El concreto Tremie, es uno de uno de los sistemas de colocación especializados más empleado para vaciados de concreto bajo agua o en profundidades entre 1,5 m y 50 m, tales como pilotes elaborados in situ, pantallas de protección muy delgadas o esbeltas y la construcción de estructuras bajo agua 🚰.
Tipos de sistema Tremie
El sistema Tremie funciona por flujo inverso y existen dos tipos de sistemas de concreto Tremie:
1. Tremie Embudo
Como su nombre lo indica funciona como un “embudo” que permite introducir el concreto por un tubo vertical de acero con facilidad. El extremo inferior de este tubo queda siempre embebido en el concreto por lo menos 3 m, previniendo así considerablemente la segregación y el lavado.
2. Tremie Tornillo
Es un sistema de colocación que consiste en vaciar por bombeo una mezcla muy fluida a través del eje de un tornillo que esta embebido en el suelo. El ingreso del concreto dentro de la estructura se inicia desde el momento que comienza a salir el tornillo y finaliza cuando el tornillo ha salido completamente.
Características y funcionamiento general del sistema tremie tipo embudo
El sistema de colocación Tremie consiste en una tolva en forma de embudo que recibe el concreto. Ésta se acopla a un sistema de tubería metálica provista de juntas herméticas que llega hasta el fondo de la formaleta que se quiere vaciar.
Los diámetros de la tubería pueden ser de 100 mm, 200 mm ó 300 mm, teniendo presente que los diámetros pequeños pueden causar bloqueos en la tubería.
La operación se realiza apoyando el tubo en el fondo; para evitar que el concreto se contamine o se lave con el agua, se coloca un tapón en la boca del embudo (generalmente una pelota o globo de goma inflado), de modo que el concreto lo empuja hasta el fondo, pudiéndose recuperar posteriormente.
Una vez llena la tubería con el concreto, se levanta el tubo como máximo 15 cm para permitir que el concreto fluya, teniendo cuidado de no sacar extremo inferior del tubo de la mezcla; durante la operación de vaciado, el extremo del tubo se debe mantener entre 0,90 y 1,50 m por debajo de la superficie del concreto.
Dado que es imposible tener una inspección visual del proceso de vaciado, la operación se controla observando el volumen de concreto colocado y la altura alcanzada en el tubo. La carga de la mezcla en el embudo debe ser suave para evitar que se incorpore aire al sistema.
El tubo no debe tener movimientos horizontales mientras fluye el concreto ya que causa daños en la superficie de la mezcla colocada, crea lechadas adicionales y, eventualmente, una pérdida del sellado. El proceso requiere que sea continuo hasta completar la estructura.
Dimensiones de la Tubería
Ø interior: 6 * (tamaño máximo del agregado).
Diámetros menores de 20 cm pueden generar inconvenientes como obstrucciones.
Ø exterior: 0.8 * (Ø de la jaula de refuerzo).
La velocidad de vaciado de este sistema, depende del volumen de concreto a colocar, es decir, para volúmenes menores de 150 m3 debe ser de 30 m3/h, para volúmenes mayores puede ser entre 40-50 m3/h. Sin embargo la velocidad debe ser lo más continua posible, para evitar endurecimientos que pueden dificultar la elevación de la tubería, se aconseja que las interrupciones no sean mayores a 30 min.
Características generales de la mezcla del concreto tremie
El concreto debe ser capaz de compactarse por su propio peso ya que este tipo de colocación se caracteriza por su difícil acceso y formas profundas, debe ser de alta manejabilidad, cohesiva, sin segregación ni exudación.
Agregado Grueso
De preferencia se recomienda usar agregados redondeados y evitar el uso de agregados alargados. Normalmente se usan tamaños entre ¾”(19mm) y 1”(25.4 mm) Sin embargo se pueden usar con un Tamaño Máximo Nominal – TMN de hasta 1¼” (38 mm) en casos especiales o en grandes masas de concreto.
Agregado Fino
Se recomienda usar entre un 40 % y 50 % del volumen total de la mezcla, para facilitar la manejabilidad de la mezcla y un adecuado terminado.
Cemento
La cuantía de cemento depende del diseño de mezcla para este tipo de concreto se pueden encontrar con resistencias que van de los 21 MPa hasta los 41 MPa. Se recomienda que la dosificación mínima de cemento sea de 330 kg/m3 de concreto y aumentarse en un 25% respecto de la mezcla normal, con el fin de que no se vea afectada la resistencia ni la durabilidad. La máxima relación agua/cemento recomendada es de 0,45.
Asentamiento
El concreto debe ser muy fluido y cohesivo; generalmente se diseñan y producen con un asentamiento entre 8” (tipo embudo) – 9”(tipo tornillo). Se recomienda que en la medida que la tubería sea de menor diámetro, el concreto sea más fluido.
Aditivos
Los aditivos que se pueden utilizar en un concreto tipo Tremie son:
- Reductores de agua de alto rango.
- Retardantes estabilizadores.
- Modificadores de Viscosidad.
- Puzolanas.
Recomendaciones
- La colocación debe ser tan continua como sea posible. Los intervalos largos facilitan el endurecimiento de la mezcla, dificultan su fluencia y la operación en general. Interrupciones de hasta 30 minutos permiten continuar las operaciones sin mayores dificultades; para lapsos mayores se debe retirar, resellar y reiniciar la operación. En ocasiones se aconseja el uso de aditivos retardantes.
- Cuando se requiera fundir estructuras alargadas, los tubos se deben espaciar de modo que el concreto no tenga que desplazarse demasiado horizontalmente, pues se puede segregar la superficie en contacto con el agua, especialmente en concretos pobres con relación agua/cemento alta. Para estos casos, se recomienda una separación de dos a tres veces el espesor del concreto a ser distribuido. La separación usual está comprendida entre 4,50 y 10,50 m.
- Perdida de contacto del tremie con el concreto: Esta debe evitarse ya que puede ocasionar problemas de segregación y lavado. Todos los movimientos verticales del tremie deben ser cuidadosamente controlados para evitar esa pérdida de contacto, pueden hacerse marcas intervalos convenientes en el tubo tremie para indicar al operador de la grúa cuándo y en qué medida debe levantarse.
- En lo posible no usar tuberías de aluminio pues reaccionan con los álcalis del cemento generando hidrógeno, que en últimas es aire en la mezcla con la consecuente pérdida de resistencia.
- Programar la operación de modo que se pueda realizar de manera continua.
- Se debe evitar la adición en obra de cemento, agua o aditivo alterará el diseño ya que esto afecta la calidad del concreto producido.
- Tomar precauciones durante la toma de muestras para evitar la segregación de los componentes.
- El concreto debe ser colocado máximo 45 minutos después de la llegada a la obra, a no ser que alguna característica especial permita lo contrario.
- La toma del asentamiento debe ser realizada antes de 30 minutos contados después de recibido el concreto en la obra.
- Finalización de vaciado: Por los condicionantes de obra, es corriente que el concreto de la parte superior sea de una calidad inferior a la especificada. Para reducir este efecto negativo, es recomendable que el vaciado se prolongue al menos 30 cm por encima de la cota de proyecto.
- Terminada la operación, efectuar la limpieza del equipo.
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