16Diciembre de 2023
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La vibración es uno de los métodos que se utilizan para reforzar el hormigón vertido y conseguir la densidad deseada y, posteriormente, la resistencia especificada del hormigón. Los vibradores (internos, externos o de contraventana) deben utilizarse de forma correcta y hábil; de lo contrario, el hormigón puede vibrarse en exceso o en defecto; en ambos casos, la calidad del hormigón se verá afectada.
Por eso vale la pena tener en cuenta consejos prácticos y experiencias de campo para utilizar un vibrador de hormigón y lograr los objetivos de vibración correctamente.
Los vibradores de hormigón vienen en diferentes formas y pueden ser neumáticos o eléctricos. Las aplicaciones de vibración de hormigón se pueden dividir en tres categorías básicas:
La vibración del encofrado se utiliza habitualmente en la construcción de hormigón prefabricado y consiste en montar vibradores en el exterior del encofrado de hormigón. Para vertidos más grandes, los vibradores externos suelen estar espaciados a 6 pies de distancia.
Con la vibración de superficie, se dirigen manualmente grandes vibradores sobre la superficie donde se vierte el hormigón. Este método está limitado a profundidades de losa de aproximadamente 6 pulgadas o menos, pero proporciona un acabado liso, lo que es especialmente deseable cuando la apariencia es importante.
Los vibradores de hormigón internos son el tipo más utilizado. Un solo operador puede manipular muchos. El proceso es relativamente sencillo: los trabajadores introducen rápidamente un vibrador interno similar a una sonda en el hormigón húmedo y luego lo retiran lentamente.
Los vibradores internos se denominan vibradores de inmersión, de aguja o de póquer. El cabezal del vibrador interno se sumerge en el hormigón, compactándolo con pulsos de vibración.
Utilice el cabezal pequeño para compactar hormigón con encofrado poco profundo o barras de refuerzo muy espaciadas y el vibrador de cabezal grande para reforzar hormigón colado con un encofrado completo y barras de refuerzo muy espaciadas.
El radio de acción del cabezal vibrador es igual a cuatro veces el diámetro del cabezal, por lo que los vibradores de cabezal pequeño deben introducirse en el hormigón a intervalos más pequeños que los de cabezal grande.
Determine el radio de influencia en el lugar observando la distancia a la que las burbujas de aire del hormigón escapan del cabezal del vibrador. En su lugar, utilice una distancia estimada que va de 1 a 1,5 veces el radio de influencia.
Sumerja el vibrador en el hormigón utilizando patrones cuadrados o descentrados. Sin embargo, utilice un patrón de vibración durante todo el trabajo.
Para el primer caso, inserte el aparato vibrador en una rejilla rectangular, asegurándose de que 1/3 del radio de influencia se superponga.
Para patrones desplazados, utilice un patrón de cuadrícula pero coloque los cabezales vibradores en forma de zigzag.
No opere el vibrador en el aire; asegúrese de encenderlo mientras su punta esté en el concreto para evitar el sobrecalentamiento del instrumento y daños posteriores.
Inserte el cabezal del vibrador verticalmente o casi verticalmente en el hormigón y no incline el vibrador excesivamente, ya que podría dañarse. Los vibradores verticales ayudan a que escapen las burbujas de aire y reducen los espacios vacíos.
No fuerce el vibrador para introducirlo en el hormigón, ya que las barras de refuerzo pueden bloquearlo. En lugar de ello, deje que el vibrador penetre en el hormigón por su propio peso.
Evite golpear la barra de refuerzo con el cabezal del vibrador, ya que romperá la unión entre la barra de refuerzo y las primeras capas de hormigón armado.
Mantenga el cabezal del vibrador en el hormigón durante 15 a 20 segundos. Sin embargo, los trabajadores con suficiente experiencia con vibradores, mezclas de hormigón y encofrados pueden reforzar el hormigón adecuadamente independientemente de la duración de la vibración. Salga lentamente del vibrador a una velocidad de aproximadamente 2,5 a 7,5 cm/s; el rango más pequeño suele proporcionar los mejores resultados.
El hormigón debería rellenar el hueco formado después de retirar el vibrador. Sin embargo, los huecos no se rellenan con hormigón de la mezcla de hormigón seco. La reinserción del vibrador en el hormigón dentro de la mitad del radio de influencia resolvió el problema. Si el problema persiste, sustituya la mezcla de hormigón o el vibrador.
Mantener una distancia de 7-10 cm entre el borde del encofrado y el cabezal del vibrador para evitar dañar el encofrado.
No utilice un vibrador para mover hormigón.
Evite la vibración excesiva para evitar la segregación y revise el encofrado para detectar posibles fugas durante toda la obra.
Verter el hormigón de manera uniforme y amplia hasta un espesor igual a la longitud del cabezal del vibrador más 15 cm. El espesor del hormigón no debe superar los 45-50 cm, como en el caso de losas y cimientos de gran tamaño; de lo contrario, el peso del hormigón impedirá que el aire atrapado salga a la superficie. Al verter el hormigón en capas, extender el vibrador en la capa superior entre 10 y 15 cm y moverlo hacia arriba y hacia abajo durante 5 a 15 segundos para mejorar la unión entre las capas.
Utilice una cantidad suficiente de vibradores para manejar la velocidad de colocación del hormigón.
Continúe vibrando hasta que el concreto quede nivelado en el encofrado; las partículas de agregado grueso se incrustan, se forma una película de mortero en la parte superior y en las superficies del encofrado, y el concreto deja de burbujear.
El operador del vibrador debe ver la superficie del hormigón, por lo que se debe utilizar iluminación si es necesario.
