Una consulta recurrente en obra tiene que ver con los tiempos de desencofrado de losas de hormigón armado. Si bien existen distintos requerimientos para distintas situaciones y elementos vamos a describir brevemente algunos aspectos importantes del tema y luego centrarnos directamente en las resistencias mínimas a cubrir para poder llevar a cabo las tareas de desencofrado.
El objetivo principal es lograr un desencofrado en el momento exacto de manera tal de no tener deformaciones máximas mayores a las permitidas (ver apartado de tolerancias) y lograr un ritmo de trabajo que permita ser competitivos en el mercado.
El CIRSOC 201-05 aclara:
Con lo cual la empresa contratista no debe simplemente apoyarse en métodos bien conocidos pero no justificados y por ello eximirse de la responsabilidad de la integridad y estabilidad de los encofrados. Consecuentemente también tiene responsabilidad sobre los efectos debidos a la remoción de los mismos. Y es por eso que vamos a ver a continuación criterios que nos permitan decidir cuándo desencofrar.
CUANDO DESENCOFRAR?
En principio deben figurar en planos de proyecto que resistencia efectiva debe tener la estructura para proceder al desencofrado. Pero no es obligatoria su especificación. De ser así la resistencia efectiva se determina mediante el moldeo de probetas cilíndricas curadas en obra en idénticas condiciones a la que está sometida la estructura.
Si no se especifica lo contrario, el reglamento CIRSOC 201-05 en su artículo 6.2.2.4 permite desencofrar losas de hormigón siempre que se cumplan al menos una de las siguientes condiciones:
1) Alcanzar al menos el 70% de la resistencia característica especificada.
2) Alcanzar el doble de la resistencia necesaria para resistir cargas al momento de la remoción.
Como recomendación y a falta de valores especificados el CIRSOC 201-05 nos facilita tablas para remoción de encofrados siempre que se cumplan las siguientes condiciones:
- Protección y curado de la estructura conforme a reglamento.
- Comenzar a computar días a partir del último lote hormigonado.
- Computar días enteros a aquellos con temperaturas diarias promedio mayor a 10°C.
- Computar como medio día a aquellos con temperaturas diarias promedio entre 5°C y 10°C.
Para temperaturas menores a 5°C consultar además el apartado de hormigonado en clima frío.
Las siguientes tablas están confeccionadas para cemento de endurecimiento normal tipo Portland.
Observar que en el caso de losas armadas en dos direcciones se especifica que el plazo mínimo para desapuntalar depende del momento en que la estructura pueda ser reapuntalada. Al efectuar esta operación permitimos que parte de la carga tome la losa y parte de la misma (debido a losas de pisos superiores, por ejemplo) pase a través de los puntales de reapuntalamiento. Pero podemos también, directamente, esperar un tiempo determinado y quitar todos los puntales cumpliendo con la resistencia mínima especificada, como se mencionó anteriormente.
EVALUACIÓN DE LA RESISTENCIA PARA UN DETERMINADO MOMENTO
En principio tenemos 2 métodos para verificar el punto anterior. El primero es directo y permite evaluar la resistencia de un lote determinado mediante el moldeo y rotura de probetas de hormigón armado. Ver CAPÍTULO 4. CRITERIOS Y CONTROL DE CONFORMIDAD DEL HORMIGÓN - CIRSOC 201-05.
En segundo lugar tenemos el método alternativo de evaluación del proceso de endurecimiento del hormigón mediante el concepto de madurez. (ARTICULO 4.3.3)
En base a esto la Universidad Politécnica de Valencia desarrolló un método para estimar la curva de endurecimiento del hormigón a través de coeficientes de corrección en el tiempo.
Como sabemos, el desarrollo de la resistencia del hormigón en el tiempo no solo depende del tipo de cemento (velocidad de endurecimiento del mismo) sino también de la temperatura exterior.
Para condiciones normales, del orden de los 20°C, el hormigón se encuentra en condiciones óptimas de curado. Entre 20°C y 30°C es beneficioso pero luego se deben tener consideraciones de clima extremo.
