5.5.4 Tratamiento de la Superficie Final
La superficie final del elemento recibe normalmente un tratamiento, cuyas características dependen básicamente de si se trata de una superficie moldeada o libre.
- Superficies Moldeadas: La terminación de la superficie queda definida por la calidad del molde utilizado, pudiendo como máximo efectuarse tratamientos para reparar imperfecciones locales o defectos del hormigón.
- Superficies Libres: Deben contemplarse dos casos: superficies terminales del elemento o juntas de construcción, para las cuales los tratamientos empleados son los que se describen a continuación.
- Superficies Terminales: Se designan como tales a aquellas que definen los límites del elemento. En estas superficies, el tratamiento está destinado a darle una calidad adecuada de terminación superficial, la cual se obtiene generalmente por un afinado de la superficie mediante herramientas manuales o equipos adecuados. Las herramientas manuales más utilizadas para este objeto son las reglas, las que dan la terminación, avanzando, apoyadas en guías laterales fijas, mediante un movimiento alternativo de aserrado, destinado a desplazar hacia adelante los excedentes de hormigón, rellenando al mismo tiempo los huecos o puntos bajos producidos. La terminación local y el afinado superficial se efectúan mediante llanas o platachos, que consisten en pequeñas planchas, generalmente de madera, las que se deslizan sobre la superficie con un movimiento circular, que produce un efecto similar, pero más fino, que el de las reglas en el espacio abarcado por dicho movimiento. En la Figura 5.18 se esquematiza este procedimiento, que puede ser utilizado en superficies con inclinación de hasta un 20%, máxima pendiente que puede ser compactada sin el soporte de un molde. Para obtener la terminación de superficies con mayor pendiente puede utilizarse el molde deslizante. Este molde presenta características similares a las descritas para las reglas, pero su ancho es considerablemente mayor, en general 50 centímetros o más. En la Figura 5.19 se representa un equipo simple de este tipo, accionado mediante un elemento mecánico de arrastre, habiéndose desarrollado algunos, destinados a la compactación y terminación de superficies de grandes dimensiones, que abarcan longitudes de varias decenas de metros.
- Juntas de Construcción: Las juntas de construcción constituyen superficies de ligazón entre etapas de hormigonado de una obra. Para obtener la adecuada adherencia, deben ser sometidas a un tratamiento destinado a eliminar la zona superior, que, por efecto de la compactación, presenta una mayor razón agua/cemento que el del resto del hormigón colocado en el elemento. Para efectuar este tratamiento, pueden utilizarse procedimientos aplicados sobre el hormigón en estado fresco o endurecido.
- Hormigón Fresco: Incluye el lavado del hormigón fresco, el cual consiste en aplicar un chorro de agua y aire a presión, similar al descrito para la limpieza final de superficies endurecidas. Este debe aplicarse hasta eliminar una delgada capa de mortero, de un espesor aproximado a 0.5 cm, dejando a la vista las partículas de un tamaño cercano a 5 mm, prolongándolo durante el tiempo necesario para que el agua aplicada no arrastre material y salga limpia. Su aplicación se efectúa en las primeras horas posteriores al hormigonado, plazo que debe determinarse experimentalmente en la obra hasta lograr el resultado antes descrito, pues depende estrechamente de la temperatura ambiente y del tiempo de fraguado del cemento utilizado en el hormigón.
- Hormigón Endurecido: La eliminación de la película superficial se efectúa con la aplicación de tratamientos de abrasión, ya sea mediante arena seca o húmeda, chorros de agua de alta presión o desbastado mecánico o manual.
- Arenado: Consiste en someter la superficie a una limpieza profunda, que abarca alrededor de 0.5 cm de profundidad, mediante la aplicación de un chorro de arena impulsado con aire comprimido, utilizando para este objeto equipos ad hoc.
- Chorros de Agua de Alta Presión: Obtienen un resultado similar mediante el uso de bombas que impulsan agua a presiones superiores a los 200 kg/cm², lo cual permite fracturar la película superficial y arrastrar el material así desprendido.
- Desbastado: Se efectúa, ya sea mediante herramientas manuales, como ser chuzos, barretillas o picotas, o mecánicas, consistentes en martillos neumáticos, generalmente livianos. Mediante ellos se demuele superficialmente el hormigón, aplicando luego una limpieza con agua, y eventualmente aire a presión, para eliminar el material suelto.
- Los tratamientos sobre el hormigón fresco resultan de un menor costo directo, pero presentan el inconveniente de que, al ser aplicados tempranamente, permiten la contaminación posterior del hormigón por suciedades acumuladas en el período que transcurre hasta el hormigonado.
- Los tratamientos sobre el hormigón endurecido, al ser realizados inmediatamente antes del hormigonado, combinan la ejecución del tratamiento de la junta con la limpieza final, en particular el de chorros de agua de alta presión.
- Los tratamientos de desbastado no son recomendables, pues, en general, no abarcan el total de la superficie a tratar y, además, pueden producir un debilitamiento de la adherencia de los áridos gruesos que quedan en sitio y, en general, de la superficie tratada, por la fracturación que inducen en el hormigón.
