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/ '' 1·--·· El Instituto Mexicano del Cemento y del Concreto, A.C . es un organismo de investigación, enseñanza y difusión , integrado por los socios activos siguientes:
CEMENTO PORTLAND NACOW., SA Df: C.V. CEMENTOS ANAHUAC , S .A. DE C.V . CEMENTOS ANAHUAC DEL GOLFO, S.A. DE C.V. CEMENTOS APASCO, S.A. DE C.V . (Divi sión Centro) (División Tabasco) CEMENTOS ATOYAC , S.A. DE C.V . CEMENTOS DE ACAPULCO, S.A . CEM::NTa> IX CHHJAI-l.JA, S A. IX C.V. (Planta Ch ihuahua) (Planta Juárez) CEMENTOS DEL NORTE, S.A . CEM::NTa> DEL PACIFICO, SA IX C.V. CEMENTOS GUADALAJARA, S.A. (División Californ ia) (División Guadalajara) CEMENTOS MAYA, S.A . (División Bajlo) (División Mérida) CEMENTOS MEXICANOS, S.A. (Unidad Huichapan) (Unidad Monterrey) (Unidad Torreón) (Unidad Valles) CEMENTOS PORTLAND MOCTEZUMA , S.A. CEMENTOS SINALOA , S .A. DE C.V. CEMENTOS TOLTECA, S.A. DE C .V. (Planta Atoton ilco) (Planta Zapotiltic) CEMENTOS VERACRUZ, S.A .
CEMENTOS MEXICANOS, S.A. DIVISION CONCRETO CONCRETOS APASCO, S.A. CONCRETOS BAL. S.A . COOCRET05 METROPOLITANOS, SA CONCRETOS PRECOLAOOS, S.A . CONCRETOS PREMEZCLAOOS DE CHIHUAHUA, S.A. DE C.V. LATINOAMERICANA DE CONCRETOS , S.A
LConcreto Arquitectónico colado en obra ACI 303
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Concreto Arquitectónico colado en obra ACI 303 . DU. AZCAPOTZALCO
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INSTITUTO MEXICANO DEL CEMENTO Y DEL CONCRETO, A. C.
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CONCRETO ARQUITECTONICO COLADO EN OBRAS ACI303 Tírulo origino! en inglés: Gulde to Cast·ln-Piace Ardtltectural Concrete Practlce. ACI303R-74 (Revhed 1982)
e 1974, 1988, American Concrete lnstltute e 1992, lnstltut;o Mexicano del Cmento y del Concreto, A.C • •
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CONCRETO AROUITECTONICO Producción cditoriol: Arq. Heradlo Esqueda Huldobro lng. Ra61 Huerta Martfnez
COLADO EN OBRA Comité ACI 303
Este libro fue publicado originalmente en inglés. Por lo tanto, ruando existan dudas respecto de olgún significado preciso, debeñ tomane en cuenta la venión en inglés. En esta publicación se respetan escrupuloumente lu ideu, puntos de vista y especificaciones que presenta. Por lo tanto el lnstiruto Mexicano del Cemento y del Concreto, A.C. no asume responsabilidad alguna (incluyendo, pero no limitando, la que se derive de riesgos, calidad de materioles, métodos constructivos, etc.) por la aplicación de los principios o procedimientos de este volumen. Todos los derechos reservados incluyendo los derechos de reproducción y uso de cualesquier forma o medio, incluyendo el fotocopiado por cualquier proceso fOtográfico, o por medio de dispositivo mecmico o electrónico, de impresión, escrito u oro!, o grabación para reproducción audio o visuol o para el uso en cuolquier sistema o dispositivo de olmaoenomiento y recuperación de la información, a menos que exista permiso escrito obtenid()d~ ~los p~i~~rios del C~right, .' La presentación y dlspc1Jsk16n' en conjunto del CONCRETO ·ARQVITECTONICO COLADO EN OBRA 1011 propiedad del editor. Ninguna parte de esta obra puede ser reproducida o transmitida, mediante nlnpa sistema o método, electrónico o meánlco (Incluyendo el fotocopiado, la grabación o cualquier sistema de almacenamiento y recuperadón de lnfonnaclón), sin consentimiento por escrito del editor.
Derechos reservados:
e 1992 Instituto Mexicano del Cemento y del Concreto, A.C. Av. Insurgentes Sur 1846, Col. Florida, Mézico 1 D.F. C.P. 01030 '
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Miembro de la Cimara Nacional de la Industria Editorial. 10S2 Primera reimpresión: 1992.
Impreso en Múleo
ISBN 968-464-046-3
Presidente J. A. Dobrowolski
Rodolfo C. Avitia Robert C. Bates Eugene H. Boeke, Jr. Knox R. Burchett R. Duane Conner Sidney Freedman Donald E. Hoeffel Allan R. Kenney
Albert Litvin J. R. Moran Austin H. Morgan Jr. Herman G. Protze Thomas J. Reading James -E. Stanners Claude B. Trusty William F. Wescott
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CONTENIDO
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lntroc:lucci6n Capítulo 1: Disefto arquitectónico '· 1. 1 1.2 . !
1.3 1.4 1.5
Caracterfsticas arquitectónicas Diseño arquitectónico Recubrimientos Salladores de juntas Especificaciones
Capítulo 2: Consideraciones estructurales 2. 1 2.2
2.3 2.4
Descascaramiento Deflexiones Agrietamiento Juntas
13 ·~
13 15
\ • . 20 ; . 20 20
25 25 25 26 27 27 28
28 Caprtulo 3: Cimbras 3. 1
3.2 3.3 3.4
Aspectos generales Materiales Econom(a Precisión en el cimbrado
31 . 31 31 35
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3.5 3.6
Juntas de la cimbra Texturas y patrones 3.7 Accesorios para la cimbra 3.8 Recubrimientos o selladores para la cimbra 3.9 Agentes descimbrantes 3. 10 Descimbrado Capítulo 4: Acero de refuerzo 4. 1 4.2 4.3 4.4
Ubicación Silletas, espaciadores y travesaños Alambre de amarre Refuerzo galvanizado
Capítulo 5: Materiales para el concreto y proporcionamiento de mezclas
11 1r1 :1·
5. 1 5.2
5.3
Aspectos generales Materiales Proporcionamiento
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37 39 41
43 48
Capítulo 6: Colado y consolidación 6.1 6.2
Transporte y colado Consolidación
Capítulo 7: Curado l. 1
7.2 7.3 7.4 7.5
Aspectos generales Curado en la cimbra Curado húmedo Curado con membrana Curado en clima cálido
Capítulo 8: Superficies arquitectónicas tratadas 8. 1 8.2
8.3 8.4 8.5
Aditivos retardantes Chorro de agua a alta presión Lavado ácido Sopleteado con arena Acabado con herramientas u otros tratamientos mecánicos
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52 52 52 53 53 53 58 59 59 60
63 63 63 63 64 64 65 66
66 67 67 69
Capítulo 9: Acabado y limpieza final
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Aspectos generales Orificios de amarres Reparación de defectos Desmanchado Recubrimiento transparente
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9.1 9.2
9.3 9.4 9.5
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Capítulo 10: Supervisión y control de calidad 10.1 10.2 10.3 10.4 10.5
Aspectos generales Calificación del supervisor y del laboratorio Control de calidad Materiales Aceptación definitiva
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72 73 73
Capítulo 11: Normas y documentos del ACI citados en este informe 11. 1 Normas e informes del AC 1 11.2 Normas de la ASTM 11.3 Referencias
Terminología Técnica
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75 75 75 77
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INT~ODUCCION
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Este informe presenta recomendaciones generales para la fabricación de concreto arquitectónico colado en obra. Aunque algunos problemas, como la causa del alveolado, requieren investigación adicional, existe una necesidad imperiosa de información sobre construcción. En esta obra se recomiendan diversos procedimientos para determinar los requisitos iniciales de los arquitectos, el contratista y el supervisor. Se indican las áreas problema que requieren atención especial y se analizan los med ios para la prevención o corrección de los defectos. Asimismo, se presentan tratamientos específicos para las superficies y técnicas especiales de cimbrado. El informe no resuelve todos los problemas asociados con el concreto arquitectónico, pero propone maneras y medios de ayuda para el proyectista, el supervisor, el proveedor de concreto premezclado y el contratista . A lo largo del texto se ci tan otros reglamentos aplicables, as( como especificaciones y recomendaciones, y se incluyen en la sección de conclusiones.
Este informe presenta recomendaciones para la producción de concreto arquitectónico colado en obra . Se hace un examen de la importancia de las especificaciones para materiales, cimbra, colado del concreto. curado , tratamiento adicional , supervisión, y el efecto de todos estos factores en el producto terminado . El informe trata principalmente de los requisitos para concreto arquitectónico de características normales y superiores a las normales descritas en las normas del ACI existentes.
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INTRODUCCION
El concreto arquitectónico, como aquí se analiza, es concreto que está expuesto como superficie interior o exterior en la estructura terminada, contribuye en forma determinante a su aspecto visual y está específicamente designado como tal en los planos y especificaciones del contrato (cfr. figura 1).
copítulo1
Diseño . ' . orqu1tecton1co
1.1 Características arquitectónicas
1.1.1 Criterios generales de aceptación: Las superficies de concreto arquitectónicamente aceptables .deben tener un aspecto agradable, con variaciones mínimas de color y de textura, y el menor número posible de defectos en la superficie al observarlas a una distancia de 6 m, u otra especificada. Fig. 1. Concreto arquitectónico empleado como camuflaje para las islas de extrae·
ción de petróleo cercanas a la costa de California en Long Beach (Johnson-Western Gunite, Co.)
1.1.2 Medición: Está fuera del objetivo de esta obra establecer reglas de medición precisas o definitivas. Sin embargo, dentro de cualquier elemento discreto o series de elementos similares de construcción, generalmente se espera y se requiere un elevado grado de uniformidad visual. Las variaciones en color y tono se minimizan mediante lo siguiente : a) Control apropiado de los componentes de las mezclas de concreto
y de la consistencia (cfr. secciones 5.2 y 5.3). b) Programas uniformes de entrega del concreto (cfr. sección 6.1 .1). e) Prácticas uniformes en la aplrcación del preparado que se reco-
mienda para las superficies de la cimbra, así como en la erección Y remoción de ésta (cfr . secciones de la 3 .8 a la 3.10.4) . d) Velocidad uniforme y métodos comprobados para el colado Y la
compactación del concreto (cfr. capítulo 6).
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DISEfilO ARQUITECTONICQ
CONCRETO ARQUttECTONICO
e) Programación del colado para eliminar las variaciones extremas de
las condiciones ambientales (cfr. sección 6.1.1). f) Métodos y procedimientos de curado adecuados y uniformes (cfr.
capítulo 7).
Lo más pequello posible, pero no menor de 25 mm
g) Operaciones de acabado oportunamente ejecutadas (capítulo 9) . Sección de escurrimiento A-A
1. 1.3 Acabados: Las superficies o texturas están agrupadas en dos clases generales: a) Superficies no tratadas, en las que el mortero es el principal com-
ponente visible y la textura es la que proporciona la superficie de la cimbra . b) Superficies que son tratadas en la obra mediante la remoción del
mortero superficial para exponer el agregado subyacente, ocultando total o parcialmente la textura impartida por la cimbra . En este informe no se incluyen los recubrimientos espesos ni los revo' ques que disimulan tanto el color como la textura.
Planta reflejada
Fig. 3. El colado por escurrimiento con conexión transversal en los extremos tiende a favorecer el escurrimiento libre de agua por todas las superficies, aún si la cabeza no está a nivel (25.4 mm).
1.2 Diseño arquitectónico 1.2.1 Criterios generales: Los criterios de diseño arquitectónico para lograr con más facilidad resultados aceptables deben comprender : Recubrimiento recomendable de - ·-Dispositivo de • aislamiento (opcional)
Varillas
--.Ranura (cuando se requiera)
de refuerzo~:· ·
a) Aislamiento o división de las superficies de concreto en áreas mo-
dulables por medio de la incorporación de patrones rústicos o de juntas o mediante el empleo de tableros. b) Planeación sistemática para integrar las juntas de construcción a
los requisitos estructurales y a las posibles secciones de colocación del concreto. e) Empleo de cimbra con superficie texturizada, de acabados textu-
rizados para concreto, o de otras características de relieve. Fig. 2. El espesor del recubrimiento suele ser el límite de las grietas por contracción. Los filetes ·horizontales deben ser suficientemente profundos para permitir que la humedad escurra hacia abajo y escape (25 mm).
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d) Eliminación de superficies de concreto muy extensas, uniformes e
ininterrumpidas.
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DISEÑO AROUITECTONICO
CONCRETO AROUITECTONICO
1.2.2 Detalles del diseño arquitectónico:
a) Los listones metálicos, y otros de rigidez similar, deben tener un
a) Pueden obtenerse esquinas arquitectónicas en ángulo agudo o en ángulo recto, pero la cimbra debe detallarse para facilitar el descimbrado sin dañar el concreto y para protegerlo contra el deterioro durante y después de la construcción .
b) El ancho de los listones biselados de madera debe ser al menos igual a su espesor .
ancho mínimo de 20 mm (3/4 pulgada).
b) Cuando las consideraciones estéticas lo permitan. las esquinas exte-
riores deben ser protegidas mediante la inserción de 1istones de chaflán en las esquinas interiores de la cimbra . Estos listones deben tener en su superficie la misma textura que las cimbras adyacentes y deben estar empalmados sólo en las juntas de concreto. Los listones de chaflán de madera deben tener un ancho mínimo de superficie de 25 mm (1 pulgada) . También existen cimbras de esquina, de plástico o de metal . Los listones de chaflán deben sujetarse segura y firmemente a las cimbras, a intervalos cortos y uniformes. e) Las juntas de aislamiento del área pueden estar remetidas en la super-
ficie del concreto mediante la aplicación de tiras adosadas a la superficie de la cimbra. 1. Los espesores recomendados para las juntas son : a) En el caso de pequeñas ranuras biseladas o de patrón : 20 mm
(3/4 pulgada) . b) Para juntas de control y divisiones de tablero : 40 mm ( 1 1/2 pulgada) .
2. Las tiras adosadas deben tener un bisel no menor que 15 grados para facilitar su remoción, y deben estar profundamente cortadas con sierra en su lado posterior (lado de la cimbra). (El corte se define como un pequeño ángulo o ahusamiento en la cimbra para superficies con cimbra remetida, el cual facilita su liberación al descimbrar .) (Cfr. figura 2.)
Fig. 4. Cuando se ha dispuesto un declive, no se construyan superficies horizontales
en las que se acumulen los sólidos acarreados por el aire.
3. En los criterios para empalme y sujeción de listones de junta se requiere que los ajustes sean precisos, que todas las juntas se hagan en función de la impermeabilidad del mortero, que el material no se expanda por absorción de humedad y que todos los agujeros de clavos sean exactos.
4. La sección transversal de los listones biselados debe ser uniforme y tener resistencia suficiente para mantener la alineación durante las operaciones de cimbrado y colado del concreto.
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5. Las intersecciones de las tiras adosadas deben estar cortadas a escuadra o rebajadas y ajustadas con precisión.
6. Las tiras adosadas pueden colocarse de manera que cubran las juntas de la cimbra.
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DISEIQO ARQUITECTONICO
d) El movimiento descendente del agua sobre superficies verticales debe ser interrumpido en cada saliente horizontal o angular, y debe favorecerse el drenaje mediante goterones en los bordes del plafón. Estos deben estar situados lo más cerca posible de la su perficie externa, pero no a menos de 25 mm (1 pulgada) de la superficie acabada (cfr. figuras 2 y 3).
Fig. 6. Una ligera pendiente hacia arriba favorecerá el libre escurrimiento del agua de lluvia cuando no se emplee ningún tipo de desagüe.
Superficies con agregado expuesto o deterioradas
Superficies lisas o cepilladas
Fig. 5. Sugerencias para el detallado que promueven la autolimpieza favoreciendo el flujo de agua hacia abajo.
e) Los sólidos acarreados por el aire, que tienden a precipitarse y a
acumularse sobre las superficies horizontales, deben ser conti nuamente expulsados favoreciendo la liberación de contaminantes con ayuda de la gravedad . Los antepechos deben tener un ligero declive, y las superficies superiores de las cavidades deben tener una pendiente hacia arriba de la horizontal. Dichas pendientes pueden variar desde 1 :12 para superficies lisas, hasta 1:1 para superficies texturizadas (cfr. figuras 4, 5 y 6) .
18
f) El proyecto arquitectónico debe proveer en las superficies superio-
res o de desgaste con detalles que sobresalgan. En los parapetos el declive debe estar lejos del frente. Deben evitarse salientes horizontales en las cavidades verticales, así como el empleo de texturas y de superficies horizontales.
1.2.3 Combinación con concreto prefabricado: El concreto arquitectó· nico colado en obra y los elementos prefabricados pueden combinarse con buenos resultados de las dos maneras siguientes, las cuales requieren minuciosa atención por parte del propietario, del arquitecto, del contratista y del supervisor. a) El color y la textura se pueden igualar bastante bien precolando
los elementos prefabricados en la obra al mismo tiempo que se lleva al cabo el trabajo de colado en obra, utilizando los mismos
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DISEAO ARQUITECTONICO
CONCRETO ARQUITECTONICO
materiales, técnicas de cimbrado y curado para ambos tipos de concreto. b) El diseño debe tomar en cuenta las posibles diferencias en colores y texturas entre el concreto prefabricado fuera de la obra ~ los elementos arquitectónicos colados en obra. Si se hace un esfuerzo coordinado se puede lograr bastante igualdad en color y textura.
1.3 Recubrimientos 1.3.1 Propósito: La conservación del color y de la textura originales puede prolongarse mediante la aplicación de recubrimientos líquidos transparentes, que reduzcan la absorción de humedad de la superficie y las consecuentes manchas por el intemperismo. En la referencia 4 pueden encontrarse los resultados de las investigaciones y recomendaciones más recientes para su uso . Los recubrimientos pigmentados que no sean pinturas ni tintes también pueden aplicarse en aquellas superficies en las que se desee alterar el color natural del concreto, sin modificar la textura. Los recubrimientos pigmentados deben estar garantizados por el fabricante contra cambios de color después de la exposición.
1.4 Selladores de juntas El paso de la humedad a través de las juntas se debe impedir con eficacia mediante el rellenado con selladores de juntas, como se recomienda en la norma ACI 504R. Por razones arquitectónicas, los colores y las formas deben armonizar con las superficies adyacentes y al mismo tiempo ser a prueba de manchas. Cualquier recubrimiento transparente que se use debe ser compatible con el sellador de juntas.
