Inglés | Traducción patrocinada por Grupo de productos Nox-Crete
La construcción con paneles prefabricados (tilt-up) se encuentra en un estado de constante evolución. Una de las evoluciones más recientes en nuestra industria es la práctica actual de aplicar un densificador a base de silicato inmediatamente después del acabado final de la losa de piso y antes de aplicar un agente desmoldante. A primera vista, es una manera extremadamente eficaz de acelerar el proyecto y simplificar el proceso. Sin embargo, como todo, hay algunas particularidades y conceptos erróneos que deben tenerse en cuenta antes de comenzar.
El objetivo de este artículo es examinar esas particularidades y concepciones erróneas en relación con la aplicación del densificador, y proporcionar perspectivas al contratista, al diseñador y al propietario del edificio, para que puedan colaborar y trazar un plan de acción que cumpla mejor el objetivo final del proyecto. Para tomar esas decisiones de la mejor manera, es necesario comprender no solo cómo funciona cada componente de forma individual, sino también en conjunto con las otras piezas como parte de un sistema.
ASTM C309/Acabado de losa
Cuando se trata de sustancias químicas para concreto y cómo funcionan, es imperativo que primero entendamos qué sucede en el concreto “debajo de la superficie”. La colocación y el acabado son solo el principio.
En cuanto el agua entra en contacto con el cemento Portland, comienza el proceso de hidratación. El producto de esta reacción química es hidrato de silicato de calcio, el cual le confiere al concreto su resistencia. Si bien el proceso de la reacción comienza de inmediato, está ocurriendo constantemente hasta que uno o ambos componentes se agoten. A menudo usamos el término “completamente curado” para referirnos a un concreto de 28 días de edad, ya que ese es el período de tiempo en el que el concreto alcanza la mayor parte de su resistencia, pero el proceso de hidratación puede continuar durante años.
Debido a que el agua es un componente clave en la mezcla, ya que se necesita para la hidratación, es de gran importancia que se controle la pérdida de humedad a través de la evaporación. Para lograr esto, debemos ayudar a la losa a retener la humedad de modo que el proceso de reacción tenga suficiente agua para alcanzar la resistencia deseada. Esto podría lograrse ya sea mediante un curado húmedo o con la aplicación de un compuesto de curado químico. Los dos métodos se han probado a fondo y han demostrado ser efectivos para mitigar la pérdida de humedad y dar tiempo a que el concreto se cure correctamente.
La norma ASTM C309 se desarrolló a finales de la década de 1960 como un estándar para garantizar la eficacia de los compuestos de curado formadores de membrana. La frase “el compuesto de curado debe cumplir con la norma ASTM C309” ha sido y sigue siendo omnipresente en el mundo de la construcción de concreto en general. Sin embargo, como a menudo se menciona, es probable que muy pocas personas hayan investigado sus orígenes y estén familiarizadas con lo que realmente especifica.
La norma ASTM C309 estableció la referencia de que un compuesto de curado formador de membrana, cuando se aplica a una muestra de concreto preparada específicamente, debe inhibir la pérdida de humedad de dicha muestra a un máximo de 0.55 kg/m2. Se ha determinado que esta es la cantidad máxima aceptable de pérdida de humedad que permitirá la hidratación adecuada del cemento y le otorga a la mezcla la capacidad de alcanzar su resistencia máxima.
No obstante, a efectos de esta explicación en lo que se refiere a la construcción tilt-up, es importante analizar la norma ASTM C309 con mayor detalle, especialmente el método de preparación de la muestra. Al igual que en cualquier ensayo científico, existe un método muy preciso y repetible, claramente definido, para la preparación de la muestra que se va a someter a ensayo. Este conjunto de normas y métodos se establece en la norma ASTM C156. La norma ASTM C156 establece que la muestra de concreto debe acabarse a mano con una pasada de una llana de madera. Aunque es específico y repetible, este tipo de acabado se parecería más a un acabado con escoba que se utiliza en aceras, entradas de automóviles o pavimentación exterior, lo cual podría no ser adecuado para una losa de piso industrial o una base de hormigonado de construcción tilt-up. Además, este tipo de acabado con alisador de madera dejaría la superficie del concreto extremadamente abierta y porosa. Para limitar la pérdida de humedad a la tasa indicada por la norma ASTM C309 (0,55 kg/m²), sería necesario aplicar un curado húmedo, manteniendo la humedad de la superficie durante un tiempo específico o utilizando un compuesto de curado formador de membrana.
