¿Alguna vez te has preguntado que tipo de concreto se utiliza para construir estructuras que se encuentran bajo el agua? 🤔
A decir verdad, mientras mas pase el tiempo, la complejidad de las estructuras ha aumentado con el afán de construir en distintos lugares del planeta 🌐. Entre este tipo de grandes estructuras tenemos a los puentes, túneles, autopistas, presas, complejos hidráulicos, entre otras. Todas estas con algo en común: Se encuentran bajo el agua.
Este tipo de estructuras conviven con el contacto directo, y aveces prolongado con el agua, tanto de manera estática como en movimiento. El caso más común son las cimentaciones profundas con pilotes, bases para muelles y plataformas marinas, pero también, la construcción en tierra con afluencia de acuiferos superficiales o subterráneos son bastantes frecuentes.
Estas construcciones bajo agua utilizan el concreto como principal material estructural, perosu diseño ha considerado que existan pérdidas de resistencia derivadas de lavado de finos (cementantes y agregados finos) durante el contacto con el agua.
«Siendo así, las mezclas suelen sobrediseñarse; por consiguiente, aumentan su costo y la incertidumbre sobre el comportamiento final del concreto».
La principal manera de superar este problema ha sido el uso de aditivos químicos cuya evolución ha permitido, desde finales del siglo XX hasta la fecha, aumentar la viscosidad y cohesión del concreto. Como consecuencia de ello, se mejora significativamente su resistencia a la segregación, en especial cuando se combina con aditivos superplastificantes que permiten lograr la autocompactación y autonivelación; al final, se crea un concreto de alto comportamiento.
Si la estructura se encuentra en condiciones desfavorables de ejecución o requiere construirse en sitios de difícil acceso donde existen situaciones perjudiciales para el concreto fresco (como sitios inundados o bajo el agua), y se necesita garantizar durabilidad de la estructura evitando, por ejemplo, la colocación de pilotes hincados prefabricados, lo que disminuye costos por procesos complicados de colocación, el concreto antideslave es la mejor alternativa.
Los materiales y el producto final son controlados y ensayados de acuerdo con el Reglamento Nacional de Edificaciones y el código ACI 318. Estos cumplen con las expectativas de falla y criterios de aceptación establecidos por dichos documentos.
Ventajas
- Existe elevada acción tixotrópica, propiedad que le impide deslavarse al ser colocado bajo el agua.
- No se modifican los contenidos de agua en la mezcla.
- Reduce el deslave de finos en la pasta durante el proceso de colocación.
- Reduce el impacto ambiental marino, debido a que la pasta del concreto no se dispersa en el agua, lo cual evita la destrucción de los ecosistemas marinos.
- Disminuye y controla el sangrado y la segregación.
- Su trabajabilidad es muy elevada.
- Permite la reducción de mano de obra y plazos de ejecución de obra.
- Reduce o elimina costos operacionales de drenaje.
- Es bombeable y mantiene el tiempo de fraguado de un concreto convencional.
- No requiere equipos especiales para su colocación.
Datos Técnicos
- Revenimiento desde 10 cm, compatible con autocompactable.
- Peso unitario entre 2,200 y 2,400 kg/m.
- Fraguado inicial de 4 a 6 horas.
- Resistencia a la compresión a 28 días desde 200 kg/cm.
- Pérdida de masa en prueba de lavado menores al 2% en comparación al 15% de pérdida de un concreto convenciona.
Características
| Característica | Consideraciones de ensayo aplicables | Observaciones |
| Manejabilidad | Método de ensayo para determinar el asentamiento del concreto. | Debido a que la cohesividad aumenta significativamente en el concreto, la pérdida de asentamiento en el tiempo es menor. Su apariencia es la de un fluido gelatinos. |
| Tiempo de fragua | Determinación del tiempo de fraguado de mezclas de concreto por medio de su resistencia a la penetración. | Es normal que aumente el tiempo de fraguado. En el caso de requerirse un fraguado más rápido, no se recomienda combinarlo con acelerantes con cloruros cuando el concreto se ha de colocar en ambiente marino. |
| Contenido de aire | Determinación del contenido de aire en concreto fresco. Método de presión | Tiende a aumentar ligeramente, pero mantiene los niveles normales, alrededor de 5%. |
| Resistencia | Ensayo de resistencia a la compresión de especímenes cilíndricos de concreto. | Tiende a disminuir; por lo tanto, se recomienda la combinación con aditivos superplastificantes para recuperar la resistencia. |
| Pérdida de finos | CRD-C 61-06. US Army Corps of Engineers. Test method for determining the resistance of freshly mixed concrete to washing out in water. BS 8443:2005. British Standard. Specification for establishing the suitability of special purpose concrete admixture. | Permite cumplir, e inclusive exceder significativamente, el máximo permitido en la norma BS 8443 que equivale al 15% de pérdida de finos. Varios reportes indican que es posible llegar a niveles inferiores al 5%. |
| Durabilidad | ASTM C1202:12. Standard test method for Electrical Indication of Concrete’s Ability to Resist Chloride Penetration. ASTM C1012. Método de ensayo para determinar el cambio longitudinal de morteros de cemento hidráulico. | Siempre y cuando se mantengan las provisiones o cuidados en el diseño de mezclas según las normas técnicas (ACI 201.2R) para cuando existan ambientes agresivos (por ejemplo, sulfatos y cloruros del agua marina), el concreto antideslave mantiene las propiedades de durabilidad deseadas |
Aplicaciones
Se ha utilizado concreto antideslave en grandes obras de ingeniería como las bases del Puente Akashi Kaikyo (Japón), las fundaciones de los puentes de conexión al nuevo aeropuerto internacional de Kansai (Japón), el puente de conexión a Ciudad del Carmen en Campeche (México) y las reparaciones de la presa Braddock sobre el río Monongahela en Pittsburgh, Pennsylvania (Estados Unidos), entre otros.
Son muchas las estructuras en que este material puede ser útil: diques, malecones, plataformas costeras, puertos, estructuras de puentes, estructuras hidráulicas, construcción de ataguías, cajones de cimentación, etc. Y es una gran opción si la obra en la que te encuentras tiene las características que te he mencionado en este artículo 👷🏽
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