Un vertido de hormigón masivo requiere controles específicos del proyecto para la colocación y el control térmico, con el fin de limitar las temperaturas internas y las diferencias de temperatura. La ejecución exitosa depende del mantenimiento de la calidad del hormigón, la continuidad de la colocación, la integridad de los sistemas embebidos y el historial térmico requerido.
La mezcla aprobada, la tasa de producción, la secuencia de colocación, el sistema de monitoreo, las medidas de curado y los procedimientos de respuesta deben funcionar como una operación coordinada. Cada requisito de campo debe estar vinculado a los documentos contractuales, las presentaciones aprobadas y al ingeniero responsable del diseño.
¿Qué debe planificarse antes de un vertido de hormigón masivo?
La planificación debe establecer qué se colocará, a qué velocidad se suministrará el hormigón, cómo se implementarán los controles térmicos aprobados y quién podrá autorizar un cambio. Estas decisiones deben documentarse y aprobarse antes del inicio de la producción.
Mezcla de hormigón aprobada y plan de control térmico
Utilice la mezcla de hormigón aprobada que respalde la resistencia especificada, la durabilidad, la trabajabilidad, las características de fraguado y las suposiciones sobre la generación de calor. El equipo debe contar con la mezcla aprobada vigente, el procedimiento de colocación y el plan de control térmico antes del inicio de la producción de hormigón.
Un cambio en los materiales cementicios, la fuente de áridos, la dosificación de aditivos, el contenido de agua o las proporciones de la mezcla puede afectar el aumento de temperatura, el tiempo de fraguado, el comportamiento durante el bombeo y la validez del análisis térmico. Por lo tanto, las sustituciones de materiales y los ajustes en obra requieren la revisión y aprobación definidas en el procedimiento de control de cambios del proyecto.
Funciones y responsabilidades del proyecto
Asigne responsabilidades respecto a la aprobación de la mezcla, la dosificación, la coordinación del transporte, la inspección, los ensayos, los datos de los sensores, las decisiones en obra, las acciones correctivas y la aceptación final. El contratista, el productor de hormigón, la entidad de ensayos, el especialista en control térmico, el operador del sistema de enfriamiento y el ingeniero responsable pueden tener funciones distintas.
El proyecto también debe identificar a quién se envían las alertas de temperatura, quién puede ajustar una medida de control aprobada y quién tiene autoridad para retrasar o detener la colocación. En los relevos de turno se debe transferir la tasa actual de producción, la ubicación de la colocación, el estado del equipo, las tendencias de temperatura y las desviaciones no resueltas.
Alcance de la colocación y objetivos de producción
Defina las dimensiones del elemento, el volumen total de hormigón a verter, las juntas de construcción, la velocidad objetivo de colocación, la duración prevista y los turnos de trabajo. La velocidad objetivo debe ser alcanzable por la planta dosificadora, la flota de transporte, las bombas, el equipo de colocación, el personal de ensayos y los equipos auxiliares bajo las mismas condiciones operativas.
Los cálculos de producción deben basarse en la capacidad real disponible, no en la capacidad nominal ideal. Interrupciones en la planta, tiempos de retorno de camiones, acceso al sitio, reubicación de bombas, ensayos obligatorios, cambios de turno y pausas planificadas pueden reducir la velocidad real de colocación entregada.
El cronograma también debe indicar la velocidad mínima necesaria para mantener la secuencia de colocación aprobada y evitar juntas de construcción no planificadas.
Suministro de hormigón y capacidad de contingencia
El suministro de hormigón debe ser lo suficientemente constante como para mantener la secuencia de colocación aprobada sin comprometer los ensayos, la compactación ni el acabado. Confirme la capacidad útil de la planta, el tiempo de ciclo de los camiones, la capacidad de las bombas, los equipos de respaldo, la energía eléctrica, la iluminación, las comunicaciones y la respuesta planificada ante interrupciones por tráfico, condiciones meteorológicas o fallos de equipos.
Si el plan de control térmico especifica hielo para la dosificación, evalúe la producción, almacenamiento, pesaje, transporte y entrega del hielo como un sistema integrado. La disponibilidad gama de máquinas de hielo en escamasofrece opciones de capacidad diaria, pero la producción diaria por sí sola no determina si habrá suficiente hielo disponible durante el período de dosificación más intenso.