5.6. Curado del Hormigón
El curado del hormigón tiene por objeto básico el mantener un grado suficiente de humedad interna durante un lapso adecuado como para permitir la hidratación del cemento y, en consecuencia, el desarrollo de las propiedades hidráulicas de la pasta de cemento.
Normalmente el plazo mínimo especificado para este objeto es de 14 días, pues como puede observarse en el gráfico contenido en la Figura 4.1, que muestra la influencia de las condiciones ambientales en la resistencia del hormigón, dentro del plazo señalado, el efecto es muy significativo, disminuyendo posteriormente.
Para efectuar el curado del hormigón existen dos procedimientos principales, que consisten respectivamente en mantener en torno al hormigón un ambiente húmedo o bien en impedir que escape hacia la atmósfera la humedad interna propia del hormigón.
- Curado Húmedo: Para la ejecución del primer tipo de curado, denominado húmedo, pueden emplearse los tres procedimientos que se señalan a continuación:
- Mantención del Hormigón Bajo Agua: Consiste en la mantención de piscinas o pozas sobre la superficie del hormigón. Este procedimiento asegura mejor que cualquier otro la finalidad perseguida. Sin embargo, constituye un método de difícil aplicación, pues sólo puede emplearse sobre superficies horizontales, teniendo, además, el inconveniente de dificultar el tránsito en las zonas de la obra donde se está utilizando.
- Riego Continuo: Para el riego continuo se emplean aspersores que funcionan en forma permanente, humedeciendo todas las zonas expuestas a su radio de acción. Es también un excelente sistema, pero posee el inconveniente de dificultar el tránsito en los sectores bajo riego.
- Riego Periódico: En este sistema el riego es aplicado a intervalos, cuando se observa que el hormigón empieza a secarse superficialmente. Este procedimiento, convenientemente aplicado, conduce a buenos resultados, pero tiene el inconveniente de quedar sujeto al criterio y la responsabilidad de quien lo ejecuta en la obra.
- Curado por Sellado: La mantención de la humedad interna del hormigón se efectúa principalmente por dos sistemas: aplicación de compuestos de sellado o de láminas impermeables, en la forma que se describe a continuación.
- Compuestos de Sellado: Consisten en ceras o resinas disueltas en un solvente líquido, que se aplican por pulverizado sobre la superficie del hormigón, preferentemente recién seca, en una cantidad que oscila entre 3.5 a 5 m²/l. Sus propiedades no han sido normalizadas en nuestro país, pero sí lo están en ASTM C 309. Su principal ventaja consiste en la facilidad de su aplicación. Sin embargo, tienen la limitación de no poder ser usados en superficies de juntas que requieran adherencia, como los son las de construcción, las que vayan a recibir terminación de tipo arquitectónico, o que estén expuestas a tránsito frecuente. Deben ser sometidas a revisión periódica y repuestas en las zonas en que se detecte pérdida de espesor. Para este objeto es conveniente usar compuestos coloreados, pues es más fácil detectar dichas zonas. Usados en las condiciones señaladas, los compuestos de sellado representan una buena solución para el curado de los hormigones.
- Láminas Impermeables: Como su nombre lo indica, consisten en láminas de material impermeable que se aplican sobre la superficie del hormigón, en el mayor contacto posible con él. Para este objeto se emplean láminas de polietileno, papel impermeable, arpillera o similar, cuya calidad no ha sido especificada en nuestro país, pero sí en ASTM C 171. Las láminas constituyen también un buen procedimiento de curado, a condición de que se mantengan permanentemente en contacto con la superficie del hormigón y se revisen periódicamente para observar si presentan rasgaduras, debiendo reemplazarse en este caso.
5.7. Reparación de Hormigones
Condiciones deficientes de uso en obra del hormigón, muy particularmente en su colocación, o producidas durante el servicio de la obra pueden generar daños, consistentes en fisuras, grietas, imperfecciones superficiales, zonas cavernosas o aun la desintegración de volúmenes importantes.
Ello obliga a la necesidad de efectuar reparaciones del hormigón afectado, cuyo procedimiento de ejecución dependerá de la naturaleza y extensión del daño producido, debiendo, en consecuencia, estudiarse cada caso en particular.
Sin embargo, pueden distinguirse algunos casos característicos de tipo general, los que se analizan a continuación.
5.7.1. Reparación de Fisuras
Las fisuras y grietas se reparan normalmente mediante inyecciones a baja presión. La primera etapa de su ejecución consiste en el sellado superficial de la grieta y la conexión a ella de pequeños tubos, a través de los cuales se coloca el material de inyección.
Este último consiste en una lechada de cemento, con o sin inclusión de arcilla, de acuerdo a la viscosidad y estabilidad que se desee otorgarle, o bien de una resina epóxica. Su elección dependerá de la importancia estructural de las fisuras por reparar, destinándose las resinas a los casos de mayor exigencia, debido a sus mejores características de adherencia y a su mayor costo.
