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Efectos
sellantes con las
herramientas de acabado |
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Bruce A. Suprenant y Ward R. Malisch Durante
más de 50 años, los acabadores de concreto han sido advertidos de los
peligros de usar herramientas o métodos que densifican y sellan una
superficie de concreto antes de detenerse el sangrado. Cuando el agua de
sangrado, el aire, o ambos, quedan atrapados debajo de una superficie
sellada, pueden originarse ampollas o delaminación superficial y
acelerarse el descascaramiento del concreto exterior en climas fríos.
La experiencia nos dice que las llanas de madera de mango largo son
buenas herramientas para prevenir el sellado del concreto después del
enrase. Ellas abren la superficie del concreto, permitiendo que el agua
de sangrado se acumule allí y se evapore antes de proseguir con el
acabado. Las fresno, por otro lado, son malas herramientas para usarse
como llanas debido a que sellan la superficie, permitiendo que el agua de
sangrado se acumule debajo de la misma; y las llanas de mango largo de magnesio
no son tan buenas como las de madera para mantener abierta la superficie,
pero son de todos modos necesarias al trabajar concreto con aire incluido,
ya que las de madera rasgan la superficie.
Para asegurar que los acabadores sin experiencia aprendan a usar la
herramienta correcta en el momento adecuado, un ejercicio de entrenamiento
les exige que den acabado a una superficie dejando una sección de prueba
sin acabar de 40 a 60 cm de ancho. El agua de sangrado que aparece en la
sección de prueba sin acabado (abierta), pero no en la secciones
adyacentes acabadas, indica que las superficies acabadas han sido selladas
prematuramente a causa de la herramienta o el método empleado, o de
ambos. Pero estas suposiciones se basan en observaciones, no en datos. No
nos dicen mucho acerca de la capacidad relativa de diferentes herramientas
de acabado para mantener abierta la superficie. Sería de gran ayuda saber
cuánta más agua sale del concreto cuando los acabadores usan una llana
de mango largo en vez de una de magnesio o una fresno. Para investigarlo,
ideamos una prueba para medir la pérdida de agua en la superficie y luego
usamos la prueba con diferentes concretos y combinaciones de herramientas
de acabado. La
pérdida de agua como una
medida del sellado El
concreto sellado durante el acabado no pierde tanta agua cuando fragua y
se cura. Así que nosotros modificamos un método de prueba desarrollado
por otros (véase el recuadro de la página 30para medir los cambios en la
pérdida de agua causados por el efecto de sellado en cinco secuencias,
correspondientes a diferentes herramientas de acabado, hechas en el
siguiente orden: 1.
Enrase manual con una llana de magnesio de mango largo para carretera, sin
aplicar ninguna otra herramienta de acabado. 2.
Enrase manual seguido por una llana de madera de mango largo, de 120 cm de
ancho. 3.
Enrase manual seguido por una llana de magnesio de mango largo, de 120 cm
de ancho. 4.
Enrase manual seguido por una llana de magnesio de mango largo y acabado
con una fresno de 75 cm de ancho 5.
Enrase manual seguido por una llana de magnesio de mango largo y raspado
con una llana
de magnesio de mango largo para carretera, de
3 m de longitud.
La figura 1 muestra el patrón que usamos en un conjunto de moldes
que contenían cajas insertadas que los técnicos removieron después de
cada secuencia con las herramientas de acabado y que luego pesaron periódicamente.
Agregamos más concreto para llenar los huecos en donde habían estado
cada una de las cajas, permitiendo así las secuencias posteriores de
acabado. Todas las secuencias se completaron antes de que apareciera el
agua de sangrado en la superficie.
Usamos primero este procedimiento de pruebas con concreto sin aire
incluido, y después lo repetimos en un día diferente con concreto con
aire incluido. La tabla 1 muestra las proporciones de mezcla y las
propiedades físicas de cada concreto. Los
datos del sellado Supusimos
que toda la pérdida de peso medida se debía a la evaporación del agua.