Por otro lado, las losas de piso industrial que se utilizan comúnmente como camas de vaciado de tilt-up han sido acabadas de forma compacta mediante allanadoras eléctricas de operador abordo con aspas de acero. Este método de acabado, por sí solo, creará una superficie que es considerablemente más resistente a la pérdida de humedad simplemente por la índole de la técnica del acabado. Esto se ha confirmado mediante pruebas de laboratorio que muestran que simplemente al acabar la misma muestra exacta con una allanadora manual de acero, la capacidad de retención de humedad del concreto aumenta aproximadamente un 20 %.
¿Qué constituye una losa acabada con llana de acero?
Un problema que se presenta en el escenario de las losas de vaciado de tilt-up es que actualmente no existe ninguna norma en EE. UU. sobre qué constituye un acabado con llana de acero. (Existe la norma europea CENTS 14754 que requiere 5 pasadas con una llana manual de acero). Por este motivo, es difícil cuantificar científicamente, “¿qué es una losa acabada con llana de acero?”. Intentar recrear un acabado típico mediante llanas eléctricas con operador a bordo en una muestra de concreto y en un entorno de laboratorio sería todo un reto. Asimismo, las variaciones en las técnicas de acabado entre las regiones geográficas, los contratistas, los diseños de mezcla, etc., son prácticamente ilimitadas.
Por estos motivos es importante analizar más a fondo simplemente si un producto cumple o no con la ASTM C309 y hacernos la pregunta “¿qué es lo más importante de la ASTM C309?”. La respuesta a esa pregunta, en el contexto de losas de piso y losas de vaciado industriales, sería la retención de humedad para que el concreto pueda hidratarse correctamente y alcanzar su resistencia máxima. Controlar la pérdida de humedad a una velocidad no mayor a 0.55 kg/m² permite que el proceso de hidratación ocurra como es debido de modo que el concreto se pueda curar lenta y correctamente.
Al tener una mejor comprensión de cómo funciona el proceso de hidratación y cómo las diferentes técnicas de acabado pueden afectar el proceso de curado de la losa nos permite tener un punto de vista mejor informado cuando analizamos el motivo por el que ciertos tipos de productos se especificaron en nuestros proyectos.
Densificador
Durante el proceso de hidratación, cuando el agua y el cemento reaccionan para formar hidrato de silicato de calcio, se produce un subproducto llamado hidróxido de calcio. El hidróxido de calcio se conoce más comúnmente como cal e incluso, como subproducto, ha demostrado ser útil de otras maneras.
Los densificadores a base de silicato (de sodio, litio o híbrido) han sido diseñados y formulados específicamente para penetrar en la superficie superior del concreto a través de los capilares dejados por la evaporación del vapor de agua y reaccionan con el hidróxido de calcio disponible. El producto final de esta reacción es hidrato de silicato de calcio adicional. Como se mencionó anteriormente, el hidrato de silicato de calcio es lo que le da resistencia al concreto. Esencialmente, los poros microscópicos del concreto se llenan con más concreto, creando así una mucha mayor resistencia a la abrasión y un piso denso, de ahí el nombre de “densificador”.
El relleno o sellado de estos capilares en la superficie resulta extremadamente eficaz para inhibir la pérdida de humedad. En combinación con el conocimiento de que una losa de piso con acabado compacto ya es más eficaz para retener la humedad y la comprensión de cómo los densificadores penetran y llenan los capilares presentes, ahora se puede entender cómo un densificador puede actuar como un curado cuando se aplica a una losa que tiene un acabado compacto con alisadoras eléctricas con operador a bordo y palas de acero. Otro beneficio adicional es que, dado que los densificadores penetran en la superficie y se convierten en parte integral de ella, tampoco es necesario retirarlos antes de aplicar recubrimientos en el futuro, como se debe hacer con un curado formador de membrana. Por estas razones, y hace relativamente poco tiempo, los densificadores a base de silicato han comenzado a obtener la aprobación de arquitectos, ingenieros y consultores como agentes de curado en losas de piso acabadas con llanas de acero, aunque por definición no cumplen con los requisitos de la norma C309 porque no son formadores de membrana.
