Construcción 3
definiciones ENCOFRADO CONCRETO EXPUESTO Es el acabado del elemento de concreto luego de desencofrar, eliminando rebabas y algunas imperfecciones sin mayor trabajo adicional, es un acabado rústico.
Es el acabado del elemento de concreto luego de desencofrar, y que tiene un acabado de obra fina, con molduras en el encofrado que permanecen como parte integrante de la arquitectura al momento del desencofrado, debe ser de muy buena calidad y se usa con concretos de piedra pequeña y alto slump.
ENCOFRADO CONCRETO CARAVISTA Siendo el Perú un país ubicado en una zona eminentemente sísmica, sus construcciones son diseñadas para soportar las fuerzas que los eventos telúricos producen; es por esta razón que es común en nuestro medio observar que las edificaciones en su gran mayoría disponen de muros de concreto, denominados muros de corte o placas, que dispuestos adecuadamente absorben los esfuerzos y controlan las deformaciones producidas por las fuerzas sísmicas. Al surgir la necesidad de estos muros desde el punto de vista estructural, también pueden lucirse y es ésta una de las razones que complementada con los aspectos estéticos ha llevado al desarrollo de lo que en nuestro medio se denomina concreto cara vista o Concreto Arquitectónico o Concreto Expuesto. El presente trabajo describe los principales cuidados que se deben considerar en la construcción de las diferentes clases de concreto expuesto y en base a una investigación sobre resultados reales de edificaciones construidas en el Perú, se presenta una evaluación técnica y económica de este tipo de construcciones.
Construcción 3 1. Factores que influyen en el logro de un buen concreto arquitectónico Existen varios factores que deben tomarse en cuenta, siendo los más representativos los siguientes: 1.1 El concreto Para conseguir un concreto de textura y color uniformes, es necesario contar con los agregados y cemento con características uniformes. Esto se puede lograr utilizando agregados de una misma cantera y cemento de la misma fábrica. Por la misma razón, con el fin de tener una textura uniforme, debemos evitar que exista concentración de agregados gruesos separadamente de los finos. Esto suele suceder cuando no se toman precauciones durante el almacenado del agregado y en el colocado del concreto dentro del encofrado. En las láminas 1, 2 y 3 se muestran las formas defectuosas y correctas de efectuar estos trabajos. Otro aspecto que interviene en el color de la superficie es el contenido de cemento por metro cúbico de concreto, así como también la relación agua-cemento. Existen en nuestro medio algunas edificaciones de concreto expuesto que por razones del proyecto estructural tienen vigas de resistencia (fc) diferente al de las columnas, notándose una clara diferencia de tonalidades de color en la zona de encuentro.
Construcción 3 1.2 El encofrado El encofrado para concreto arquitectónico, además de estar diseñado para resistir las cargas de gravedad, presión del concreto fluido y cargas eventuales, debe estar concebido de tal forma que se limite su deformación. Para que un Concreto Expuesto sea bueno, las imperfecciones no deben superar las "tolerancias máximas permitidas". Para este fin, al diseñar los encofrados se deben aceptar deflexiones máximas, menores que las tolerancias permitidas en el concreto, ya que adicionalmente pueden existir otros errores que incrementen las deformaciones del encofrado. El Comité 301-72 del ACI menciona que se debe permitir una deflexión máxima de 1/400 de la luz; sin embargo, es una buena práctica, el limitar la deflexión a un máximo de 1.5 mm (1/16") para los tableros y 3 mm (1/8") para otros elementos cuando se trata de encofrados para Concreto Expuesto. Debe prestarse un cuidado especial al acoplamiento de paneles, para evitar que esta unión se refleje en el concreto, igualmente se debe hacer las juntas impermeables. Adicionalmente cualquier tipo de imperfección que exista en los paneles debe cubrirse con masilla u otros elementos. Los paneles de encofrados deben ser rehusados preferentemente en el sentido vertical, para que de esa manera exista coincidencia de color, textura y alineamiento de las juntas. Cuando el encofrado permite fugas, por esa zona se filtrará la lechada de cemento arrastrando consigo algunos finos. Esto ocasionará que el concreto en ese lugar muestre una superficie con concentración de agregados gruesos sin finos, muy desagradable a la vista. Los elementos de sujeción de los encofrados, pernos u otros sistemas, hacen que en la superficie del concreto se marquen los huecos u otras señales. Su ubicación deberá diseñarse para que guarde armonía y alineamiento, de esta forma el resultado será agradable a la vista. Se deben usar productos de desmoldeo de manera uniforme y en una capa lo más delgada posible para evitar diferentes tonalidades en la superficie del concreto. Estos desmoldeadores hacen que el concreto no se adhiera al encofrado.
