| |
La
ondulación de las losas sobre rasante puede ser un gran problema, especialmente cuando la
losa debe cubrirse con un piso de madera. Por ello, la ondulación –ausencia de
igualdad en la superficie– era lo que más preocupaba a quienes instalaron el piso de
madera para el nuevo gimnasio Emerson Hall del Colegio Elmira. En proyectos anteriores,
los instaladores se habían encontrado con problemas de ondulación de la losa que
requirieron un trabajo extensivo de esmerilado del concreto y resane de la superficie de
la losa para adecuarla a la instalación del piso de madera. Sin embargo, para este
propósito se consideraron con anticipación los problemas potenciales de ondulación
antes de que empezara la construcción de la losa. Esta planeación cuidadosa, facilitada
por la cooperación de todas las partes involucradas, dio como resultado una losa de alta
calidad sobre la rasante que la transformó en una base excelente para el piso de madera.
Diseño
de la losa Las ondulaciones ocurren cuando la parte superior de
una losa sobre la rasante se seca y se contrae más rápidamente que la parte inferior. La
contracción diferencial causa que los bordes de la losa se eleven en las juntas. Al
diseñar la losa del gimnasio de 30 ´ 38 m, el ingeniero de estructuras
Ryan, de Biggs Associates, hizo de la prevención de ondulaciones una máxima prioridad al incorporar los
siguientes elementos de diseño en las especificaciones:
· Construcción monolítica de la losa para eliminar todas
las juntas, y un refuerzo de varillas núm. 4 espaciadas a 40 cm de centro a centro en
ambas direcciones y posicionadas a 3.75 cm por debajo de la superficie de la losa.
· Bordes de losa más gruesos para agregar balasto, de modo que la losa
resista la tendencia a ondularse. Las especificaciones recomiendan un espesor en el borde
de 20 cm para un ancho de 30 cm, y ahusamiento gradual del espesor de la losa a 13 cm en
una distancia de 1.50 m. Una pendiente mayor, gradual, por el lado inferior, minimiza la
restricción al movimiento de la losa, lo que puede causar agrietamiento.
· El uso de una barrera continua de humedad por debajo de una sub-base de losa
seca y un curado húmedo prolongado de la losa de concreto para producir un menor
gradiente de humedad entre la parte superior e inferior de la losa después del secado.
La losa fue colocada sobre una sub-base suave de 20 cm de grava, arena y finos, compactada
a una densidad proctor modificada de 95 por ciento, con un contenido de humedad de
solamente 4 por ciento. En ningún momento se agregó agua a la sub-base. Para evitar que
el agua del suelo subiera por capilaridad a la losa, los trabajadores colocaron una
barrera continua de vapor por debajo de la sub-base, poniendo una cinta adhesiva en las
juntas y volteándola hacia arriba en los muros de los perímetros. Después de instalarse
la losa, unas mangueras succionadoras colocadas sobre la superficie, por debajo de una
cubierta de yute y polietileno, curaron en húmedo el concreto durante 10 días. Después
de cerrar las mangueras, el yute se dejó allí durante 45 días adicionales para extender
el periodo de curado.
Puesto que las ondulaciones se presentan más en las juntas de construcción y
contracción, Ryan-Biggs especificó que la losa fuera colocada continuamente sin juntas.
La carpeta de refuerzo proporciona una conexión positiva a través de grietas de
contracción al azar, manteniendo las grietas razonablemente apretadas y mejorando el
entrelazado del agregado. Construcción de losas en un solo día Antes de la instalación de la losa, se llevó a cabo
una conferencia de precolocación, en la que participaron el ingeniero, el arquitecto, el
instalador del piso de madera, el gerente de construcción, el proveedor de concreto, el
laboratorio de pruebas y el propietario, para discutir las expectativas y el papel de cada
parte. Este paso es especialmente importante en un proyecto grande que requiere la
colocación continua del concreto.
El techo, que estaba cubierto por una membrana impermeable al agua, y la mayor parte de
los muros laterales del gimnasio, ya estaban colocados cuando se instaló la losa en mayo
de 1995. Los 150 m de concreto de 280 kg / cm2 requeridos para el trabajo
fueron colocados en un solo día sin interrupción, empezando la colocación a las 6:00
a.m. y terminando al mediodía.
Las entregas en camiones de premezclado fueron cuidadosamente coordinadas, de modo que el
tiempo desde la dosificación hasta la entrega del concreto en la bomba fue de menos de 30
minutos. La mezcla de concreto (véase el cuadro de diseño) mostró excelente
consistencia, con revenimientos que iban de 9 a 9.5 cm en la canaleta del camión y una
pérdida de revenimiento de solamente 0.6 cm al final de la línea de bombeo. Las
temperaturas del concreto para cada carga fueron muy consistentes, elevándose
gradualmente de 20 °C a las 6 a.m. hasta 21 °C a mediodía, mientras la temperatura
ambiente se elevaba durante la mañana.
