Colocación de hormigón por medio de bombas

COLOCACION DE HORMIGON POR MEDIO DE BOMBAS
Se denomina Hormigón Bombeado a aquel que es transportado a través de
mangueras o cañerías por medio de bombas.
El hormigón bombeable, al igual que el hormigón convencional, requiere de un
buen control de calidad (buena dosificación, selección y mezcla de materiales, control
estricto de las propiedades en estado fresco, etc.)
Las recomendaciones para lograr hormigones bombeables apuntan a los
siguientes objetivos:
-
Observar una óptima granulometría de los agregados.
Estudiar los requerimientos de agua, cemento y aditivos.
Evaluar la bombeabilidad de las mezclas diseñadas.
CARACTERISTICAS DE LOS AGREGADOS
Las tablas que siguen a continuación han surgido de la experiencia en obra. De
acuerdo a las mismas, contando con el tipo y tamaño del agregado grueso y con la
finura del agregado fino, puede estimarse un peso sugerido de piedra redondeada o de
piedra partida por metro cúbico de hormigón bombeable.
Tipo de arena
MF
2.8 a 3
2.6 a 2.8
2.4 a 2.6
Tipo de arena
MF
2.8 a 3
2.6 a 2.8
2.4 a 2.6
PESOS SUGERIDOS DE AGREGADOS GRUESOS REDONDEADOS
PARA HORMIGON BOMBEABLE (kg piedra / m3de H°)
Tamaño del agregado grueso
3/8 a # 4
599 a 659
629 a 688
659 a 718
½a#4
742 a 801
771 a 831
801 a 860
¾a#4
896 a 955
926 a 985
955 a 1015
1” a # 4
973 a 1032
1003 a 1062
1032 a 1092
1½a#4
1044 a 1104
1074 a 1133
1104 a 1163
PESOS SUGERIDOS DE AGREGADOS GRUESOS TRITURADOS PARA
HORMIGON BOMBEABLE (kg piedra / m3 de H°)
Tamaño del agregado grueso
3/8 a # 4
534 a 581
558 a 605
581 a 629
½a#4
653 a 700
676 a 724
700 a 748
¾a#4
789 a 837
813 a 860
837 a 884
1” a # 4
860 a 908
884 a 931
908 a 955
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PCR S.A.
1½a#4
931 a 979
955 a 1003
979 a 1026
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La forma del agregado grueso influye en las proporciones de la mezcla.
Los agregados triturados son piezas angulares que tienen una superficie
específica mayor en comparación con el canto rodado, y requieren más mortero para
cubrir la superficie y facilitar el bombeo.
Existen tamaños máximos recomendados de agregado grueso según su forma y
el diámetro interior de la tubería de bombeo:
Tipo de agregado grueso
triturado
canto rodado
Limitación en el tamaño máximo
d : diámetro interior de la tubería
1/3 d
2/5 d
Las propiedades del agregado fino o arena tienen un rol preponderante en las
características de la mezcla.
Existen porcentajes mínimos recomendados para las porciones que pasan los
tamices #50 y #100.
Tamiz
% que pasa mínimo recomendado
#50
#100
15 al 30
5 al 10
Es aconsejable que los agregados finos que presenten deficiencias desde este
punto de vista sean mezclados con arenas seleccionadas para producir esos pasantes
recomendados, pero teniendo en cuenta que el exceso de estos finos aumentará la
demanda de agua, lo cual puede ocasionar contracciones y por otro lado, atentar contra
la resistencia.
El contenido de cemento que supere los 280 kg/m3 puede ser considerado como material
pasante por los tamices mencionados.
El módulo de finura, según especificaciones ASTM debe caer entre los valores
2.3 y 3.1, con una media de 2.7. La bombeabilidad de las mezclas se mejora
generalmente trabajando con valores bajos de finura, pero es difícil lograr un hormigón
bombeable si se cumple con la finura sin observar la distribución de las partículas finas.
También debería verificarse una constancia en el módulo de finura como para
que las variaciones no se aparten en más de 0.20 del promedio estipulado.