Esta aplicación del densificador en pisos recién terminados con reglas de acero, aunque relativamente reciente, se ha probado rigurosamente tanto en el laboratorio como en la obra, y se ha comprobado que es eficaz como curado, ya que ayuda a la losa a retener la humedad. Sin embargo, los densificadores se diseñaron originalmente como una solución a la acumulación de polvo en losas de concreto viejas y estaban pensados para aplicarse a un concreto totalmente curado. Debido a la saturación de agua del concreto fresco y a la disponibilidad limitada del hidróxido de calcio necesario para la reacción, hubo que hacer algunas concesiones para lograr las capacidades totales de resistencia a la abrasión del densificador. La reacción química que produce el hidróxido de calcio es gradual y simplemente no hay tanta cantidad disponible cuando el concreto aún está fresco. Por lo tanto, no se obtiene el efecto completo del densificador cuando se aplica inmediatamente después del acabado. Después de 28 días, el concreto ha alcanzado el porcentaje máximo de su resistencia y hay suficiente hidróxido de calcio disponible con el cual reaccionar.
Esto no quiere decir que un densificador aplicado el primer día no sería eficaz; las pruebas de laboratorio muestran que, al aplicarse a un concreto recién colocado, los densificadores a base de silicato ofrecen resultados de resistencia a la abrasión que son aproximadamente un 40 % % de lo que serían al aplicarse al concreto a los 28 días. Para muchas aplicaciones industriales, los ingenieros han considerado que este nivel de mejora en la resistencia a la abrasión es suficiente. Si se determina que la losa de piso necesita más protección debido a su uso previsto o al tráfico, los densificadores a base de silicato también permiten la aplicación de una segunda capa (o adicional) al final del proyecto después de limpiar el piso para acercarse más a una eficacia total.
Desmoldante
Con este conocimiento y entendimiento de los densificadores a base de silicato y cómo funcionan, ahora podemos entender mejor qué efectos puede tener su presencia en la aplicación y eficacia del desmoldante.
Un efecto que es aparente de inmediato sería la tasa de cobertura eficaz del desmoldante. Cuando el densificador sella esos capilares, está haciendo que la superficie de la losa sea considerablemente menos porosa. Por lo tanto, al aplicar desmoldante a una losa de vaciado densificada, uno podría esperar usar menos desmoldante, debido a que hay menos poros que lo absorban y así tener una aplicación más uniforme y eficaz. Por el contrario, un contratista que aplica demasiado desmoldante a una losa densificada no solo estaría desperdiciando material, sino también tendría problemas relacionados con la aplicación excesiva de desmoldante.
La mayoría de los desmoldantes disponibles actualmente en el mercado no se basan exclusivamente en crear una barrera entre la losa de vaciado y el concreto del panel. Más bien, la mayoría de los desmoldantes que se utilizan hoy en día son los conocidos como desmoldantes químicamente reactivos. Cuando el concreto fresco se vierte sobre una película de desmoldante reactivo, se produce una reacción química entre el componente reactivo del desmoldante y el hidróxido de calcio presente en el concreto fresco. Esta reacción crea un gel amorfo que impide que el concreto fresco entre en contacto con la losa de vaciado. Si hay una aplicación excesiva del desmoldante reactivo, entonces esa reacción puede continuar más allá de lo necesario e impedir que el concreto de la cara del panel se consolide correctamente, lo que deja una cara con polvo o descolorida debido al retraso. Esta cara indeseada del panel podría resultar en mayores costos de reparación y problemas futuros con la pintura y la adhesión de las imprimaciones. Ocasionalmente, en el caso de una aplicación excesiva considerable, hay tanto material sobrante que una parte del mismo no reacciona en absoluto. Este material residual permanece en la superficie de manera muy similar a un compuesto de curado y debe eliminarse mecánicamente antes de pintar. Aunque es útil tener en cuenta las consecuencias de una aplicación excesiva en cada proyecto, esas consecuencias se magnificarán cuando se haya aplicado un densificador debido a la reducción de la porosidad de la losa de hormigón.