La capacidad de contingencia debe abordar la operación que podría interrumpir la colocación. Un componente de respaldo solo resulta útil si puede conectarse y ponerse en funcionamiento dentro del tiempo permitido por el procedimiento de colocación.
Verificaciones previas a la colocación
Antes de liberar el primer lote, confirme que los documentos actualmente aprobados estén disponibles y que el sitio, las rutas de acceso, los encofrados, el armado, los equipos de colocación, los materiales de curado, el aislamiento, el sistema de monitoreo, la iluminación, las comunicaciones y los recursos de contingencia estén listos.
Verifique la identificación y el funcionamiento de los sensores antes de que queden inaccesibles. Donde se especifiquen tuberías de enfriamiento embebidas, complete la inspección requerida, las pruebas de presión, las verificaciones de conexiones y la prueba operativa previa a la colocación del hormigón.
Compare el pronóstico meteorológico, las temperaturas de los ingredientes y las condiciones medidas del hormigón fresco con el rango contemplado en el plan térmico aprobado. Las condiciones fuera de dicho rango requieren una revisión previa al inicio de la colocación.
¿Cómo debe colocarse el hormigón masivo?
El hormigón masivo debe colocarse siguiendo la secuencia aprobada, manteniendo al mismo tiempo la calidad del hormigón, su continuidad, la integridad del sistema embebido y registros trazables. La comodidad en obra no debe prevalecer sobre el procedimiento de colocación ni sobre el plan de control térmico.
Controles de aceptación de entregas
Verifique cada entrega frente a la mezcla aprobada y al procedimiento de aceptación del proyecto. Revise el ticket de dosificación, la hora de elaboración, el período permitido para la descarga, la temperatura medida del hormigón y los resultados requeridos de las pruebas sobre hormigón fresco.
No se debe agregar agua, aditivos ni otros materiales fuera del procedimiento aprobado. En caso de retraso del camión, carga rechazada, temperatura inesperada del hormigón o resultados de ensayos fuera del rango de aceptación, se requiere una resolución documentada antes de colocar el hormigón afectado.
La aceptación de entregas debe coordinarse continuamente con la cara activa de colocación. Mantener demasiados camiones puede incrementar el tiempo de descarga y la temperatura del hormigón, mientras que un suministro insuficiente puede interrumpir la secuencia aprobada.
Secuencia aprobada de colocación
Siga el levantamiento, capa, franja, bloque o patrón de colocación especificado, incluyendo el espesor de capa y los límites de tiempo entre colocaciones adyacentes. Mantenga una cara activa de colocación que favorezca una adecuada compactación y limite el riesgo de juntas frías.
Los cambios en la altura del levantamiento, la dirección de la capa, la velocidad de colocación, las juntas de construcción o el cronograma entre colocaciones adyacentes pueden alterar los límites de pérdida de calor, las restricciones y la pertinencia de las ubicaciones de los sensores. Dichos cambios deben canalizarse mediante el proceso de aprobación designado, en lugar de realizar ajustes no documentados en obra.
Compactación del hormigón
Compacte el hormigón convencional alrededor del acero de refuerzo, los elementos embebidos y los encofrados sin segregación, zonas no compactadas ni vibración excesiva. Cuando el procedimiento exija colocación por capas, la compactación debe lograr la adherencia requerida con la capa anterior.
Ajuste el equipo de vibración y la cobertura del personal a la velocidad real de colocación. La densidad del refuerzo, los levantamientos profundos, el acceso limitado o un suministro rápido pueden requerir equipos adicionales o posiciones de trabajo modificadas.
El hormigón autocompactante requiere su propio procedimiento aprobado de colocación e inspección. Su fluidez no elimina la necesidad de controlar la segregación, el llenado, el comportamiento por levantamientos ni los obstáculos en zonas congestionadas.
Protección de los elementos embebidos
Fije de forma segura los sensores, conductores, tuberías de refrigeración, juntas de estanqueidad, anclajes, conductos y demás elementos embebidos antes del vaciado. Sus soportes deben resistir el flujo del hormigón, la descarga de la bomba, el tránsito de los trabajadores y las vibraciones sin desplazarse de su posición aprobada.
