Inglés | Traducción proporcionada por la TCA
Es la posición de la Tilt-Up Concrete Association:
El concreto especificado para la construcción del panel de tilt-up se considerará de categoría de exposición F0 y no estará sujeto a ciclos de congelación y descongelación mientras se encuentre en estado saturado, por lo que no requerirá aire incorporado o un contenido mínimo de aire especificado a menos que esté en posición horizontal o cuando las superficies no protegidas estén expuestas al contacto directo con el suelo por encima de una línea de congelación.
imágenes por Mateo McFarland, m studio oeste
Las superficies de concreto de los paneles prefabricados de concreto que se levantan de forma vertical, ya sea apoyados en muros de concreto o en estructuras metálicas, no acumulan nieve ni hielo. Además, no alcanzan un estado de saturación que pudiera generar problemas de durabilidad a temperaturas bajo cero, incluso cuando se exponen a suficiente humedad. Sin embargo, cuando las superficies verticales de estos paneles entran en contacto directo con el suelo, el cual tiene un mayor contenido de humedad por encima de la línea de congelación, la exposición a la humedad se vuelve un riesgo potencial. En estos casos, es necesario proteger las superficies con un recubrimiento apropiado, ya sea antihumedad o impermeabilizante, para evitar daños.
ACI 318 – Los requisitos del Código de Construcción para Concreto Estructural y Comentario establecen que las estructuras de concreto deben diseñarse con una mezcla de concreto suficiente para resistir las fuerzas naturales a las que estarán expuestas y apropiadas a la naturaleza del rendimiento anticipado de esa condición de exposición. En el comentario R19.2.1, ACI 318-19 dice:
(es-419) Español de América LatinaLos requisitos para las mezclas de concreto se basan en la filosofía de que el concreto debe proporcionar resistencia y durabilidad adecuadas. El Código define un valor mínimo de f’c para el concreto estructural. No hay límite en el valor máximo de f’c excepto si disposiciones específicas del Código lo requieran.
Los requisitos de durabilidad prescritos en la tabla 19.3.2.1 deberán cumplirse además de cumplir con el f’c mínimo de 19.2.1. En algunas circunstancias, los requisitos de durabilidad pueden dictar un f’c más alto que el requerido para fines estructurales.
Los paneles de concreto tilt-up son losas de concreto orientadas verticalmente con exposición limitada a condiciones de saturación. Además, dado que estos paneles de muro son principalmente verticales y están ubicados por encima de las condiciones del nivel del suelo, tienen una exposición prácticamente nula a las condiciones de sales de deshielo. Por lo tanto, la Tilt-Up Concrete Association considera que no se requiere el uso de aire incorporado para proteger la superficie de los paneles de la delaminación debido a los ciclos de congelación y descongelación en condiciones saturadas.
La sección 19.3.1.1 de ACI 318-19 requiere que el profesional de diseño con licencia asigne las clases de exposición de acuerdo con la gravedad de la exposición anticipada basándose en la categoría de exposición. La categoría de exposición F es para ciclos de congelación/descongelación y se describe por clase como se presenta en la tabla 19.3.1.1:
Tabla 19.3.1.1-Categorías y clases de exposición (parcial)
Además, ACI 318 presenta en la sección 19.3.2 los requisitos para las mezclas de concreto. La Tabla 19.3.1.2 aplica las cuatro clases para la categoría F a los requisitos mínimos de mezcla de concreto. Esto incluye los requisitos de inclusión de aire para las clases F1, F2 y F3, según se describe en el comentario R19.3.1.2, en referencia a la Tabla 19.3.3.1.
Tabla 19.3.3.1-Categorías y clases de exposición (parcial)
De conformidad con las disposiciones del presente Código, el concreto de peso normal y peso ligero expuesto a productos químicos de congelación y descongelación o de deshielo debe tener aditivos de aire incorporado con un contenido de aire indicado en función del tamaño máximo del agregado. La construcción de tilt-up normal utiliza tamaños de agregados de ½ a 1 pulgada y, por lo tanto, se permite un contenido de aire total máximo de 4.5 a 5.5 por ciento. El contenido de aire natural, también conocido como aire atrapado, se estima con mayor frecuencia entre el 2 y 3 por ciento de una mezcla.
Aunque las condiciones de exposición para la construcción de paneles prefabricados de hormigón ("tilt-up") varían, estos paneles se orientan principalmente de forma vertical y quedan expuestos al aire ambiental en lugar de estar adyacentes a suelos saturados. Por lo tanto, no existe ninguna condición por encima del nivel en el que el hormigón estaría sujeto a una condición de exposición severa.