El reglamento define limites por debajo de 5°C y por encima 30°C -clima frío y caluroso respectivamente- para los cuales se deben tener especiales cuidados o incluso decidir por la suspensión del hormigonado. Ver apartado 5.11 y 5.12 del Capítulo 5 del CIRSOC 201-05.
En el caso de distintos tipos de hormigones se puede ver en el gráfico siguiente como varían su resistencia en función de la temperatura a lo largo de los años:
A continuación se ve una curva de desarrollo de resistencia para un mismo tipo de hormigón para distintos casos de temperatura, con cemento portland normal:
Como se puede observar a 28 días y a 20°C se llega a un 100% de la resistencia a la compresión.
Pero si la temperatura media de curado es de 5°C se llega tan solo a 80% de la resistencia a compresión del caso anterior.
Es importante destacar en el gráfico que, como se dijo antes, en entornos de temperatura de los 20°C se llega el 100% a 28 días variando el camino intermedio pero con casi idénticos resultados.
MÉTODO DE LA UPV:
Se analiza la resistencia f'c(j) a los j días respecto de la resistencia f'c(28), que es la resistencia especificada a 28 días.
Por otro lado se utiliza el concepto de madurez del hormigón para analizar evaluar el desarrollo de resistencia del mismo:
Para aclarar conceptos, si por ejemplo tuviésemos 30 días a 20°C (valor considerado ideal) el valor m de madurez daría 300 y el de j, edad teórica, sería de 30 días. Es decir, la edad teórica coincidiría con el de la edad real.
Veamos algunos ejemplos.
Ejemplo 1:
Supongamos que tenemos 7 días a diversas temperaturas:
La edad real son 7 días, pero la teórica es de 5.1 días, esto se debe a que los días de menor temperatura aportan menos días teóricos que los que están a 20°C. Con lo cual la resistencia a 7 días es de 179 kg/cm2. No se recomienda desencofrar.
Ejemplo 2:
Supongamos que tenemos 7 días a 20°C:
En este caso edad teórica y real condicen porque el parámetro es, justamente, 20°C.
Tampoco se recomienda desencofrar.
Ejemplo 3:
Vamos a ver cuántos días necesitamos a 15°C y a 20°C para poder desencofrar.
Para el caso de 15°C:
Se permite desencofrar a los 13 días.
Para el caso de 20°C:
Vemos que a los 11 días podemos desencofrar y que para 15°C necesitamos 13 días reales mientras que para 20°C necesitamos solo 11. A medida que la temperatura es más baja mayor será el tiempo que vamos a necesitar.
Conclusiones:
Por otro lado es interesante de destacar que existe una regla general de no desencofrar losas como mínimo cada 14 días, que se corresponde con la mitad de 28 días, y esto no es casual dado que para temperaturas que ronden los 20°C es el tiempo que se requiere para alcanzar resistencias mínimas y poder trabajar de manera segura.
Por último si buscamos reproducir con el método de madurez las resistencias de un H-25 en el tiempo y para distintas temperaturas vamos a encontrar desarrollos de resistencia como los que se ven en la tabla a continuación:
Donde se puede observar como a 20°C y a 28 dias se cumple con los 250 kg/cm2.
Todos estos estudios deben ser respaldados con el ensayo de probetas si se pretende trabajar con mayor seguridad. Si lo que buscamos es comparar desarrollos de resistencia este método nos sirve como herramienta para analizar, al menos de manera aproximada, como ésta varía en el tiempo.
El seguimiento de estructuras de hormigón armado mediante el empleo del concepto de madurez y moldeo de probetas cilíndricas es fundamental. De nada sirve emplear horas de gabinete diseñando y detallando estructuras si luego en campo no se confirman las características de diseño de los materiales.
En otro apartado vamos a hablar sobre la definición de lotes y el número de probetas a extraer en estructuras de edificación.
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Ivan Edsberg. Ing. Civil.- UBA
Máster es Estructuras de Hormigón, metálicas y de madera. - Universitat de Barcelona
Fuentes:
Cirsoc 201-05 - INTI
Seminarios AIE - Aseguramiento de la calidad del H°A°
Jornadas Argentinas de Ingeniería Estructural - Edición XXVI - 2021