Inspeccione los elementos críticos a medida que el hormigón asciende. Un sensor desplazado ya no podrá representar con precisión su ubicación de medición prevista, mientras que una tubería de refrigeración dañada puede afectar el control térmico y las tareas finales.
Proteja los conductores de los sensores expuestos, las conexiones de tuberías y los cables de datos frente al tránsito y las operaciones de acabado. Registre cualquier desplazamiento o daño y obtenga la disposición requerida antes de confiar en el sistema afectado.
Coordinación del vaciado
Coordine la liberación de amasados, la llegada de camiones, los ensayos, el movimiento de la bomba, el vaciado, la compactación y el acabado según la velocidad objetivo. Una persona responsable debe mantener una visión general de las operaciones y comunicar retrasos, cambios de equipo, suspensiones por ensayos o ajustes de producción.
Un plan de contingencia solo es eficaz cuando el equipo conoce su condición de activación, la autoridad correspondiente y el momento de su implementación. El equipo de respaldo debe estar disponible, conectado siempre que sea práctico y ser capaz de sostener la función crítica de vaciado.
Cuando la producción se ralentice o se detenga, registre la ubicación afectada, la duración, el estado del hormigón y la respuesta aprobada. El equipo debe evaluar tanto el riesgo de juntas frías como los cambios en la historia térmica supuesta.
Control de calidad del vaciado
Inspeccione las propiedades del hormigón fresco y la calidad de la ejecución con la frecuencia exigida por la especificación del proyecto. Compare la temperatura medida, el intervalo de entrega, la velocidad de vaciado, el espesor de cada capa, la compactación y las condiciones meteorológicas con los límites y supuestos aprobados.
Los ensayos determinan el estado del hormigón muestreado; el procedimiento de aceptación del proyecto define si la acción requerida es la aceptación, la corrección, el rechazo, una suspensión temporal o una revisión técnica.
El personal de control de calidad debe comunicar los resultados con suficiente rapidez para que el equipo de vaciado pueda actuar antes de descargar más hormigón afectado.
Registros del vaciado
Registre los tickets de amasado, los resultados de los ensayos sobre hormigón fresco, la temperatura del hormigón, las condiciones meteorológicas, los horarios de inicio y finalización, la velocidad real de vaciado, las interrupciones, los cambios de equipo y los ajustes de campo aprobados. Relacione los eventos significativos con un número de amasado, una hora y una ubicación de vaciado, siempre que sea práctico.
Asimismo, documente los daños a sensores o al sistema de refrigeración, las reparaciones del aislamiento, las cargas rechazadas, las entregas retrasadas y los cambios autorizados durante el vaciado.
Los registros completos permiten al equipo del proyecto comparar las condiciones reales con las suposiciones aprobadas y explicar el comportamiento de la temperatura medida tras la colocación.
¿Cómo se aplica el plan de control térmico?
El plan de control térmico se aplica en obra mediante el control de la temperatura inicial, el mantenimiento de la protección superficial requerida, la vigilancia del hormigón y la implementación de las respuestas aprobadas durante todo el período de control especificado.
Criterios aprobados de temperatura de colocación
Identifique el límite aplicable de temperatura del hormigón fresco, la ubicación de la medición, el método de ensayo, la autoridad competente para la aceptación y la respuesta permitida. La norma ASTM C1064/C1064M-23 cubre la medición de la temperatura del hormigón hidráulico recién mezclado cuando dicho método está especificado.
La temperatura del hormigón fresco registrada durante la prueba no equivale a la temperatura máxima alcanzada tras su colocación. En los proyectos regidos por la especificación ACI SPEC-301-20, el ACI establece límites predeterminados para hormigón masivo: 160 °F (70 °C) como temperatura máxima tras la colocación y 35 °F (19 °C) como diferencia máxima entre la temperatura del núcleo y la superficie. Los documentos contractuales pueden establecer requisitos distintos, por lo que los criterios específicos del proyecto son los que prevalecen.