Un gran porcentaje de los proyectos están diseñados para tener los paneles recubiertos con un sistema de pintura que proporciona una mayor protección contra la saturación directa de humedad. Los sistemas de pintura elastomérica son una opción que proporciona un sistema de barrera al agua de casi la misma medida de resistencia a la penetración del vapor de agua que se encuentra en una aplicación de impermeabilización por debajo del nivel. Estos sistemas de pintura eliminan las paredes de concreto de cualquier consideración para la exposición y eliminan la necesidad de contenido de aire adicional a través de la incorporación.
Aunque es común que los diseñadores consideren proteger el concreto de todas las posibles condiciones de exposición y mantener su rendimiento a largo plazo, la historia de la construcción tipo tilt-up es evidencia de que tales medidas son innecesarias y pueden crear condiciones riesgosas para problemas superficiales al terminar el concreto aireado.
Existen condiciones en las que la incorporación de aire puede ser de particular beneficio para la mezcla de concreto para un proyecto determinado y el acabado específico deseado. La inclusión de una estructura de burbuja de aire forzado (AEA, por sus siglas en inglés) en una mezcla de concreto puede reducir la segregación, disminuir significativamente la exudación y puede resultar en una distribución más uniforme de los agregados. Esta última característica es de particular importancia en acabados arquitectónicos de concreto que involucran agregados expuestos.
Sin embargo, la consideración para el uso de AEA debe equilibrarse con el reconocimiento de que, por cada porcentaje de aire, se pierde del 2 al 6% de la resistencia del diseño de la mezcla debido a la disminución de la densidad del concreto. La construcción de tilt-up es un método que depende en gran medida de la resistencia temprana del concreto para un rendimiento suficiente de la capacidad de cizallamiento del concreto alrededor de los dispositivos de elevación, la capacidad de flexión del panel como viga y la resistencia in situ del panel que resiste cargas de viento bidireccionales soportadas únicamente por riostras. La resistencia a la flexión del concreto se estima en solo el 10% de la resistencia a la compresión. Una reducción del 2 al 6% de la fuerza de diseño de la mezcla en estas edades tempranas cambia significativamente la capacidad de diseño de medios y métodos para el rendimiento que necesita el contratista.
Otro factor a considerar al usar AEA es la capacidad de terminar la superficie de los paneles prefabricados de manera efectiva. Los contratistas confirmarán que, en su mayor parte, el uso de aire incorporado hace que el concreto sea pegajoso o más difícil de terminar. Si bien porcentajes leves pueden mejorar la trabajabilidad, los porcentajes más altos, identificados como requisitos mínimos en la Tabla 19.3.3.1, generalmente asociados con la protección contra la exposición moderada a severa, resultan en un cambio drástico en las características de la superficie del concreto y un retraso en el acabado. Por lo tanto, se considera un acabado cepillado como el recomendado cuando se utiliza AEA, ya que un acabado con llana puede causar problemas de debilidad superficial, como la delaminación.
Actualmente, la Guía de diseño ACI 551.2R para paneles de concreto prefabricado típicamente proporciona lo siguiente en relación con el aire incorporado:
Es posible que no se requieran aditivos inclusores de aire para resistir la congelación y descongelación porque las superficies expuestas son principalmente verticales y están protegidas con una pintura o sellador. La incorporación de aire reduce la resistencia y, por lo tanto, aumenta el potencial de agrietamiento por flexión durante el levantamiento. Cuando se prevean condiciones saturadas en la base o parapeto del panel, se considerará la incorporación de aire. Se debe investigar la experiencia local en el desempeño del concreto sin incorporación de aire. En resumen, se recomiendan las siguientes especificaciones de concreto:
Resistencia a la compresión a los 28 días ………………. 4000 psi (27.5 MPa)
Resistencia a la flexión de 28 días ……………………….. 700 psi (4.8 MPa)
Tamaño máximo de agregado ……………………………… 1 pulg (25 mm)
La Tilt-Up Concrete Association recomienda trabajar en estrecha colaboración con un especialista en diseño de mezclas asociado dentro de la empresa que probablemente proporcionará el concreto para el proyecto, a fin de asegurar el rendimiento adecuado de la mezcla para la aplicación.
La TCA ofrece esta declaración de posición sobre la asignación de categoría y clase de exposición a la construcción de paneles de tilt-up por profesionales de diseño con licencia, aprobada por la Junta de Directores. Este documento refuerza lo que especifican los códigos generales de construcción y concreto y relaciona estos requisitos con la aplicación en base a la experiencia y el rendimiento.
¿Quiere saber más? Comuníquese con el Gerente de Asuntos Regulatorios y Técnicos de TCA, James Baty al 319-895-6911 o por correo electrónico a jbaty@tilt-up.org. La misión de la Tilt-Up Concrete Association es expandir y mejorar el uso del tilt-up como el sistema de construcción preferido al proporcionar educación y recursos que mejoran la calidad y el rendimiento. Se puede encontrar más información en el sitio web de la asociación., www.tilt-up.org incluyendo acceso exclusivo para miembros a la Mesa Redonda Cibernética de la TCA para la investigación y discusión de áreas de interés.
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