La frecuencia del vibrador disminuye inicialmente cuando está sumergido en el hormigón, luego aumenta y finalmente se vuelve constante cuando las burbujas de aire escapan.
Tenga un vibrador de repuesto en el lugar. Utilícelo cuando uno de los vibradores falle por completo.
Se debe instruir a los trabajadores para que eviten vibrar el hormigón que ya ha sido vibrado.
Limpie todas las piezas del vibrador después de cada uso.
Los vibradores de hormigón para exteriores son adecuados para la construcción de productos de hormigón prefabricado y paredes delgadas. Son eficaces hasta una profundidad máxima de 75 cm (18 in).
El hormigón de asentamiento cero y los vibradores internos complementarios requieren vibradores de encofrado o de encofrado.
Asegúrese de un buen soporte del encofrado para evitar fallas debido a la aplicación de vibrador externo.
Los encofrados deben soportar la presión del hormigón licuado y de los vibradores y, además, deben tener la capacidad de transmitir fuerzas vibratorias a lo largo de distancias considerables.
Los vibradores de baja frecuencia y alta amplitud tienen un impacto más sustancial en el encofrado en comparación con los de alta frecuencia y baja amplitud. Por lo tanto, al utilizar un vibrador de baja frecuencia y alta amplitud, asegúrese de que el encofrado sea robusto, por ejemplo, utilizando encofrados de acero.
Los vibradores de encofrado distribuidos garantizan una distribución uniforme de la fuerza de vibración. Utilice la mano o un vibrador sobre el encofrado para determinar el límite de acción del vibrador y el espaciado adecuado para distribuir la potencia de vibración de manera uniforme. Esto evita áreas de vibración excesiva o regiones de baja vibración.
No fije el vibrador directamente al encofrado, ya que esto provocará que éste falle.
No conecte el vibrador externo hasta que el hormigón en el encofrado haya alcanzado una profundidad de 15 cm.
Normalmente, el vibrador externo funciona durante dos minutos. Después, la duración se puede aumentar o disminuir según se desee.
Cuando el hormigón en el encofrado está nivelado, la vibración se detiene, las partículas de agregado grueso se incrustan, se forma una película de mortero en la superficie superior y la superficie del encofrado y el hormigón eliminan las burbujas de aire.
Se pueden evitar las estructuras en forma de panal.
Las estructuras con refuerzo pesado se pueden compactar fácilmente.
La estructura preparada por el vibrador es densa y estanca.
Se puede aprovechar la baja relación agua-cemento.
Trabaja más rápido.
Se puede utilizar una proporción de cemento agregada alta.
Si la mezcla de hormigón está diseñada con baja trabajabilidad, la vibración excesiva puede provocar un consumo adicional de energía y, por tanto, disipación de energía.
Aunque las mezclas de hormigón requieren pequeñas cantidades de aire, los huecos más grandes pueden afectar negativamente de manera significativa la resistencia y la durabilidad del hormigón. La vibración del hormigón permite que más bolsas de aire de gran tamaño suban a la superficie, dejando partículas de aire microscópicas útiles en la mezcla.
Las bolsas de aire de más de un milímetro crean huecos en el hormigón, a menudo denominados "panalización". La panalización inhibe la capacidad del hormigón de adherirse correctamente a las varillas de refuerzo. Cuanto menos contacto tenga la mezcla de cemento con el refuerzo de acero, menor será la resistencia del hormigón seco.
Una vibración inadecuada del hormigón puede provocar defectos en la superficie, siendo los más comunes las bolsas de aire.
A medida que la superficie del hormigón se endurece, salen burbujas de aire de la mezcla, lo que provoca la formación de ampollas. Parecen frágiles protuberancias en la superficie que se rompen y, a menudo, dejan una pequeña cavidad debajo.
Si el hormigón no está reforzado adecuadamente en los armazones, como columnas o paredes, la mezcla no fluirá hasta los bordes y se formarán áreas en forma de panal en la mezcla. Después de quitar el armazón, las áreas en forma de panal provocan debilidad estructural y defectos en la superficie, como cavidades.
Dominar el uso adecuado de los vibradores de hormigón es fundamental para conseguir estructuras de hormigón resistentes, duraderas y bien estructuradas. Los beneficios de utilizar un vibrador de hormigón son evidentes en cuanto a la calidad del producto final, la reducción de poros y el aumento general de la resistencia.
El vibrador de hormigón BISON garantiza una consolidación óptima del hormigón, lo que permite que los proyectos cumplan con los estándares de la industria en cuanto a durabilidad a largo plazo. Para elegir un vibrador de hormigón que se adapte a sus necesidades específicas, no dude en consultar a los expertos de BISON.
La consolidación del hormigón reduce el volumen de aire atrapado, huecos y bolsas de aire en una mezcla de cemento recién colocada, generalmente utilizando vibradores de hormigón.
Operar el atizador o el vibrador interno en el aire puede causar sobrecalentamiento y posterior falla del instrumento.
Mantener una distancia de 7-10 cm entre el borde del encofrado y el cabezal del vibrador para evitar dañar el encofrado.
Continúe vibrando hasta que el concreto quede nivelado en el encofrado; las partículas de agregado grueso se incrustan, se forma una película de mortero en la parte superior y en las superficies del encofrado, y el concreto deja de burbujear.
Si el hormigón se vibra demasiado, pierde consistencia y se segrega. El agregado se asienta en el fondo del encofrado, mientras que la pasta de cemento sube a la parte superior de los elementos. Como resultado, la resistencia del hormigón se reduce a un panal de abejas.
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