1.5 Especificaciones 1.5.1 Aspectos generales: Las especificaciones suelen ser de uno de los tipos siguientes o una combinación de ambos. a) Comportamiento: La calidad del producto terminado está especifi -
cada . En este caso la responsabilidad total recae sobre el contratista. Pueden sugerirse métodos recomendados. b) Prescripción: Se especifican métodos, materiales y procedimientos detallados. La mayoría de los proyectos de agregado expuesto son una combinación de ambos, en la que se especifican las proporciones del agregado; la marca del cemento y la frecuencia m (nima de vibrado, para asegurar hasta cierto punto el éxito sin especificar métodos reales de construcción .
Fig. 7. Modelo de preconstrucci6n de tamaf'lo real.
1:5.2. Muestra de referencia de diseño: Los requisitos de calidad yapanencla de la superficie deben referirse, para fines de cotización, a una muestra o muestras reales que exhiban las superficies, colores y texturas deseadas, preparadas bajo la dirección del arquitecto y etiquetadas como muestras de referencia de diseño. Una muestra de tamaño m (nimo de 45 cm x 45 cm, y 5 cm de espesor proporciona un área suficiente para la exposición y el espesor necesario para permitir el martelinado de la superficie y, sin embargo, sigue siendo de fácil manejo. La muestra debe colarse, vertical u horizontalmente, de manera similar a la posición en la que se colocará el concreto definitivo. Estas muestras de muros u otros elementos representativos de la construcción deben estar disponibles para la inspección y el examen por
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parte de los posibles concursantes. Las muestras deben ser validadas por escrito tanto por el propietario como por el arquitecto o el ingenie· ro, a fin de que tengan el mismo estado legal que los documentos del contrato. En casos especiales, tales como ampliaciones de un edificio o estruc· tura adicionales dentro de un grupo o complejo ya existente, es acepta ble utilizar como referencia un edificio ya construido que contenga elementos de la calidad y el aspecto deseados. En general, la referencia a edificios no adyacentes no es recomendable. 1.5.3 Conferencia previa a la cotización: Debe celebrarse una conferencia previa a la cotización entre el arquitecto, el ingeniero y los contratistas que sean posibles concursantes. Durante esta conferencia pueden explicarse y aclararse las expectativas y requisitos especiales. Al mismo tiempo, los contratistas tendrán la oportunidad de señalar cualesquiera aspectos de las especificaciones que hagan imposible lograr el efecto deseado.
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DISEIIIO AROUITECTONICO
table en el color y textura, que se empleará cuando sea necesario un trabajo de reparación. Al evaluar esta área experimentalmente reparada, debe recordarse que la reparación debe tener la edad suficiente para proporcionar un indicio real de su color. Las reparaciones en el modelo deben tener al menos 1 mes de edad antes de poder juzgar si son aceptables o no. Para apresurar la construcción del proyecto, debe hacerse un mínimo de cinco variaciones de color de la mezcla para seleccionar el tono que se parezca más al de la construcción real. El tiempo y el dinero utilizados para perfeccionar un procedimiento de reparación pueden representar un ahorro importante en el resultado final del proyecto. Cuando sea factible el colado del concreto arquitectónico, el tratamiento y los procedimientos pueden evaluarse sobre las partes de la estructura que a la postre quedarán ocultas, como son los muros de los sótanos.
1.5.4 Modelo a escala de preconstrucci6n. El modelo de preconstrucción de proporciones a escala se define como una muestra de tama ño natural (cfr. figura 7) de la construcción de concreto arquitectónico en la obra, presentada por el contratista y hecha con el equipo, los materiales y los procedimientos de construcción propuestos. Debe obtenerse de los especificadores la aprobación escrita del producto terminado antes de comenzar la estructura principal. El modelo de preconstrucción suele ser construido en el sitio de la obra por el contratista que obtuvo el contrato, antes de comenzar la parte arquitectónica de la obra principal. En obras excepcionalmente grandes puede construirse otro modelo de preconstrucción, bajo un contrato especial, para determinar la factibilidad de uso de los diversos materiales, tratamientos y procedimientos, antes de redactar las especi· ficaciones arquitectónicas particulares del proyecto (cfr . figura 8). La altura y el ancho totales del modelo serán tales que permitan que la demostración de la construcción de pisos, columnas y muros sea completamente evidente. Con el fin de incorporar las juntas, el refuerzo y los accesorios especificados, las dimensiones unitarias de los elemen tos del modelo se hacen a escala máxima . Todos los materiales de construccón empleados en el modelo deberán ser los que se planea emplear durante la construcción real del proyecto. El modeo debe incluir un área reparada para determinar con anticipación una correspondencia acep-
22
concentrainadecuadamovimientos
Fig. B. Modelo de J. Blue Cross-Biue Shieln
J requiere una investiga. vigas o cerramientos que ~o . La contraflecha deseada Jxión de la estructura termi.eden exigi r que el ingeniero J las normalmente aceptables. aflecha adicional para evitar la
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capítulo 2
Consideraciones estructurales
Para producir una estructura capaz de soportar cargas de servicio y es fuerzas sin agrietamiento, descascaramiento o deflexión excesiva que puedan desvirtuar el aspecto arquitectónico de la estructura, Los diseños estructural y arquitectónico deben funcionar en forma armónica . '•
2.1 Descascaramiento El descascaramiento de las estructuras es causado por cargas concentradas muy elevadas, por lo general en las juntas que han sido inadecuadamente diseñadas o construidas, por lo que no permiten movimientos normales lineales o de rotación.
2.2 Oeflexiones La aplicación del diseño por resistencia última requiere una investigación estricta de las deflexiones indeseables en vigas o cerramientos que están expuestos como concreto arquitectónico. La contraflecha deseada debe especificarse para compensar la deflexión de la estructura terminada. Los requisitos arquitectónicos pueden exigir que el ingeniero diseñe para deflex iones menores que las normalmente aceptables. También pueden requerir una contraf lecha adicional para evitar la apariencia de pandeo en los claros largos.
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Los factores que influyen en el agrietamiento del concreto son: a) Las cargas (de gravedad o laterales) que producen tensión, cortante o torsión en los elementos. b) La restricción de la contracción por secado. e) La fluencia . d) Los esfuerzos térmicos (axiales o de flexión). e) El asentamiento de la cimentación.
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CONSIDERACIONES ESTRUCTURALES
CONCRETO AROUITECTONICO
2.3 Agrietamiento
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El agrietamiento puede reducirse mediante: a) Postensado (el acortamiento axial resultante y, tal vez, la rotación pueden requerir atención en los apoyos o en las juntas). b) Suministro de juntas de aligeramiento de esfuerzos. e) Limitación del esfuerzo de tensión flexionante en el refuerzo (máximo recomendado, Z = 31 250, ecuación 10.4 del Reglamento ACI 318). d) Distribución apropiada del refuerzo por flexión (Reglamento ACI 318R) . e) Empleo de materiales especiales, tales como cementos compensadores de contracción y agregados con características de baja contracción, o bien dosificaciones seleccionadas de estos materiales.22
2.4 Juntas Las juntas de construcción son necesarias para dividir la estructura en segmentos que puedan construirse de manera lógica y eficaz. A menudo se requieren juntas de control en muros y pisos para regular y localizar agrietamientos y separación debidos a cambios de volumen. Las juntas de aislamiento se utilizan en los pisos para separarlos de los muros, las columnas u otros elementos estructurales que ofrecen restricción al movimiento. Los listones biselados (cfr. figura 9) son el método más sencillo y práctico para tratar arquitectónicamente estas juntas cuando se unen superficies en el mismo plano . [Sin embargo, reducen tanto el tamaño efectivo de los elementos como el recubrimiento sobre el acero de refuerzo . Debe proveerse recubrimiento adicional que compense esta falla (cfr. figura 2).] Cuando la estructura es grande o tiene cambios drásticos en masa o exposición , debe considerarse su división en unidades más pequeñas o aisladas mediante la separación real o las juntas de expansión. Fig. 9. Hendiduras utilizadas para romper una gran extensión de concreto.
26
2.5 Vigas y losas El diseño estructural y arquitectónico de vigas y losas requiere de una consideración muy cuidadosa. ya que todos los factores que producen tensión en el concreto pueden ser sobre partes del elemento.
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La profundidad de los listones debe mantenerse en el mínimo recomendado arriba y abajo de las vigas en regiones de tensión flexionante. Cuando el recubrimiento normal de concreto sobre el acero se incrementa en exceso por la profundidad de los listones biselados, el ancho de cualquier grieta que ocurra en la zona de tensión flexionante tam bién se incrementará (Reglamento ACI 318R) . El sopleteado con arena acentúa el ancho de dichas grietas debido a que redondea el borde de éstas, especialmente en las partes inferiores de las vigas y losas . Las juntas que tienen la función de permitir movimientos sustanciales axiales y/o de rotación deben diseñarse y detallarse para impedir el descascaramiento, y la filtración si están expuestas a la intemperie . 2.6 Columnas
Las columnas de concreto arquitectónico no suelen tener los elevados esfuerzos de tensión que se presentan en las vigas. Las dimensiones laterales por lo general son pequeñas y existe menos tendencia al agrietamiento vertical. Las pequeñas dimensiones laterales también permiten el colado rápido del concreto, lo que tiende a eliminar algunos de los problemas asociados con el colado lento del concreto. 2.7 Muros
Un muro típico es largo y delgado, y puede ser alto. En general se encuentra en compresión vertical, y el agrietamiento horizontal no suele ser problema. El agrietamiento más común en muros por lo regular es vertical o casi vertical. Puesto que los muros a menudo tienen menores esfuerzos axiales o de flexión, el porcentaje de refuerzo es bajo, tanto vertical como horizontalmente. La causa principal de las grietas vertica les en los muros es la tensión axial debida a las restricciones que impone la contracción por secado y/o a los esfuerzos por temperatura.
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CONSIDERACIONES ESTRUCTURALES
adicional para planear la operación de construcción. Las juntas verticales de construcción, con 1istones biselados. pueden detallar·se como para dar cabida a los movimientos de cambio de volumen y para reducir la extensión horizontal de la operación de colado. Esto acelera la velocidad vertical del colado que, en especial en clima cálido, elimina o hace remediables los problemas asociados con las manchas de la cimbra, las juntas frías, la caída libre y las líneas de colado. (Las manchas en las cimbras se deben a escurrimiento accidental de mortero que se seca antes de vaciar el concreto, lo que causa una superficie no uniforme que afecta el aspecto arquitectónico.) Debe tomarse en cuenta el tamaño del tablero de la cimbra al planear la ubicación de las juntas. Un método efectivo para el control del agrietamiento vertical es disponer otras juntas de control , ya sea mediante el empleo de juntas de construcción aprobadas a no más de 6 metros (26 pies) de centro a centro o mediante la colocación de listones biselados profundos y angostos (de 1.5 veces el tamaño máximo de agregado) en ambas caras del muro para inducir una grieta en este punto. El tamaño máximo de refuerzo que atraviese por cualquier tipo de junta no debe ser mayor de 1/2 del refuerzo horizontal en otra parte del muro . El refuerzo horizontal en muros de concreto arquitectónico debe ser de por lo menos 1.5 veces el mínimo que estipula el Reglamento ACI 318, con el objeto de minimizar el ancho de las grietas que puedan ocurrir. Las aberturas en los muros inducen grietas desde sus esquinas. En muchos casos es posible colocar una junta de control arriba y abajo de las aberturas para ventanas y de las vigas perimetrales. Cuando el refuerzo horizontal es interrumpido por una abertura, debe colocarse acero adicional equivalente al eliminado por la interrupción, a la mitad de la abertura, arriba y abajo, con una extensión mínima de 1.5 veces la longitud de desarrollo prolongado más allá de dicha abertura .
Además de suministrar juntas de construcción en la parte inferior de las vigas y en la parte superior de los pisos, deben proporcionarse otras juntas donde sea necesario para la construcción, según lo decidan el contratista y el proyectista . Dichas juntas deben disimularse, rehundirse o destacarse. Asimismo, se debenconsiderarposibles juntas horizontales de control en las partes inferior y superior de las aberturas en muros normales. y a alturas intermedias en muros altos. Las juntas de construcción verticales pueden ser necesarias en muros que están a la mitad del claro de entrepaños en áreas grandes del edificio . Un enfoque seguro sería disponer hendiduras verticales en los muros que están a la mitad del claro en todos los entrepaños, esto proporcionaría al contratista libertad
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capítulo 3
Cimbras
3.1 Aspectos generales La selección de cimbras y materiales de cimbrado para llevar a cabo una tarea determinada suele estar limitada por los parámetros establecidos por el arquitecto en los planos, las especificaciones, las muestras y los modelos. Los arquitectos que establezcan dichos parámetros deben considerar la estética de la masa y relacionarla con los materiales utilizados. Las cimbras especificadas y el tratamiento de la superficie adquieren vital importancia para lograr el éxito en un proyecto cuando se emplean con fines arquitectónicos (cfr. figura 10). Otros factores necesarios son la inventiva, los conocimientos y la capacidad del contratista para interpretar los parámetros y seleccionar el sistema con el que mejor se logre el resultado deseado dentro del presupuesto del propietario. Puede encontrarse información más detallada sobre cimbras en la publicación especial 4, del AC 1, Formwork forConcrete, y en el informe de la PCA, Forms for Architectural Concrete.
3.2 Materiales Existe una variedad casi ilimitada de materiales útiles para las cimbras y/o forros o cubiertas para cimbras. Entre estos se incluyen la .IJEI~era, el triplay, el metal (aluminio, acero, magnesio), el plástico (reforiado
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color más oscuro en la superficie. Las sustancias orgánicas en la madera pueden dar como resultado superficies de concreto de color más oscuro y, algunas veces, pueden causar empolvamiento. Los agentes descimbrantes no corrigen estos defeetos. Con cada uso de la cimbra, el efecto de oscurecimiento de la madera sobre la superficie del conCreto va.disminuyéndo. cüañi:io la ciinbrá "se ha utilizado varias veces, puede esperarse una variación considerable en el color de la superficie de concreto, desde el primero hasta el último u"so~
Para lograr un color uniforme en la superficie es aconsejable obtener toda la madera para la cimbra de la misma fuente de aprovisionamiento, y emplear un recubrimiento o sellador de cimbra (cfr. sección 3.8.2). ~_uando se desean variaciones de color controladas, puede lograrse utilizando madera de distintas fuentes .
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3.2.2 Triplay: _puede comprarse triplay tratado que proporciona una
Fig. 10. Cimbra empleada para proporcionar depresiones que rompan la monotonla
superficie uniforme y casi impermeable. Cuando se desea transferir _@_yeta d~_!a_!!la_gera . al concreto, debe evitarse el empleo de recubrimientos impermeabilizantes. El sopleteado con arena sobre la superficie del triJ?!~Y pr_?por_cionará una textura de fibra rugosa al concreto . .
en una gran extensión de concreto.
3.2.3 Acero: Las superficies de acero son impermeables y proporcionan y sin reforzar). los moldes desechables de yeso y los forros de hule. Cada uno de estos materiales tiene sus ventajas y también sus limitaciones.
3.2.1 Madera: La madera es un material para cimbras que se puede
utilizar con mucha-fadl ldaéi. qÜe puede te-ner una sup~rficie lisa, _o puede estar aserrada con acabado n..igo~o o sopleteada con arena para transmitir texturas distintivas a la superficie del concreto. Las características de descimbrado de la madera dependerán de la clase de madera, del tiempo y las condiciones de exposición durante su almacenamiento, as( como de otros factores. Las cimbras de madera pueden alterar el color de la s~,Jperficie del concreto descimbrado a través de variaciones en la absorción de las diferentes partes de la tabla, en particular entre los anillos de primavera y los de verano .lfea~'i>Srtes más permeables absorberán más agua del concreto fresco y reducirán la relación agua/cemento que produce un .
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un color uniforme al concreto. El revestimiento de acero debe ser. lo bastante grueso para soportar la carga entre sus elementos de apoyo, con el fin de mantener las deflexiones dentro de los 1ímites aceptables. Se recomienda el uso de agentes separadores que contengan algún inhibidor de corrosión, para reducir la posibilidad de que aparezcan manchas. Cuando se va a colar cemento portland blanco o de color claro, el revestimiento de acero debe someterse a limpieza con ácido a fin de eliminar la escama de laminación y, así, evitar las manchas. El pavonado sobre ·el material soldado ha sido eficaz para evitar las manchas en superficies de diferentes características. La cimbra de acero galvanizado puede causar adherencia del concreto y, -por lo tanto, su uso debe evitarse.
3.2.4 Aluminio y magnesio: Las aleaciones de aluminio y de magnesio pueden emplearse con éxito cuando son compatibles con el concreto. . No existe ningun método estándar de prueba para determinar dicha compatibilidad .. Los antecedentes de uso de estos materiales con la ··· misma mez.cla de concr~o. la misma cim.bra .e "iguales condiciones de curado, sao. ~1 mejor illdicad~ ,que se conoce de la compatibilidad.
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3.2.5 Plásticos: Los plásticos desempeñan un papel cada vez más impar-.. tante en la práctica del cimbrado del concreto arquitectónico gracias a su superficie impermeable y su capacidad para ser moldeados con cual quier patrón o textura; no causan la decoloraci@ que es tan común con la mayoría de los materiales para cimbra del tipo absorbente, El empleo de materiales lisos para el cimbrado puede dar como resultado un co lor disparejo conocido como transparencia del agregado. Los materiales plásticos para cimbras se emplean para obtener superficies brillantes de concreto, que deben tratarse con precaución pues, expuestas a la intemperie, en seguida pierden parte de su brillo debido a los efectos de humedecimiento y secado, así como de congelación y descongelación. Los plásticos pueden ser tanto reforzados como no reforz9ggs. ·- -· . . · -···· a) Los plásticos reforzados contienen fibra de vidrio en diversas formas; para incrementar la resistencia a-· la flexión de los materiales resinosos. Estos plásticos han tenido considerable aceptación en "Cimbras especiales para concreto arquitectónico . .Qebe emplearse la reslna apropiada en la superficie, a fin de asegurar un buen comportamiento durante un número razonable de usos.
