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INFORMACIONES TÉCNICAS
TECNOLOGÍA
I – T
CURADO DEL HORMIGÓN
(Traducción de Concrete Information, de la Portland Cement Association titulada “Curing of Concrete”)
Las propiedades del hormigón, tales como la durabilidad frente a los ciclos de congelación y deshielo, resistencia mecánica, impermeabilidad, estabilidad volumétrica y resistencia al desgaste, mejoran con la edad mientras existan condiciones favorables para la continuidad del proceso de hidratación del cemento. Este mejoramiento crece rápidamente a edades tempranas y continúa, más lentamente, por un lapso indefinido, como muestra la Fig. 1, para la resistencia a la compresión. Dos condiciones se requieren para que tengan lugar tales mejoras: (1) la presencia de humedad y (2) una temperatura adecuada.
Cuando se interrumpe el curado húmedo, el aumento de resistencia prosigue por un corto período y luego se detiene, pero si el curado se reinicia la resistencia vuelve a incrementarse. Si bien esto puede realizarse en el laboratorio es difícil, en la generalidad de los casos, volver a saturar el hormigón en la obra. Los mejores resultados se obtienen mediante el curado húmedo continuo del hormigón desde el momento en que es colocado hasta que ha adquirido la calidad deseada.
Una evaporación excesiva de agua en el hormigón recién colocado puede retardar apreciablemente el proceso de hidratación del cemento a edad temprana. La pérdida de agua también provoca la retracción del hormigón, generando tensiones de tracción en la superficie expuesta. Si estas tensiones se desarrollan antes que el hormigón haya alcanzado suficiente resistencia, pueden aparecer fisuras superficiales. Todas las superficies expuestas, incluyendo las de bordes y juntas, deben ser protegidas contra la evaporación.
La hidratación progresa muy lentamente cuando la temperatura del hormigón es baja. Temperaturas por debajo de los 10º C son desfavorables para el desarrollo de resistencias a edad temprana; debajo de los 4,5º C el aumento de resistencia a edades tempranas se
retarda considerablemente y en las proximidades o debajo del punto de congelación hay muy poco o ningún aumento de la resistencia. De aquí se deduce que el hormigón debe ser protegido para mantenerlo a una temperatura adecuada para la hidratación del cemento y para evitar pérdidas de humedad durante el período inicial de endurecimiento.
Fig. 1 – La resistencia del hormigón continúa aumentando con la edad mientras la humedad y la temperatura sean adecuadas para la hidratación del cemento.
MÉTODOS DE CURADO
La humedad del hormigón puede ser mantenida (y, en algunos casos, a temperatura adecuada) mediante diversos métodos de curado, que se pueden clasificar como sigue:
de probetas de hormigón en laboratorio. Cuando es importante mantener la apariencia superficial, el agua a usar para el curado, por inundación o inmersión, deberá estar libre de substancias que pedan manchar o decolorar el hormigón.
Rociado o Pulverización:
El rociado o pulverización con agua es un excelente método de curado cuando la temperatura está bien por encima de la congelación. Una fina pulverización de agua puede aplicarse en forma continua por medio de un sistema de picos o una barra regadora. Los rociadores comunes para jardín son efectivos siempre que cubran toda el área a curar y el escurrimiento del agua no origine inconvenientes.
Una desventaja del rociado o pulverización puede ser su costo. Este método requiere un adecuado suministro de agua y cuidadosa supervisión. Si los riegos se hacen a intervalos, deberá cuidarse de evitar el secado del hormigón entre sucesivos riegos; los correspondientes ciclos de humedecimiento y secado pueden causar el agrietamiento del hormigón. Deberá cuidarse también que el agua de rociado no erosione la superficie del hormigón fresco.