Registre la medición en el momento y lugar requeridos. Un resultado inesperado debe activar el procedimiento de verificación y resolución del proyecto antes de continuar con la colocación.
Medidas de preenfriamiento del hormigón
El preenfriamiento puede incluir agua de amasado refrigerada, áridos enfriados o hielo utilizado como sustituto aprobado de parte del agua de amasado. El hielo debe incluirse en el balance total de agua; no constituye agua adicional añadida a la mezcla.
Verifique la cantidad requerida de hielo por cada amasada, el método de pesado o dosificación, y el tiempo necesario para su incorporación completa. El procedimiento de dosificación debe evitar la presencia de agua no contabilizada, hielo no fundido o entregas inconsistentes entre amasadas.
La capacidad del equipo debe basarse en la cantidad aprobada de hielo por amasada y en el número máximo de amasadas por hora.
Un máquina de hielo en escamas de 20 toneladasMikeicemachine está clasificado con una capacidad nominal de 20 000 kg por 24 horas bajo las condiciones estándar declaradas de temperatura ambiente de 30 °C y temperatura de entrada del agua de 20 °C. Dicha calificación diaria nominal, por sí sola, no garantiza la producción horaria, la disponibilidad de hielo almacenado, la capacidad de transporte, la demanda de servicios auxiliares ni el rendimiento real bajo las condiciones específicas del proyecto.
Aislamiento y protección superficial
El aislamiento limita el enfriamiento rápido de la superficie y ayuda a controlar la diferencia de temperatura entre el interior más cálido y los límites expuestos. Los encofrados, mantas, bordes, esquinas, penetraciones y las condiciones climáticas cambiantes pueden generar distintas condiciones de pérdida de calor alrededor de la misma colocación.
Instale el aislamiento especificado de forma continua y protéjalo contra desplazamientos, daños por agua, tráfico y viento. Inspeccione las solapas, juntas, esquinas, interfaces con los encofrados y las penetraciones, ya que pequeñas áreas sin protección pueden enfriarse de manera distinta respecto a la superficie circundante.
El aislamiento puede retener calor, así como limitar el enfriamiento superficial. Por lo tanto, su tipo, cobertura, momento de instalación y secuencia de retirada deben seguir el plan térmico aprobado y los datos medidos de temperatura. No retire ni reduzca la protección únicamente porque las condiciones ambientales parezcan favorables.
Monitoreo de temperatura
Instale y proteja los sensores en las ubicaciones aprobadas: núcleo, cercanas a la superficie, límite y ambiente. Donde se requiera redundancia, confirme que el sensor de respaldo esté identificado y conectado de forma independiente.
Antes de la colocación, verifique la identificación del sensor, su funcionamiento, el intervalo de registro, la comunicación, la alimentación eléctrica, el almacenamiento de datos y la recuperación de copias de seguridad. Una vez iniciada la colocación, compruebe que las lecturas sigan siendo plausibles y que los datos se estén almacenando correctamente.
El monitoreo debe continuar durante el período especificado y reportar por separado la temperatura máxima y las diferencias de temperatura determinantes. Antes de considerar una lectura inusual como un evento relacionado con el hormigón, verifique la identidad, posición y conexión del sensor, la actividad de campo cercana y las lecturas comparativas, sin retrasar ninguna acción protectora requerida.
Procedimientos de respuesta ante variaciones de temperatura
Los umbrales de advertencia, acción y superación deben establecerse antes de la colocación. Las respuestas en obra pueden incluir la verificación del sensor, la reparación de la protección superficial, el ajuste de una operación de enfriamiento aprobada, la demora en la retirada de la protección, la notificación al ingeniero o la implementación de un procedimiento correctivo aceptado.
Únicamente el personal autorizado podrá modificar una medida activa de control térmico. Una corrección agresiva puede generar un nuevo gradiente de temperatura; por lo tanto, el caudal de enfriamiento, el aislamiento o la exposición no deben modificarse bruscamente sin la revisión técnica requerida.
La guía sobre el uso de hielo en escamas para el enfriamiento del hormigón en planta de dosificaciónexplica por qué deben establecerse previamente los requisitos aprobados de sustitución de agua y de caudal máximo de entrega antes de seleccionar u operar equipos de hielo.
