Publicada By  Víctor Yepes Piqueras - Cimbras, andamios y encofrados, MAQUINARIA Y PROCEDIMIENTOS CONSTRUCTIVOS DE CIMENTACIONES Y ESTRUCTURAS    

b_prodotti-49922-reldcecf40d-bd5e-4e0f-ba71-cfbf27d699a9El peso y la presión del hormigón fresco son los factores que condicionan el dimensionamiento de los encofrados, por encima de los efectos del peso propio, el viento, la nieve y las sobre carga de uso, entre otros. No obstante, el establecimiento de las solicitaciones del hormigón antes de su endurecimiento requiere un apartado para entender los factores básicos que permiten cuantificar, aunque sea de forma aproximada, estas acciones.

Al igual que ocurre con los áridos sin cohesión (arena, grava, etc.), al verterse el hormigón fresco sobre un plano vertical, éste adoptará una forma de cono de revolución con un ángulo de talud natural o ángulo de rozamiento interno. Si se trunca dicho cono con un encofrado, las paredes se ven sometidas a lo que se llamará presión granulostática.

Si se anula dicho ángulo de rozamiento interno mediante el proceso del vibrado del hormigón, éste se comporta paulatinamente como un fluido imperfecto, ejerciendo una presión distinta que se denominará presión hidrostática. Entre una capa ya vibrada, que ha recuperado su ángulo de rozamiento interno, y que ejerce una presión sobre las paredes de tipo granulostática, y la siguiente capa que está en proceso de vibración, -y por tanto con presión hidrostática- debe existir una zona de transición para que se mantenga la continuidad de las leyes de presiones.

Orden de influencia de las variables en la máxima presión lateral (Santilli, 2010)

Orden de influencia de las variables en la máxima presión lateral (Santilli, 2010)

El progresivo endurecimiento del hormigón hace que se dejen paulatinamente de ejercer presiones sobre el encofrado al ir aumentando el espesor hormigonado, por tanto existe cierta profundidad límite Ta por debajo de la cual el hormigón ya ha fraguado, y se mantiene la presión constante al valor máximo alcanzado durante el proceso de hormigonado. Por tanto existe una limitación al crecimiento indefinido de las presiones del hormigón con la profundidad.

Otra limitación es la cuasi-constancia de las presiones a partir de una nueva profundidad límite Te por el llamado efecto silo al hormigonar elementos de espesores reducidos en relación con su dimensión vertical.

Por tanto, tomando como altura límite la menor de los valores antes citados, se puede completar, para cada fase del hormigonado, la ley de presiones sobre el encofrado, tal y como se representa en la figura siguiente.

Empuje del hormigón fresco

Empuje del hormigón fresco

Ha de tenerse en cuenta que el espesor de pared a llenar no tiene influencia en la presión del hormigón, pero sí la velocidad de llenado vertical, y por tanto en paredes delgadas se tendrán mayores presiones. La presión no se transmite por debajo de 2,20 m, aproximadamente. La presión es máxima entre 0º C y 10º C, bajando considerablemente la presión a partir de 15º C, ya que cuanto mayor es la temperatura de curado, menor es el tiempo de endurecimiento. El vibrado excesivo devuelve al hormigón su fluidez y por tanto hace aumentar peligrosamente la presión. También puede existir un efecto dinámico en el vertido del hormigón que modifique las hipótesis. Asimismo los retardadores y fluidificantes aumentan la presión del hormigón.

Después de miles de resultados prácticos en obra parece factible adoptar, como datos en primeras estimaciones, las hipótesis siguientes (Ricouard, 1980):

  • Para vertidos rápidos (5m/h) carga triangular de 2,50 m. de altura con 4.800 kg/m2 en la base.
  • Para vertidos lentos se supone una carga uniformemente repartida de 3.600 kg/m2. Los cantos de los puentes-losa son pequeños en comparación con otras dimensiones, por tanto esta última hipótesis de carga sería la adecuada para el cálculo de los empujes horizontales.

 

Fuente: http://estructurando.net/2012/06/28/el-empuje-del-hormigon-fresco/

Fuente: http://estructurando.net/2012/06/28/el-empuje-del-hormigon-fresco/

Para calcular el empuje del hormigón fresco se emplea normalmente una norma DIN o la norma ACI. La norma DIN 18218 establece una serie de fórmulas empíricas desarrolladas a partir de datos experimentales. Para consideraciones más rigurosas en el cálculo de las presiones del hormigón durante el proceso de vertido, vibrado y endurecimiento, nos remitimos a la bibliografía específica. Algunos enlaces que os pueden ser de interés son los siguientes:

Estructurando: http://estructurando.net/2012/06/28/el-empuje-del-hormigon-fresco/

Roadin: https://roadin.wordpress.com/2012/06/08/calcula-el-empuje-del-hormigon-fresco-calculadora-online/

Referencias:

LORENZO, P.J. (2015). Estudio de criterios de diseño y cálculo de encofrados de elementos verticales. Aplicación a varias estructuras. Trabajo Fin de Grado. Universitat Politècnica de València. (link)

RICOUARD, M.J. (1980). Encofrados. Cálculo y aplicaciones en edificación y obras civiles. Editores Técnicos Asociados, S.A. Barcelona.

SANTILLI, A. (2010). Empuje lateral del hormigón fresco sobre elementos de encofrado vertical: estudio experimental y desarrollo de un modelo empírico. Tesis doctoral. Unversidad de Navarra (link)

MARTÍ, J.V.; YEPES, V.; GONZÁLEZ, F. (2004). Temas de procedimientos de construcción. Cimbras, andamios y encofrados. Editorial de la Universidad Politécnica de Valencia. Ref. 2004.441.

 

22 junio, 2017