Cubiertas húmedas:
Cubiertas de arpillera (Fig. 2), esteras de algodón u otras con capacidad para retener la humedad, son usadas extensamente para el curado. Puede disponerse también de arpillera tratada, que refleje la luz y sea resistente a la putrefacción y al fuego. Los requerimientos que debe cumplir la arpillera están descriptos en las “Especificaciones para Telas de Arpillera de Yute o Similares”(Asociación de Funcionarios Viales y de Transporte del Estado, AASHTO, M182 y los correspondientes para cubiertas de arpillera blanca de polietileno aparecen en la “Especificación para Material en Láminas para el Curado del Hormigón”(Sociedad Americana para Ensayo de Materiales – ASTM- C 171 o AASHTO M171.
Fig.2 – Aplicación de arpillera húmeda, inmediatamente después de las operaciones de terminación, para conseguir un curado húmedo efectivo, sobre una cubierta en paraboloide hiperbólico. Nótese al obrero regando la arpillera para mantenerla continuamente húmeda.
La arpillera debe estar libre de aprestos o cualquier sustancia nociva para el hormigón o que cause su decoloración. La arpillera nueva deberá ser bien lavada con agua para remover las sustancias solubles y hacerla más absorbente.
Las cubiertas mojadas deberán ser colocadas tan pronto como es estado de hormigón lo permita, evitando dañar la superficie. Deberá tenerse cuidado de cubrir toda la superficie expuesta, incluyendo los bordes de las losas, como las de pavimentos y veredas. Las cubiertas deberán mantenerse continuamente húmedas a fin de que permanezca sobre la superficie del hormigón una lámina de agua, a través de todo el período de curado.
Las capas húmedas de tierra, arena y aserrín de la mayoría de las maderas (1), son efectivas para el curado, pero en años recientes su uso ha sido restringido debido a su alto costo. Sin embargo este método frecuentemente es útil en obras pequeñas. Los materiales mencionados deben ser distribuidos uniformemente sobre la superficie del hormigón previamente humedecida (2), con un espesor de alrededor de 5 cm y mantenidos permanentemente húmedos.
Las láminas de papel, del mayor ancho que sea practicable, deberán aplicarse sobre la superficie del hormigón tan pronto como éste haya endurecido suficientemente, para evitar dañarlo y luego que la superficie haya sido completamente humedecida (3). Los bordes de las láminas adyacentes deberán solaparse suficientemente y sellarse con arena, tablones de madera, cinta adhesiva, mastic o cola. Las láminas deberán llevar pesos encima (4) que las mantengan en estrecho contacto con la superficie del hormigón durante todo el período de curado.
El curado con papel impermeable puede causar manchas por decoloración, especialmente si el hormigón contiene cloruro de calcio y la terminación ha sido efectuada con llana metálica. Esta decoloración ha sido observada cuando el papel se colocó con arrugas. En una obra de importancia, resulta dificultoso y requiere tiempo alisar el papel para hacer desaparecer las arrugas que éste puede formar. La decoloración puede ser evitada inundando ocasionalmente la superficie por debajo de las láminas, pero cuando es importante lograr uniformidad de color, deberá recurrirse a otros métodos de curado.
El papel del curado provee al hormigón de cierta protección contra daños inherentes a las posteriores operaciones constructivas, como
también lo preserva de la acción directa del sol. Deberán inspeccionarse las láminas para detectar la presencia de rasgaduras o agujeros, que permitirán pérdidas de humedad, en desmedro de la efectividad del curado. El papel deberá ser de color claro y no manchar el hormigón, siendo preferible usar papel de color blanco cuando se trabaja en tiempo caluroso (5).
Láminas de Material Plástico:
Para el curado del hormigón se usan también láminas de material plástico, como las de polietileno. (Fig. 4).
Estas láminas son muy livianas, constituyen una barrera efectiva contra la humedad y son fácilmente aplicables tanto sobre superficies simples como complejas. La forma de aplicación es la misma que la descripta anteriormente para el papel impermeable. Como en el caso de este último, el curado con láminas de polietileno puede causar manchas por decoloración si las láminas no se mantienen bien extendidas sobre la superficie del hormigón.