A menos que se empleen fibras de vidrio resistehtes a los álcalis, puede preverse su deterioro ·cuando ·estén e_n ·contacto g_on. el·con ~ creta.' El mantenimiehto del recubrimientQ de resina es obligatorio paracoñseriiar l3'uniformidad de la superficie. Esto puede lograrse mediante una limpieza cuidadosa, empleo de compuestos separa dores o retoque ocasional de la superficie. b) Los plásticos no reforzadqs pu.eden, obtenerse en forma de hojas con superficies lisas o texturizadas. Los patrones lig~ramente 'teXtürízad()$ ' se Úansfier'én al conCreto y cambian las característi .~ cas de una superfici~ Jisa_.,.Las hojas de plástico necesitan un apoyo apropiado para resistir la presión del concreto. Los plásticos no reforzados se emp!~an~ por_ lo general como forrós'c6n un . si~tema '""de cimbras dise~ado para ajustarse a to'dos los requisitos estructurales de contención del concreto . El plástico se emplea sólo para ·cambiar las características de la superficie.
e) La espuma preformada puede utilizarse como cimbra para cavidades. Los casetones de espuma preformada se cortan con facilidad - al tamaño deseado, se fijan sin problemas a la cimbra y gracias a su bajo costo no es necesario recuperarlos. La espuma plástica se em plea también como refuerzo · para los forros de plástico grueso para cimbras, formados al vacío, en lugares donde la presión del concreto podría cauSar deformación en la cimbra para cavidades que no está apoyada.
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3.2.6 Superficies de cimbra impermeables o absorbentes: El proyectistad..§b.e..tomaum..consideración el efecto de las superficies de cimbra im-
per:.!!Jilal?.l.~s y absorEieñtes~éaaa uña- aeJa-süs-prop~l~<fran-er1sttcas
part.iculares. La superficie de cimbra impermeable suelé dar cómo ·resul =tado un color más cl.aro y un aspecto más uniforme. Algl!!lQS ejemplos de superficies de cimbra impermeables son· el ace.ro, ·el plástico, el l [ iplay de altá" densidad ·s.uperpuesto, 'así como otros ''ma'teriales 'con' aplicación de recubrimientos . Las cimbras y los forros qué tienen un contenido de humedad por debajo de su punto de saturación, absorberán agua del concreto plástico y darán un color más oscuro a la superficie. El color variará según la capacidad de absorción de la cimbra . Por ejemplo, el concreto co lado junto a la madera será más oscuro a lo largo de los granos de crecimiento de la primavera y más claro cuando se cuele contiguo a los granos de crecimiento del verano. Los agentes separadores no· solucionan este problema; el método más efectivo para evitar dificultades de este tipo es sellar la superficie de la madera (cfr. sección 3.8) . 3.2.7 Moldes desechables de yeso: Para el diseño especial de naturaleza compleja y detallada pueden haéerse moldes de yeso. El concreto s~ cü'elá sobre estos moldes y, después, se rompe el yeso y se retira de la pared de concreto terminada, _Es obvio que los moldes de un solo uso son relativamente costosos y debeii' empléarse sólo para ·Lm cimbradoCJUe no se tenga que repetir, o cuando no ·es posible cimbrar formas complicadas mediante métodos más comunes. Con -los moldes desechab_l_es d~ yeso debe emplearse un antiadherente efectiv.:>.:_J . ~ - ·-·-
3.3 Economía Al analizar los costos de la cimbra, deben examinarse por separado cuatro elementos :
1. El costo de los materiales para la cimbra.
2. El costo de la erección de la cimbra. 3. El costo del descimbrado. 4. Las consideraciones especiales para cumplir con los requisitos de Seguridad Ocupacional y Administración Sanitaria, referentes al andamiaje y a otros aspectos. Cuando no se fijan por separado dichos costos, es difícil para los proyectistas determinar en qué forma afecta la reutilización de la cimbra al costo total . La reutilización de la cimbra influye sobremanera en el costo unitario de los materiales de cimbrado.
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3.4 Precisión en el cimbrado En general, las cimbras para uso arquitectónico deben ser diseñadas, construidas y conservadas de acuerdo con las recomendaciones de la norma ACI 347 y con los requisitos ¡:¡dicionales descritos más adelante. Debido a que los requisitos de colado y compactación pueden se·r más estrictos para el concreto arquitectónico, se requiere especial cuidado en cuanto a la elección del diseño de la cimbra, a fin de eliminar desplomes, salientes y otros defectos. 1
como una envoltura firme para contener el concreto plástico. Deben suministrarse elementos de apoyo adicionales además de los especificados por los requerimientos estructurales comunes, ·a fin de mantener el alineamiento requerido, ya sea recto o curvo, y el aspecto arquitectóni co deseado, cuando los esfuerzos de la cimbra se vuelven más elevados de lo normal debido a la vibración externa. Estas condiciones podrían exigir más amarres y largueros de los requeridos por la norma ACI 347. En la mayoría de los casos, las deflexiones de la cimbra regirán el diseño . Las deflexiones de revestimientos, remaches y largueros no mayores de 0.0025 del claro son aceptables para la mayoría de las cimbras de concreto arquitectónico. Cuando las consideraciones arquitectónicas, el trabajo adjunto, o los efectos especiales son críticos, pueden requerirse menores deflexiones en las cimbras. Cuando deban limitarse las deflexiones, los criterios de ubicación y de deflexión deben especificarse o anotarse en los planos para que el contratista sepa con anticipación qué cimbra se requiere.
3.4.2 Tolerancia: Las tolerancias permitidas en las normas ACI 347 y AC 1 117, suelen ser satisfactorias para concreto arquitectónico, y deben observarse a no ser que el arquitecto solicite específicamente tolerancias más estrechas para detalles particulares de la obra . En estos casos, las tolerancias hasta de la mitad de las que se indican en la norma ACI 347 son las más restrictivas que se pueden aplicar en la práctica . 3.5 Juntas de la cimbra
3.5:-fPrev(mción de eiéúrrimientos: Cuando se permite que el agua que con"tréne cemento se escurra de la cimbra, el resultado será una mancha en fa superficie. El defecto resultante se caracteriza por una superficie rica en agregados, diferente de las superficies adyacentes normales, compactas, y por un cambio de color. Puede presentar rayado, moteado o un aspecto más oscuro. que deriva de la menor disponibilidad de agua pa¡:a·ta hidratación.- t=sta condición rica en agregado penetra en la masa
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3.4.1 Contravientos y largueros: La cara de la cimbra debe diseñarse
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del concreto hasta una profundidad considerable, y se ha observado que la decoloración puede seguir siendo evidente aun después del tratamiento adicional de la s•Jperficie. La fuga de agua debe eliminarse en superficies en las que la uniformidad del color y la textura sean importantes. _ El concreto de bajo revenimiento reducirá la tendencia de la lechadá a escurrir~~ a través de pequeñas aberturas en la cimbra. Las juntas de la cimbra · pueden hacerse hasta cierto- punto a prueba dé escurrimiento de lechada si se moja la madera desde varias horas antes del colado, a fin de que se expanda, o bien cerrando las juntas mediante cimbras forradas con un material de revestimiento por separado, además de alternar las juntas de la cimbra con las de. la estructura mediante el empleo de empaques de hule comprimible, sensibles a la presión colocados entre las cimbras, y el calafateo de la superficie con refuerzo de tiras de madera. Las cimbras que requieran cintas de empaque u otros dispositivos de sellado en todas las juntas deben ser cuidadosamente especificadas.
Puede emplearse cinta sensible a la presión en la parte interior. de la cimbra cuando se planee una remoción importante de la superficie (como el sopleteado mediano con arena). Se debe tener cuidado de evitar el desplazamiento de la cinta o de los empaques durante las operaciones de colado, ya que esto daría como resultado defectos diHciles de eliminar. La aplicación con brocha de un adhesivo de goma sobre la cinta ha sido un medio eficaz para estabilizarla y evitar los movimientos. Las juntas encintadas deben supervisarse antes del colado para asegurarse de que la cinta no se ha movido. ·
3.5.2 Rebabas: Las rebabas son salientes delgadas de concreto endurecido que se proyectan desde la cara del muro. Aun cuando pueden desprenderse o pulirse al ras, por lo general se consideran indeseables porque la reparación produce un aspecto desigual de la superficie acabada y, tal vez , manchas debidas a la eflorescencia de las rebabas. En algu~ nos casos, las rebabas son requeridas por el proyectista para crear algún efecto específico de diseño ; este efecto puede lograrse forrando la cimbra con tablones, tablas o tiras de tri play colocadas a distancias específicas p al azar. Las rebabas pueden dejarse como un lomo pulido o de acabado rústico . Deben tomarse precauciones para evitar los escurrimientos entre el forro y la cimbra estructural, con el objeto de evitar las variaciones de color y textura .
3.6 Texturas y patrones
3.6.1 Marcas de la cimbra: Todas las cimbras tienen algunas caracterís-
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ticas que pueden transferirse como t extura o patrón a la superfi cie terminada. Entre ellas se incluyen las siguientes: a) Tamaño de la unidad del material de cimbrado o del tablero pre-
fabricado. b) Ancho de los tablones. e) Variaciones en las características de absorción del frente, que cam -
bian la relación agua/cemento del concreto en la superficie y, por consiguiente, el color del concreto. d) Configuraciones especiales del perímetro que se observan en los
tableros de tipo patentado . e) Veta de la madera. f) Aumento de la veta de la madera debido a la humedad. g) Marcado de número y tamaño.
h) Parches de triplay.
3.6.2 Forros para la cimbra: Se pueden obtener distintas texturas y patrones mediante un diseño específico que considere el empleo de forros en la cimbra. El empleo de forros es una práctica que suele proporcionar los resultados deseados en el muro terminado, porque la cara puede diseñarse por separado, lo que permite una elección del sistema de refuerzo de la cimbra . El método de sujeción de los forros para la cimbra debe ser estudiado para que se logre el efecto visual deseado . a) Pueden emplearse forros de madera para dar características de ta-
blones, veteado, listones biselados o de tablero estriado, cambiando la dirección de la veta o de los tablones en los tableros adyacentes. También pueden emplearse forros estriados de diversos materiales . b) Los forros de plástico sólido o de espuma plástica proporcionan una amplia variedad de tex turas y diseños para superficies con aca bados lisos o ligeramente granulosos., Ciertos plásticos pueden moldearse con calor en una amplia diversidad de diseños. Los forros de plástico deben estar firmemente sujetos a la cimbra de apoyo. Las porciones anchas de forros de plástico utilizadas para hacer superficies dentadas profundas en el concreto deben quedar . aseguradas entre la cimbra de apoyo y el forro .
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e) Los forros elastoméricos pueden considerarse para texturas con re-
lativamente poco espesor, y pueden adquirirse y usarse ya sea en forma de hojas o en formas sólidas obtenidas por extrusión . El elastómero debe someterse a pruebas de resistencia al deterioro producido por los aceites que suelen utilizarse como agentes de separación, y debe tener la rigidez suficiente para resistir la corrugación . El elastómero también debe ser probado en cuanto a la posibilidad de que manche el concreto . d) Los forros metálicos están disponibles en diversas texturas que pueden ser combinadas con diferentes tipos de sujetadores para lograr el efecto arquitectónico deseado. Las juntas del forro deben hacerse sobre los listones biselados o en ias esquinas de la cimbra, ya que es difícil evitar el escurrimiento en las juntas a tope. Deben llevarse a cabo investigaciones para determinar la posible ocurrencia de manchas debidas al material del forro o a sus sujetadores.
3.7 Accesorios para la cimbra
3.1.1 Amarres: a) Los amarres recomenaados para cimbras no deben dejar ningún
metal corrosivo a menos de 4 cm de distancia de la superficie
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terminada y, generalmente, se ubican dentro de uno de los siguien tes grupos:
1. Amarres de elementos simples y continuos para espesores espe-
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de sombra (cfr. figura 11). Los amarres de resorte (sin conos ni otros sellos especiales) no son los más adecuados para concreto arquitectónico, a menos que se desee un aspecto rústico, sin acabado.
cíficos de muros y características positivas de hendiduras.
3.1.2 Remoción de los amarres:
2. Amarres de pernos hembra en partes del muro donde se deja una pieza macho interior con rosca, y los dispositivos exteriores de sujeción se quitan y se vuelven a usar .
3. Amarres de perno macho donde los dispositivos exteriores de sujeción son reutilizables, con una unidad hembra con rosca, sacrificable, que se deja dentro del muro. b) Los requisitos de descimbrado y acabado tempranos pueden determinar el sistema de amarres de la cimbra.
b) Los amarres de resorte de acero inoxidable son los que presentan menos problemas de manchado y se cortan por lo menos 25 mm más adentro de la superficie terminada .
e) El espaciamiento de los amarres suele regirse por su resistencia, la resistencia de la cimbra, la velocidad de colado, la deflexión permisible y los requisitos arquitectónicos.
e) Los amarres con recubrimiento plástico deben romperse y sus extremos deben ser tratados para evitar las manchas que _produce la corrosión.
d) Los amarres están disponibles, por su resistencia, en diversas categorías. Las resistencias se eligen para igualar el diseño de la cimbra, el espaciamiento arquitectónico deseado y la velocidad de colado.
d) No debe permitirse el empleo de amarres de alambre torcido, ya que es casi imposible lograr una superficie que dure mucho tiempo sin manchas si no se cortan dentro del muro los extremos ahogados y se resanan después en un área más bien grande.
e) Cada tipo de amarre deja un agujero característico. Los amarres de resorte de alambre dejan agujeros pequeños, de aproximadamente 6 mm de diámetro y con profundidad nominal de 25 mm. A veces se disponen conos o cribas de madera o de plástico para expresiones arquitectónicas o cuando se requieren hendiduras más profundas, hasta de 50 mm . Los conos incrementan el diámetro del agujero hasta 25 mm y se emplean para reducir el escurrimiento de lechada en las partes en que el amarre pasa a través de la cimbra. Es esencial que se aprieten en forma adecuada. El agujero característico de los pernos hembra depende de la clase de.resistencia de los amarres, que tienen diámetros del orden de 20 a 40 mm . Los pernos macho requieren de un cono, por lo que existe un recubri miento de concreto cuando se dejan en el muro . Estos concu pueden ser de 25 a 50 mm de diámetro. Los amarres de tracción pueden ser de 1O a 40 mm de diámetro, y dejan un agujero de diámetro similar al de la varilla, que atraviesa por completo el muro . Todos los amarres mencionados anteriormente dejan agujeros redondos y relativamente limpios que después pueden parcharse al ras o con una ligera cavidad para dar un efecto arquitectónico
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a) Los amarres deben ser retirados lo más pronto posible después del descimbrado . Una vez que se lleva a cabo la remoción de la cimbra, los amarres sin recubrimiento o los que tienen tendencia a manchar deben romperse lo más pronto posible, y los extremos que quedan en el concreto deben tratarse para evitar las manchas de óxido .
e) Para reducir el descascaramiento, la remoción de los conos debe postergarse hasta que el concreto tenga la resistencia adecuada . Cuando se retiran los conos, el extremo del amarre debe recubrirse inmediatamente con mortero seco apisonado o tapar con taquetes estándar.
3.8 Recubrimientos o selladores para la cimbra 3.8.1 Función: Los recubrimientos o selladores para cimbras suelen aplicarse en forma 1íquida sobre las superficies de contacto, ya sea durante su manufactura o en campo , para uno o más de los siguientes fines : a) Principalmente para proteger y prolongar la vida útil de la parte
de la cimbra de madera o de triplay que estará en contacto con el concreto . b) Para evitar variaciones de color y empolvamiento de la superficie de concreto .
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para evitar la transferencia de patrones de grano que no estén especificados) . d) Para facilitar la separación del ·concreto durante el descimbrado.
(A pesar de la cuidadosa aplicación del agente descimbrante, parte del concreto puede ser accidentalmente removida antes o durante la operación de colado .)
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e) Para alterar la textu ra de las superficies de contacto (por ejemplo,
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2. Existen en el mercado recubrimientos o tratamientos patentados tales como el plástico reforzado con fibras de vidrio adherido al triplay , y las formulaciones de resina epó x ica que ex udan aceite. En toda la obra deben ut ilizarse ci mbras recubiertas de la misma calidad y del mismo fabricante para evitar diferencias de color en el concreto . b) Recubrimientos aplicados en campo .
1. No se r-ecomienda el uso de agentes solventes, ya sean resinas o e) Para ayudar a obtener un espesor uniforme de la superficie nivela da cuando se emplee un retardador de concreto superficial . f) Para evitar la corrosión en cimbras de cara de acero .
3.8.2 Tipos de recubrimiento o sellador: La selección de un recubri miento para la cimbra dependerá del material con que ésta se haga; de las características requeridas de la superficie del concreto; de cuántas veces se reutilizará la cimbra, y del ambiente que la rodea durante el uso. La experiencia es la norma más valiosa para la evaluación y la selección . Las pruebas preliminares se emplean para establecer los lineamien tos para la especificación de materiales y procedimientos (cfr. sección
1.5.3) .
2. Los sistemas de resinas catali zadoras deben servir para curar una superficie dura, reteniendo cierto grado de flexibilidad . .
3. Las pinturas de hule clorinado en varias capas han sido utilizadas como recubrimiento, pero no son adecuadas para el curado con vapor o a altas temperaturas.
3.9 Agentes descimbrantes 3.9.1 Selección: La selección cuidadosa de un agente descimbrante
a) Tableros para cimbra sellados en fábrica .
1. El triplay superpuesto de alta densidad está recubierto con un papel impregnado de resina de tenol-tormaldehído adherido al triplay mediante alta temperatura y presión . La superficie resul tante oculta por completo el grano de la madera del triplay y requiere sólo de una limpieza ligera con aceite u otros agentes descimbrantes, entre cada uso . Para obtener mejores resultados deben observarse las indicaciones del fabricante para el trata miento de la cimbra . Durante el uso, el color de la hoja de la madera puede volverse rojo caoba y, ocasionalmente, este color puede transferirse a la superficie del concreto durante los primeros usos de la cimbra . Esta mancha suele dar una coloración rosada al concreto, la cual es más evidente cuando se usa concreto blanco . Cualquier sustancia o recubrimiento que forme un·a película resistente a los álcalis entre el concreto y la superficie superpuesta reducirá o eliminará de manera significativa esta coloración rosada . Algunos agentes descimbrantes constituyen barreras efectivas para este problema.