Construcción 3 1.3 Colocación del refuerzo Con el objeto de separar el refuerzo del encofrado y garantizar que exista un recubrimiento adecuado de los mismos, se debe utilizar soportes. Estos soportes deben tener el menor contacto con la superficie del concreto para pasar desapercibidos y no alterar la estética del conjunto. Lo más recomendable es usar espaciadores de concreto, que sean elementos formados por la mitad de cilindros o esferas cuyos bordes curvos van contra la superficie del encofrado y la zona plana contra armadura. Estos sistemas son muy usados en nuestro medio. 1.4 Desencofrado El desencofrado debe efectuarse cuando el concreto adquiera una resistencia adecuada para evitar daños en su superficie y bordes. En el cuadro número 2 se dan pautas para determinar la edad a la que pueden desencofrarse los elementos para evitar daños que comprometan la estructura. Tratándose de Concreto Expuesto debe evitarse el empleo de barretas y otras herramientas de metal contra el concreto para aflojar los encofrados, debiendo preferirse el uso de cuñas de madera u otros sistemas. En los últimos años se ha ido perdiendo este cuidado en el Perú, y con mucha frecuencia se observan superficies de "Concreto Expuesto" que han sido "retocadas" con una lechada de cemento: cal-agua, que cubre las imperfecciones en las superficies de concreto. Esto en zonas de geografía lluviosa, es un remedio temporal ya que las inclemencias del clima se encargarán de lavar los parches y dejarán al descubierto todos los defectos. 1.5 Criterios de diseño en los proyectos arquitectónicos Cuando se efectúan diseños que lleven Concreto Arquitectónico, es conveniente tomar en consideración los siguientes aspectos a fin de conseguir un buen resultado: − Evitar usar grandes superficies lisas e ininterrumpidas de Concreto Expuesto. − Planear las juntas de construcción según los requerimientos estructurales y constructivos, dependiendo si se trata de elementos prefabricados o encofrados in situ. − Diseñar las texturas y relieves, efectuando pruebas si fueran necesarias. − Evitar los bordes en ángulos rectos y más aún los ángulos agudos, usando ochavos para evitar desprendimiento de los bordes. − Se recomienda que las juntas entre paños encofrados estén marcados por bruñas de 3/4" de profundidad. Estas bruñas deben tener un achaflanado no menor de 15° con el objeto de facilitar su remoción − En las superficies exteriores se presenta el problema del depósito de los sólidos transportados por el aire.
Construcción 3 El diseño debe tomar precauciones para facilitar la eliminación con ayuda de. la gravedad. Los antepechos o elementos horizontales deben tener cierta inclinación que permita autolavar las superficies de concreto. Las pendientes deben variar de una relación 1.12 para superficies lisas a 1.13 para superficies rugosas. 2. Tipos de encofrados para concreto expuesto En nuestro medio existe una gran variedad de encofrados. Se han usado desde una simple tela de alambre, hasta encofrados de superficies realmente impermeables. En el cuadro número 3 se muestran los principales tipos de encofrados de acuerdo al tipo de material que los constituye. En todos los casos la selección del material adecuado se basa principalmente en los siguientes aspectos: - Seguridad - Apariencia - Economía A continuación se describen algunos tipos de encofrados, señalándose sus bondades y limitaciones. 2.1 Encofrados de madera Los encofrados de madera pueden ser muy variados, dependiendo principalmente del tipo de acabado que se quiere mostrar; así por ejemplo, en nuestro medio se usan los paneles de triplay cuando se desea lograr una superficie lisa, y entablonados cuando lo interesante es mostrar la fibra de la madera. Se utilizan también para la construcción con acabados del tipo "bronco", que consisten en superficies con estrías longitudinales que pueden ser lisas o martelinadas. A fin de lograr una mayor cantidad de usos en los paneles de encofrado de triplay es una buena práctica cubrir sus bordes con pintura para evitar que penetre la humedad y provoque las ondulaciones clásicas de la plancha. Es muy importante aplicar desencofrantes sobre las superficies del encofrado para aumentar la vida de la madera. Esto permite obtener concretos con colores más uniformes y facilita la operación de desencofrar impidiendo que la madera se pegue al concreto. 2.2 Encofrados de metal Estos encofrados tienen una gran durabilidad y permiten una mayor cantidad de usos, razón por la cual se emplean en la construcción industrializada y en plantas de prefabricación. Con el uso de estos encofrados se acentúan ciertos defectos propios de superficies de contacto que no son absorbentes. Es así que una superficie vertical colada en moldes de
