domingo, 24 de junio de 2007

Moldajes para Hormigones Sumergidos

Los moldajes, deberán estar montados y ajustados antes de comenzar el hormigonado; esto es, que deberán estar sólidamente apernados o fijados, para evitar su destrucción o desarme debido a la furia del mar. Además, deberán estar impregnados de humedad (agua dulce) de modo que no absorban el agua de amasado del hormigón o agua de mar.

Los moldes serán macizos con un adecuado sistema de fijaciones, que deberá ser sólido y sencillo de montar y descimbrar, por las dificultades que presentan estas maniobras, que sólo se pueden hacer desde arriba con ayuda de grúa, lo que implica un rudo manipuleo.

La madera en combinación con el acero, se usa ampliamente en las vigas de coronamiento de los tablestacados; en este caso, el moldaje se monta sobre una viga de acero (longuerina), la que a su vez, descansa sobre unas consolas metálicas apernadas al tablestacado.

Las secciones de moldajes son entonces puestas en servicio, primero, las partes horizontales o tableros de fondo, en secciones pequeñas con traslapos a media madera, para la estanquidad y luego los tableros verticales, en secciones de dimensiones mayores, las juntas se sellan con empaquetaduras de goma blanda.

El acero ha sido extensamente usado en grandes unidades de moldajes prefabricados, con todos los refuerzos puestos en su lugar. Las tablestacas de acero, son también efectivamente usadas como moldajes.

El hormigón prefabricado es, en general, el mejor material para moldajes, ya que combina con éxito, peso, robustez, adherencia. Forma, permanencia y economía. Tiene la ventaja, de que su adherencia con el hormigón de la obra, será tal, que pasará a formar parte de la estructura.

Los moldajes deberán ser sellados, para prevenir la fuga de la lechada de cemento. Pesadas lonas, han sido usadas con mucho éxito para taponar “vías de fuga” o bien, para sellar un fondo demasiado irregular, sacos de arena pueden ser similarmente empleados. Las perforaciones de pernos, juntas de secciones de moldajes, etc., deben ser selladas por medio de “calafateo” que consiste fundamentalmente en introducir a presión, trozos de lona o de driza enrollados para detener la fuga.

También se puede usar para el calafateo, una pasta de cebo animal con carbón vegetal, revuelto en caliente, hasta formar una pasta espesa y homogénea, que el buzo aplica a mano o espátula también en caliente, por lo que se debe bajar cantidad suficiente, que se pueda aplicar antes del endurecimiento.

Algunas veces, el moldaje se deja en el sitio para proveer una protección adicional al hormigón y eliminar el costo de la faena submarina de descimbre.

Cuando se trata de hormigonar elementos cilíndricos, se puede usar un moldaje de madera prensada (cholguán). La técnica a ocupar es la siguiente:

Se corta el manto del cilindro (cholguán), se deja 24 horas sumergido en agua dulce, después se le aplica el desmoldante.

En el ínter tanto, se colocan las armaduras y se debe prestar especial atención en la colocación de las calugas de separación, deben quedar sólidamente fijas a la armadura en cantidad tal, de modo que el moldaje quede firmemente apoyado en las calugas.

Se le colocarán listones de refuerzo al manto del cilindro, en el sentido vertical, para rigidizarlo.

En la colocación del moldaje, se ajusta y se amarra con alambre tortoleado. Debe quedar firmemente colocado, sin ninguna posibilidad de movimiento.

La unión moldaje-fondo, se tapona con sacos de arena.

En la parte superior, se puede poner un poncho de polietileno de alta densidad.

Fig. 4-12 ENCOFRADO TIPO FAYE

Fig. 4-13 ENCOFRADO VIGA DIRECTRIZ. ESQUEMA DE AVANCE VERTICAL

CUBRIMIENTOS PROTECTORES

A diferencia de lo dicho hasta aquí, que es hacer a un hormigón impermeable por sí mismo y que es indudablemente lo mejor; existen otros métodos de impermeabilizarlo y son el cubrimiento protector o la pintura de hormigón; estos cubrimientos se aplican particularmente en la zona de amplitud de mareas y afecta a salpicaduras, que es donde se producen los mayores daños de corrosión de armaduras.

Además los cubrimientos pueden servir para prevenir daños por abrasión. Se distinguen los siguientes tipos.