Algunas veces puede ser difícil saber cuánto desmoldante es suficiente y cuánto es demasiado. Los problemas grandes que se derivan debido a muy poco desmoldante son bien conocidos, pero muy pocas veces se habla sobre los problemas de una aplicación excesiva de desmoldante. Si tiene preguntas, comuníquese con el fabricante de su desmoldante para obtener una recomendación sobre las tasas de cobertura y sugerencias sobre cómo verificar la viabilidad de su aplicación.
También es muy importante tener en cuenta si está usando un desmoldante que ha sido formulado para ser resistente al socavado, la lluvia y el lavado. En algunas ocasiones, esta resistencia a la lluvia puede verse comprometida. Verificar la integridad de su desmoldante en la losa después de cualquier evento de lluvia debe convertirse en algo rutinario para sus cuadrillas en el campo.
Compatibilidad
Una vez tomada la decisión y tras el acuerdo de todas las partes para proceder con la aplicación de un densificador el primer día, seguido de un desmoldante, la cuestión más importante es la compatibilidad de los productos. El contratista debe obtener, por escrito, una garantía de compatibilidad de todos los productos químicos que se utilizarán junto con el desmoldante para el método tilt-up. No se puede subestimar la importancia de esta garantía. Dadas las responsabilidades que conlleva si surge un problema con paneles pegados o paneles que levantan partes de las camas de vaciado, la garantía de compatibilidad debe estar en cada archivo del proyecto antes de aplicar cualquiera de los materiales. Usted puede y debe solicitar también una visita al sitio o, como mínimo, una conferencia telefónica para hablar sobre todos los productos químicos que se utilizarán y su secuencia de aplicación. Sea cual sea el desmoldante que esté utilizando, asegúrese de consultar con el departamento técnico del fabricante si pueden verificar la compatibilidad con un densificador en particular y qué recomendaciones especiales, si las hay, pueden tener sobre las tasas de aplicación y las precauciones. Una vez que tenga esa información, puede continuar con seguridad en su proyecto.
Conclusión
Entonces, ¿a qué nos referimos cuando preguntamos “cuál es la mejor manera”? ¿Es la manera más rápida? ¿Es la manera más barata? Al igual que muchas preguntas en la vida, no hay solo una respuesta correcta. Lo que termina siendo la mejor manera será difícil de encontrar y cambiará de un proyecto a otro.
Hay beneficios de aplicar un densificador el primer día. Uno de ellos sería tener una losa limpia con la cual trabajar. La losa está más limpia el día uno de lo que jamás estará nuevamente. Otro beneficio sería que el densificador proporcionará algún nivel de protección y resistencia a la abrasión a la losa durante la construcción (incluso si no es totalmente eficaz debido a la disponibilidad reducida de hidróxido de calcio). Además, como se mencionó anteriormente, las tasas de cobertura extendidas del desmoldante; debido a que el piso se ha sellado, el desmoldante rendirá más y se aplicará de manera más uniforme.
Otro beneficio del contratista de concreto, así como del contratista general, es que los avances tecnológicos más recientes en densificadores a base de silicato permiten aplicarlos sin necesidad de equipo especializado y procesos de aplicación prolongados. Los densificadores de litio e híbridos pueden ser aplicados fácilmente con un atomizador y un aplicador de microfibra por el contratista de concreto inmediatamente después de que la losa haya sido terminada.
Las desventajas de aplicar densificador el primer día serían que, debido a la saturación de la losa, la eficacia del densificador no sería la misma que si se aplicara a una superficie curada. Además, la posible reducción de la resistencia al agua/socavación, así como la posible aplicación excesiva debido a tasas de cobertura extendidas.
Recuerde utilizar los recursos disponibles y hacer muchas preguntas. Trabaje con los arquitectos, ingenieros, contratistas generales, consultores y fabricantes. Tener estas conversaciones antes de que comience el proyecto asegura que todos estén en la misma página y avancen en la misma dirección. Protéjase a usted, a su cliente, a su compañía y a su proyecto al recopilar toda la información que pueda y tomar una decisión informada.
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