Construcción 3 acero, puede contener más burbujas que una superficie colada contra encofrados de superficies más absorbentes. Otro defecto que algunas veces se presenta en las superficies lisas logradas con encofrados metálicos es el de las grietas que toman la forma de una red de finas fisuras sobre el concreto causadas por la contracción superficial del concreto. Esto se puede reducir cuando se usan concretos bien dosificados y se aplican adecuados sistemas de colocación y curado. 2.3 Encofrados de concreto Los encofrados de concreto se usan mucho en la prefabricación de elementos de concreto armado, sobre todo cuando sirven de encofrados de fondo y están apoyados sobre el terreno en forma estable, de manera que no están sujetos a manipuleos que pueden fracturarlo. En el Perú se usan con frecuencia como encofrados a pie de obra cuando se prefabrican elementos muy repetitivos de concreto armado. En nuestro medio se han usado también encofrados de concreto armado en forma de paneles, los mismos que han quedado anclados al concreto colocado in situ, conformando de esta manera la superficie del elemento. Esto se da en denominar en nuestro medio "encofrados perdidos". 2.4 Encofrados de plástico y fibra de vidrio En cuanto al acabado que otorgan a la superficie del concreto son muy similares a los encofrados metálicos. Dado su alto costo, se usan en espesores delgados y frecuentemente van combinados con elementos de madera o metálicos. En el Perú se han utilizado elementos de madera forrados con fibra de vidrio con el objeto de incrementar la vida útil del encofrado. En otros países se usan mucho como encofrado de los "encacetonados" para losas nervadas. En nuestro medio las losas aligeradas con ladrillos huecos son una práctica muy corriente, además de ser bastante económica, razón por la cual este tipo de encofrados ha sido aplicado en forma aislada. 2.5 Encofrados de yeso Cuando los detalles arquitectónicos en el concreto expuesto son muy complicados, se recurre con frecuencia a moldes de yeso, los mismos que no son reutilizados, debido que al retirarlos una vez cumplida su función se destruyen. Estos encofrados se construyen utilizando plantillas de madera. En su parte posterior, el yeso debe fijarse adecuadamente para que no se desprenda durante el manipuleo y colocación del concreto. Para tal fin, y para reforzar el yeso se usan clavos, alambres, yute, etc.
Construcción 3 En la operación de desencofrado, se quita el yeso con ayuda de cincel, por lo que es muy recomendable colorear la superficie de yeso en contacto con el concreto, para que durante la operación de retirar el yeso se note claramente el límite entre encofrado y concreto, evitándose daños en la superficie de expuesta. 2.6 Otros encofrados Cuando se requieren relieves en el concreto y éstos no son repetitivos, se usan también espumas de Poliestireno Expandido (como el Tecknopor). Con este material puede lograrse formas muy variadas y se pueden remover muy fácilmente, aún cuando los relieves sean muy profundos. Como son materiales casi impermeables, se obtienen concretos de tonalidad uniforme sin necesidad de usar desencofrantes. Sin embargo, debido a su textura existe la tendencia a producirse un gran número de burbujas en la superficie del concreto, esto debe estar acorde con el efecto escultórico buscado. El Poliestireno Expandido es atacado por solventes y aceites, por lo tanto, deben tomarse precauciones al seleccionar los adhesivos para unido al encofrado de madera. 3. El concreto arquitectónico en el Perú 3.1 Tecnología En el Perú se han construido muchas edificaciones con los acabados exteriores de tipo "Concreto Arquitectónico", ubicadas en su gran mayoría en la Costa, sobre todo en la ciudad de Lima. Existen muy pocas en la zona de Sierra. En este trabajo excluiré las obras de concreto armado como puentes, reservorios y coberturas laminares, debido a que por su naturaleza no requieren de un exigente control de sus acabados. Dentro de las edificaciones de concreto colocado in situ, podemos observar las que tienen superficies de concreto "bronco" (o estriado), el mismo que en algunos casos es "liso" y en otros es del tipo "martelinado". Sin embargo, la mayor cantidad de aplicaciones de encofrados cara vista tienen las superficies lisas, predominando entre éstas las que tienen bruñas, siendo muy pocas las que tienen la superficie totalmente lisa. En nuestras edificaciones se observa claramente que los mejores logros desde el punto de vista de su ejecución, pertenecen al denominado concreto "bronco", le sigue el concreto de superficie lisa con bruñas y finalmente están las edificaciones de concreto visto de superficies lisas sin bruñas. Los principales defectos que se observan en el Concreto Arquitectónico son los siguientes: − En superficies sin bruñas, las juntas de los encofrados se reflejan en la superficie.