Una cuadrilla bien coordinada de 17 trabajadores experimentados niveló el concreto a
mano, empleando enrasadores mojados, continuamente monitoreados y verificados con un nivel
láser para guiar la elevación del enrasador. La elevación del enrasador en el
perímetro de la losa se fijó a 0.6 cm por debajo de la elevación teórica de la losa,
para compensar las ondulaciones anticipadas y la tendencia natural de los acabadores de
enrasar más alto en los bordes de la losa. Un miembro de la cuadrilla estaba dedicado a
mantener la colocación de las varillas de refuerzo, volviendo a colocar en sus silletas
de soporte las varillas accidentalmente dislocadas durante el colado del concreto.
El tiempo máximo transcurrido entre colados subsiguientes fue de dos horas. Sin embargo,
una lectura de la temperatura del concreto al final de las dos horas mostró que la del
que había sido colocado previamente era sólo 2 °C más alta que la del concreto recién
colocado, de modo que no se desarrollaron juntas frías.
A la colocación del concreto siguió un aplanado con máquina y un allanado con acero
duro. Las lecturas de la elevación del piso tomadas en una rejilla de 1.50 m
inmediatamente después del acabado fueron generalmente de ± 0.6 cm, equivalente a un
número Ff de aproximadamente 20.
Preparación para el piso de madera Después de curar en húmedo el concreto y de quitar
el yute, la losa fue humedecida pero no mojada. Para ayudar a reducir la humedad en el
gimnasio y a secar la losa antes de la instalación del piso de madera, se utilizaron
ventiladores para hacer circular aire fresco y se encendió el aire acondicionado del
edificio. La temperatura ambiente se redujo en 1 °C por día durante un periodo de tres
semanas hasta aproximadamente 24 °C.
Para confirmar que el contenido de humedad de la losa era lo suficientemente bajo para la
instalación del piso de madera, los instaladores pegaron un recubrimiento de polietileno
a la superficie de la losa. No se formó humedad en el lado de abajo del polietileno
después de 24 horas. Las pruebas de humedad con cloruro y las pruebas con medidores de
humedad electrónicos también confirmaron que el contenido de humedad en la losa era lo
suficientemente bajo para la instalación del piso.
Gracias al gran cuidado que se tuvo en el diseño de la losa y en la construcción, fue
mínima la necesidad de esmerilado o de otro tipo de preparación de la superficie de la
losa. Los únicos puntos que requirieron esmerilado fueron en las cajas ahogadas para la
instalación eléctrica, en donde la superficie estaba ligeramente elevada. Cuando se
instaló finalmente el piso de madera –aproximadamente tres meses después de la
colocación de la losa– no se habían desarrollado grietas notorias en la losa, y la
contracción alrededor del perímetro fue mínima (aproximadamente de 0.6 cm). Pero, lo
que es más importante, no ocurrieron ondulaciones.
Para sellar la superficie de la losa y mantener un gradiente de humedad uniforme, se
colocó un recubrimiento con hojas de polietileno sobre la losa por debajo del piso de
madera. Este último se instaló sin dificultad, y no se prevé ondulamiento futuro de la
losa.
Aunque el diseño de losa no tradicional de este proyecto requirió acero de refuerzo
extra y una cuadrilla más grande de trabajadores para manejar la operación del colado
continuo del concreto, los costos adicionales de construcción fueron compensados por los
ahorros de costos en otras áreas. El diseño monolítico de la losa, libre de juntas,
eliminó la necesidad de tablones de cierre, de aserrado o rellenado de juntas, y de
pasajuntas a través de las juntas. Se redujeron también los costos y tiempos de
reparación, ya que la losa se instaló en un solo día, y se requirió mínimo esmerilado
y resane de la superficie de la losa. Lo que es más importante, el instalador del piso de
madera estuvo satisfecho por la facilidad de instalación del mismo, y el propietario del
piso recibió un producto de alta calidad que se comportará bien durante muchos años.
Créditos Propietario:
Elmira College, Elmira, N.Y.
Arquitecto: Bohlin Cywinski Jackson, Wilkes-Barre, Pa.
Gerente de construcción y contratista de concreto: Streeter Associates Inc.,
Elmira, N.Y.
Proveedor de concreto: Dalrymple Gravel and Contracting Inc., Pine City, N.Y.
Subcontratista de bombeo: J.D. Ducett, Wileysville, N.Y.
Instalador del piso de madera: DeClerck Flooring Co., Webster, N.Y.
J. Thomas Ryan es director de Ryan-Biggs Associates.
|
Resumen:
La atención que se ponga en los detalles del diseño y en los
procedimientos de construcción puede evitar la ondulación de las losas, tal como se
demuestra en la exitosa construcción de este piso para gimnasio
|
