3.8 Compactaci贸n
Comprende la selecci贸n de m茅todos y equipos, controles y recomendaciones para la compactaci贸n del hormig贸n.
TEMAS TRATADOS:

3.8.1 Objetivo de la compactaci贸n
3.8.2 M茅todos de compactaci贸n
3.8.3 Vibradores internos
3.8.4 Imperfecciones m谩s graves debido a vibraci贸n deficiente
3.8.5 Revibraci贸n

3.8.1 OBJETIVO DE LA COMPACTACI脫N

El hormig贸n fresco sin compactar tiene una cantidad excesiva de aire atrapado. Si se permite que el hormig贸n endurezca en estas condiciones se afectar谩 negativamente todas las propiedades.

La compactaci贸n es el proceso de inducir un acercamiento de las part铆culas s贸lidas en el mortero u hormig贸n fresco mediante la reducci贸n de la cantidad de vac铆os.

Los objetivos de la compactaci贸n son:

Aumentar las resistencias mec谩nicas (cada 1% de aire atrapado, adicionalmente al natural, puede reducir en m谩s de 5% la resistencia mec谩nica)
Aumentar la densidad
Mejorar la impermeabilidad
Aumentar la adherencia con las armaduras
Mayor calidad de las juntas de construcci贸n
Rellenar completamente los moldajes
Obtener la textura superficial requerida
Aumentar la durabilidad

3.8.2 M脡TODOS DE COMPACTACI脫N

Hay diferentes m茅todos de compactaci贸n, ya sea manuales o mec谩nicos.

A) COMPACTACI脫N MANUAL

Consiste en varillar el hormig贸n con una barra.

En general no son recomendables y es un m茅todo apto s贸lo para hormigones muy fluidos.

Se usan en obras muy peque帽as, los rendimientos son bajos, requiere mucho esfuerzo y la efectividad es mala.

B) M脡TODOS MEC脕NICOS VIBRATORIOS

La vibraci贸n puede transmitirse al hormig贸n mediante vibradores de moldaje, vibradores de superficie, mesas vibradoras o vibradores internos.

En Cuadro 3.3 a Cuadro 3.6 se presenta las caracter铆sticas generales de cada uno de estos equipos.

CUADRO 3.3

VIBRADORES DE MOLDAJE

FIGURA 3.39

VIBRADOR DE MOLDAJE

CUADRO 3.4

VIBRADORES DE SUPERFICIE

FIGURA 3.40

CERCHA VIBRADORA

Fuente: Cat谩logo Leis

FIGURA 3.41

REGLA VIBRADORA

Fuente: Cat谩logo Leis

CUADRO 3.5

MESAS VIBRADORAS

CUADRO 3.5

FIGURA 3.42

MESA VIBRADORA

Fuente: Cat谩logo Lechuga Hermanos

CUADRO 3.6

VIBRADORES INTERNOS

CUADRO 3.6

FIGURA 3.43

VIBRADOR INTERNO

Fuente: Cat谩logo Leis

3.8.3. VIBRADORES INTERNOS
FACTORES A CONSIDERAR

A Caracter铆sticas de los vibradores internos
B Di谩metro de acci贸n y distancia entre inserciones
C Aplicaciones de los vibradores internos seg煤n sus caracter铆sticas
D Recomendaciones para el uso adecuado de los vibradores internos

A) CARACTER脥STICAS DE LOS VIBRADORES INTERNOS

Los vibradores internos est谩n formados por una botella dentro de la cual hay una masa que gira en torno a una exc茅ntrica y eso provoca la vibraci贸n.

Un vibrador tiene tres caracter铆sticas que definen su campo de aplicaci贸n. Ellas son la amplitud, la frecuencia y el di谩metro de la botella.

A mayor frecuencia, menor amplitud y viceversa. En general, tambi茅n, a mayor di谩metro de la botella, menor es la frecuencia.

Los di谩metros van de 20 mm, para elementos muy delgados (por ejemplo, las muestras de hormig贸n), hasta 180 mm para construcciones especiales que emplean 谩ridos de tama帽o m谩ximo igual o superior a 75 mm. El di谩metro m谩s com煤n en obra es de 50 mm.