¿Qué ocurre después del vaciado de hormigón masivo?
Tras la colocación, el curado, la protección térmica, la supervisión, la inspección y la documentación continúan hasta que se cumplan los criterios de finalización del proyecto. Finalizar la superficie no pone fin al control térmico.
Curado del hormigón
Inicie el método de curado aprobado en el momento requerido y mantenga la protección contra la pérdida de humedad y la variación de temperatura sin dañar la superficie. Coordinar los compuestos curadores, el curado húmedo, los encofrados y el aislamiento, de modo que una medida no interfiera con otra.
Inspeccione las superficies expuestas, los bordes, las penetraciones, las juntas y el aislamiento dañado. Registre las reparaciones y los eventos meteorológicos que puedan alterar el enfriamiento superficial.
Mantenga el acceso al equipo de monitoreo y a los controles del sistema de enfriamiento durante todo el período requerido. Las actividades realizadas sobre o cerca de la zona de colocación no deben dañar los cables, el aislamiento, los colectores ni la protección temporal.
Criterios para la retirada de la protección
Retire los encofrados o el aislamiento únicamente después de cumplir los criterios aplicables relativos a la temperatura, la diferencia de temperaturas, la resistencia, la duración del curado y la aprobación correspondiente. Una disminución exclusiva de la temperatura del núcleo no es suficiente, ya que exponer la superficie puede incrementar la diferencia de temperaturas.
Utilice los datos medidos y la secuencia aprobada de retirada escalonada. La protección temporal puede seguir siendo necesaria durante condiciones frías, ventosas, húmedas o de cambios rápidos.
Registre la hora, la ubicación, la condición térmica, las condiciones meteorológicas y la autorización correspondientes a cada cambio de material en la protección superficial.
Documentación final
Los registros finales deben documentar los resultados de temperatura, los ensayos del hormigón fresco, las interrupciones durante la colocación, las alarmas, las acciones correctivas, los cambios en la protección y las aprobaciones. Compare el comportamiento térmico medido con las predicciones aprobadas y resuelva cualquier discrepancia inexplicada, fallos de sensores o problemas de aceptación.
Cuando se hayan utilizado tuberías de enfriamiento embebidas, realice su desconexión definitiva, limpieza, vaciado, ensayo a presión, inyección de lechada o desmontaje de conexiones, según lo requieran los documentos del proyecto.
El paquete final debe indicar la fecha de finalización aceptada, el estado final de los sistemas temporales, las excepciones no resueltas, las aprobaciones responsables y los registros conservados para futuras colocaciones.
¿Cuándo requiere una colada masiva de hormigón un plan de suministro de hielo?
Elabore un plan de suministro de hielo cuando la mezcla aprobada y el plan de control térmico requieran hielo por lote durante la producción máxima. Este plan debe traducir la cantidad aprobada de hielo por lote en la capacidad necesaria de producción, almacenamiento, pesaje y entrega, acorde con el cronograma real de la colada.
Antes de solicitar una revisión del equipo, proporcione la cantidad aprobada de hielo por lote, el número máximo de lotes por hora, la duración esperada del vertido, la reserva de hielo almacenado requerida, la temperatura del agua de entrada, las condiciones ambientales, el suministro eléctrico, la disponibilidad de agua de refrigeración, el diseño del emplazamiento y la disposición para la entrega del hielo.
Estas entradas permiten MikeicemachineMikeicemachine revisar la viabilidad preliminar de producción, almacenamiento y transporte. La selección del equipo no establece los límites concretos de temperatura del proyecto, la sustitución aprobada de agua ni los requisitos de aceptación.
Fuentes externas
- ACI PRC-207.1-21: Hormigón en masa — Guía
- ACI 207.4R-20: Informe sobre sistemas de refrigeración y aislamiento para hormigón en masa
- ACI: Límites de temperatura para hormigón masivo
- ACI: Cómo controlar la temperatura del hormigón en masa durante la construcción
- ASTM C1064/C1064M-23: Método de ensayo normalizado para la temperatura del hormigón hidráulico recién mezclado
- Hormigón masivo para edificios y puentes