CUBRIMIENTOS HECHOS DE HORMIGÓN

Con este método se trata de cubrir con un hormigón denso, toda la estructura de hormigón convencional, cuando se trata de cubrir pilotes, toma el nombre genérico de “pantalones de concreto” o “polainas de concreto” o “calzoncillos de concreto”, ya sea, si se cubre el pilote completo o parcialmente en su tramo inferior o tramo superior, respectivamente.

Este cubrimiento protector es generalmente de gunita y su armadura es malla de alambre galvanizado. La gunita hace que se tenga una capa de cubrimiento muy denso y rica, de por sí, impermeable. Existe siempre el peligro del agrietamiento por retracción, por lo que se debe tomar todas las medidas de prevención.

Otra forma de aplicar el cubrimiento, es reemplazar la gunita por una inyección submarina y usar moldajes flexibles.

FUNDA METÁLICA

Otro tipo de cubrimiento, es de la funda metálica y consiste en usar planchas metálicas para aislar e impermeabilizar la estructura. Se han usado planchas de acero para impermeabilizar tuberías y tanques submarinos. El metal Monel y fundas de fierro forjado, se han empleado en ocasiones en la zona de amplitud de mareas.

MACIZOS ELÁSTICOS

El empleo de aglomerados bituminosos puede permitir la constitución de macizos elásticos en el mar, o como protección de escolleras.

En el puerto de Marsella, se trató en 1954 por penetración de mástic bituminoso vertido a 200ºC mediante una cuba colorifugada, una sección de macizo de escollera que sirve de apoyo al dique exterior a 12m. de profundidad, cuya estabilidad estaba comprometida por la reflexión de las olas sobre el dique.

En 1956, se realizó un ensayo de arranque de los bloques tratados de esta forma, siendo necesario un esfuerzo de varias decenas de toneladas para separar cada uno de los 3 bloques arrancados, se rompió bajo esfuerzo.

PINTURAS BITUMINOSAS

Son soluciones de asfalto con un disolvente volátil apropiado. En impermeabilización, se emplean como pinturas sobre el cemento, para lograr una protección química (0.5 L/m2).

Se ha desarrollado en gran número de pinturas, que se han usado con gran éxito en los hormigones sumergidos.

La desventaja de las pinturas bituminosas es que no resisten los efectos de la abrasión, ni la ruptura causada por la intensa presión localizada, de los organismos sésiles.

PINTURAS Y ENLUCIDOS PROTECTORES

Con estas pinturas plásticas, se trata de aislar la estructura a la difusión del aire dentro de ella; hay pinturas de fondo reactivo “wash primer”, que contienen ácido fosfórico y un aglomerante de resina, butiralpolivinilo y el pigmento antioxidante, tetraoxicromato de zinc. Así se consigue, en una sola operación, una defensa contra el óxido y una capa de fondo adherente.

También se recomiendan las pinturas “antifouling”, para evitar la adherencia de algas y moluscos; la más empleada por su economía y efectividad, son las que tienen como tóxico las sales de cobre.

Su vida útil, es muy breve, de 6 a 8 meses.

También se puede impermeabilizar, por medio de una capa o película de pintura de caucho colorado, para el enlucido de hormigones sumergidos.

Otros enlucidos son: fluosilicatos o fluoruros, mezcla de neopreno con parafina.

RESINA EPÓXICA

Este es el material de más reciente aparición y hasta ahora, ha cumplido un exitoso papel, por lo que su uso tiende a ser cada vez más intenso. Con esta resina, se logra protección contra la corrosión y abrasión y puede ser aplicada en áreas secas, mojadas (ya sea bajo el agua y en la zona de amplitud de mareas) y en aguas de temperatura de 2ºC.

Ciertas formulaciones de resinas, pueden curar en la zona de rompientes de oleaje.

Los cubrimientos epóxicos, tienen una adherencia extremadamente buena, y pueden ser aplicados por un buzo, en una faena simple y lograr una superficie impermeable y densa, resistente a la abrasión.

La técnica de aplicación del cubrimiento epóxico es la siguiente:

Los ayudantes colocan una lona-soporte sobre una mesa y allí, le aplican la resina en una capa densa y uniforme, quedando el soporte totalmente impregnado y sin ninguna burbuja.

Se baja la lona al buzo, quien la aplica y amarra firmemente a la obra.

Con un rodillo se diluyen todas las burbujas que pudieren haber quedado atrapadas.

Para el buen éxito del cubrimiento, es esencial que la superficie a tratar esté totalmente limpia y libre de materias extrañas, incluyendo organismos marinos, pelillo, musgo, aceite, grasa, sal, moluscos y orín con el fin de asegurar la buena adherencia. Los equipos arenadores de uso submarino y el “jet” de agua, son especialmente efectivos.