Este material deberá cumplir las normas ASTM C171 ó AASHTO M171. Ambas especifican un espesor (6) de 100 micrones y se refieren únicamente a láminas opacas de color claro o blanco. Sin embargo, las láminas de color negro son satisfactorias en ciertas condiciones. Aunque el color blanco es el que debe adoptarse durante la estación calurosa, para reflejar los rayos de sol, el negro puede ser usado en tiempo frío o en lugares cubiertos. Las láminas de color claro tienen muy pequeña influencia en la absorción de calor.
Fig. 4 – Curado con láminas plásticas de polietileno.
hormigón. Durante los días soleados y calurosos, los compuestos con pigmento blanco son más efectivos ya que reflejan los rayos del sol, reduciendo así la temperatura del hormigón. Los compuestos pigmentados deberán ser mantenidos en agitación dentro de los recipientes para evitar que el pigmento sedimente.
Los compuestos líquidos se aplican mediante equipos de accionamiento manual o mecánico, después de las operaciones de terminación del hormigón y una vez que ha desaparecido el brillo superficial (Fig. 5). Normalmente la superficie del hormigón deberá estar saturada cuando se aplica el producto, de tal manera que éste no sea absorbido por los poros superficiales. No obstante, en días secos, calurosos y ventosos o durante períodos con condiciones climáticas adversas, que pueden dar lugar a la fisuración plástica, la aplicación del producto de curado inmediatamente después de efectuada la terminación y antes que se evapore todo el agua superficial, puede evitar la formación de fisuras. Los equipos distribuidores con accionamiento mecánico son recomendables para lograr una aplicación uniforme en obras importantes. Para evitar pérdidas del producto por acción del viento estos equipos deberán estar provistos de picos pulverizadores y pantallas protectoras.
Normalmente se aplica el producto en una sola capa uniforme, pero puede ser necesario hacerlo en dos capas para asegurar un recubrimiento completo. Cuando se efectúa una segunda aplicación ésta deberá realizarse en dirección perpendicular a la primera. Deberá lograrse un completo recubrimiento de la superficie, debido a que aún los pequeños huecos en la membrana permitirán la evaporación de la humedad del hormigón.
Los compuestos de curado pueden impedir la adherencia entre el hormigón fresco y el endurecido; consiguientemente aquellos productos no deberán ser usados cuando es necesario conseguir adherencia. Por ejemplo, no deberán aplicarse compuestos de curado a la losa de base de un piso de dos capas, ya que aquellos pueden impedir la adherencia de la capa superior. De igual forma, algunos compuestos de curado afectan la adherencia de la pintura o de los revestimientos elásticos sobre los pisos de hormigón. Para determinar si un producto pertenece a esta categoría, deberá consultarse a su fabricante.
Los compuestos de curado deberán responder a las especificaciones para “Compuestos Líquidos que Forman Membranas para el Curado del
Hormigón”(ASTM C309 ó AASHTO M148) ó también a la de “Curado del Hormigón, Líquidos que forman Membrana”, (Junta de Especificaciones del Gobierno Canadiense 90-GP – la). En el “Método de Ensayo de Retención de Agua en Materiales para el Curado del Hormigón”(ASTM C156 ó AASHTO T155) se describe un método para determinar la eficiencia de los compuestos de curado, así como del papel impermeable y de las membranas plásticas (8).
Fig. 5 – Aplicación de un compuesto líquido de curado de color blanco, mediante equipo distribuidor manual.
Encofrados y moldes Dejados en Sitio.
Los Encofrados proveen protección satisfactoria contra las pérdidas de humedad, si la superficie expuesta superior del hormigón se mantiene
Fig. 6 – Ejemplo de un ciclo típico de curado con vapor a presión atmosférica.
Fig. 7 – Relación entre la resistencia a 18 horas y el período previo a la introducción del vapor, para varias temperaturas de vapor. En cada caso dicho período más el suministro de vapor totalizan 18 horas, como es práctica común en muchas plantas de prefabricación (9).