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lacas, como descimbrantes, porque se degradan al contacto con los álcalis que conti ene el agua de sangrado del concreto y en presencia de la luz ultravioleta; además, tienden a astillarse y a descascararse.
debe comprender la investigación de los siguientes factores : a) Compatibilidad del agente descimbrante con el material o el sellador de la cimbra . b) Posible interferencia con la última aplicación de otros materiales
de construcción sobre el área de contacto de ~a cimbra. e) Efectos perjudiciales sobre la durabilidad de la superficie cuando impiden el curado con agua de las superfici es, o el funcionamiento apropiado de los compuestos para curado. d) Decoloración y manchado de la superficie de concreto.
e) Efecto del tiempo de descimbrado sobre la facilidad para descimbrar y las manchas. f) Efecto del clima en la fac ilidad para descimbrar.
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g) Uniformidad de comportamiento. (Para superficies de concreto
arquitectónico debe emplearse el mismo agente descimbrante en toda la obra .) h) Cumplimiento de los reglamentos ambientales de la localidad.
La experiencia adquirida es una valiosa guía para la evaluación y selección de un agente descimbrante. El enfoque más seguro es evaluar varios agentes descimbrantes distintos en condiciones reales de uso, en un tablero de prueba o sobre una porción no arquitectónica del concreto del proyecto . También debe recabarse información con el fabricante del agente descimbrante, en cuanto a la clase de superficie de cimbra para la cual se formuló el producto, así como respecto al método apropiado de aplicación .
3.9.2 Tipos de agentes descimbrantes: Los diversos agentes descimbrantes, independientemente de la marca patentada, pueden clasificarse en categorías, según su influencia característica en la superficie de concreto . a) Los aceites genuinos (puros) son de origen mineral, vegeta l o ani-
mal (de pescado) y no están mezclados con agentes naturales o sintéticos activos de la superficie. Las superficies de concreto pueden presentar más alveolado (o picaduras), pero tienden a ser más· uniformes en cuanto al color. Cuando se usan en exceso, los aceites a base de petróleo -con ex cepción de las lacas- pueden penetrar en la superficie de concreto y causar manchas evidentes, reducción de la durabilidad -debido a la reacción química entre los componentes secundarios del aceite y los álcalis de los cementos- y adherencia defectuosa a otros materiales. b) Los aceites puros que contienen hasta un 2% de agentes emulsifi -
cantes o humectantes producen superficies de concreto con menos alveolado y menos diferencias de color . Una cantidad excesiva o una aplicación desigual del producto pueden causar retardo o coloraciones distintas. La distribución irregular del emulsificante en la mezcla afectará el color de la superficie de concreto . El porcentaje de emulsificante en emulsiones de agua en aceite es un valor crítico, y la emulsión debe utilizarse tal como se vende, sin diluir. Dichas emulsiones fueron desarrolladas, en principio, para utilizarse con cimbras de madera, y deben formularse especialmente para usarlas en cimbras de acero.
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e) Las ceras insolubles en agua utilizadas como agentes descimbrantes tienen excelentes características desmoldantes, pero su aplicación está limitada por la temperatura tanto del ambiente como de la cimbra que sea superior a 10°C (50°F) . La cera común es difícil de aplicar de manera uniforme. Las ceras emulsificadas (solubles en agua) pueden aplicarse con brocha, con rodillo o mediante aspersión sobre la cimbra . d) Cuando se aplican recubrimientos volátiles se emplea una ligera
base de parafina o nafténica sin refinar como vehículo para los otros componentes, tales como ceras, silicones, resinas sintéticas y aun jabones insolubles en agua . Puesto que el vehículo se evapora, no existe el riesgo de que se manche la superficie o de que aparezcan defectos mecánicos si se aplica de manera uniforme y con fimpieza . Esta solución suele ser costosa y no es un descimbrante tan eficaz como los otros. e) Los agentes descimbrantes químicamente activos contienen com-
puestos que reaccionan con la cal libre presente en el concreto fresco y producen jabones insolubles en agua, por lo que impiden la formación de una película superficial en la entrecara cimbra-con creto. Estos jabones son muy resbalosos y ayudan a reducir las cavidades de aire en la superficie de la cimbra mientras están húmedos, y actúan como agentes descimbrantes al secarse. Las superficies de concreto resultantes son muy uniformes en cuanto a color y tienen un acabado mate o liso. La aplicación de agentes quími cos debe ser muy cuidadosa , ya que producen considerable empolva miento y decoloración de la superficie de concreto cuando se rebasan los 1ím ites de las recomendaciones del fabricante. f) Otros agentes descimbrantes que pueden no estar dentro de las ca-
tegorías anteriores deben ser cuidadosamente evaluados antes de usarlos.
3.9.3 Influencia de los materiales de la cimbra: ·Puesto que el material de la cimbra influye en el comportamiento de los agentes descimbrantes, éstos deben seleccionarse después de haber elegido el material de la cimbra . a) Cimbras de madera y de triplay : Aunque es preferible saturar de agua la cimbra de madera en vez de emplear agentes descimbrantes, es difícil hacerlo en la obra. La mayoría de los aceites comerciales son satisfactorios si son capaces de penetrar en la madera dejando, al mismo tiempo, la superficie ligeramente grasosa al tacto, pero
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sin exceso de aceite . Los agentes descimbrantes t ienen menos problemas de adherenc ia y menos efecto sobre el co lor del concreto cuando la madera ha sido previamente saturada de agua. b) Los agentes descimbrantes para 'c1mbras metálicas tienen características diferentes de las de los agentes emp leados para cimbras de madera. Para el acero, los agentes descimbrantes deben contener un inhibidor de corrosión y deben estar libres de agua . Las emu lsiones de lanolina , aceite de palma u otros aceites son efect ivas con el aluminio. Las superficies ásperas en las cimbras de acero pu eden acondicionarse contra la ad herencia frotándo las con una solución l íq uida de parafina en queroseno, o pueden limpiarse Y lubricarse con aceite no secante, y exponerse después al sol durante uno o dos días . e) Las cim bras de plást ico reforzado con fibras de vidrio o los forros de plástico para cimbras pueden usarse varias veces sin el empleo de un agente descimbra nte gracias a sus acabados duros y uniformes; sin embargo, después de varios usos, estos mater iales se hacen ásperos y sí requieren el uso de un agente descimbrante. Para evitar los cambios de co lor, debe aplicarse un agente descimbrante adecuado para el primer uso y los subsecuentes. Es preferi ble el emp leo de una emu lsión de ba se oleosa o una cera casera de alta calidad. Pued e emplearse tambié n un agente descimbrante similar al aceite combustib le diese! que no manche. Cuando el curado req uiere temperaturas elevadas, debe usarse un recubrimiento descimbrante a base de silicón. Debe verificarse la compatibil idad de los aceites no saturados, las acetonas, los ésteres, los ácidos, el toluo l, los to luenos, los x ilenos y los solventes halo~ena dos con los materiales de la superficie de la cimbra.
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f) Las ci mbras de concreto, aunque estén enrasadas, uniformes y pulidas, requieren uh agente descimbrante. Se han empleado con éx ita aceites de petróleo 1igeramente coloreados o emu lsiones de aceite. Las superficies de concreto pueden recubrirse con una o dos capas de resina epóxica y después pueden encerarse. No debe utilizarse aceite saponificab le como agente descimbrante. g) Cuando se emp lea n hojas corrugadas de asbesto-cemento como
forros para la cimbra, debe aplicarse un agente descimbrante en emu lsión de fase oleosa . h) El cartón rígido impermeable, tratado con aceite (templado) produce superf icies de concreto de color uni forme y requiere sólo de pequeñas cant idades de un agente descimbrante, que puede ser una emulsión oleosa . La lám ina de fibra debe recubrirse con grasa que tenga una base de estearato de calc io o de estearat o de aluminio, o bien lubricarse con aceite a base de parafina que tenga una viscosidad mínima de 250 Saybolt, (sec) a 100° F (40°C) y que no contenga componentes vo látiles. Las láminas de fibra muy compr imidas pueden causar manchas de color café cuando se utilizan en concreto blanco, a menos que se hayan tratado con un barniz transparente. i) Después de que los moldes desechab les de yeso estén completamente secos, pueden aplicarse dos capas de laca blanca en su superficie, para hacerlos impermeables e imped ir la absorción. Antes de colar el concreto, el molde debe cubrirse con una 1 igera capa de grasa lubricante blanda amari lla, que no manche, o con grasa lu bricante adelgazada hasta un punto en que pueda aplicarse con brocha, mediante la adición de una mezc la de queroseno y ácido esteárico crista lizado.
d) La mayoría de las plantillas de hule no requieren agentes descim -
brantes cuando están perfectamente limpias y han sido humedeci das con agua antes de co lar el concreto . Algunos contrat istas prefieren recubrir el hule con una delgada película de aceite de ricino , aceite vegetal, lanolina o emulsión de cera en agua . No deben emplearse ni aceites minera les, ni agentes descimbrantes a base de solventes oleosos, ni cera de parafina, pues reblandecen el hule. Deb en obedecerse con cuidado las indicaciones del proveedor de este material. e) Las cimbras de espuma plástica, como el poliestireno, se ven afec-
tadas por los solventes de petróleo. En este caso deben someterse a prueba los agentes descimbrantes a base de agua o de aceite de parafina.
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3.9.4 Almacenamiento y aplicación en la obra: Los agentes descimbrantes deben soportar un almacenamiento prolongado sin sufrir alteraciones, sin ser susceptibles a daños por cambios extrem os de temperatura o por un manejo rudo y repetido, cuando se almacenan de acuerdo con las recomendaciones del fabricante . Los sólidos que tiendan a asentarse pueden req uerir una agitación peri ód ica para conservar la-uniformidad . Debe prohibirse diluirlos en la obra, a menos que lo permita específicamente el fabricante, y debe impedirse la contami nación. Para lograr un comportamiento satisfactorio se requiere una aplicación apropiada, de acuerdo con las recomendaciones del fao ri cante con respecto a la velocidad de aplicación y al método de emp leo. Los mejores métodos son la aspersión y la colocación con rodillos, por la uniformidad que se
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obtiene en la capa de recubrimiento y por su bajo costo . La velocidad óptima de aplicación depende del tipo de agente descimbrante empleado y de las condiciones de la superficie de la cimbra . Cuando se reutili za la cimbra, la aplicación se hace en superficies completamente aseadas, después del descimbrado y la limpieza de preferencia, antes del montaje de la cimbra. Debe dejarse secar la superficie de la cimbra antes de la colocación del acero. El agente descimbrante puede verse afectado en forma negativa por la exposición prolongada a los rayos del sol .
3.10 Descimbrado 3.10.1 Aspectos generales: Suponiendo que se hayan ejercido la planea ción y el cuidado necesarios, así como la mano de obra requerida para producir la calidad deseada en el trabajo, el descimbrado debe ser tal que contribuya a mantener los resultados ya obtenidos.
3 ..10.3 Procedimientos para el descimbrado: Los procedimientos de desc1mbrado deben cumplir con la norma ACI "Recommendoo Practice for Concrete Formwork (norma ACI 347)" . Pueden esperarse distintos tonos. en do~ superfici.es de concreto en las que las cimbras adyacentes han s1do retiradas a diferentes edades. Para obtener los mejores resultados se requiere uniformidad en todas las operaciones. 3.10.4 Protección y cuidado de la cimbra: Para lograr un concreto arqu_itectónico unif.orme son necesarios el mantenimiento y la limpieza cu1?ad?~ de la c1mbra . El resellado de las superficies de la cimbra y la a.pl1cac1on de agentes descimbrantes deben ser semejantes en cantidad y t1po para asegurar un aspecto uniforme en las superficies definitivas.
3.10.2 Protección del concreto Aspectos generales. Las cimbras deben ser retiradas sin causar daño ni golpear el concreto . Debe quedar prohibido el apalancamiento contra la superficie de cualquier concreto, por cualquier razón, incluso al retirar la cimbra. Una vez retirada la cimbra, el concreto debe protegerse para impedir cualquier daño, incluyendo las operaciones normales de cons· trucción. Debe prohibirse a los trabajadores utilizar la superficie del cohcreto como pizarrón. Esquinas y 1/neas con borde agudo: Siempre que sea posible deben emplearse esquinas achaflanadas en vez de esquinas agudas. Si se requieren esquinas agudas, será necesario dedicarles atención muy especial. Conviene señalar que si se especifican esquinas agudas también se incrementa el costo. Las líneas y esquinas de borde agudo requieren un cuidado especial cuando se retira la cimbra, ya que a edad temprana es fácil que se descascaren . Choque térmico: Al descimbrar debe tenerse cuidado de evitar des· censos bruscos en la temperatura del concreto. Esto suele ocurrir particularmente cuando se han empleado retardadores de superficie en secciones grandes y agua entubada fría a presión, para lograr la exposición del agregado . Cuando se protege al concreto de temperaturas muy bajas, la velocidad de enfriamiento debe ser gradual y no exceder de 22°C (40°F) durante 24 horas después de cesar la aplicación de calor (norma ACI 306) . El agrietamiento de la cimbra desde la superficie del concreto ha logrado con éxito dicha velocidad de enfriamiento, y ha minimizado la ocurrencia de agrietamiento tipo mapa causado por choque térmico .
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capítulo 4
Acero de refuerzo
4.1 Ubicación
El refuerzo debe estar ubicado con precisión para garantizar un recubrimiento apropiado y reducir _la posibilidad de que aparezcan manchas debidas a la corrosión . Para facilitar el colado del concreto y para reducir la posibilidad de que aparezcan manchas de corrosión, la distancia mínima libre entre las varillas y el recubrimiento mínimo para vigas, .según se permite en el . Reglamento ACI 318, debe incrementarse a los siguientes valores:
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a) La distancia horizontal libre entre las varillas debe ser de 5 cm
(2 pulgadas). 1.25 veces el diámetro de la varilla, o 1..75 veces el tamaño máximo de agregado, lo que sea mayor . b) La distancia horizontal 1ibre entre las varillas y la cimbra debe ser
de 5 cm, 1.25 veces el tamaño de la varilla, o 1.5 veces ef tamaño máximo de agregado, lo que sea mayor. Cuando se emplean listones biselados, el recubrimiento mínimo, especificado en el Reglamento ACI. 318 es adicionat al peralte de la tira (cfr . figura 2). Cuando se va a quitar parte de la superficie mediante tratamiento después del descimbrado, debe suministrarse más recubrimiento (cfr . sección 8.5.1: Martelinado) . Las diSposiciones del Reglamento AC 1 318 son aplicables, excepto por lo que queda modificado en los incisos a) y b) anteriores. Cuando
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capítulo 5
los requisitos de diseño estructural creen congestión del acero y no sea factible la separación deseada, pueden emplearse mezclas con agregado grueso pequeño; sin embargo, debe hacerse todo lo posible por eliminar la congestión del acero.
Materiales para el concreto y proporciona miento de mezclas
4.2 Silletas, espaciadores y travesaños Las silletas, los espaciadores y los travesaños de apoyo deben ser, de preferencia, de acero inoxidable para asegurar la ausencia de manchas de corrosión en la superficie, en especial cuando el elemento de concre· to va a ser sopleteado con arena, ya que las prácticas actuales de detallado se consideran inadecuadas para lograr ocultar por completo las terminaciones adicionales. Las especificaciones del refuerzo deben indicar la necesidad de incrementar el número de silletas para compensar las cargas que no pueden ser soportadas ya sea por la boquilla de plástico o por los materiales de la cimbra . Cualquier recubrimiento plástico debe ser investigado en cuanto a su durabilidad si va a quedar expuesto a la intemperie o a la luz del sol.
4.3 Alambre de amarre El alambre para el amarre del refuerzo debe estar compuesto, de preferencia, de acero inoxidable suave, para evitar las manchas en las superficies expuestas. Todos los alambres de amarres deben estar doblados lejos de las superficies cimbradas. Los sujetadores del alambrede amarre deben quitarse de las superficies horizontales que queden expuestas a la vista (como las vigas de los plafones). en especial cuando el concreto va a ser sopleteado con arena hasta cierto grado, o cuando va a quedar expuesto a la intemperie.
5.1 Aspeetos generales Los ~ateriales emp.leados en el concreto arquitectónico (aunque no necesanamente su resistencia o su proporcionamiento) son los mismos ya sea que se empleen en prefabricados o en construcción en la obra. Dichos .materiales están incluidos en las secciones 5.2.1. 5.2.2 y 5.2.3 de este mforme. El refuerzo y los recubrimientos de protección se estudian en otras secciones.
5.2 Materiales
4.4 Refuerzo galvanizado Cuando se coloca acero de refuerzo galvanizado ceréa de cimbras de metal no galvanizadas, el concreto puede presentar cierta tendencia a pegarse a las cimbras. Esto también puede ocurrir cuando el refuerzo no galvanizado se emplea cerca de cimbras o forros para cimbras galvanizados. Una solución de dicromato de sodio al 2% o una solución de ácido crómico (trióxido .de cromo) al 5%, aplicadas como lavado sobre la superficie galvanizada, ha dejado el metal lo suficientemente inerte para evitar reacciones entre el zinc y el concreto fresco alcalino. La adición de cromatos rio puede recomendarse, ya que su efecto sobre el comportamiento del concreto aún no se conoce por completo.
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5.2. 1 Cementos portland y cementos especiales: Los cementos portland
o los c~mentos especiales empleados para concreto arquitectónico deben cumplir con los requisitos especificados en las ASTM e 150, ASTM e 595, ASTM C 845 o en otras normas aprobadas. Los cementos tienen diferentes caracterfsticas de color, fnherentes o agregados, que pueden afectar el tono deseado para el concreto. A fin de minimizar las variacion~ de color, se debe emplear cemento del mismo tipo y marca, de la m1sma fábrica y de las mismas materias primas para todo el concreto d~ una estructura determinada. Sin embargo, estas precauciones por sf m1sma~ no aseguran automáticamente la uniformidad del color, ya que las yanables en la fabricación y manejo del concreto, as( como en el equ1po de entrega también pueden tener efectos notables. Las muestras de cemento y de concreto que se suministran al arquitecto deben estar marcadas de manera que muestren el tipo, la marca de fábrica y fuente de la que se obtuvo el cemento empleado.
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los requisitos de diseño estructural creen congestión del acero y no sea factible la separación deseada, pueden emplearse mezclas con agregado grueso pequeño; sin embargo, debe hacerse todo lo posible por eliminar la congestión del acero.
Materiales para el concreto y proporciona miento de mezclas
4.2 Silletas, espaciadores y travesaños Las silletas, los espaciadores y los travesaños de apoyo deben ser, de preferencia, de acero inoxidable para asegurar la ausencia de manchas de corrosión en la superficie, en especial cuando el elemento de concreto va a ser sopleteado con arena, ya que las prácticas actuales de detallado se consideran inadecuadas para lograr ocultar por completo las terminaciones adicionales. Las especificaciones del refuerzo deben indicar la necesidad de incrementar el número de si lletas para compensar las cargas que no pueden ser soportadas ya sea por la boquilla de plástico o por los materiales de la cimbra. Cualquier recubrimiento plástico debe ser investigado en cuanto a su durabilidad si va a quedar expuesto a la intemperie o a la luz del sol.