Construcción 3 − Algunos edificios tienen las bruñas que no concuerdan con las juntas de construcción requeridas por el proceso constructivo y por requerimientos estructurales. − Algunos bordes terminan en ángulo recto, produciéndose despostillamientos. Esto se evitaría si los bordes se hacen con ochavos. − Diferentes tonalidades debido al uso de agregado y cementos de diferentes orígenes y también por el uso de paneles de encofrados de triplay de diferente clase de madera. − Cuando el encofrado es sujetado con alambres, y los extremos de éstos quedan a la intemperie, con el tiempo se presentarán manchas de óxido en esas zonas− Si el encofrado permitió fugas de lechada y mortero en el momento de colocado el concreto, quedarán huecos mostrando el agregado grueso. En casi todos los casos en que se reflejan defectos, el remedio ha sido “parchar” utilizando lechadas de cemento, cal y agua, que dan una tonalidad parecida al concreto original. Si se tratara de encontrar la principal causa de los defectos en el concreto expuesto, yo señalaría la “brecha” que existe entre el nivel de detalle en que se presentan los planos arquitectónicos y la implementación netamente ejecutora de obra en la mayor parte de las empresas constructoras. De esta manera, con frecuencia, queda en “Tierra de nadie”, el estudio y detallaje de los aspectos estéticos que se desean lograr. Es pues, necesario que se cubra el vacío mediante una coordinación estrecha entre el proyectista de arquitectura que velará por la estética del concreto visto, el proyectista de estructuras que señalará los requerimientos de las juntas de contracción, control y expansión, así como de los recubrimientos necesarios para las armaduras; y el constructor que es conocedor de los tamaños de los paneles de encofrados y de la necesidad de ubicación de las juntas de construcción. El dará sus apreciaciones para lograr un mejor resultado final del Concreto Expuesto. En los últimos años se han efectuado varias construcciones de concreto prefabricado, habiendo tenido en términos generales, un buen resultado. El éxito se debe principalmente a que en estos casos los encofrados permiten lograr elementos casi idénticos y además, por el mismo hecho de ser prefabricados, han tenido un nivel de detalle que eliminó el vacío entre el proyecto y el constructor del que se trató anteriormente. Cabe señalar también, que por el hecho de estar la edificación conformada por elementos bien definidos, las juntas quedan perfectamente definidas. 3.2 Costos Como se puede observar en las láminas 9, 10, 11, 12, 13 y 14, las edificaciones construidas con concreto arquitectónico tienen un costo incluso más bajo que los elementos de concreto armado tarrajeados, siempre y cuando su terminado sea del tipo simple. Cuando el concreto cara vista tiene formas muy especiales, como es el caso de vigas circulares, muros calados etc., se tiene costos superiores a los obtenidos con elementos de construcción convencional; esto se observa claramente en la lámina 12. En el presente trabajo se estudiaron diferentes elementos de concreto armado a fin de presentar la variación de los costos dependiendo de las formas, tipos y clases de elementos constructivos.
Construcción 3 Los costos han sido obtenidos de obras reales ubicadas en la ciudad de Lima. Los análisis de costos son a la fecha de agosto de 1985. Los diferentes elementos analizados, mostrados en las láminas 10, 11, 12 y 13 tienen las siguientes Características: a) Materiales: Concreto f' c = 210 kg/cm2 Acero f' y = 4200 kg/cm2 Encofrados de triplay con soportes de madera b) Elementos - Muros Acero: 50kg/m3 Espesor: 25 cm Encofrado cara vista bronco = 5 usos Encofrado normal = 20 usos - Columnas Encofrado Encofrado Encofrado
Encofrado cara vista liso = 10 usos
Acero: 100kg/m3 cara vista rectangular = 10 usos cara vista circular = 5 usos normal = 20 usos
- Vigas Acero: 100 kg/m3 Encofrado cara vista semi-circular = 2 usos Encofrado cara vista rectangular = 10 usos Encofrado normal = 20 usos - Losas Acero: 80 kg/m3 Encofrado de cara vista = 10 usos Encofrado normal = 20 usos Es importante señalar que el costo del Concreto Arquitectónico depende únicamente de la inversión inicial, mientras que las construcciones con acabados que llevan pintura tendrán un costo adicional por mantenimiento. En la lámina 9 se puede observar cómo influye ese valor agregado a través del tiempo.
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COSTOS