Las frecuencias m谩s corrientes van de 9000 a 12000 Herz (rpm).

En hormigones de bajo asentamiento es mejor mayor amplitud que mayor frecuencia.

B) DI脕METRO DE ACCI脫N Y DISTANCIA ENTRE INSERCIONES

El di谩metro de acci贸n es la distancia desde el eje de la botella que experimenta los efectos de la vibraci贸n.

Si d es el di谩metro del vibrador y D es el di谩metro de acci贸n, se tiene que

d < 10 cm, D var铆a entre 6 y 10 d, por lo que se recomienda
D = 8d
d 鈮 10 cm D = 7d

Si S es la distancia entre inserciones y S1 la distancia del vibrador al moldaje se tiene:

S = 0,75 D
S1 = 3 d

Esto se muestra en Figura 3.44.

FIGURA 3.44

DI脕METRO DE ACCI脫N Y DISTANCIA ENTRE INSERCIONES

Fuente: Propia

C) APLICACIONES DE LOS VIBRADORES INTERNOS SEG脷N SUS CARACTER脥STICAS

Para la selecci贸n del vibrador interno a ocupar se debe considerar, especialmente, el tipo de estructura que se va a hormigonar y el asentamiento del hormig贸n.

En Tabla 3.30 se presenta las caracter铆sticas m谩s importantes de los vibradores, el rendimiento que se alcanza con ellos y cu谩les son las aplicaciones m谩s adecuadas para esas caracter铆sticas.

TABLA 3.30

APLICACIONES DE LOS VIBRADORES INTERNOS SEG脷N SUS CARACTER脥STICAS

D) RECOMENDACIONES PARA EL USO ADECUADO DE LOS VIBRADORES INTERNOS

El vibrador debe sumergirse r谩pidamente en forma vertical, penetrando en la capa previa alrededor de 10 cm cuando a煤n ella est茅 fresca.

El vibrador no se debe usar para transportar y distribuir el hormig贸n (no debe arrastrarse dentro de 茅l), esto causa segregaciones. Ver Figura 3.45.

FIGURA 3.45

APLICACI脫N DEL VIBRADOR DE INMERSI脫N

Fuente: Propia

La extracci贸n debe ser lenta, de manera que se llene el hueco que deja la botella del vibrador. En mezclas secas, si esto no sucede, a veces se resuelve el problema reinsertando el vibrador.

La penetraci贸n del vibrador en la capa previa debe ser vertical, con inserciones sistem谩ticas a intervalos regulares. Las inserciones al azar, en cualquier 谩ngulo y espaciamiento, sin penetrar en la capa previa (o con profundidad insuficiente), no asegura el monolitismo. Ver Figura 3.46.

FIGURA 3.46

INSERCI脫N VERTICAL

Fuente: Propia

No se debe permitir el funcionamiento del vibrador fuera del hormig贸n por un per铆odo prolongado de tiempo; el hormig贸n enfr铆a el vibrador, el que se calienta durante la operaci贸n.

No mantener operando el vibrador sobre superficies duras; eso puede soltar la masa que gira dentro de la botella.

Se deben establecer mallas de vibraci贸n a intervalos regulares y en forma sistem谩tica de acuerdo al di谩metro de acci贸n del vibrador. Los di谩metros de acci贸n deben traslaparse para provocar una total compactaci贸n en toda el 谩rea. Ver Figura 3.47.

FIGURA 3.47

TRASLAPE DE DI脕METROS DE ACCI脫N

Fuente: Propia

Para el hormig贸n colocado en elemento con fondo en pendiente; tanto la colocaci贸n como la compactaci贸n deben iniciarse en las zonas de menor cota.

Si la colocaci贸n o la compactaci贸n se inician en las zonas de mayor cota, el hormig贸n superior fluye disgreg谩ndose. Ver Figura 3.48.

FIGURA 3.48

HORMIGONADO EN PENDIENTE

Fuente: Propia

Si se producen nidos de piedra, se debe remezclar el hormig贸n y luego vibrar.

No se debe ocultar un nido de piedra colocando una capa de mortero. Ver Figura 3.49.