Una vez colocados los tubos, se procede primero a una limpieza de la grieta mediante circulación de agua, procediéndose luego a efectuar la inyección, introduciendo el material a baja presión por cada uno de los tubos colocados en forma sucesiva y ordenada, a medida que éste aflora por el tubo siguiente al que se utiliza para la inyección.
A continuación, una vez endurecido el material de inyección, se procede a retirar los tubos y a sellar las perforaciones.
5.7.2. Reparación de Imperfecciones Superficiales
Las imperfecciones superficiales más frecuentes consisten en descascaramientos o desbastado efectuados para reparación de desalineamientos de moldajes.
La reparación de este tipo de imperfecciones es de difícil ejecución, principalmente porque los efectos de la retracción hidráulica afectan de manera significativa la adherencia del material de reposición.
Los métodos que otorgan mayor seguridad son el de reposición mediante hormigón proyectado o mediante mortero de estuco en la forma que se indica a continuación:
- Reparación mediante Hormigón Proyectado: El procedimiento general se describe en el punto 9.4 de este texto. Para su aplicación como sistema de reparación debe considerarse el empleo de mortero como material de reparación. Este procedimiento tiene el inconveniente de dejar una superficie de terminación muy rugosa, no apropiada para superficies a la vista, lo que obliga a la colocación de una capa de afinado.
- Reparación mediante Mortero de Estuco: Este procedimiento debe ser ejecutado en forma muy cuidadosa si se desea obtener resultados satisfactorios. Para este objeto es necesario cuidar en particular el tratamiento superficial y la dosificación del mortero que se utilizará. En relación con el primero de ellos, el tratamiento debe necesariamente abarcar la totalidad de la superficie a recubrir, hasta eliminar toda traza de suciedad que pueda afectar la adherencia. En caso necesario, este tratamiento debe considerar un desbastado que permita obtener un espesor adecuado a la colocación del mortero, en todo caso no inferior a medio centímetro o hasta pasar detrás de las armaduras en el hormigón armado. La dosificación del mortero debe ser estudiada de manera de obtener las mayores condiciones de compacidad (mínimo contenido de huecos), con la mínima dosis de cemento compatible con la resistencia prevista para el mortero, la cual debe a su vez ser igual a la especificada para el elemento sometido a reparación. Finalmente, en la colocación debe cuidarse la compactación del mortero, para lo cual éste debe ser comprimido con la llana empleada para su afinamiento superficial.
5.7.3. Reparación de Zonas Cavernosas
Para la reparación de zonas cavernosas, comúnmente denominadas «nidos de piedra», es necesario proceder en primer término al retiro de toda la zona porosa, picando el hormigón hasta dejar sólo hormigón sano en sitio. Este trabajo deberá efectuarse cuidando que la forma del receso producido en el hormigón sano tenga una forma conveniente para la colocación del material de reposición.
A continuación, se efectuará una limpieza cuidadosa de la zona tratada, eliminando toda traza de suciedad o de material suelto que pudiera haber quedado en sitio y se procederá a saturar con agua durante un mínimo de 24 horas, excepto que se prevea el empleo de un puente de adherencia epóxico, caso en el cual no se efectuará.
El material de reposición deberá elegirse tomando en consideración la forma y dimensiones del espacio a rellenar y, lo que es muy importante, la antigüedad del hormigón dañado, para lo cual deberá tenderse a que la retracción hidráulica diferencial sea la mínima posible. Para ello, la situación más conveniente es efectuar las reparaciones a una edad lo más temprana posible, lo cual favorece, además, la obtención de una mejor adherencia.
El material de reposición más frecuentemente usado lo constituye el hormigón, cuyas características medias corresponden frecuentemente a las que se indican a continuación:
- Tamaño máximo: 40 – 20 – 10 mm, elegido según sea la menor dimensión del espacio a rellenar
- Fluidez: 5 – 7 cm de asentamiento de cono
El hormigón debe ser compactado por vibración, para lo cual es conveniente disponer de vibradores de inmersión de pequeña dimensión, debiendo, además, preverse el espacio necesario para el acceso del vibrador a todo el sector a reponer.
Finalmente, el período de curado debe ser estrictamente respetado, empleando de preferencia el curado húmedo.
Si el volumen a reparar es reducido y su forma es tal que la profundidad alcanza a varias veces la menor dimensión de la sección transversal, el método más adecuado lo constituye la reposición mediante mortero seco.
Este consiste en un mortero de razón cemento/arena de aproximadamente 1/2 en peso y una consistencia muy seca, denominada de tierra húmeda, que se caracteriza por permitir la formación de una bola de mortero en la mano, sin que ésta se humedezca. La arena utilizada debe ser de granulometría fina, con un tamaño máximo no superior a 1 mm.
Este mortero es aplicado en capas de alrededor de 1 cm de espesor, compactadas, golpeando fuertemente con un pisón troncocónico de madera.
La gran ventaja del sistema descrito proviene de la baja retracción hidráulica del mortero y su alta resistencia inicial.
