VACIADO DEL CONCRETO EN CLIMA FRÍO

El concreto en su estado plástico se congela cuando alcanza temperaturas por debajo de 4°C, por eso requiere un período de protección hasta alcanzar una resistencia mínima recomendada de 3,5 MPa, la cual generalmente se da 48 horas después del vaciado (puede variar de acuerdo a las condiciones climáticas y a las propiedades de la mezcla).

El Instituto Americano del Concreto (ACI por su sigla en inglés) tiene una serie de requerimientos y recomendaciones para el vaciado de concreto en climas fríos. Estos documentos son especificaciones de referencia que se pueden usar para establecer procedimientos y estrategias a implementar en cada caso. Las referencias más usadas son: “Especificaciones para el concreto estructural (ACI 301-10)”, “Especificaciones estándar para el concreto en clima frío (ACI 306.1-90)”, y la “Guía para concreto en clima frío (ACI 306R-10)”.

Comparando las tres recomendaciones más usadas, se encuentran las siguientes diferencias: la especificación ACI 301-10 establece que, a menos que sea permitido, no se debe colocar concreto en contacto con superficies con una temperatura menor a 1,7°C. La especificación ACI 306R-10 dice que: “La mejor práctica es que todas las superficies de contacto con el concreto deben estar por encima de la temperatura de congelación del agua; sin embargo, también advierte que para evitar incompatibilidades, la diferencia de temperatura de la superficie de contacto y la del concreto debe estar entre 5 y 8°C máximo.”

Basados en los requerimientos y/o recomendaciones del comité del ACI, las estrategias para prevenir el congelamiento temprano y garantizar el desarrollo de resistencia se pueden clasificar en dos categorías: vaciado de concreto en formaletas y acero de refuerzo (que están a temperatura ambiente) y colocación del concreto contra grandes superficies metálicas.

Para realizar el vaciado de concreto en formaletas y acero de refuerzo, se recomiendan las siguientes alternativas:

–Utilizar concreto “caliente” para elevar la temperatura de la formaleta y del acero de refuerzo. Mantener la temperatura mínima requerida del concreto durante el periodo de protección a través diferentes métodos (permitido por ACI 306.1-90).

–Calentar la formaleta y el acero de refuerzo hasta una temperatura mínima de 0°C. Realizar el vaciado del concreto y mantener la temperatura mínima requerida durante el periodo de protección (requerido por ACI 301-10 y recomendado por ACI 306R-10).

–Calentar la formaleta y el acero de refuerzo entre 5 y 8 °C más que la temperatura del concreto que se fundirá (recomendación de la ACI 306R-10).

Para la colocación del concreto contra grandes superficies metálicas se tienen dos alternativas:

–Calentar la superficie metálica mínimo a 0°C. Realizar el vaciado de concreto y mantener la temperatura del mismo usando los métodos de protección a durante el periodo prescrito de protección (requerido por el ACI 306.1-90 y ACI 301-10, recomendado por el ACI 306R-10).

–Calentar la superficie metálica hasta la temperatura del concreto. Realizar el vaciado del concreto y mantener la temperatura del mismo, de acuerdo a los métodos de protección y durante el periodo de protección prescrito.

Los tiempos de fraguado y el desarrollo de resistencia del concreto en clima frío son más lentos. Pueden incurrir en un aumento de costos debido a la demora en los acabados de la estructura y al equipo de encofrado que permanece en la misma. Por eso, existen alternativas como el uso de aditivos químicos y otras modificaciones a la mezcla para acelerar el ritmo de fraguado y el desarrollo de resistencia inicial. También existen alternativas como aumentar la cantidad de cemento en el diseño, usar cemento tipo III y/o reducir el porcentaje de cenizas volantes o escorias de alto horno presentes en el diseño (debe determinarse si es posible de acuerdo al diseño). La elección de la estrategia a utilizar en cada caso debe ser basada en los costos y el impacto que se tenga sobre la estructura.

Los principales inconvenientes que se tienen durante el vaciado de concreto en clima frío es prevenir el congelamiento del concreto antes de que este alcance una resistencia inicial mínima de 3,5 MPa, además de garantizar el desarrollo de resistencia. Cuando el concreto es colocado en superficies frías, calienta los materiales a través de transferencia. Como resultado, el agua de mezcla del concreto puede llegar a ser lo suficientemente fría para alcanzar el punto de congelación. De esta forma, el tiempo para alcanzar los 3,5 MPa de resistencia inicial mínima requerida podrá ser mayor, mientras que al mismo tiempo, el frío de la superficie y el aire hacen que el calor de la mezcla se pierda los suficientemente rápido para causar congelación.

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Fuente:
360 EN CONCRETO