VIII. Desmolde y Descimbre (Sección 26.11.2

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VIII.

a)

Desmolde y Descimbre (Sección 26.11.2)

Respecto del desmolde de elementos verticales, entiéndase columnas, muros y caras laterales de vigas se puede señalar que ICH ha desarrollado la especificación técnica ET003-06 Tiempo de Desmolde de Elementos Verticales de Hormigón Armado, la cual fija los siguientes criterios:

Tabla VIII.1: Criterios de ET003-06 para el desmolde de elementos verticales. Condición Límite

Por resistencia 2,0 MPa de resistencia real en obra bajo condiciones normales. 3,5 MPa de resistencia real en obra, cuando el hormigón pueda quedar expuesto a ciclos hielodeshielo o al haber sido vaciado en tiempo frío (ACI 306).

Prescriptiva (NCh170:2016) 12 horas totales con posterioridad al vaciado en las cuales la temperatura ambiente exceda de 10°C. Nota: La recomendación de ACI 347R-14 es equivalente a la contenida en la norma NCh 170 respecto del plazo de 12 horas con temperatura superior a 10°C con posterioridad al vaciado del hormigón como el tiempo mínimo que debe mantenerse el moldaje en elementos verticales o aquellos cuya inclinación de la vertical sea inferior de 30° (muros, columnas y lados de vigas).

El caso de columnas, muros y vigas, la preocupación debe centrarse en evitar que la superficie se seque o quede expuesta a ciclos alternados de secado y saturación para así prevenir la aparición de grietas superficiales, que afecten la apariencia o tengan el potencial de promover un deterioro en el recubrimiento que afecte al refuerzo.

b) En elementos horizontales se deben considerar separadamente los procesos de desmolde y descimbre. ACI318-14 en la sección 26.11.2 requiere que el procedimiento de remoción de moldajes y alzaprimas de elementos flexurales (vigas o losas) se encuentre definido y planificado previo al inicio de la faena. A este respecto ICH ha elaborado la especificación técnica ET008-13 “Tiempo de Desmolde de Elementos Horizontales de Hormigón Armado”. Otros documentos relevantes en la definición de alzaprimado y desalzaprimado de elementos horizontales corresponden a ACI 435R Control of Deflection in Concrete Structures y ACI 347.2R-05 Guide for Shoring/Reshoring of Concrete Multistory Buildings.

Los requisitos de comportamiento de un elemento en flexión deben ser estimados para el correcto funcionamiento de largo plazo. Los valores de deflexión están fuertemente condicionados por la elasticidad del hormigón al momento de desmolde, la resistencia del hormigón, el espesor del elemento, la existencia de armadura en compresión y las eventuales fisuras de retracción temprana en el elemento. Se ha verificado que elementos descimbrados a mayor edad pueden generar mayor deflexión en condiciones de sobrecarga, cuando presentan fisuras de temprana edad. Se debe considerar el efecto del moldaje y su tiempo de permanencia antes de descimbre respecto a su restricción al

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movimiento del hormigón en la generación de fisuras previo a la puesta en servicio del elemento.

Dentro de los principales factores a considerar para definir las condiciones de descimbre y puesta en servicio de un elemento, se tienen:

Resistencia del concreto al descimbrar. La resistencia del concreto al momento del descimbre deberá ser estimada para controlar las eventuales deflexiones que pueda sobrellevar el elemento. La resistencia sugerida para la puesta en servicio del elemento se indica en el documento ET008-13, según lo presentado en Tabla VIII.2. Tabla VIII.2: Recomendaciones de ET008-13 para el descimbre de elementos horizontales

Elemento Reapuntalamiento

Losas Sin reapuntalar

Resistencia cilíndrica fc´ Real 0,75*fc´ Especificada fc´ < 25 MPa

18 MPa fc´ ≥ 25 MPa Observación

Sobrecarga construcción menor a sobrecarga de diseño

Vigas Con reapuntalamiento

Sin reapuntalar 13 MPa 20 MPa

0,75*fc´ No aplica No aplica

No aplica

Con reapuntalamiento 0,75*fc´ No aplica

Sólo resiste peso propio Resiste peso propio y sobrecarga construcción. a) L/H ≤ 10 b) Carga tributaria por peso de losa y viga sea menor a 1,4 veces la sobrecarga de diseño. c) Sólo tránsito de personas en la losa, o equivalentemente, sobrecarga menor a 75 kgf/m 2 . Realzaprimar mínimo a los tercios de la luz. Notas: El reapuntalamiento debe efectuarse dentro de dos horas posteriores al descimbre. En ningún caso el reapuntalamiento podrá dejarse para la jornada siguiente de trabajo. (*) De no poder medir, directa o indirectamente, la resistencia real, este requisito se hace equivalente a alcanzar una resistencia potencial de al menos un 85% de la resistencia especificada, en virtud de la incerteza de su verdadera representatividad de lo acontecido en el hormigón colocado en la estructura

Para conocer la resistencia a temprana edad ACI recomienda usar algún método de ensayo no destructivo adecuadamente calibrado para el hormigón dispuesto en obra u opcionalmente usar probetas curadas en terreno. Por su parte NCh170:2016 señala que la estimación de la resistencia real debe realizarse preferentemente por el método de la madurez alcanzada por el hormigón. Ver la sección X de este documento a este respecto. De no contarse con información confiable respecto de la resistencia en obra del hormigón, entonces NCh170:2016, en la Tabla 12, prescribe tiempos mínimos entre la colocación del concreto y el retiro de las cimbras.

