16Dic 2023
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La vibración es uno de los métodos utilizados para reforzar el hormigón vertido y lograr la densidad deseada y, posteriormente, la resistencia especificada. Los vibradores (internos, externos o de encofrado) deben utilizarse de forma correcta y eficaz; 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 experiencia de campo para utilizar un vibrador de hormigón y lograr los objetivos de vibración de forma adecuada.
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 comúnmente en la construcción de hormigón prefabricado e implica el montaje de vibradores en el exterior del encofrado de hormigón. Para vertidos más grandes, los vibradores externos suelen estar espaciados a 1,8 metros de distancia
Con la vibración superficial, se dirigen manualmente grandes vibradores sobre la superficie donde se vierte el hormigón. Este método se limita a profundidades de losa de aproximadamente 15 cm o menos, pero proporciona un acabado liso, lo cual es especialmente deseable cuando la apariencia es importante
Los vibradores internos de hormigón son el tipo más utilizado. Un solo operador puede manejar muchos. El proceso es relativamente sencillo: los trabajadores insertan rápidamente un vibrador interno similar a una sonda en el hormigón húmedo y luego lo retiran lentamente
Los vibradores internos se denominan comúnmente vibradores de inmersión, de aguja o de póker. Su cabezal se sumerge en el hormigón, compactándolo mediante 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 influencia del cabezal vibrador es cuatro veces su diámetro. Por lo tanto, los vibradores de cabezal pequeño deben insertarse en el hormigón a intervalos más cortos que los de cabezal grande.
Determine el radio de influencia en la obra observando la distancia a la que escapan las burbujas de aire del hormigón del cabezal vibrador. En su lugar, utilice una distancia estimada de entre 1 y 1,5 veces el radio de influencia.
Sumerja el vibrador en el hormigón utilizando patrones de vibración cuadrados o descentrados. Sin embargo, utilice un solo patrón de vibración durante todo el trabajo.
Para el primer caso, inserte el aparato vibrador en una cuadrícula 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 lo incline excesivamente; de lo contrario, se dañará. Los vibradores verticales facilitan la evacuación de las burbujas de aire y reducen los huecos.
No fuerce el vibrador en el hormigón, ya que las varillas de refuerzo podrían bloquearlo. En su lugar, 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 15-20 segundos. Sin embargo, los trabajadores con suficiente experiencia con vibradores, mezclas de hormigón y encofrados pueden reforzar el hormigón correctamente, independientemente de la duración de la vibración. Retire lentamente el vibrador a una velocidad de aproximadamente 2,5-7,5 cm/s; el rango más bajo suele proporcionar los mejores resultados.
El hormigón debería rellenar el hueco formado tras retirar el vibrador. Sin embargo, los huecos no se rellenan con el hormigón de la mezcla seca. Reinsertar el vibrador en el hormigón dentro de la mitad del radio de influencia solucionó 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 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 la obra.
Vierta el hormigón de manera uniforme y amplia hasta alcanzar 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 grandes; de lo contrario, el peso del hormigón impedirá que el aire atrapado salga a la superficie. Al verter el hormigón por capas, extienda el vibrador de 10 a 15 cm hacia la capa superior y muévalo hacia arriba y hacia abajo durante 5 a 15 segundos para mejorar la adherencia entre las capas.
Utilice una cantidad suficiente de vibradores para controlar la velocidad de colocación del hormigón.
Continúe vibrando hasta que el concreto esté 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 tanto, utilice iluminación si es necesario.
La frecuencia del vibrador disminuye inicialmente cuando se sumerge en el hormigón, luego aumenta y finalmente se vuelve constante cuando las burbujas de aire escapan.
Tenga un vibrador de repuesto en el lugar. Úselo si uno de los vibradores falla por completo.
Se debe instruir a los trabajadores para que eviten vibrar el hormigón que ya ha sido vibrado.
Limpie todas las partes del vibrador después de cada uso.
Los vibradores de hormigón externos son adecuados para la construcción de prefabricados de hormigón y muros delgados. Su eficacia alcanza una profundidad máxima de 75 cm (18 pulgadas).
El hormigón de asentamiento cero y los vibradores internos complementarios requieren vibradores de encofrado o de encofrado.
Asegúrese de que el encofrado cuente con un buen soporte para evitar fallas debido a la aplicación de vibradores externos.
Los encofrados deben soportar la presión del hormigón licuado y los vibradores. Además, deben tener la capacidad de transmitir fuerzas vibratorias a distancias considerables.
Los vibradores de baja frecuencia y alta amplitud tienen un impacto mayor en el encofrado que los de alta frecuencia y baja amplitud. Por lo tanto, al emplear un vibrador de baja frecuencia y alta amplitud, asegúrese de que el encofrado sea robusto, por ejemplo, utilizando uno 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 la separación adecuada para distribuir la potencia de vibración uniformemente. Esto evita zonas de vibración excesiva o baja.
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.
Trabaje más rápido.
Se puede utilizar una alta proporción de cemento y árido.
Si la mezcla de hormigón está diseñada con baja trabajabilidad, la vibración excesiva puede provocar un consumo adicional de energía y, por lo tanto, disipación de energía.
Aunque las mezclas de hormigón requieren pequeñas cantidades de aire, la formación de huecos de mayor tamaño puede afectar significativamente la resistencia y durabilidad del hormigón. La vibración del hormigón permite que más bolsas de aire de gran tamaño suban a la superficie, dejando partículas microscópicas de aire útiles en la mezcla.
Las bolsas de aire de más de un milímetro crean vacíos en el hormigón, a menudo denominados panalización. Esta panalización impide que el hormigón se adhiera correctamente a las varillas de refuerzo. Cuanto menor sea el contacto de la mezcla de cemento con el acero de refuerzo, 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 fragua, emergen burbujas de aire de la mezcla, lo que provoca ampollas. Se ven como frágiles protuberancias en la superficie que se rompen, dejando a menudo una pequeña cavidad debajo.
Si el hormigón no está adecuadamente reforzado en estructuras, como columnas o muros, la mezcla no fluirá bien por los bordes y se formarán zonas de panal. Tras retirar la estructura, estas zonas provocan debilidad estructural y defectos superficiales, como cavidades.
Dominar el uso adecuado de los vibradores de hormigón es crucial para lograr estructuras de hormigón fuertes, duraderas y bien estructuradas. Los beneficios de usar un vibrador de hormigón son evidentes en términos de la calidad del producto final, la reducción de poros y el aumento general de la resistencia
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La consolidación de 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 vibrador para evitar dañar el encofrado.
Continúe vibrando hasta que el concreto esté 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 en exceso, pierde consistencia y se segrega. El árido se asienta en la parte inferior del encofrado, mientras que la pasta de cemento asciende a la parte superior de los elementos. Como resultado, la resistencia del hormigón se reduce a la de un panal.
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