SELECCIÓN DE LOS AGREGADOS
El ACI 304 presenta curvas límites que figuran en la norma ASTM C33 para
agregado fino y sugiere que la curva de arena real para un hormigón bombeable caiga
en medio de ambas, lo que corresponde con un módulo de finura aproximado de 2.7
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(Gráfico Nº1). Los agregados cuya distribución granulométrica esté más cerca de la
curva superior (más finos) son preferibles a aquellos cercanos a la curva inferior (más
gruesos). Esta propuesta se efectúa contemplando los porcentajes que deberían pasar los
tamices #50 y #100 mencionados anteriormente.
La recomendación se complementa con una curva propuesta sobre los retenidos
parciales de los tamices ASTM para la arena de un hormigón bombeable (Gráfico Nº2).
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Agregado total:
El ACI presenta una curva límite para los agregados totales según el tamaño
máximo de la mezcla (3/4’’, 1” ó 1 ½”). Si la curva real de agregados totales tiene
valores por debajo de esta frontera representa una mezcla de agregados con alta
probabilidad de no ser bombeable por los equipos disponibles (Gráfico Nº3).
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CONTROL DE ASENTAMIENTO
El requerimiento de agua y el control de asentamiento están muy relacionados
entre sí, debido a que el contenido de agua de una mezcla afecta la trabajabilidad, la
resistencia y la durabilidad del hormigón.
Según la experiencia, los asentamientos bombeables se encuentran entre los 5 y
los 15 cm.
En las mezclas con elevado asentamiento existe una tendencia a la separación
entre agregado grueso y mortero, lo cual puede ocasionar bloqueos en la tubería. Las
mezclas con exceso de agua también pueden acarrear exudación elevada, pérdida del
aire intencionalmente incorporado y contracciones. Es importante obtener una mezcla
con cierta plasticidad lograda mediante una correcta dosificación, y no cubrir
deficiencias con el agregado de agua.
Puede ser aconsejable prever un asentamiento de la mezcla mayor para
compensar posibles pérdidas de cono a la salida de la bomba, a veces causadas por la
excesiva absorción de los agregados.
CEMENTO
La determinación del contenido unitario de cemento debe realizarse siguiendo
los mismos criterios de dosificación que para las mezclas tradicionales, pero debido a
los rangos de asentamiento más amplios y al propósito de proveer una adecuada
proporción de arena, las mezclas bombeables pueden requerir mayor contenido de
cemento.
Por otro lado el uso de cantidades extra de cemento como la única solución a
salvar las dificultades para bombear es antieconómica. Es más conveniente y más
económico corregir en primera instancia cualquier deficiencia en la granulometría de los
agregados, especialmente en la fracción de finos.
ADITIVOS
En general, todos los aditivos que aumenten la trabajabilidad también mejoran la
bombeabilidad.
Reductores de agua: El beneficio principal de estos aditivos es la reducción del
contenido de agua de una mezcla manteniendo un asentamiento o aumentar el mismo
para una misma relación agua/cemento. Algunos aditivos pueden tener efecto sobre el
tiempo de fraguado y en algunos casos también pueden tener doble propósito, actuando
además como incorporadores de aire.
Los reductores de agua de alto rango o superplastificantes pueden llegar a tener un
tiempo limitado de efectividad, dentro del cual el hormigón debe ser descargado en
destino.
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Incorporadores de aire: Las mezclas con aire intencionalmente incorporado son más
cohesivas y trabajables. Puede bombearse evitando la segregación y tiene menor
tendencia a la exudación, lo cual a veces disminuye la lubricación, lo que dificulta el
pasaje de la mezcla por la tubería (no se analizan en este informe los beneficios del aire
intencionalmente incorporado desde el punto de vista de la durabilidad). Debe preverse
la pérdida de entre un 1 a 1.5% de aire luego de la colocación de la mezcla con bomba,
aunque no se verá afectada la mayor resistencia al congelamiento y deshielo.
Comodoro Rivadavia – Julio 2009
Bibliografía Consultada
-
ACI 304.2R - Placing Concrete by Pumping Methods
Departamento de Promoción y Servicios Técnicos
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