Las resinas epóxicas, fueron descubiertas en USA en 1947, son termoestables, químicamente inerte, resistentes al calor, no se encogen, presentan extraordinaria adherencia y buenas propiedades eléctricas. Además, se puede combinar con otros plásticos para obtener compuestos con nuevas características.

Las resinas epóxicas, son producto de la condensación del difenol con epiclorhidrina; el endurecimiento o curado se lleva a cabo por la reacción del grupo epoxi con ácidos o aminas. Además, del endurecedor, tienen cargas minerales, pigmentos minerales y orgánicos, diluyentes y flexibilizadores. Al conjunto de componente se le llama “formulación”. Sus principales objetivos son:

Cargas Minerales: abarata el costo, mejora las características mecánicas (resistencia a la abrasión), además da la consistencia necesaria para su aplicación, el aditivo más usado es la brea de hulla.

Pigmentos Minerales y Orgánicos: tienen la función de mejorar el aspecto de los acabados dándoles el color.

Diluyentes: mejoran la facilidad de aplicación y permiten el aumento de carga. Los diluyentes convencionales, sólo se usan en casos de protección de superficies libres.

Usos de las resinas epóxicas.

Unión hormigón – hormigón; Es básico que las superficies a unir deben estar limpias, pues es imprescindible el contacto íntimo de la resina con la superficie a unir, se recomienda limpieza por arenado o bien, el uso de ácido clorhídrico al 10%, debe cuidarse que después de la limpieza, no queden restos de ácido, que reaccionarían con los endurecedores de la resina, impidiendo el curado.

Reparación de grietas; Se pueden hacer por simple colada, por gravedad o inyección de una formulación epóxica, con las debidas precauciones referentes a la limpieza previa.

Juntas de Trabajo; La unión del hormigón fresco con uno ya curado, es el uso más importante de esta resina. Se aplica la formulación en el momento de vaciar el hormigón fresco, sobre el antiguo, actuando como membrana de unión. Fácilmente se puede lograr una tensión de rotura a la tracción de 100 kg/cm2, que es más que suficiente para construir una buena unión.

Mejora la resistencia a la abrasión; Cubriendo al hormigón con una delgada membrana de formulación epóxica, o bien, una capa de refuerzo (lona, fibra, etc.) y sobre ella, una capa de acabado.

Unión hormigón – metal; A las estructuras de hormigón pueden unirse alimentos metálicos como herrajes, etc. Incluso, cuando las armaduras son de gran diámetro y la escasa superficie de contacto de ambos materiales hace precaria su adherencia, se pinta la armadura con una formulación epóxica, poco antes del vaciado del hormigón, cuidando eso sí, que el metal no esté oxidado.

Unión metal – metal; Fue una de las primeras aplicaciones de estas resinas, estas uniones llegan a resistir una tracción de cizalle de 220 kg/cm2 y su resistencia química es también muy alta.

Otras aplicaciones; Se le emplea en construcción como protección anti- corrosiva; reparación de firmes de pavimentos de tráfico intenso. Además de otros usos especiales como adhesivo y pinturas.

CONCLUSIONES

En el caso del hormigonado submarino, se debe tener en cuenta que el mayor de los problemas que se genera es el lavado del hormigón fresco. Por ello que se debe tener un debido cuidado en la dosificación del hormigón y una correcta forma de hormigonar. Para ello se debe tener en cuenta que:

El estado del mar: Esto quiere decir que se debe tener la paciencia para esperar que las condiciones marinas sean las apropiadas, tales que la corriente marina no destruya los moldes ni deslave el hormigón colocado. También se debe tener en cuenta la seguridad de los buzos que ejecutan la faena de hormigonado.

Técnica a utilizar: Esto tiene que ver con la técnica que no permita el lavado y un hormigón monolítico y bien terminado. Se debe destacar que entre la variedad de técnicas mostradas, se destacan el tubo-tolva y la inyección de mortero.

Moldaje : El tipo de moldaje a utilizar influye en las terminaciones y en la calidad de la superficie del hormigón fraguado. En el caso de los moldajes de madera, se deben impermeabilizar de forma tal que no se hinchen mientras el hormigón este fresco. Para moldes de acero, el cuidado radica mas en el tiempo de permanencia bajo el agua antes del hormigonado, ya que el surgimiento de óxido dañaría la superficie del hormigón, además se debe tener en cuenta el peso de las partes por la seguridad de los buzos.

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