Puesto que todas las cajas insertadas tenían exactamente el mismo tamaño,
calculamos el peso del agua de mezclado con base en el peso del concreto
en cada caja. La pérdida de peso dividida entre el peso del agua de
mezclado representa el agua de sangrado que se evaporó, expresada como un
porcentaje. En seguida calculamos el sangrado relativo, dividiendo el
porcentaje de sangrado para cada secuencia de acabado entre el porcentaje
de sangrado para el concreto que sólo había sido enrasado. La figura 2
muestra el sangrado relativo para cada secuencia de acabado, medido tres
horas después del enrase inicial. Elegimos tres horas como el tiempo típico
en que podrían empezar las operaciones de acabado siguientes. Resultados
para el concreto sin
aire incluido Tal
como se esperaba, la figura 2 muestra que diferentes herramientas y
secuencias afectan la cantidad de agua que queda atrapada debajo de la
superficie de concreto sin aire incluido. Pero hubo algunas sorpresas.
El enrase manual con una llana de mango largo de magnesio para
carretera selló la superficie y limitó el sangrado a uno de los valores
más bajos. Sin embargo, como se esperaba, después del enrase con una
llana de mango largo de madera o de magnesio se abrió la superficie,
permitiendo que se evaporara de 60 a 70 por ciento más de agua. En estas
dos pruebas, las llanas de mango largo de madera y de magnesio mostraron
ser igualmente efectivas para abrir la superficie de concreto sin aire
incluido. Este es un resultado no anticipado, ya que la creencia normal es
que las llanas de mango largo de madera abren mejor la superficie que las
de magnesio. Sin embargo, estos resultados han sido interpretados con
cautela, ya que el sangrado relativo variaba significativamente entre
las dos pruebas de secuencia de acabado que terminaban, o bien con un
acabado con llana de mango largo de madera, o bien con una de magnesio
–1.1 y 2.3 (promedio 1.7) para el acabado con llana de mango largo de
madera y 1.1 y 2.1 (promedio 1.6 ) para el aplanado con llana de mango
largo de magnesio–. Creemos que la presión sobre la hoja de la
herramienta de acabado y, por lo tanto, el efecto de sellado, pueden
variar en relación con la distancia de la hoja al acabador.
Como se esperaba, la fresno reselló la superficie que había sido
previamente enrasada y allanada con llana de mango largo de magnesio.
La aplicación de una fresno selló la superficie, incluso más efectivamente
que el enrase manual. Pero encontramos que al usar una llana de mango para
carretera también se sella la superficie, reduciendo notablemente la pérdida
de peso que acompaña a la evaporación del agua de sangrado. Esto está
de acuerdo con las observaciones de campo de algunos acabadores que
han tratado de minimizar este efecto de sellado usando llanas de madera o
fijando tiras de madera a las hojas de las llanas de magnesio. Resultados
para el concreto con
aire incluido Para
el concreto con aire incluido, el enrase manual con una llana de mango
largo de magnesio para carretera selló la superficie mucho mejor que
cualquier otra secuencia de acabado. Las llanas de mango largo de madera y
de magnesio reabrieron la superficie, pero el resultado sorprendente para
esta serie de pruebas fue que un acabado con fresno inmediatamente después
del aplanado con llana de mango largo de magnesio, no pareció resellar la
superficie. Puesto que este resultado está en conflicto con la
experiencia de campo que muestra el efecto de sellado del allanado
prematuro con acero, nosotros no recomendamos usar una fresno en trabajos
de superficies de concreto con aire incluido.
Otra vez, en esta serie, inmediatamente después del allanado con
llana de mango largo de magnesio, la llana de mango largo para carretera
selló la superficie permitiendo que se evaporara menos agua. Los
contratistas quisieran, tal vez, considerar el efecto de sellado de la
llana de mango largo para carretera cuando dan acabado al concreto
exterior que está expuesto a congelación y deshielo. Con base en
nuestros resultados de pérdida de peso, el uso de una llana de mango
largo de metal para carretera sin ningún acabado posterior distinto del
escobeteado o el arrastrado de arpillera –como se recomienda a veces–
puede provocar que quede agua de sangrado atrapada e incrementar la
posibilidad de descascaramiento.