FIGURA 3.49

NIDOS DE PIEDRA

Fuente: Propia

Para la compactaci贸n de un hormig贸n que tiene una pendiente mayor o igual a 25%, se utiliza un moldaje deslizante el que, adem谩s, tiene la ventaja de hacer la terminaci贸n superficial, como se muestra en Figura 3.50.

FIGURA 3.50

HORMIGONADO EN PENDIENTE FUERTE

Fuente: Propia

En zonas de alta densidad de armaduras es recomendable varillar el hormig贸n para ayudar al vibrador mec谩nico. Se debe evitar el vibrado de las armaduras.

Se debe penetrar el vibrador alrededor del refuerzo, de los elementos embebidos y en las esquinas de moldajes; sin embargo, se debe evitar tocar el moldaje, alej谩ndolo aproximadamente 5 cm de 茅l, ya que puede da帽arlo y consecuentemente desfigurar la superficie, adem谩s, vibrar muy cerca del moldaje o vibraci贸n variable cerca del moldaje conduce a variaciones de color en la superficie.

En superficies, cuyo espesor es delgado (losas y pavimentos), debe introducirse en 谩ngulos muy peque帽os (<45掳) u horizontalmente.

No hay que forzar el ingreso del vibrador en el hormig贸n ya que puede quedar atrapado en las armaduras. Hay que utilizar un vibrador de menor di谩metro.

En hormigones de 谩ridos livianos, hay una tendencia de estos 谩ridos de subir a la superficie. Esto normalmente se favorece con la vibraci贸n.

La vibraci贸n debe detenerse cuando:

La superficie se ponga brillante
Las part铆culas de agregado grueso quedan embebidas en la mezcla
Nivelaci贸n general de la mezcla
Muestra de pasta de cemento en la uni贸n del hormig贸n con el moldaje
Cese de salida de burbujas de aire en la superficie
A veces el sonido del vibrador ayuda a detectar la completa compactaci贸n. (Esto lo pueden percibir los operadores experimentados)

3.8.4 IMPERFECCIONES M脕S GRAVES DEBIDO A VIBRACI脫N DEFICIENTE

Entre estas imperfecciones est谩n:

A) NIDOS

Entre las causas que provocan nidos se destaca:

Vibraci贸n insuficiente

Vibradores inadecuados o defectuosos
Vibraci贸n no sistem谩tica
Vibrador inclinado al azar

Otras causas:

Mala dosificaci贸n del hormig贸n
Insuficiente contenido de pasta
Raz贸n cemento/arena inapropiada
Asentamiento inadecuado
Congesti贸n de armaduras.

B) HUECOS DE AIRE EN LA SUPERFICIE

Causas probables

Vibraci贸n insuficiente

Vibradores con amplitud muy amplia
Vibrador insuficientemente sumergido
Vibraci贸n externa inadecuada

Otras causas:

Mala dosificaci贸n del hormig贸n
Mezclas secas poco trabajables
Excesiva cantidad de arena y de aire
Colocaci贸n muy lenta
Desmoldante de alta viscosidad o aplicado en capas gruesas

C) VETAS DE ARENA

Causas

Vibraci贸n

Sobrevibraci贸n
Excesiva vibraci贸n
Excesiva amplitud

Otras causas:

Mezclas pobres (deficientes en cemento y agregados mal graduados)
Arena con deficiente contenido de finos
Mezclas con bajo contenido de aire
Bajas temperaturas y condiciones de colocaci贸n muy r谩pidas para el tipo de mezcla
Moldajes de baja absorci贸n

D) L脥NEAS ENTRE CAPAS DE HORMIGONADO

Posibles causas

Vibraci贸n

Vibraci贸n insuficiente
Falta de penetraci贸n del vibrador en la capa anterior

Otras causas:

Alta temperatura
Mezcla muy fluida con tendencia a la exudaci贸n
Colocaci贸n muy lenta

3.8.5 REVIBRACI脫N

Es el proceso de volver a vibrar un hormig贸n que ha sido vibrado anteriormente.

En Cuadro 3.7 se presenta las principales caracter铆sticas de la revibraci贸n.

CUADRO 3.7

REVIBRACI脫N

CUADRO 3.7