4.3 Alambre de amarre El alambre para el amarre del refuerzo debe estar compuesto, de preferencia, de acero inoxidable suave, para evitar las manchas en las superficies expuestas. Todos los alambres de amarres deben estar doblados lejos de las superficies cimbradas. Los sujetadores del alambre de amarre deben quitarse de las superficies horizontales que queden expuestas a la vista (como las vigas de los plafones), en especial cuando el concreto va a ser sopleteado con arena hasta cierto grado, o cuando va a quedar expuesto a la intemperie.
5.1 Aspectos generales Los '!lateriales emp_leados en el concreto arquitectónico (aunque no necesanamente su res1stencia o su proporcionamiento) son los mismos ya sea que se empleen en prefabricados o en construcción en la obra. Dichos. materiales están incluidos en las secciones 5.2.1, 5.2.2 y 5.2.3 de este mforme. El refuerzo y los recubrimientos de protección se estudian en otras secciones.
5.2 Materiales 4.4 Refuerzo galvanizado Cuando se ·coloca acero de refuerzo galvanizado cerca de cimbras de metal no galvanizadas, el concreto puede presentar cierta tendencia a pegarse a las cimbras. Esto también puede ocurrir cuando el refuerzo no galvanizado se emplea cerca de cimbras o forros para cimbras galvanizados. Una solución de dicromato de sodio al 2% o una solución de ácido crómico (trióxido de cromo) al 5%, aplicadas como lavado sobre la superficie galvanizada, ha dejado el metal lo suficientemente inerte para evitar reacciones entre el zinc y el concreto fresco alcalino. La adición de cromatos rio puede recomendarse, ya que su efecto sobre el comportamiento del concreto aún no se conoce por completo .
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5.2. 1 Cementos port~and y cementos especiales: Los cementos portland
o los c~mentos espec1alesempleadospara concreto arquitectónico deben cumpf1r con los requisitos especificados en las ASTM e 150, ASTM e 595, ASTM C 845 o en otras normas aprobadas. Los cementos tienen diferentes características de color, fnherentes o agregados, que pueden afectar el tono deseado para el concreto. A fin de minimizar las variacían~ de col<?r, se debe emplear cemento del mismo tipo y marca, de la m1sma fábnca y de las mismas materias primas para todo el concreto d~ una estructura determinada. Sin embargo, estas precauciones por s( m1sma~ no aseguran automáticamente la uniformidad del color, ya que las vanables en la fabricación y manejo del concreto as( como en el equipo de entrega también pueden tener efectos not~bles. Las muestras de cemento Y de concreto que se suministran al arquitecto deben estar marcadas de manera que muestren el tipo, la marca de fábrica y fuente de la que se obtuvo el cemento empleado.
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MATERIALES Y PROPORCIONAMIENTO
Con frecuencia se utiliza cemento blanco en el concreto arquitectónico tanto prefabricado como colado en obra. Es un material asequible y puede considerarse como un componente estándar del concreto. El cemento blanco es un cemento portland fabricado de acuerdo con las especificaciones de la ASTM C 150, para cementos Tipo 1 y Tipo 111 .
En algunas fábricas pueden obtenerse cementos que compensan la contracción . Estos cementos se han empleado con éxito en el concreto arquitectónico . En las publicaciones del Comité ACI 22322 se puede encontrar información detallada sobre estos cementos.
Los cementos blancos se hacen con materias primas seleccionadas. que contienen cantidades insignificantes de óxidos de hierro y de manganeso. Todos los cementos blancos tienen bajo contenido de álcalis. Las variaciones · en uniformidad de tono en una marca de cemento blanco son pequeñas, aunque puede haber diferencias mayores entre las distintas marcas o fuentes de fabricación . El cemento blanco utilizado con pigmentos minerales proporciona intensidad y uniformidad de color satisfactorias.
en acabados de agregado expuesto, para proporcionar incontables combinaciones de color y de textura. Entre dichos agregados se incluyen la grava natural, la grava triturada y los agregados de piedra triturada de muchos colores distintos. Entre los agregados artificiales se encuentran los esquistos expandidos; las arcillas; las pizarras y escorias; el vidrio, y los materiales de cerámica . Todos los agregados para el revestimiento y para el concreto de determinada estructura deben provenir de la misma fuente, a fin de que proporcionen calidad y color similares a la muestra aprobada. Se puede emplear cualquier combinación para contrastar, siempre que se cumplan los niveles deseados de resistencia, durabilidad y trabajabilidad. Los materiales, los colores, la granulometría, el tamaño del agregado y el peralte de la mocheta que sea compatible con este último pueden variar para efectos arquitectónicos.
Los cementos de color amarillo, canela y café claro suelen emplearse en el concreto arquitectónico, y están disponibles en muchas plantas. Estos cementos cumplen con la ASTM C 150 o ASTM C 595 . Existen otros cementos de color producidos mediante la adición de pigmentos al cemento blanco durante el proceso de fabricación . Estos cementos están disponibles en colores amarillo, café claro, negro, naranja, rosa y canela, y se ajustan a la ASTM C 150.
5.2.2 Agregados: Pueden emplearse agregados de peso normal o ligero
Todos los agregados de revestimiento deben tener registros de servicio comprobados o resultados satisfactorios de pruebas de laboratorio. Los agregados suaves, de escasa durabilidad, incluyendo algunas calizas, mármoles y otrqs materiales con contenidos de calcio elevadbs, no son adecuados para superficies exteriores de agregado expuesto . En ocasiones los agregados gruesos pueden contener minerales (generalmente a base de hierro) que reaccionan al ser expuestos a la atmósfera y que causan manchas. ,Aunque estas manchas pueden ser aceptables para el concreto común, los requisitos del concreto arquitectónico suelen estar dirigidos a eliminar este problema . Por lo ·regular, los agregados seleccionados para propósitos arquitectónicos están señalados en las especificaciones del proyecto en cuanto a su origen, tamaño y color. La elección de agregados se hace más crítica cuando se trata de concretos blancos. Los agregados oscuros tienden a crea r sombras cuando las secciones más delgadas de mortero blanco no pueden ocultarlos por completo. La intensidad del color puede disminuir cuando se emplean agregados sucios de apilamientos contaminados. Los agregados finos tienen mayor efecto sobre el concreto blanco o de color claro, y pueden emplearse para variar el color particular deseado .
Fig. 12. Aspecto de una mezcla de concreto con granulometrfa clasificada, colada en obra, después del sopleteado con arena. Obsérvese la preponderancia de material de un tamaño.
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Pueden establecerse requisitos especiales, tales como la granulometría abierta o un tamaño sencillo de agregado, para acabados de agregado expuesto con el fin de proporcionar la mejor exposición del agrega-
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)CONCRETO ARQUITECTONICO
do grueso en la superficie (cfr . figura 12). Los tamaños máximos de agregado pueden variar de 1/8 a 1 1/2 pulgadas según sea el efecto arquitectónico deseado . Las granulometrías abiertas pueden incluir agregado grueso en un rango reduc.ido de tamaños. por ejemplo de 1 1/2 a 3/4 de pulgada. de 1 a 1/2 pulgada, de 3/4 a 3/8 de pulgada u otros.
5.2.3 Aditivos: El Comité ACI 21226 ha hecho recomendaciones con respecto al empleo de aditivos en el concreto. Cuando se utilizan ce· mentos blancos o de color claro, es necesario hacer pruebas especiales para determinar cualquier efecto del aditivo sobre el color final. La compatibilidad del color puede establecerse mediante el colado de tableros en la obra, antes del uso real del concreto en la construcción. a) Agentes inclusores de aire: La inclusión de aire como se presenta
en la tabla 3.4 .1 del ACI 301 es la que se recomienda en general para concretos arquitectónicos en zonas de clima extremoso. Para reducir el alveolado, las superficies expuestas por una sola cara suelen requerir solamente la cantidad mínima de aire incluido re· comendada en la tabla 3.4 .1. Pueden necesitarse pequeños porcen tajes de aire incluido para obtener buena trabajabilidad en mezclas ásperas especiales. b) Aditivos acelerantes : El empleo de cloruro de calcio puede contribuir a la corrosión de los metales y al oscurecimiento y moteado del concreto, por lo que no se recomienda para concreto arquitectónico. e) Aditivos reductores de agua y retardantes de fraguado: Los aditivos reductores de agua y retardantes de fraguado se emplean nor· malmente en concreto arquitectónico para reducir la cantidad de agua de mezclado, o para incrementar la trabajabilidad del concreto, en particular con mezclas especiales de agregado áspero .
Los aditivos retardantes pueden utilizarse en el concreto arquitectónico para retardar o controlar el fraguado inicial del concreto, de manera que se reduzcan al mínimo las juntas frías . Las dosis elevadas pueden causar problemas de fraguado, agrietamiento o --. decoloración, en especial con cementos blancos o amarillos. d) Aditivos minerales y puzolanas: Los aditivos minerales o las puzolanas que cumplan con la ASTM C 618 pueden agregarse para lograr trabajabilidad adicional, siempre que no se observe ningún cambio perjudicial en el aspecto arquitectónico deseado . En particular, e.l
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MATERIALES Y PROPORCIONAMIENO
empleo de ceniza ·volante en la mezcla oscurecerá el color, al mismo t1empo que mejorará la trabajabilidad en grado considerable.
5.2.4 Pigmentos y aditivos pigmentados: Para aumentar el tono del color del concreto arquitectónico pueden emplearse pigmentos o aditivos pigmentados. Los pigmentos que se emplean con más frecuencia para este fin son los óxidos minerales finamente molidos, naturales o sintétic?s. Por lo ge~eral, lo~ óxidos sintéticos son más satisfactorios, pues t1enen tonos mas atractivos, mayor permanencia y mejor comportamiento . Sm embargo, pueden reaccionar químicamente con otros productos :~pleados. ~~ la superficie, tales como los retardantes de superficie o el ac1do munat1co, por lo que deben ser sometidos a prueba antes de utili· zarlos. Diversos óxidos de hierro producen varios tonos de amarillo café claro, café oscuro, marrón, rojo y negro . El óxido de cromo produc~ tonos de verde, y el óxido de cobalto se emplea para obtener tonos de azul. ~1 tono del color depende de la cantidad que se emplee de estos matenales .. La cantidad del pigmento se expresa como un porcentaje del conten1do de cemento por peso. Las cantidades de pigmento que excedan del 5% rara vez producen mayor intensidad de color en tanto que, si pasan del 1O % , pueden perjudicar la calidad del ~oncreto. Cuando se emplean con cemento blanco, los pigmentos producen colores más intensos que cuando se usan con cemento gris. . R~ientemente, se han empleado con éxito tintes orgánicos de taloCianma para producir tonos de azul y verde, desde claro hasta oscuro, en el concreto; no obstante, la experiencia al respecto es aún limitada. Si bien el costo por kilo es elevado, los tintes se utilizan en cantidades menores que el 1% por peso de cemento y pueden dispersarse en el agua de mezclado, eliminandose, así, la necesidad del premezclado. Para emplear cualquier agente colorante es importante contar con resulta?os de pruebas o registros de comportamiento que indiquen la estabil1dad del color en el concreto . El negro carbón es difícil de ma nejar Y P.u~de causar diversos tonos de negro debido a la porosidad de la superf1c1e. No debe emplearse el negro humo común . Cabe señalar que el concreto coloreado mediante pigmentos puede mostrar grados vanables de resistencia al intemperismo . Debe determinarse su efecto sobre los requerimientos de agua y de contenido de aire.
5.2.5 Agua: Aunque la mayoría de las aguas son adecuadas para los concretos comunes, las que contienen hierro u óxido pueden manchar el concreto blanco o de color claro .
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CONCRETO ARQUITEéTONICO
capítulo ó
5.3 Proporcionamiento Las proporciones de la mezcla para propósitos arquitectónicos deb~n dar como resultado un concreto de trabajabilidad y resistencia apropia das para el tipo de aplicación de que se trate, con relación máxima agua/cemento de 0.46 por peso. · El revenimiento debe ser lo más bajo posible y consistente con el tipo particular de concreto y los métodos de depósito. En general, la consistencia para cualquier colado debe ser constante de uno a otro lote, a fin de obtener un color uniforme en el producto terminado. Existe una tendencia al oscurecimiento y un aumento del alveolado cerca de la parte superior de los colados debido a la ganancia excesiva de agua. Secar los colados de concreto gradualmente hacia la part~ superior daría como resultado un aspecto más uniforme._ La ex~en mentación sobre los muros del sótano con la mezcla de d1seno arquitectónico determinaría los procedimientos que podrían emplearse como remedio.
5.3.1 Granulometrla abierta: Las normas de dosificación para mezclas ce granulometría abierta varían en un rango muy amplio. El empleo de un soto tamaño de malla o de una variedad estrecha de tamaño de agregado grueso, con un pequeño porcentaje de arena de concreto o de mampostería para mejorar la trabajabilidad, da como resultado una distribución más uniforme del agregado expuesto. La relación del agregado fino con el agregado grueso por peso debe ser de 1 :2.5 a 1 :3, en mezclas de granulometría abierta, y el agregado fino suele ser arena de mampostería . Esto es necesario para lograr textura y color uniformes cuando se desea una concentración elevada de agregado grueso en la superficie.
5.3.2 Temperatura: La temperatura del concreto debe
coonserv~rse
constante; las temperaturas del concreto entre 18° y 29oC (65 ~ 85 F) normalmente producen concreto arquitectónico de color un1forme. Las temperaturas mayores de 2rc (80° F) dan como resultado una mayor velocidad de fraguado , 1íneas de flujo visibles y juntas frías cuando la programación del colado no está coordinada con la producción del concreto .
Colado y consolidación
6.1 Transporte y colado
6.1.1 Aspectos generales: Los métodos de transporte y colado deben cumplir con los requisitos del ACI 304, excepto por las modificaciones que aquí se señalan . La descripción de los métodos y la secuencia de colado que va a aplicarse a la estructura deben exponerse por escrito, para su revisión, al arquitecto, al ingeniero y al supervisor, y deben ser los mismos que se empleen en la fabricación de la muestra de campo de preconstrucción aprobada. Se hace hincapié en la importancia que tiene el programa de despacho de camiones desde el punto de fabricación, para que lleguen al sitio de la obra en el momento en que se requiera el concreto . De esta manera se evitará el mezclado excesivo del concretb durante la espera, o las demoras en el colado de capas sucesivas de concreto en la cimbra, lo cual contribuye a la falta de uniformidad en el aspecto de la superficie y a la necesidad de juntas frías .
6.1.2 Transporte: Debe tenerse cuidado con el equipo de transporte para evitar la contaminación del concreto arquitectónico con otras mezclas. Cuando los métodos de transporte se modifican durante la construcción con concreto arquitectónico, puede verse afectada la uniformidad del color.
6.1.3 Vaciado en la cimbra: Por lo general el concreto debe vaciarse en capas de 30 a 46 cm de espesor. E1 espesor depende del ancho de
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COLAOO V CONSOLIDACION
la cimbra y de la cantidad de refuerzo . La superficie de cada capa dei:Je estar bastante nivelada para que el vibrador no mueva lateralmente el concreto (ya que esto podría causar segregación) . Lo anterior puede lograrse vaciando el concreto en la cimbra a intervalos cortos.
Debe haber una 1ínea de inserciones a 7 ó 15 cm de la cimbra; por lo general justo en la parte interior del acero de refuerzo (el lado del acero más alejado de la cimbra) .
6.2 Consolidación 6.2.1 Aspectos generales: Una buena consolidación (eliminación del aire
A veces es posible introducir un vibrador pequeño entre el refuerzo y la cimbra. En estos casos, el vibrador debe ser de punta de hule y, aun así, debe evitarse todo contacto con la cimbra, pues podría dañarla y desfigurar la superficie. Asimismo, las inserciones a menos distancia de 7 cm de la cimbra, pueden dar como resultado un color más oscuro en la superficie opuesta a estos sitios.
atrapado) por toda la masa y un mínimo de cavidades en la superficie son de vital importancia para el concreto arquitectónico. En la actuali dad casi todo el concreto se consolida mediante vibrado; el vibrado se adapta en especial a las consistencias más rígidas, asociadas con los con cretos de alta calidad . En el ACI 309 se encuentra un análisis de la consolidación, además de recomendaciones detalladas para la selección de vibradores y los procedimientos de vibrado . La eliminación de cavidades en la superficie se examina con más detalle en la referencia 30 .
6.2.2 Vibración interna: La vibración interna se recomienda para todas las secciones comunes. El vibrador debe introducirse en sentido vertical a distancias uniformes por toda el área. La separación entre cada inserción debe ser, en términos generales, de unos 45 cm (según sean las propiedades de la mezcla y del vibrador empleado). El área visiblemente afectada por el vibrador debe traslaparse unos cuantos centímetros sobre el área adyacente recién vibrada . Debe haber una 1ínea de inserciones a unos 15 cm de la cimbra . El vibrador no debe introducirse a menos de 60 cm de cualquier borde principal (no confinado). El vibrador debe penetrar rápido hasta el fondo de la capa y al menos 15 cm dentro de la capa precedente si la hay . Debe mantenerse estacionario de 1O a 30 segundos (según sea la densidad de la mezcla y la eficacia del vibrador) hasta que la consolidación se juzgue completa . Entonces el vibrador debe retirarse lentamente, a razón de unos 7 cm por segundo. El concreto debe regresar para llenar el espacio dejado por el vibrador. En mezclas secas, en las que el espacio dejado por el vibrador no se llena durante el retiro de éste, la reintroducción del vibrador a unos cuantos centímetros de distancia puede resolver el problema. Aunque se aconseja el empleo de mezclas densas, las que son demasiado secas pueden propiciar una consolidación deficiente (alveolado o exceso de aire. atrapado). por lo que deben evitarse. Cuando las cavidades de aire en las superficies cimbradas son excesivas, la distancia entre las inserciones del vibrador debe reducirse a 30 ó 40 .cm, y debe aumentarse la duración del vibrado en cada inserción.
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Algunas veces se emplean mezclas muy densas, como las de granulometría abierta, para producir efectos arquitectónicos especiales. E;stas mezclas suelen requerir vibradores más potentes y tiempos de vibrado más prolongados. La vibración debe suspenderse cuando el nivel del mortero alcanza la parte superior del agregado, para evitar que se formen burbujas de mortero entre las capas.