En general, nuestros resultados muestran los beneficios de
utilizar, ya sea una llana de mango largo de madera, o una de magnesio,
para mantener abierta la superficie y permitir que se evapore el agua de
sangrado. También indican que el uso de una llana de mango largo de
magnesio para carretera para enrasar o de una llana de mango largo de
metal para carretera después del enrase, puede sellar la superficie. ¿Por
qué la diferencia? Debido
a que las proporciones de mezcla y las condiciones ambientales fueron
diferentes para los concretos con aire incluido y sin aire incluido, es
difícil determinar por qué diferían los resultados de las dos pruebas.
En general, la elección de la herramienta y la secuencia parecían tener
un efecto menor en el sellado de la superficie en el caso del concreto con
aire incluido que en el del concreto sin aire incluido. Además,
encontramos que la llana de mango largo de madera no abrió la
superficie del concreto con aire incluido tanto como lo hizo en el caso
del concreto sin aire incluido, y mientras que la fresno selló el
concreto sin aire incluido, tuvo un efecto menor en el concreto con aire
incluido. Nosotros creemos que esto se debe al efecto del aire incluido
sobre el sangrado.
La inclusión de aire muestra la velocidad de sangrado, reduciendo
la cantidad de agua de sangrado que aparece en la superficie de concreto.
Debido a esto, la herramienta de acabado usada afecta menores cantidades
de agua de sangrado que pasan hacia la superficie. Estos datos apoyan
nuestros artículos sobre delaminaciones publicados con anterioridad,
sugiriendo que la inclusión de aire tiene un efecto menos pronunciado que
la herramienta de acabado o la distribución de tiempo sobre la cantidad
de agua de sangrado que sale de la superficie. Este
artículo fue publicado en Concrete Construction y se reproduce con la
autorización de.The Aberdeen Group. Desarrollo
de la prueba En
1973, los investigadores midieron la efectividad de los compuestos de la
membrana de curado colando losas de prueba de 66 x 61 x 20 cm que tenían
cajas insertadas de metal de 10 x 15 x 10 cm.1 Las cajas fueron diseñadas
para ser levantadas de las losas de prueba y pesadas periódicamente después
de haber colocado, vibrado, acabado y curado el concreto y de haberlo
luego expuesto a diferentes ambientes de curado. Estos pesajes midieron la
pérdida total de agua desde el momento de la colocación.
Esta prueba resultó apropiada para determinar la efectividad de la
membrana de curado contra la pérdida de agua al sellar el concreto, de
modo que adaptamos un método similar para determinar de qué manera las
herramientas de acabado sellaron el concreto y evitaron la pérdida de
agua.
Nosotros hicimos 10 cajas para insertar que medían 23 x 23 x 11
cm, atornillando lados de hojas de metal a una base de madera pintada con
epóxicos. Después de calafatear todas las hendiduras de la caja para
evitar la pérdida de agua, formamos una losa de 4.5 x 4.5 m y 13 cm de
espesor y colocamos las 10 cajas en cinco filas de dos cajas cada una,
verificando las elevaciones de las cajas y los moldes laterales para
asegurarnos de que todas las herramientas de acabado estuvieran apenas a
poca distancia de las partes superiores de las cajas. Cada fila de dos
cajas fue expuesta a diferentes secuencias de acabado antes de que
apareciera agua de sangrado en la superficie. Las cajas fueron diseñadas
para ser levantadas de las losas de prueba después de la secuencia de
acabado y pesadas cada media hora, de modo que pudiéramos medir el total
de la pérdida de agua desde el momento de la colocación. La compañía
CAMAS Colorado Inc. proporcionó el concreto premezclado para rellenar los
moldes, y un técnico de campo certificado por el ACI, de la compañía
CTC-Geotek Inc., realizó las pruebas de campo para el revenimiento,
contenido de aire, peso unitario y temperatura.
Calculamos la pérdida de peso a las tres horas debido a que era la
hora más probable para iniciar el aplanado mecánico y empezar el
allanado. 1
R.O. Wrbas, W.B. Ledbetter y A.H. Meyer, «Effectiveness of membrane
curing on concrete surfaces», Highway Research Record núm. 443, Highway
Research Board, Washington, D.C., 1973. |
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Instituto Mexicano
del Cemento y del Concreto, A.C. |
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