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Sobrecarga de construcción: El diseño del sistema de alzaprimado requiere la consideración de cargas gravitacionales y laterales como viento e impacto de equipos, por ejemplo. Respecto de la sobrecarga de construcción, ACI 347 recomienda las siguientes magnitudes de carga por unidad de superficie para dar cuenta del peso de trabajadores, pasarelas, herramientas de afinado o eventuales equipos móviles.

Tabla VIII.3: Sobrecargas de construcción, referenciales. ACI 347.

Condición

Sobrecarga mínima (L)

[kgf/m 2 ] Carga total mínima (D+L) [kgf/m 2 ] No incluye equipo motorizado 250 500 Incluye equipo motorizado 370 620

Cabe notar que en obra la magnitud de la sobrecarga es altamente variable, por lo que es buena práctica indicar en los planos de plantas, al pie de la figura, la sobrecarga de uso considerada en el diseño de modo que el contratista pueda compararse respecto de dicho valor. Respecto de la carga horizontal ACI 347 recomienda utilizar el valor mayor entre 150 kgf/m en el borde del sistema de alzaprimado o un 2% del total de la carga de peso propio impuesta en el sistema de alzaprimado. Por último, el diseño del sistema de alzaprimado debe dar debida consideración al llenado asimétrico de las cimbras u otras condiciones especiales que pudiesen presentarse durante las faenas.

Flechas admisibles: No existe un valor predeterminado de flecha que debe ser satisfecha al momento del descimbre. Esto deberá ser trabajado conjuntamente entre el ingeniero proyectista, el arquitecto y el constructor en función de los materiales disponibles y técnicas a usar en la faena, como por ejemplo, el uso de contra-flechas. No obstante lo anterior, se debe tener cuidado en lo siguiente:

I. El módulo de elasticidad del hormigón podría estimarse usando la formulación de ACI 318, pero teniendo en consideración que la experiencia nacional señala que el módulo elástico de hormigones preparados con áridos chilenos resulta ser inferior, para hormigones de densidad normal, respecto de la que se obtiene al aplicar las ecuaciones de ACI 318. Esta diferencia puede llegar a ser, aproximadamente, unos 3 a 6 GPa, o más, si no se considera la diferencia entre adoptar la resistencia especificada (f´c) o la resistencia media (fm) en los respectivos modelos predictores.

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Figura VIII.1:

Comparación entre el módulo de elasticidad estimado según formulación ACI 318 y el obtenido a partir de ensayos de hormigones nacionales. (Adpatado ACI 318 y de Videla y Gaedicke, 2004).

Figura VIII.2:

Relación entre el módulo de elasticidad y la resistencia a compresión. Comparación entre los resultados experimentales con las ecuaciones de los códigos ACI 363R, ACI318 y CEB. (Adaptado de Videla y Gaedicke, 2004).

II. La causa principal de deflexiones excesivas no recuperables en losas se origina en cargas muy prematuras en hormigones aún débiles. Al respecto cabe señalar que diversos estudios muestran que las cargas de alzaprimado en edificios de varios pisos pueden llegar a exceder en dos veces el peso propio del hormigón (ACI 435R95). Ver sección 4-4 de ACI 347.2R

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III. Se debe considerar que los requisitos de espesor mínimo de losas señalados en ACI 318 no consideran la influencia de cargas a edades tempranas sobre la deformación de largo plazo. En otras palabras, dichos mínimos no garantizan evitar una deformación excesiva en elementos flexurales cargados a temprana edad.

Secuencia de descimbre y reapuntalamiento. Se debe tener en consideración que ésta obedece principalmente a la madurez alcanzada por el hormigón, rigidez de las losas, rigidez de las alzaprimas y sobrecargas durante la construcción. El ingeniero especialista necesita conocer los valores de las variables indicadas a edad temprana para que pueda determinar la mejor secuencia de descimbre y reapuntalamiento en altura.

Dentro de los puntos a ser revisados por el ingeniero especialista está la cantidad de niveles en los que se comparte la carga de alzaprimado y controlar que las alzaprimas se encuentren alineadas verticalmente entre los distintos niveles. Si esto no ocurre se pueden causar esfuerzos para los cuales el elemento flexural (viga o losa) no ha sido diseñado. También debe considerar que, si hay pocos puntales ubicados cerca del centro del vano, los mayores esfuerzos causados por ellos en las losas inferiores pueden exceder los generados por la distribución uniforme de carga que posiblemente se asumió durante el diseño.

Métodos para estimar la distribución de cargas durante la construcción entre los distintos niveles y una discusión respecto de la influencia de la rigidez y condición de apoyo de los puntales puede revisarse en las secciones 3.4 a 3.6 de ACI 347.2R.

Referencias:

ET003-06. Tiempo de Desmolde de Elementos Verticales de Hormigón Armado. ICH. ET008-13. Tiempo de Desmolde de Elementos Horizontales de Hormigón Armado. ICH. ACI CSS.0-93. Concrete Fundamentals. ACI 347.2R-05. Guide for Shoring/Reshoring of Concrete Multistory Buildings. ACI 347.R-14. Guide to Formwork for Concrete. ACI 435.8R-97. Observed Deflections of Reinforced Concrete Slab Systems, and Causes of Large Deflections. ACI 435.R-03. Control of Deflection in Concrete Structures. Formwork Removal Specification. Cristian Masana. Concrete International, June 2008. Dimensional Tolerance Specification. Cristian Masana. Concrete International, June 2009. Modeling Portland Blast Furnace Slag Cement High Performance Concrete, Videla, C & Gaedicke, C. ACI Materials Journal, September-October 2004 Tecnología del Hormigón, Apuntes de Clase, Escuela de Ingeniería, Pontificia Universidad Católica de Chile, Carlos Videla C. ,1996.