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6.2.3 Vibrado de la cimbra: El vibrado de la cimbra se recomienda en áreas inaccesibles para la vibración interna . Las cimbras para vibración externa deben soportar los repetidos esfuerzos de reversión inducidos por los vibradores que se sujetan en su superficie exterior. Además, deben ser capaces de transmitir la vibración en forma más o menos uniforme sobre un área considerable. La cimbra debe tener las paredes de un espesor adecuado, y tensores apropiados. Los vibradores deben fijarse firmemente a la cimbra. Debe prestarse especial atención a la impermeabilidad de la cimbra, a fin de evitar las fugas de lechada . Antes de emplearlos en trabajos importantes, los vibradores de cimbra deben someterse a prueba. Estas pruebas deben simular las condiciones de cimbrado que se encontrarán en la estructura .
6.2.4 Revibrado: Después de que el sangrado está sustancialmente · completo pero antes del fraguado inicial, puede emplearse el revibrado para darle más densidad al concreto y reducir las bolsas de aire y de agua que se encuentran pegadas a la cimbra. El revibrado es muy beneficioso para los últimos metros de la parte superior del colado, donde más prevalecen las bolsas de aire y de agua. El revibrado no debe aplicarse cuando se empleen mezclas ásperas, con granulometría abierta para producir superficies de agregado expuesto .
6.2.5 Nivelación. La nivelación con llana puede utilizarse en conjunción con el vibrado interno para mejorar las superficies cimbradas. Esta operación se lleva a cabo con una herramienta plana, semejante a una
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CONCRETO AROUITECTONICO
capítulo 7
espátula que se inserta y se saca repetidas veces entre la pared de la cimbra y el concreto. Esto hace que las partículas gruesas s~ sep~ren de la cimbra y ayuda a que las burbujas de aire salgan con mas rap1dez a la . superficie. Aunque la operación es laboriosa. los resultados valen la pena cuando se efectúa apropiadamente.
Curado
7.1 Aspectos generales El método y el período de curado deben ser consistentes para producir un color uniforme. Los métodos propuestos deben ensayarse en un modelo colado en obra, para determinar cualquier efecto negativo posible. Los procedimientos estándar de curado se describen en el ACI308.
7.2 Curado en la cimbra
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7.3 Curado húmedo Se debe tener un cuidado extremo para garantizar que el recubrimiento ñu'iñé'doseleiccioñácio~ no decolora la superficie .del -empleo ""'t1e"Héijas de plástico puede ser útil para cubrir elementos de formas 't:oniplejas, pero pueden observarse diferencias de color entre las áreas - ·en las que la hoja de plástico está en contacto con el concreto y las - áreas en las que no está en contacto .
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CONCRETO ARQUITECTONICO
En la referencia 29, Greening y Landgren proporcionan información detallada sobre dicha variación de color, conocida como "efecto de invernadero". El agua utilizada para el curado no debe ocasionar manchas.
7.4 Curado con membrana Los compuestos de membrana 1íquida para curado pueden causar decoloración y. manchas e impedir la adherencia de reparaciones o recu brimientos permanentes que pueden ser necesarios. Debe consultarse :. al fabricante respecto del efecto que sus compuestos pueden tener en -dichos trabajos. Este tipo de curado debe s~r evaluado por completo e'tf··tá~mtresfra para el modelo de preconstrucción . 7.5 Curado en clima cálido El tiempo que transcurre entre el colado del concreto arquitectónico y el. inicio del curado es ·muy importante en clima caliente, seco ? con mucho viento. Para impedir que haya variaciones en el color debidas a secado irregular y para evitar el agrietamiento por contracción plástica, el curado _fl_~pe iniciarse IQ _más pronto posible, tal vez aun -antes de completár el colado del concreto. (Cfr . también el ACI 305.)
capítulo 8 1
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Superficies arquitectónicos trotados
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1' Las superficies arquitectónicas pueden ser tratadas de diversas maneras después del colado y del descimbrado, para exponer el agregado fino o grueso en los productos terminados; esto se logra mediante métodos tales como el cepillado y el lavado a edad temprana, el retardo de la superficie, el chorro de agua a alta presión, el lavado con ácido, el sopleteado con arena, el martelinado u otro acabado mecánico. Cada uno de los métodos puede imponer requisitos adicionales para los agregados, en cuanto a forma, tamaño, textura o color se refiere. Cuanto más agregado esté expuesto, menor importancia tiene el color del cemento. El área total y la distancia a la cual se espera que esté el observador son los factores que suelen determinar el tamaño del agregado. Puesto que las superficies tratadas son más susceptibles a la contaminación atmosférica, debe tomarse en cuenta la forma del agregado que pueda cambiar el tono general de la superficie después de su exposición a la intemperie. Los agregados redondos tienen menos tendencia que los agregados ásperos a concentrar el polvo acarreado por el viento en la porción de la matriz. Para áreas en contacto con la contaminación atmosférica es preferible usar una matriz más oscura que el agregado expuesto. Otros procedimientos para lograr la exposición del agregado incluyen el método de transferencia del agregado (descrito con detalle en la referencia 19); el método Arbeton de precolocación del agregado cerca de la superficie de la cimbra, y el sembrado de agregado arquitectónico adicional en las superficies horizontales de la losa. Tanto el método
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CONCRETO ARQUITECTONICO SUPERFICIES TRATADAS
Arbeton31 · 32 como el de transferencia del agregado se emplean con poca frecuencia debido a su elevado costo. El sembrado de las superficies de la losa permite el empleo económico de agregado arquitectónico costoso y asegura un recubrimiento uniforme. En las losas, se suele aplicar cepillado y lavado con agua a edad temprana para exponer el agregado sembrado.
8.1 Aditivos retardantes de supeñitie El personal que maneja los retardantes de superficie debe familiarizarse con sus características antes de emplearlos. Se emplean para retrasar el fraguado de la pasta de cemento de la superficie, de manera que el agregado pueda exponerse con más facilidad. El empleo de aceleradores o de calor durante el colado en clima frío puede disminuir el retraso en el fraguado de la superficie. La exposición prolongada de las cimbras recubiertas con retardantes antes del colado del concreto también puede afectar la acción del retardante . Debe hacerse un tablero de muestra para determinar cualquier efecto negativo de los materiales de la cimbra o del concreto. La experimentación adicional para determinar el efecto de las alturas de colado, los tiempos de descimbrado y el método de exposición debe llevarse a cabo en áreas de menor importancia como los mur.os del sótano. La resistencia mínima que se recomienda para el concreto antes de la remoción de la superficie retardada es de 70 a 105 kg/cm 2 • Para asegurar resultados uniformes sobre superficies verticales se requiere planeación previa y más supervisión que para el concreto estructural. Debido a los numerosos factores que afectan la acción de los retardantes. de super.ficie aplicados a las caras de la cimbra para colado vertical, su empleo debe evaluarse con mucho cui dado para cada proyecto.
8.2 Chorro de agua a alta presión Los chorros de agua a alta presión se emplean en combinación con aire para exponer el agregado . El tiempo apropiado para la aplicación debe determinarse para cada concreto así como sus condiciones de curado , a fin de obtener la cantidad deseada de relieve sin pérdida de agregado. La resistencia mínima para el concreto sometido a chorro de agua a alta presión debe ser de 105 kg/cm 2 en compresión . Este método puede emplearse con o sin retardantes de superficie y requiere un operario previamente adiestrado en un área de prueba . Cuando no se emplean retardantes, la exposición debe iniciarse inmediatamente después de haber retirado las cimbras. La referencia 23 describe el equipo apropiado para este trabajo.
8.3 Lavado ácido El lavado_ ~on soluciones de ácido muriático puede em learse . la superfiCie del concreto y para resaltar el color fue~te de ~~~~ap~~~i~~~ de agreTado expuesto. El_agregado expuesto debe ser resistente al ácido co~o e c~arzo o el granito: Las piedras cal izas, las dolomitas Y los már~ mo ~s se ecolora~ o se disuelven debido a su elevado contenido de calcio. Este tratamiento no debe iniciarse sino hasta ue el alcan zado una resisten cia de 316 kg/cm2 o una edad d~ 14 d~oncreto ha 1as. El lavado ácido no se recoJ"Di enda para superficies verticales de e enl obra, pu es dicha apli cación representa graves riesg~~ o e persona debe tener ropa Y cubierta d ., . .
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8.4 Sopleteado con arena E_l sopl eteado abra_sivo o con arena se emplea para opacar la su erficie cJmbrada, ~ara .u~Jformar el color o para exponer el agregado e creta arquJtectonJco . La_ profundidad del tratamiento se suele defi~~r ~~;~~~~~~~~~~n el arquitecto: _el contratista y el supervisor, al texturi e preconstruccJOn . Los grados del acabado con so leteado d~b _arena o _c~n retardante de superficie (cfr. figura 13) ppueden descn 1rse y definirse como :
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1. Cepi_llado :_Se r~mueve· la matri z de cemento y se expone el a re ado fino , Sin relieve. (El relieve se define como un saliente de?a ;egado grueso fuera dJ3 ~f. matriz después de la exposición.) g
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~igero : suficiente p~ra exponer el agregado fino y, ocasionalmente, ~e a1~~e~~~ grueso Y para hacer uniforme el color; relieve máximo
3. Mediano : sufic_iente para exponer en forma general el agregado grueso con un ligero relieve ; rel ieve má ximo de 1.6 mm. 4. Pesado : suficiente para exp d . oner Y rea 1zar en forma general el agrega 0 gru~o hasta una proyección máx ima de un t ercio de su diámetro; relieve de 6 a 12 mm L f. · . a super JCie queda rugosa e irregular.
Mientras más lig~ro sea el sopleteado con arena, más difícil se vuelve la tarea del operano, pues los defectos de la ci mbra y del colado (por
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SUPERFICIES TRATADAS CONCRETO AROUITECTONICO
ejemplo el alveolado) tienden a acentuarse con este tratamienlto. D~b~ proporcionarse espesor de concreto adicional para mantener e recu n miento apropiado del refuerzo . El momento adecuado para aplicar la limpieza con na por programa,
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econa~:í~Íe~~ee~:od:~~lt~/~~ear:á~ ~u~~~~z~a r:si:;~~~
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Pueden emplearse aditivos retardan~es de Cla f' . ( fr secc·lo' n 8 1) en combinación con las texturas mediana Y super 1c1e e . · ' · • 1 b ·' n pesada para disminuir el tiempo de sopleteado Y r~dum as1, a a r~s~o sobre los agregados suaves. Cuando se desea un relieve m s pronun.cla o, el so leteado con arena se suele llevar a c~bo d~rante as pnmeras 24-7i' horas de edad Y después de que las resistencias ?el concreto han · de 140 kg/cm 2 Una vez determinado el mamen· · ·· alcanza do un m (n1m 0 to apropiado mediante pruebas hechas en el modelo de pr~constr~c~1~nÍ todo el sopleteado subsecuente debe efectuarse a la misma e a e concreto para lograr uniformidad en el aspecto.
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Los materiales empleados para el sopleteado con arena son: arena de s(lice, carburo de aluminio, partículas de escoria negra, y corteza de nogal. El tipo y granulometr(a del abrasivo determinan el tratamiento de la superficie y deben ser los mismos durante todo el proyecto. Puesto que algunos agregados cambian de color después de la exposición por el sopleteado con arena, es conveniente efectuar pruebas con diferentes materiales abrasivos sobre tableros de prueba, para determinar la muestra texturizada que servirá como referencia de diseño. Los concretos de cemento blanco requieren materiales abrasivos a prueba de manchas. En muchas zonas se requiere sopleteado con arena húmeda, a fin de contrarrestar la contaminación del aire. Cuando se utiliza esta técnica, el mortero desgastado debe retirarse continuamente de las superficies ya sopleteadas mediante lavado, para evitar las manchas. En la referencia 5 se detalla una gran variedad de equipos y técnicas para el sopleteado con arena.
8.5 Acabado con herramientas u otros tratamientos mecánicos El acabado con herramienta u otros tratamientos mecánicos para la exposición del agregado o para otras modificaciones de la superficie pueden llevarse a cabo con cualquiera de varios procesos, incluyendo el cepillado y el astillamiento de la superficie medianteel método llamado martelinado; el pulido para producir una superficie suave de agregado expuesto, o el desgajamiento de las salientes de las superficies estriadas para producir zonas lisas y rugosas alternadas. La orientación del equipo para el acabado, el sopleteado o el fracturado debe mantenerse uniforme durante todo el trabajo arquitectónico.
8.5.1 Marte/inado: Las superficies martelinadas se producen mediante herramientas neumáticas equipadas con tJna martelina , un cincel o un peine, o aditamentos de múltiples puntas. El tipo de herramienta se determinará de acuerdo con el efecto deseado para la superficie. Puesto que la mayor(a de los martelinados retiran aproximadamente 5 mm de material, debe suministrarse recubrimiento adicional de concreto. Para evitar el aflojamiento del agregado se requiere una resistencia de 281 kg/cm 2 en compresión y una edad m(nima de 14 d(as. En muchos casos se logra mejor uniformidad cuando se permite al concreto envejecer hasta 21 d(as y se deja secar la superficie. El martelinado en las esquinas tiende a causar bordes irregulares. Cuando se desean esquinas agudas, el martelinado se detiene a 25 ó 50 mm de distancia de la esquina. Para este tipo de tratamiento son más apropiadas las esquinas achaflanadas. Ligero
Fig: 13•.Grados del acabado con sopleteado con arena o con retardante de superficie.
8.5.2 Pulido: El pulido de .las superficies de concreto es más laborioso que los otros tratamientos, especialmente en superficies verticales y
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superiores. Los costos finales se determinan de acuerdo con la dureza del agregado y con la exposición deseada . Para definir el producto final. el tratamiento efectúa sobre el modelo de preconstrucción o en un área de prueba de menor importancia. Puede no ser necesario que las muestras pequeñas se reproduzcan en campo . Este tipo de tratamiento produce un resultado similar al de los trabajos con terrazo.
8.5.3 Tratamiento manual: Las superficies verticales de estructuras pue-
capítulo 9
Acabado y limpieza final
den cimbrarse para formar salientes de concreto de forma triangular o rectangular. Estas pueden romperse ya sea al retirar la cimbra o por manejo a una edad del concreto suficiente para fracturar también el agregado. Deben efectuarse pruebas previas sobre el modelo de preconstrucción para determinar el procedimiento óptimo.
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9.1 Aspectos generales Con el debido respeto a la buena mano de obra y a los honestos esfuerzos por producir un concreto impecable, siempre existe la posibilidad de que se requieran medidas de reparación. Por varias razones, puede haber áreas que necesiten restaurarse y pueden presentarse algunas variaciones en color y textura. Dichas variaciones deben tomarse en cuenta al seleccionar el acabado y deben fijarse previamente los !(mites en el modelo de preconstrucción. (cfr. sección 1.1). En el modelo se incluye un área reparada (cfr. sección 1.5.3).
9.2 Orificios de amarres Los orificios del amarre deben taparse para evitar la corrosión y el posible manchado de la superficie, excepto cuando se emplean amarres de acero inoxidable para la cimbra. Los agujeros que quedan en la superficie del concreto como resultado del amarre de la cimbra pueden ser pequeños o grandes, lo que depende del tipo de amarre utilizado. En una superficie de textura rugosa, los orificios pequeños pueden rellenarse al ras de la superficie y quedar ocultos. En concreto con superficie lisa, los orificios de amarre resultan más evidentes y es mejor taparlos sólo parcialmente, y dejarlos como parte del aspecto planeado.
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Debe tenerse cuidado de evitar embarrar el material de relleno sobre la superficie del concreto. Entre los materiales empleados para tapar los agujeros de amarre, se incluyen el mortero de cemento portland, el
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9.3 Reparación de defectos Los defectos que rebasen los 1imites de variación establecidos por la calidad del modelo de preconstrucción deben ser reparados. El trabajo de reparación debe iniciarse lo más pronto posible después del descimbrado, y para realizarlo se deben emplear los materiales y métodos aceptados en el modelo aprobado. Así, la reparación y el concreto circundante envejecerán juntos y se reducirá al mínimo la posibilidad de variación del color. Huelga subrayar la importancia de establecer un método de reparación ante la necesidad que surja de no poderse sobreesforzar. Una vez que se han aceptado en el modelo, las reparaciones inmediatas pueden hacerse sin demora, y con plena confianza en que se lograrán resultados definitivos. Cuando sea necesario igualar los . tratamientos adyacentes, sea sopleteado con arena o martelinado, debe efectuarse una experimentación previa en áreas que no sean de importancia. A veces es necesario usar el ingenio para establecer métodos y técnicas que sean tan satisfactorios como los de uso estándar. En ocasiones, un sopleteado ligero con arena acentúa en forma significativa las grietas, los defectos o el alveolado causados por la cimbra o el colado. Cuando su aspecto es inaceptable, es conveniente aceptar una superficie
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ACABADO Y LIMPIEZA FINAL
CONCRETO ARQUITECTONICO
mortero epóxico, los taquetes plásticos, los taquetes de mortero prefa bricados y los taquetes de plomo, y deben seleccionarse entre los que han demostrado no tener tendencia a manchar o decolorarse en la aplicación real. Los materiales de mortero con consistencia de apiso-. nado en seco, cuando se compactan bjen dentro del orificio, presentan menos tendencia a embarrarse en la superficie que los de consistencia húmeda. Cuando se emplea mortero de cemento portland, primero debe mojarse con agua limpia el orificio del amarre y, después, es preci so aplicar una capa adherente de lechada de puro cemento en las superficies del agujero antes de rellenarlo con mortero. Cuando se emplea mortero epóxico, debe aplicarse de acuerdo con las instrucciones del fabricante por medio de una pistola de calafatear para inyectarlo dentro del orificio, evitando, as(, que se embarre en la superficie. La limpieza es difícil y por lo general deja una mancha en la superficie. Los insertos de plástico son suministrados por los fabricantes de amarres de cono y deben ser introducidos dentro del orificio del amarre dejando una cavidad estándar predeterminada . Otra c;>pción es introducir taquetes de plomo dentro del agujero mediante un martillo. Algunas veces el cono removible queda ahogado en el concreto debido al movimiento de la cimbra o al escurrimiento que se produce a su alrededor; para lograr un aspecto limpio, dicho cono puede retirarse taladrándolo con una broca de diamante que se ajuste al tamaño del orificio producido por el cono. Pued~ resultar más económico retirar todos los conos de esta manera para asegurar agujeros limpios y uniformes.
