El concreto es el material de construcción más utilizado en el mundo por su versatilidad y su resistencia a compresión. Sin embargo, en estado fresco es un material muy vulnerable a los deficientes procesos constructivos, mal manejo durante el transporte y las condiciones ambientales que imperan en un proyecto u obra. En este artículo nos enfocaremos en los problemas que trae la colocación del concreto en clima cálido y algunas buenas prácticas para su colocación.
Cuando se refiere a clima cálido, es cualquier período de alta temperatura en el cual se necesita tomar precauciones especiales para asegurar una adecuada manipulación, colocación, acabado y curado del concreto. En caso que no se adopten precauciones se pueden producir las desagradables fisuras que aparecen pocas horas después de ser colocado.
Cabe destacar que los problemas de vaciado en clima cálido no se derivan únicamente de la temperatura ambiental; depende de la combinación de esta con otros factores, tales como: la temperatura del concreto, la velocidad del viento y la humedad relativa. Cuya principal consecuencia es el aumento en la tasa de evaporación de la humedad superficial del concreto.
A esta consecuencia se le añaden otras no menos importantes. Por ejemplo, las altas temperaturas por sí solas causan incremento en la demanda de agua; que aumenta el valor de la relación agua-cemento resultando en la disminución de la resistencia. Asimismo, las elevadas temperaturas y una alta velocidad del viento provocan una disminución rápida del asentamiento (revenimiento) del concreto que se traduce en un menor tiempo de trabajabilidad (fraguado rápido), por lo que las operaciones de colocación, compactación, acabado y curado se realizarían de forma rápida, siendo necesario el aumento de personal y utilización de maquinaría con un mayor rendimiento o más especializada.
Con relación al curado; un concreto curado en condiciones adversas de temperatura a edad temprana, no será tan resistente a los 28 días comparándolo con el mismo concreto curado a temperaturas en el rango de los 20 °C.
Por todo lo anterior, se debe controlar las afectaciones del vaciado en clima cálido y principalmente la velocidad de evaporación del agua superficial. La especificación ACI 305 nos enseña un método gráfico para estimar dicha tasa (velocidad) basada en los 4 factores principales (temperatura ambiente, velocidad del viento, temperatura del concreto y humedad relativa) que contribuyen a las fisuras en estado plástico. De forma demostrativa veamos el siguiente ejemplo:
Esta especificación nos menciona que si la tasa de evaporación se aproxima a 1 kg/ m2/h (0.2 lb/ ft2/h) es necesario tomar todas las precauciones necesarias dado que es inminente el riesgo de agrietamiento por contracción plástica (Lerch 1957). De los factores antes utilizados en el gráfico, el que podemos controlar en cierta medida es la temperatura del concreto, claro; que sin obviar los demás.
Pero, ¿Cómo podemos controlar la temperatura del concreto? En principio algo que no se mide, no se puede controlar. La temperatura se determina mediante el procedimiento de ensayo descrito en ASTM C1064 (para ver el resumen del procedimiento de ensayo toque el siguiente link: https://drive.google.com/file/d/1cNZI6knxLMXWCElBlnGTVOtL62LcInN7/view). Este valor de temperatura es el utilizado en el método gráfico para determinar la tasa de evaporación del concreto.
Es de vital importancia, conocer que no existe ninguna temperatura máxima permisible que restrinja la colocación del concreto. Sin embargo algunos textos y especificaciones brindan datos de temperatura que si se superan hay que tomar las medidas necesarias para disminuirla. Por ejemplo, el ACI 305 en el acápite 3.2.1 menciona que la temperatura máxima permisible del concreto fresco es 35 °C (95 ° F), a menos que se especifique lo contrario, o que el arquitecto / ingeniero acepte una temperatura permisible más alta, en base a la experiencia de campo o las pruebas de pre construcción, utilizando una mezcla de concreto que se usó con éxito a una temperatura de concreto más alta.
Respondiendo a la pregunta, ¿cómo controlar la temperatura del concreto? Esta se controla mediante un adecuado control de los materiales componentes: agregados, agua y cemento.
Para reducir la temperatura del concreto a partir de sus componentes se suele mojar los agregados con agua por aspersión y colocarlos bajo sombra; utilizar agua fría o hielo en la mezcla, la utilización de cemento de bajo calor de hidratación o de menor finura es otra opción, pero esta es menos utilizada, solo en casos especiales tales como el concreto masivo donde los gradientes térmicos producen cambios volumétricos del concreto.
No obstante, para obtener éxito en la colocación del concreto en clima cálido no solo se trata de enfocarnos en la temperatura del concreto, si no tomar precauciones que abarquen todos los factores que lo perjudican. A continuación se añaden algunas buenas prácticas:
- Reconocer los factores que afectan al concreto en la obra.
- Conocer y monitorear regularmente los reportes de temperatura del aire, exposición solar, humedad relativa, velocidad del viento ayuda a la determinación de la tasa de evaporación estimada.
- Realizar el vaciado del concreto en horas alternativas (primeras horas de la mañana y por la tarde-noche).
- Mantener la temperatura del concreto dentro de los límites estipulados en las especificaciones.
- Utilizar una mezcla de concreto con un asentamiento adecuado que permita una colocación rápida y un buen acabado.
- Colocar la planta de concreto lo más cerca posible del sitio de colocación para reducir la distancia de transporte y acarreo.
- Utilizar el mayor número de personas (recurso humano) posible durante el proceso de colocación y compactación.
- Contar en la obra con dos o más equipos necesarios para cada una de las actividades de colocación del concreto nos asegura evitar atrasos por el daño de alguno de ellos.
- Asegurar el control de calidad de los materiales utilizados.
- Garantizar un buen curado de concreto.
- Proteger al concreto del viento y la radiación solar como parte del tratamiento de curado.
No olvidar que los controles de temperatura no solo se deben garantizar en climas cálidos, siendo este caso el más crítico, sino en climas con altos gradiente de temperatura (día/noche).
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Referencias
American Concrete Institute. (2014). ACI 318-14. Requisitos de Reglamento para concreto estructural. Obtenido de https://civilshare.files.wordpress.com/2016/07/aci_318s_14_en_espanol.pdf
American Conscrete Institute, ACI. (2006). Specification for Hot Weather Concreting. Specification for Hot Weather Concreting. Obtenido de http://www.arquitectosrp.com/archivo/download/ACI%20305.1-06%20Specification%20for%20Hot%20Weather%20Cncreting.pdf
NRMCA. (s.f.). Colocación del concreto en climas calurosos. Colocación del concreto en climas calurosos. Obtenido de https://www.nrmca.org/aboutconcrete/cips/CIP12es.pdf
Portland Cement Association. (s.f.). Obtenido de https://www.cement.org/learn/concrete-technology/concrete-construction/hot-weather-concreting
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NRMCA. (s.f.). Colocación del concreto en climas calurosos. Colocación del concreto en climas calurosos. Obtenido de https://www.nrmca.org/aboutconcrete/cips/CIP12es.pdf
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