perjudiciales, ya que las mayores son removidas con mayor facilidad por su capacidad de flotar dentro de la masa. El aire cercano a la fuente de vibración es expelido antes que el que se encuentra en los puntos más alejados de su radio de acción.

Tenemos por tanto dos razones fundamentales para la efectuar la vibración, sobre todo en obras de envergadura; la primera ellas expeler el aire excedido sobre lo previsto y distribuir en forma más homogénea las partículas dentro del hormigón y la segunda se relaciona con las mezclas menos fluidas o secas ya que ellas son más propensas a conservar las bolsas de aire.

La acción vibratoria debe ejecutarse por un periodo de entre 5 a 15 segundos o un promedio de 10 segundos para mezclas de hormigón de entre 2.5 y 7.5 cms de profundidad; este proceso sin embargo, debe continuarse si es necesario, hasta llegar a los límites aceptables, y el hormigón adquiera una densidad compatible con la resistencia u otras condiciones requeridas por el proyecto constructivo.

La fluidez del hormigón fresco se verifica por su asentamiento en centímetros medido por el método del Tronco de Cono (Tronco de Cono de Abrams). Existen otros métodos para medir la fluidez, pero éste es el de uso más habitual, el rango de este sistema se extiende entre 0 y 22 cm., correspondiendo estos extremos a hormigón «seco» y hormigón «fluido» respectivamente; asimismo por encima de 15,5 cm. se requiere el uso de aditivos para la mejora de fluidos y excepcionalmente vibración; empleándose esta entre 10 y 15 cm. de forma leve acompañando al varillado manual; si fuera el caso de ser la mezcla entre 5 y 9,5 cm. la vibración será normal simultánea con el varillado, y si fuera de 2,5 a 6,5 cm se requieren vibradores más potentes (21/4 por ejemplo) y vertido en capas delgadas; por su parte su fuera menor a 2,5 cm de asentamiento se recomienda el uso de vibradores de encofrado o de superficie.

Los aparatos vibratorios convencionales que se encuentran en el mercado poseen una frecuencia de giro de eje entre 3,000 a 14,000 vpm, las cuales entre los 3,000 a 12,000 vpm (bajas y medias) movilizan los granos finos; por otro lado las frecuencias (13,000 a 14,000 vpm) son capaces de movilizar los finos alrededor de los gruesos dando como resultado una buena distribución de los mismos y facilitando la expulsión de las burbujas de aire retenido. Existen en el mercado español variedad de estos productos los cuales son fabricados y comercializados principalmente por la firma Enarco S.A de Zaragoza.

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