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intensamente sopleteada con arena porque el sopleteado adicional puede disminuir el efecto de las grietas \.1 otros defectos después de repararlos. La experimentación recient~ determina que rellenar las grietas con epóxicos antes del sopleteado impide que se redondeen los bordes de la grieta durante la aplicación de dicho proceso. Después del sopleteado, la rebaba de epóxico resultante puede retirarse de la superficie de concreto manualmente. El resultado es una 1ínea fina imperceptible a la distancia normal de observación.
9.4 Desmanchado La corrosión es la mancha más común en las superficies de concreto arquitectónico. Por lo general es causada por el agua con que se lava el óxido de las varillas de refuerzo (que se prolongan hacia afuera de un elemento para conectarse con el elemento adyacente de concreto), por m¡:¡teriales ferrosos (clavos, herrajes de las cimbras u otros accesorios del acero de refuerzo) dejados por descuido sobre una superficie, o por ambas causas. Los materiales ferrosos sueltos deben recogerse. El acero de refuerzo expuesto que constituya una causa posible de manchas de óxido debe ser recubierto con una lechada de cemento portland y agua para protegerlo temporalmente contra la corrosión. · · Las manchas debidas a causas diversas pueden quitarse mediante desmanchadores comerciales, pero puede ocurrir cierta alteración de la superficie del concreto. El área afectada puede armonizar con las adyacentes mediante el método descrito para todo el muro elemento. la referencia 1Ose sugieren métodos para el desmanchado.
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La eflorescencia y los depósitos indeseables en la superficie pueden eliminarse mediante concentrados diluidos de ácido muriático (soluciones al 5 ó 1O%). Primero debe rociarse el concreto con agua, por aspersión, para reducir la mancha de óxido; después éle la aplicación del ácido, se requiere un lavado de toda el área con agua para evitar la formación de una capa de impurezas. Los tratamientos adicionales pueden consistir en el empleo de detergentes o un sopleteado ligero con arena, si el ácido muriático no es efectivo.
9.5 Recubrimiento transparente No se recomienda el empleo de recubrimientos a menos que sean necesarios como protección contra contaminantes atmosféricos. Pueden emplearse recubrimientos transparentes para los siguientes fines :
1. Reducir el ataque de materias químicas industriales acarreadas por el viento hasta la superficie del concreto.
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CONCRETO AROUITECTONICO
capítulo 10
2. Impedir que se manche la superficie; sin embargo, algunos recubrimientos atraen a los contaminantes acarreados por el viento.
Supervisión y control de calidad
3. Facilitar la limpieza de la superficie. 4. Impedir el oscurecimiento de la superficie al mojarse. Muchos recubrimientos comerciales vadan en cuanto a su composición química y efectividad, como se menciona en la referencia 4. Los recubrimientos transparentes a base de una forma de metil metacrilato de resina acrílica suelen proporcionar la mejor protección para superficies de concreto arquitectónico. El concreto liso sé protege mejor con un recubrimiento de metil metacrilato resistente a los rayos ultravioleta, que tien.e alto contenido de sólidos y viscosidad elevada. Los recubri mientos a base de poliuretanos, epóxicos, poliésteres y sus combinaciones tienen un aspecto brillante tienden a oscurecer o a dar una tonalidad amarilla a la superficie de concreto. Cuando el polvo acarreado por el agua mancha las superficies verticales, un recubrimiento transparente impedirá que la suciedad penetre en la superficie y hará la limpieza más fácil o innecesaria. Los recubrimientos transparentes también pueden proteger las superficies de concreto que, de lo contrario, podrfan mancharse por el escurrimiento inicial de óxido, debido a la exposición intencional del acero que forma su propio recubrimiento protector de color óxido. Cuando se emplean recubrimientos transparenteS, pueden cambiar el color del concreto original, lo cual debe tomarse en cuenta. Algunos recubrimientos pueden atraer contaminantes acarreados por el viento, y también presentan incompatibilidad con compuestos para calafatear. Algunos recubrimientos de sílicón atraen contaminantes de hidrocarburo.
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Las juntas deben calafatearse antes de aplicar el recubrimiento, a.fin de no afectar la adherencia del" compuesto para calafatear. Se debe tener cuidado de que el compuesto para calafatear no quede embarrado en la cara expuesta y también es necesario impedir la adherencia del recubrimiento. ' . . ·. ·
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10.1 Aspectos generales El concreto arquitectónico, como se define en la introducción ha tenido muchas interpretaciones por parte del arquitecto del di;eño, del especificador, del contratista y del supervisor de la obra. Estas interpretaciones pueden variar durante el progreso de la obra, en caso de que los resultados esperados se vuelvan imposibles de lograr con las prácticas actuales de construcción y los materiales disponibles. Puesto que dichos resultados dependen en parte de la evaluación del supervisor, las especificaciones deben ser revisadas antes por el mismo supervisor y por el arquitecto del diseño para que queden de acuerdo en cuanto a la evaluación del producto definitivo. Este capítulo se refiere sólo a los temas no incluidos en forma general en el ACI Manual of Concrete 1nspection. 24
10.2 Calificación del supervisor y del laboratorio El supervisor debe tener experiencia en la supervisión de obras de concreto arquitectónico de tamaño y complejidad equivalentes. El. alcance de su responsabilidad se determina cuando las especificaciqnes son de prescripción, de comportamiento, o una combinación de ambas. La confirmación de este al~nce se desarrolla en las conversaciones sostenidas con los contratistas antes y después de la cotización. El arquitecto. y el supervisor deben sostener conversaciones periódicas para examinar el progreso y la calidad de la obra.
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CONCRETO ARQUITECTONICO
El laboratorio debe cumplir los requisitos de la ASTM E 329, "Tentativa Recommended Practice for lnspection and Testing Agencies for Concrete and Steel as Used in Construction".
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CONTROL DE CALIDAD
concreto arquitectónico del proyecto, bajo la dirección general del arquitecto del diseño.
10.3 Control de calidad
10.2.1 Conversación previa a la cotización: El supervisor debe estar plenamente familiarizado con las especificaciones y con la muestra de pruebas previas a la cotización. Debe efectuar una revisión completa de las especificaciones a fin de establecer su intención y, quizá, descubrir si algunas especificaciones necesitan cambios porque sean ambiguas o porque hacen virtualmente imposible producir los resultados deseados. En este momento se debe precisar el acabado arquitectónico final aceptable. La supervisión de la muestra anterior a la cotización y, de preferencia, la participación personal en su fabricación, familiarizarán al supervisor con los materiales que se van a emplear y con los resultados que se esperan. La oportunidad de inspeccionar la mezcla real durante esta etapa proporciona al supervisor una valiosa experiencia en cuanto se refiere a la mezcla, el revenimiento, el color y las características de colado y, durante el per(odo de contratación que sigue cualquier alteración sería de inmediato evidente para él. Cualquier procedimiento para corregir defectos podrfa ser analizado en su presencia al hacer la muestra previa a la cotización. Entonces estará capacitado para supervisar eficazmente el procedimiento que tendrfa que seguir el personal del contratista si fuera necesaria alguna reparación durante la última etapa del concreto. La asistencia del supervisor a la conversación previa a la cotización le permitirá determinar las partes del contrato, planos y especificaciones concernientes al concreto arquitectónico que generen el mayor número de preguntas y, entonces, ayudar a aclarar la intención del proyecto, lo que dará seguridad a sus decisiones durante la construcción. 10.2.2 Conversación posterior a la cotización: Cuando el contratista que resultó ganador ha construido el modelo de preconstrucción, el supervisor ya tiene una noción clara de la obra, y sus obligaciones han quedado definidas. Mientras el contratista emplea los materiales, procedi mientos, cimbrado y tipo de juntas propuestos, el supervisor puede evaluar y observar la técnica y los materiales que se emplean para elaborar la muestra. Cuando se aprueba el modelo, éste se convierte en el estándar de referencia para la construcción, y debe conservarse en su condición original aprobada durante todo el tiempo que dure la construcción. Cualquier variación posterior en materiales o técnicas requiere la prueba de una nueva muestra. El modelo debe emplearse para demostrar las técnicas de reparación. Luego de concluir estos preliminares, el supervisor está preparado para evaluar la calidad del 78
El control de calidad del concreto arquitectónico requiere la evaluación continua del material empleado para el moldeo o texturizado, de los agentes descimbrantes y su aplicación, de la colocación del acero de refuerzo en relación con la cara expuesta, del alineamiento de las cimbras, de la impermeabilidad de las uniones de la cimbra, de la sujeción de los listones biselados, del curado anterior y posterior al descimbrado, de las reparaciones necesarias y de la limpieza final. Cada uno re estos aspectos contribuye a la apariencia de la superficie acabada del concreto arquitectónico.
10.3.1 Superficies de la cimbra: En la mayoría de los casos la superficie de la cimbra define la textura del concreto arquitectónico acabado. La cantidad de cambios que puede sufrir la superficie de la cimbra con cada uso determina el cuidado necesario para preservar la superficie 9riginal de la cimbra de manera que los colados subsecuentes se vean similares. El supervisor debe estar alerta a cualquier cambio que pueda afectar la superficie terminada del concreto. Cuando la superficie terminada se va a lograr mediante tratamiento adicional después de que el concreto ha alcanzado suficiente resistencia, el cambio en la textura de la cimbra ya no es tan importante. 10.3.2 Agentes descimbrantes: Se cree que gran parte de las manchas del concreto y muchas de las cavidades de aire de la superficie, son causadas por el uso inapropiado de los agentes descimbrantes. Cuando se ha comprobado que un agente descimbrante da buen resultado en el tablero de muestra, deben seguirse siempre las instrucciones del fabricante respecto al espesor de la capa aplicada y a la agitación que requiere el producto. La exposición de la cimbra a los elementos debe mantenerse igual, ya que se ha observado que las diferencias importantes afectan la operación del agente descimbrante. Los agentes que contienen solventes volátiles deben almacenarse en recipientes herméticos para evitar cambios en su concentración . Durante todo el proyecto debe utilizarse una sola marca o lote de agente descimbrante. 10.3.3 Alineamiento de la cimbra y del acero: Gran parte de la supervisión que se efectúa durante la etapa de montaje de la cimbra es común a la mayoría de las operaciones de colado . Sin embargo, el alineamiento del cimbrado de relieve, las juntas de la cimbra y los amarres, se convierten ahora en partes del diseño arquitectónico y requieren tolerancias más estrechas que las normales. El cimbrado de relieve debe verificarse
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por resistencia para evitar movimientos durante el colado del concreto; las juntas de la cimbra deben revisarse por impermeabilidad, y los amarres, por su alineamiento arquitectónico. El alineamiento del acero de refuerzo también debe controlarse más estrechamente para dejar suficiente espacio para tratamientos posteriores, como el martelinado, y también para evitar manchas en las superficies terminadas. Durante el cimbrado, se deben corregir las diferencias causadas por los listones de cimbrado de relieve que causen congestión con el acero de refuerzo. Cuando los amarres de la cimbra están situados con precisión por razones arquitectónicas, se pueden hacer cambios ligeros en el refuerzo para compensar. En proyectos importantes en los que se llevan a cabo operaciones diferentes al mismo tiempo, pueden requerirse supervisores adicionales para ejercer un control adecuado en los trabajos.
10.3.4 Curado: El curado requerido para el concreto estructural es el mismo que se especifica para el concreto arquitectónico, pero para este último puede ser necesario revisar los procedimientos normales de curado. En algunos casos se ha permitido el curado con membranas después de un perfodo de curado con agua. Para el curado con membrana debe llevarse a cabo una investigación previa que determine la probabilidad de manchado. Cuando se emplean agentes retardantes, el curado con agua debe aplazarse hasta terminar el tratamiento de la superficie. El concreto debe obtener la resistencia suficiente cuando en su superficie se forman relieves para permitir el descimbrado sin pstillar ni esquinas ni bordes. Se ha descubierto que el curado con agua aclara el manchado oscuro y empareja el color. Es importante lograr una aplicación uniforme del agua de curado para igualar el color en toda la superficie.
10.3.5 Reparaciones: Cuando se siguen los procedimientos determinados en el modelo de preconstrucción aprobada se simplifica el control de calidad de las reparaciones. Puede ser necesaria la experimentación adicional para lograr una reparación satisfactoria, ya que el concreto arquitectónico producido en masa puede ser ligeramente distinto del original, pero debe quedar siempre dentro de las tolerancias permitidas. Cuando se trata de igualar concreto coloreado, la ayuda del fabricante de colorantes y un cuidado extremo en la elaboración de la mezcla deben producir un parche o un relleno que, al secarse y envejecer, será muy similar a la superficie original del concreto. Los agentes aglutinantes, tales como epóxicos, poliésteres y polímeros resistentes al agua, no deben emplearse integrados al material para la reparación, pues esto producirá un mortero de textura y color diferentes que no variará con el tiempo (o que incluso puede adquirir una tonalidad indeseable). El aglutinante sólo debe aplicarse a la superficie del área por 78
CONTROL DE CALIDAD
recubrir y aparecerá como una 1ínea muy fina alrededor del parche. Las reparaciones deben tener la misma textura que el concreto circundante. Cuando se requiere tratamiento posterior, tal como sopleteado con arena o grabado con ácido, el momento de aplicación debe haberse determinado al construir el modelo de preconstrucción (cfr. sección 1.5.3); este mismo procedimiento se aplica a las reparaciones (ACI 546R y ACI 548R). 10.4 Materiales Cuando se trata de concreto arquitectónico, cualquier cambio en los materiales o en las proporciones puede afectar el aspecto de la superficie. El supervisor debe observar continuamente y verificar si ocurre este cambio de materiales. Un cambio significativo en el color Y la granulometría del agregado afectaría la uniformidad de la textura de la superficie tratada, en particular cuando el agregado es expuesto. Los cambios en el color y la dosificación de los materiales también afectan la uniformidad de las superficies no tratadas. 10.5 Aceptación definitiva Cuando los procedimientos determinados por el modelo aprobado en la obra se siguen durante todo el proyecto, la aceptación final no debe constituir ningún problema. Debido a inevitables prácticas por falta uniformidad o de construcción, suelen ser necesarias algunas reparaciOnes. Su aceptación final depende de la capacidad de mezclado y de la experiencia del contratista. Las revisiones peri~d_icas por parte del supervisor y del arquitecto del diseño, para perm1t1r aceptaciones pa~ ciales, crean prestigio y confianza entre todos los Interesados. De~pues de la aceptación definitiva, deben concluirse y archivarse_los re~1~t~os del supervisor. Si más adelante se hacen adiciones o se engen ed1f1c10S adyacentes, dichos registros serán necesarios para la construcción.
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capítulo 11
Normas y documentos del ACI citados en este informe
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Las normas de las diversas organizaciones que las editan y los documentos del ACI que se mencionan en esta obra, aparecen abajo con sus números de serie e incluyendo el año de adopción o de revisión. Las normas e informes incluidos constituían la información más reciente en el momento de revisar este documento. Puesto que algunas de estas publicaciones suelen revisarse con frecuencia sólo en cuanto a detalles menores, el lector de este libro debe verificar la información directamente con el grupo patrocinador, cuando desee referirse a la revisión más reciente. 11.1 Normas e informes del ACI*
ACI 212 .2R -71 ACI 301-72 (Revisado en 1975) ACI304-73 (Ratificado en 1978) ACI 305R -77 ACI 306R -78 ACI 308-71 (Ratificado en 1978) ACI 309-72 (Ratificado en 1978) ACI 223-77
Guide for Use of Admixtures in Concrete. Specifications for Structural Concrete for Bu'ildings. Recommended Practice for Measuring, Mixing, Transporting, and Placing Concrete. Hot Weather Concreting . Cold Weather Concreting . Recommended Practice for Curing Concrete. Recommended Practice for Consolidation of Concrete. Recommended Practice for Use of ShrinkageCompensating Concrete.
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CONCRETO AROUITECTONICO NORMAS Y DOCUMENTOS
ACI 318-77 ACI 318R-77 ACI 347-78 ACI 504R-77 ACI 546.1 R-80 ACI 548R -77 (Ratificado en 1981)
Building Code Requirements for Reinforced Concrete. Commentary on Building Code Requirements for Reinforced Concrete. Recommended Practice for Concrete Formwork. Guide for Joint Sealants for Concrete Structures. Guide for Repair of Concrete Bridge Superstructures. Polymers in Concrete.
11.2 Normas de la ASTM* ASTM C 150-80 ASTM C 595-79 ASTM C 618-80
ASTM C 845-76T ASTM E-329-77
Specification for Portland Cement . Specification for Blended Hydraulic Cements . Specification for Fly Ash and Raw or Calcined Natural Pozzolan for Use as a Mineral Admixture in Portland Cement Concrete. Tentative Specification for Expansive Hydraulic Cement. Recommended Practice for lnspection and Testing Agencies for Concrete, Steel, and Bituminous Materials as Used in Construction .
L~s publicaciones del ACI están disponibles en el American Concrete lnst1tute, P. O. Box 19150, Detroit, Michigan 48219 . Las normas de la ~STM pueden obtenerse en la American Society for Testing and Matenals, 1916 Race Street, Filadelfia, Pensilvania 19103.
vol. 62, No . 5, mayo de 1965, págs. 521-538 . También, Development Department Bul/etin D90, Portland Cement Association . 4 . Litvin, Albert, "Ciear Coatings for Exposed Architectural Concrete" , Journal, Laboratorios de 1nvestigación y Desarrollo de la PCA, vol. 1O, No . 2, mayo de 1968, págs. 49-57. También, Deve/opment Department Bulletin D137, Portland Cement Association. 5. Panarese, William y Freedman, Sidney, "Exposed Aggregate Concrete", Modern Concrete, vol. 33, No. 7, noviembre de 1969, No . 8 , diciembre de 1969, y No. 9, enero de 1970, 16 págs. También , Reprint 1S171 .O1A , Portland Cement Association . 6 . Hunt, T. W ., "Sandblasting of Concrete Surfaces", Concrete Report, CR001.01 A, Portland Cement Association, Skokie, 12 págs. 7. Gage, Michael, "Guide to Exposed Concrete Finishes", Architectural Press y Cement and Concrete Association, Londres, 1970, 160 págs.
S. "Fair-Faced Concrete (Schoon Beton)", CUR Report36, Co m ité Holandés para la 1nvestigación del Concreto, Zoeter meer, 1966 , 124 págs. (Disponible como C&CA Library Translation 138, Cement and Concrete Association, Londres.) 9 . "Forms for Architectural Concrete", PA033 .03A, Portland Cement Associat ion, Skokie, 1962, 64 págs. 10. "Removing Stains from Concrete", IS142T, Portland Cement Association, Skokie, 1970, 6 págs.