Deberán impedirse excesivas velocidades de calentamiento y enfriamiento durante el curado con vapor a la presión atmosférica, para evitar cambios volumétricos que dañen al hormigón. Las temperaturas
Puesto que la velocidad de hidratación está influenciada por la composición y fineza del cemento, el período de curado debería prolongarse para hormigones elaborados con cementos que posean características de desarrollo lento de la resistencia. En hormigones masivos (más frecuentemente usados en grandes muelles, esclusas, estribos, presas, grandes macizos de fundación y grandes vigas y columnas) que no contienen cementos con puzolanas, el curado de las piezas que no llevan armadura deberá prolongarse dos semanas como mínimo. Si el hormigón en masa contiene cementos con puzolanas el mínimo tiempo de curado para secciones sin armadura deberá extenderse a tres semanas. El hormigón en masa con fuerte armadura deberá ser curado por un mínimo de 7 días.
En tiempo frío, se requiere frecuentemente suministrar calor para mantener una adecuada temperatura de curado (10 a 21º C). Esto puede conseguirse mediante quemadores a gas o petróleo o resistencias eléctricas y un ventilador, o con vapor vivo. En todos los casos deberá tenerse cuidado de evitar pérdidas de humedad del hormigón. (10).
Los hormigones elaborados con cementos de alta resistencia inicial pueden también emplearse en tiempo frío para acelerar el fraguado y el desarrollo de la resistencia. Esto puede reducir el período de curado de 7 a 3 días, pero durante ese lapso deberá mantenerse el hormigón a una temperatura mínima de 10º C.
Para una adecuada resistencia al ataque de las sales anticongelantes el período mínimo de curado correspondiente generalmente al tiempo requerido para alcanzar la resistencia del hormigón prevista en el proyecto. Un período de secado al aire (11), que mejora la resistencia al descascaramiento producido por las sales, deberá ser de un mes, como mínimo, si es posible.
NOTAS ACLARATORIAS
(1) El aserrín de roble y otras maderas que contienen ácido tánico no debe ser usado, puesto que podrían producir daños al hormigón. No obstante, el aserrín de la generalidad de las maderas es aceptable.
(2) Se da por sobreentendido que previamente se ha efectuado el curado inicial mediante arpillera u otro material similar, de acuerdo con lo mencionado al principio de este parágrafo. (N. del T.)
(3) Vale la misma observación formulada en el parágrafo precedente (N. del T.)
(4) Comúnmente se colocan a tal efecto pequeños montículos de arena o tierra (N. del T.)
(5) Véase “Hormigonado en Tiempo Caluroso (ISO 14 T), Portland Cement Association, 1966.
(6) Mínimo (N. del T.)
(7) Los compuestos de curado no son recomendados durante el fin del otoño en los estados del norte de E.E.U.U. y en el Canadá, donde se usan sales para derretir el hielo y la nieve. El uso de estos compuestos bajo estas condiciones pueden obstaculizar un apropiado secado al aire del hormigón, que es necesario para mejorar la resistencia al descascaramiento ocasionado por las sales (ver comentario al final del texto).
(8) También puede consultarse la Norma IRAM 1673 (N. del T.)
(9) Esta observación está referida al medio estadounidense (N. del T.)
(10) Ver “Cold Weather Concreting”9IS 154 T), Portland Cement Association 1968. ( Traducción del I.C.P.A. Información Técnica I – T titulada “Recomendaciones para el hormigonado en tiempo frío”).
(11) Debe entenderse que este período se cuenta después de finalizado el de curado (N. del T.)
- McCoy, W.J., “Mixing and Curing Water for Concrete”, Significance of Tests and Properties of Concrete And Concrete – Making Materials, STP169-A, American Society for Testing and Materials, Philadelphia, Pa., 1966, pp.515-521.
- Recommended Practice for Cold Weather Concreting (ACI 306- 66), American Concrete Institute, Detroit, Mich., 1966.
- Recommended Practice for Atmospheric Pressure Steam Curing Of Concrete (ACI 517-70), American Concrete Institute, Detroit, Mich., 1970.
- Recommended Practice for Curing Concrete 9ACI 308-71), American Concrete Institute, Detroit, Mich. 1971.
- Recommended Practice for Hot Weather Concreting (ACI 305-72), American Concrete Institute, Detroit, Mich., 1971.