11.3 Referencias 1. Wilson, James G., Exposed Concrete Finishes C R. Books Lim ' . ited , Londres, 1962, vol . 1 y vol. 11 . 2. Kinnear, R. G., "Concrete Surface Blemishes", Informe técnico TRA 380, Cement and Concrete Association, Londres, julio de 1964,36 págs.
3 . Litvin , Albert y Pfeiffer, Dona Id W., "Gap-Graded Mixes for Cast-in Piace Exposed Aggregate Concrete", ACI .lnurnal, Proceedings • Nots : la versión en espallol de algunos de los informes y normas aquí mencionados se puede consultar en la biblioteca del IMCYC.
11 . "White Concrete", IS175.A , Portland Cement Associat ion, Skokie, 1971, 11 págs. 12. " Bushhammering of Concrete Surfaces", IS051 A. Portland Cement Association , Skokie, 1972, 4 págs. 13. "Suggested Specifications for Architectural Concrete", IS013A. Portland Cement Association, Skokie, 1960, 7 págs. 14. "Textures and Patterns from Plastic Form Liners" , IS048.01A, Portland Cement Association, Skokie, 1965, 3 págs. 15. "Textures Produced by Various Form Liners" , 1$049.01 A. Portland Cement Association, Skokie, 1965, 5 págs.
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CONCRETO ARQUITECTONICO
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NORMAS Y DOCUMENTOS
16. "Fiber Glass Reinforced Plastic Forms" , IS050A, Portland Cement Association, Skokie, 1965, 4 págs.
31 . "Columns of Preplaced Aggregate", Western Construction, vol. 44, No. 1, enero de 1969, pág. 53 .
17. "Patterns and Designs", IS061 .01 A, Portland Cement Association, Skokie, 1965, 3 págs.
32 . "Columns of Grouted Aggregate", Engineering News-Record, vol. 181,26 de septiembre de 1968, pág . 31.
18. "New Cleaning Compound Does Not Deface Concrete Surfaces", Portland Cement Association, Skokie, 1970, 2 págs.
33 . Samuelsson, Paul , "Voids in Concrete Surfaces", ACI Journal, Proceedings vol . 67 , No. 11, noviembre de 1970, págs. 868-874 .
19. "Color and Texture in Architectural Concrete by Aggregate Transfer", PA019A, Portland Cement Association, Skokie, 1956, 16 págs.
34. "The Weathering of Concrete", Concrete Construction, vol. 17, No. 1, enero de 1972, págs. 2-5, No. 2, febrero de 1972, págs. 50-53, y No. 3, marzo de 1972, págs. 113-117.
20. "Exploring . Color and Texture", PA020A, Portland Cement Association, Skokie, 1966, 30 págs. 21 . "Recommendations for the Production of High Ouality Concrete Surfaces", Technical Advisory Series Bb29, Cement and Concrete Association, Londres, marzo de 1967,38 págs. 22. Comité ACI 223, "Expansive Cement Concretes-Present State of Knowledge", ACI Journal, Proceedings vol . 67, No. 8, agosto de 1970, págs. 583-61 O. 23. Concrete Manual, 7a . edición, U. S. Bureau of Reclamation, Denver, 1966,642 págs. 24. ACI Manual of Concrete /nspection, SP-2, American Concrete lnstitute, Detroit, 7a. edición, 1981, 508 págs. 25 . Hurd, M. K., Formwork for Concrete, SP-4, American Concrete lnstitute, Detroit, 4a. edición, 1979,464 págs. 26. Cfr. ACI 212.2R . 27 . Cfr. ACI 504R . 28. Cfr. ACI 318R . 29 . Greening, N. R. y Landgren, R., "Surface Discoloration of Con· crete Flatwork", Journal, Laboratorios de Investigación y Desarrollo de la PCA, vol. 8, No . 3, septiembre de 1966, págs. 34-50 . También , Research Bul/etin 203, Portland Cement Association. 30 . Reading, Thomas J., "The Bughole Problem", ACI Journal, Proceedings vol. 69, No. 3, marzo de 1972, págs. 165-171.
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TEr\MINOLOGIA TECNICA
En la preparación de este libro, la terminología relativa al concreto arquitectónico se tradujo según el siguiente criterio. Es probable que se empleen diversos términos en Jos distintos países de habla española, e incluso dentro de uno de ellos, equivalentes a la misma palabra original en inglés. Este problema es común a numerosas especialidades técnicas; por lo tanto, no se pretende presentar una terminología única. El propósito que se persigue es dar a conocer los términos utilizados en esta traducción, con el objeto de que sea útil en todos los paises de habla hispana. A absorbente - absorptive acabado- finishing agentes separadores- parti ng agents alveolado- bugho le amarre- tie andamiaje- scaffolding ángulo agudo - acute angle ángulo recto - right angl e antepecho - si11 apisonado - tamped apoyo - bearing apresurar - to expedite asentamiento- settlement aserrar - to saw
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bisel- draft brillante- glossy
galvanizado- galvanized grieta por contracción- shrinkage crack
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calafateo- caulking chorro de agua - water jet cimentación- foundation claro- span colado- casting colado por escurrimiento - drip cast compactación del concreto - consolidation of concrete concreto premezclado - ready mixed concrete congelación- freezi ng conocimientos prácticos - know-how contraflecha - camber contratista - contractor corrosión - rust corrosivo - corrosive cortar con sierra - to sawkerf cotización - bid
hule - rubber humedecimiento- wetting
declive - slope decoloración- discoloration descascaramiento - spalling desmanchado- stain removal desplome- bulge dispositivo de impermeabilidad- waterstop E elastómero - elastomer empaque - gasket empolvamiento- dusting espaciador - spacer espuma - foam
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impermeable- im pervious, watertight informe - report inventiva- ingenu ity islas de extracción de petróleo- oil derrick islands J
juntas de concreto - concrete joints L
laca - lac11uer larguero - wale limpieza - cleanup listón biselado- rustication strip listón de chaflán - chamfer strip listón de chaflán de madera - wood chamfer
M madera - lumber mancha- blemish, spatter manchas por la intemperie- weatherstaining marca de cemento - cement brand martelinado- bushhammering modelo hecho a escala - mockup moteado- mottl ing N
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nivelación con llana- spad ing
filete horizontal - horizontal reglet filtración- leakage flujo de agua hacia abajo - downward flow forro- liner
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pandeo- sag parapeto - parapet
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parche - patch perno hembra- she bolt pieza macho con rosca- male threaded unit pigmento - p igment plafón - soffit plano- drawing planta reflejada- reflected p lan postensado- post-tensioning programa de entrega - delivery schedule proyectista - designer pulido- grinding R
ranura - keyway rayado- streaking recubrimiento espeso - heavy-bodied coating remache- stud remoción - removal reparación- repairing revestimiento- lining S saliente - offset sacado- drying sección de escurrimiento- drip section sellador- sealer sólidos acarreados por el aire- airborne sol id sopleteado abrasivo - abrasive blasting sopleteado con arana- sand blasting sótano - basement supervisor- inspector T
tablón - plank taquete- plug tinte- dye travesaño- bolster triplay - plywood V veta de la madera - vv ood grain veteado- grain vip de cerramiento - spandrel beam
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FONDO EDITORIAL IMCYC ADITIVOS PARA CONCRETO. Generalidades, caracteñsticas y la selección, evaluación y métodos de inclusión de aditivos. ADOQUI NES DE CONCRETO. Pavimentos a base de adoquines : para tránsito ligero y tránsito pesado. Especificaciones para adoquines. CARTILLA DEL CONCRETO. 1992. En términos simples los principios que rigen la preparación de mezclas de conc reto y su aplicación en la construcción de estructuras de concreto. ClMBRAS. Coosideraciones sobre cimbras, operaciones de cimbrado y diseño de cimbras de madera, cimbras especiales, oonstrucción básica y gcomctria de la cimbra. Trazo, montaje y fabricación de cimbras para elementos prefabricados. Seguridad en el proceso de cimbrado, t&nicas de descimbrado y fallas comunes. COLOCACION DEL CONCRETO EN CLIMA CALIENTE Y CLIMA FRIO. Preparación, colocación, curado y medidas de protección para el concreto elaborado y colocado bajo temperaturas extremas. COLOCACION DEL CONCRETO POR METODOS DE BOMBEO. Recomendaciones para proporcionar un concreto bombeable, capacidad de la tubeña y cómo obtener la mejor calidad del concreto. COLOR Y TEXTURA PARA PISOS DE CONCRETO. Portland Cement Association .Steven H Kosmatka. Guía para la planeación y construcción de pisos de concreto con acabados texturizados en diversos patrones geométricos para aplicaciones ilimitadas en exteriores e interiores de casas y edificios. COMPACTACION DEL CONCRETO. Métodos y equipos para la compactación y vibrado del concreto. CONCRETO ARQUITECTONICO. La Selección de agregados, el diseño de mezclas, el uso de aditivos,los detalles del armado, cimbrado y métodos manuales o mecánicos deproduoción. CONCRETO ARQUITECTONICO COLADO EN OBRAS. Recomendaciones y especificaciones para rnaleriales, cimbra, colado, curado, tratamiento adicional y supervisión. Requisitos y factores que afectan el produe1o terminado. CONCRETO PRESFORZADO SOMETIDO A BAJAS TEMPERATURAS. Comportamiento del acero de presfuerzo y del concreto en estructuras de almacenamiento sujetos a condiciones de carga y baja temperatura. CONSTRUCCION DE LOSAS Y PISOS DE CONCRETO. Actualización de conocimientos para una buena construcción de pisos y losas de concreto. CONTROL DEL AGRIETAMIENTO DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO. Causas específicas del agrietamiento, sus mecanismos, efectos a largo plazo y guías de oontrol del agrie1amiento.
CONTROL DE CALIDAD DEL CO!\'CRETO. Uso de la desviación estándard para erublecer la variabilidad en las pruebas de resistencia del concreto. CRITERIOS GENERALES PARA EL PROYECTO BASICO DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO. Criterios para dimensionar elementos estructurales (Arquitectos) y estimación de secciones de anteproyecto (Ingenieros). CURADO DEL CONCRETO. Principios básicos sobre el curado del concreto. Procedimientos y materiales empleados para dicha operación. DEFLEXIONES DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO REFORZADO Y PRESFORZADO. Ejemplos concisos y prácticos para el cálculo de las deflexiones de estructuras de concreto reforzado y presforzado. DEMOLICION DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO REFORZADO Y PRESFORZADO. Ventajas y desventajas desde el punto de vista técnico y financiero de los métodos de demolición. Precauciones y reciclado de. ~te_9ales . DETALLES•Y'DETALLADO DEL ACERO DE REFUERZO DEL CONCRETO. Especificaciones estructuráles del acero de refuerzo para transmitirlas rápida y i:orrectamenle al constructor: tolerancia, ganchos, amarres, doblez, empalme, traslape, varillas en paquete, etc., para elementos estructurales de concreto reforzado. DISEÑO DE CONEXIONES DE ELEMENTOS PREFABRICADOS DE CONCRETO. Ayudas . de diseño y ejemplos ilustrativos del diseño de conexiones de elementos prefabricados. , .. DISEÑO DE EDIFICIOS DE COI'íCRETO DE POCA ALTURA. Análisis de marcos y diseño simplificado de trabes, losas, columnas, muros estructurales y zapatas. Diseño de cimbras económicas. DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO CONFORME AL REGLAMEJio'TO ACI 318-89. Ejemplos ilustrativos en la adecuada aplicación del Reglamento. Efectos de esbelte>:, cortante, cartelas y mén sulas, miembros de gran peralte sujetos a tlexi6n . Diseño de Josas, muros, zapatas, elementos presforzados, cascarones, placas plegadas y especificaciones es peciales para el diseño por sismo. DISEÑO DE ESTRUCTURAS RESISTENTES A SISMOS. Caracteñsticas de los sismos , diseño sísmi co, análisis estructural, estructuras de concreto, mam posteña y elementos no estructurales. DISEÑO DE JUNTAS VIGA-COLUMNA EN ESTRUCTURAS DE CONCRETO Recomendaciones para determinar la dimensión de la junta y el diseño del refuerzo longitudinal y transversal de la intersección de vigas y columnas en construcciones de marcos de con creto colado en obra. DISEÑO DE LOSAS POSTENSADAS. Diseño y análisis de losas en una y dos direcciones y losas planas para edificios comerciales, estacionamientos.
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.r. '>;¡ ;.. )J.
PRACTICA RECOMENDABLE PARA LA EVADISEÑO DE VIGAS DE CONCRETO PRESFORLUACION DE LOS RESULTADOS DE PRUEBAS ZADO. Análisis de diseño de elementos de concre10 presfortado compuestos y no rompuestos sanetidos a flex.ioo . DE RESISTENCIA DEL CONCRETO. Procedimientos estadísticos para la evaluación de los resultados de las DISEÑO Y CONSTRUCCION DE ESTRUCTUpruebas de resistencia. RAS A BASE DE BLOQUES DE CONCRETO. Recomendaciones para el diseño y construcción de PRACTICA RECOMENDABLE PARA LA MEDIestructuras de mampostería de concreto presforzado y CION, MEZCLADO, TRANSPORTE Y COLOCACION DEL CONCRETO. Recomendaciones sobre el sin refuerzo. control y dosificación de los ingredientes del concreto y DISEÑO Y CONTROL DE MEZCLAS DE CONmezclado, transporte y colocación del concreto CRETO. PCA.S. H Kosmatka y W. Paranese. Este libro ha sido la referencia inicial de la industria del PROBLEMAS EN EL CONCRETO: CAUSAS Y cemento y del concreto sobre tecnología del concreto SOLUCIONES. Factores que causan problemas; la por más de 60 años, para reflejar los avances y satisfacer manera de evitarlos y solucionarlos cuando se presenlas crecientes necesidades de arquitectos, ingenieros, ten; manejo del concreto, grietas, concreto bombeado, constructores, instructores y tecnólogos del concreto. concreto de agregado expuesto, reparaciones y r.emoéión de manchas, . DURABILIDAD DEL CONCRETO. Requisitos sobre materiales, diseño y procedimientos constructivos PRÓDUCCION DE GRANDES VOLUMENES DE ¡jara evitar daños en el concreto e incrementar su durabilidad. CONCRETO. Operación del equipo de dosificación para obtener las dosificaciones deseadas, tolerancias, EL CONCRETO EN LA OBRA. Cement And Conmezcladora central, mantenimiento y seguridad del crete Association. Características, ii¡X¡s, usos y ~mace equipo y la planta. Cootrol de calidad de los agregados, cenamiento del cemento y agregados. Recomendaciones mentos y aditivos y pruebas de control para el concreto. y consejos prácticos sobre el transporte, colado y compactación del concreto. Fabricación de especímenes de PRACTICAS DE CONSTRUCCION.Richardson *CONCRETO: Guía para la planeación, cimbrado, doconcreto para pruebas, juntas de const¡u_cción_y preparación de cimbras. 1 :-' · · ,·.. . . . sificación, y acabado del concreto. *OMBRA Y MOLDES: Guías y detalles para dar forma, apuntalar, ESTRUCTURAS SANITARIAS DE'CONCRETO reforzar y colocar la cimbra y consejos sobre moldes PARA EL MEJORAMIENTO DEL AMBIEN"(E. Recomendaciones para el diseño estructural, mlterialcs . para elementos prefabricados de concreto. •PREFAy construcción de estructuras de obras hidráulicas y sa.' BRICADOS DE CONCRETO: Guía para el colado y acabado de moldes y productos prefabricados de concreto. nitarias. Proporcionamiento de me1.clas, pruebas y protección del concreto contra substancias químicas RECOMENDACIONES PARA EL DISEÑO Y CONSTRUCCION DE SILOS DF; CONCRETO. ESTRUCTURAS DE CONCRETO RESISTENTF.S Métodos para determinar cargas, esfuerzos y efectos AL FUEGO. Resistencia al fuego de edificios industriatérmicos de los materiales almacenados para establecer les. Consideraciones de diseño estructural y costos. el ancho de grieta y presión sobre Jos muros de concreFERROCEMENTO. Características y materiales del feto en depósitos y silos. rrocemento y recomendaciones para su empleo en diverREGLAMENTO DE LAS CONSTRUCCIONES DE sas estructuras. CONCRETO REFORZADO. (ACI 318-89) Y CO1:\'TRODUCCION AL CONCRETO PRESFOR· MENTARIOS. Traducción autorizada del American ZADO. Dirigido a estudiantes y profesionistas que reConcrete Institute. quieran una introducción al concreto presforzado. RESPUESTA DE LOS EDIFICIOS DE CONCREMANUAL DE APLANADOS DE CEMENTO TO A LAS FUERZAS LATERALES.(ACI-ASCE PORTLAND.PCA, Guía práctica para la selección de 442). Se examina el desempeño de los edificios de conmateriales y proporcionamiento de mezclas para aplacreto reforzado sujetos a cargas de viento, explosión y nados de cemento. Aplicación de aplanados sobre su sismo, analizando brevemente la respuesta de Jos misperficies de muros y bases de diferentes materiales. mos y Jos procedimientos básicos de diseño que coPRACTICA PARA DOSIFICAR CONCRETO rresponden a este tipo de cargas. NORMAL, PESADO Y MASIVO. Ejemplo de la seTECNOLOGIA DEL CONCRETO. A. Neville. Des· lección y ajuste de las proporciones para la elaboración cripción de la fabricación y propiedades de Jos cementos, del concreto de peso normal, pesado y masivo. características y pruebas para controlar la calidad de Jos PRACTICA RECOMENDABLE PARA LA CONSagregados. Procedimientos para reali1.ar pruebas en el TRUCCION DE PAVIMENTOS Y BASES DE concreto fresco, factores que afectan la trabajabilidad, asCO!'íCRETO. Especificaciones, materiales, sub-bases, pectos del concreto premezclado, resistencia del concrecimbras, juntas y acero de refuerzo para la construcción to, módulo de elasticidad, contracciones y flucncia. de pavimentos de concreto. Aspectos fundamentales sobre la durabilidad del concreto, permeab~idad, propiedades térmicas y resistencoa. ---- 179261
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Portada Torre Trevi, Casa de Bolsa Bursamex, Arq.lsaac Hans s · Centro Financiero Banamex, Arqs. Teodoro Gon 7.ále7. de .León y Abraham 7.abludovsky
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