RALACION AGUA CEMENTO

El concreto u hormigón es una piedra artificial producto de la unión de dos componentes: pasta y agregados. La pasta, está compuesta de cemento portland y agua, y los agregados básicamente son arena y grava. La pasta constituye entre el 25% al 40% del volumen total del concreto mientras que los agregados complementan el 60% al 75% restante. Después de mezclados, los componentes permanecen dentro del nuevo compuesto, con la excepción del agua, que en su mayoría tiende a fugarse en forma de agua de sangrado, otra parte se evapora al llegar a la superficie vista, y la menor de las partes, que sirve para hidratar el cemento, permanece en el nuevo material. El agua que no se requiere para la hidratación ocupa un espacio en el concreto fresco, que más tarde se convierte en un vacío, cuando el concreto se endura. Los vacios reducen las propiedades de resistencia del concreto. Bajo condiciones ideales, una relación A/C de0.25 es todo que se necesita para la hidratación del cemento, por lo tanto, cualquier valor por arriba de este número se considera “agua de conveniencia”.

Relación entre la resistencia y A/C.
La resistencia del concreto a la compresión o a la flexión es el indicador de la calidad del concreto mas ampliamente conocido. Esta resistencia es inversamente proporcional al valor resultante de dividir A/C, esto es, el peso del agua entre el peso del cemento que vamos a utilizar en la preparación de un cierto volumen de concreto. Al utilizar los valores más pequeños de A/C estaremos produciendo las mezclas con la mayor resistencia. Mientras que al utilizar mayores cantidades de agua, se diluye el efecto de la pasta de cemento y se disminuye la resistencia del concreto. Con el término A/C nos referimos a la relación que hay entre el agua y el cemento de la mezcla de concreto, ocasionalmente se utiliza también el termino A/mc que se refiere a materiales cementicios, cuando se incluyen puzolanas en la mezcla. Pero la referencia normal es A/C la cual incluye todos los materiales cementicios.

Para el caso de los pavimentos de concreto, la American Concrete Pavement Association (ACPA) recomienda que la relación A/C no sea mayor que 0.5 para el caso de aquellos pavimentos fabricados con formaleta fija y colocados a mano, y no mayor a 0.45 cuando se usa pavimentadora de molde deslizante. Sin embargo, los valores típicos para formaleta fija y colocación a mano son 0.45 y 0.40 para el caso de molde deslizante. Esta variación se debe a los diferentes tipos y graduaciones de los agregados utilizados.

Desafortunadamente el valor de A/C es un número abstracto que no dice mucho a la mayoría de los profesionales de la construcción. Además, este número está inversamente relacionado con la resistencia del concreto: a menor valor de A/C, mayor resistencia del concreto. Las personas generalmente comprenden y pueden recordar mejor cuando algo es directamente proporcional, que cuando algo es inversamente proporcional. La verdad es que la relación A/C tiene un significado escondido: esto está relacionado con el espaciamiento entre las partículas de cemento dentro de la pasta. Entre mas pequeño es este espacio, mas rápido el cemento se hidrata, llenando los espacios entre las partículas de cemento, y mas fuerte son los vínculos creados por estos hidratos y lo más importante, el concreto es más resistente.

La relación A/C representa indirectamente el espaciamiento entre las partículas de cemento dentro de la pasta. Además, la relación inversa entre A/C y la resistencia del concreto es también más fácil de entender de esta forma: entre mas cerca están las partículas de cemento, mas fuerte es el concreto.

Todos habremos escuchado la siguiente frase: “con el concreto, tenemos dos garantías: se va a endurar y se va a agrietar”. Que tanto se endura y cuánto se agrieta, tiene mucho que ver con la cantidad de agua y con el material cementicio que se utiliza para fabricarlo. El agua siempre ha sido el ingrediente del concreto que los contratistas usan para hacer que éste sea colocado con más facilidad (trabajabilidad). De hecho, es el único ingrediente sobre el que ellos tienen control en el sitio de la obra. Casi todo mundo sabe, o debería de saber, que agregar demasiada agua es malo porque reduce la resistencia del concreto y produce más contracciones, causando agrietamientos adicionales. Quienes se dedican a la construcción de pisos y pavimentos de concreto deben tener claro que no es conveniente colocar concreto con valores altos de A/C. Por lo general, el instalador pone el énfasis en el revenimiento de la mezcla, porque le interesa mucho la trabajabilidad.

PISOS DE CONCRETO ESTAMPADO

Es impresionante comprobar el desarrollo que han experimentado los pisos de concreto decorativo en la ultima decena del siglo XX y en la primera del siglo XXI, han dejado de ser un extraño artículo de colección y han pasado a formar parte de nuestra vida cotidiana. Cada casa de habitación tiene un patio, una terraza, una cochera, un vestíbulo, un acceso peatonal o vehicular, una glorieta, un salón, una habitación en la que podemos construir un piso de concreto decorativo. Eso mismo podemos decir de los edificios gubernamentales, condominios, universidades, centros comerciales, instalaciones municipales, parques temáticos, plazas, malecones, hoteles, club sociales, escuelas, centros culturales y una larga e interminable lista de lugares, espacios públicos, privados, comerciales, e industriales; interiores y exteriores; grandes y pequeños; modernos y antiguos; espectaculares y discretos, en donde ya se han instalado pisos de concreto decorativo.
Una buena parte de la popularidad alcanzada por estos pisos se debe al enorme desarrollo alcanzado por el concreto estampado. Año tras año, hemos sido testigos de la gran cantidad de personas y empresas interesadas en el negocio de los pisos de concreto estampado. Cada temporada han ido surgiendo nuevos colores, ingeniosos patrones de estampado, desmoldantes líquidos y en polvo, nuevas técnicas, herramientas novedosas, en fin, pareciera que esta industria no tiene fin y que cada vez seguirán surgiendo mas y mas opciones.

Como en todos los pisos de concreto, es imprecindible que la obra se encomiende a un equipo de personas entrenado y capacitado, que se utilicen materiales de buena calidad, que se empleen las herramientas adecuadas, y que el concreto se fabrique utilizando buenas practicas y buenos materiales.
La construcción de estos pisos demanda los mismos cuidados que los pisos y pavimentos de concreto ordinarios, más lo concerniente a la aplicación del color, estampado de la superficie y las etapas de acabado final. Por lo tanto, se debe tener los mismos cuidados en lo relativo a la fabricación del concreto, tiempos de transporte, técnicas de colocación y corte; revenimiento, temperatura y resistencia de la mezcla; también debe cuidarse todo lo que se refiere al sustrato o sub base, en lo concerniente a uniformidad, grado de compactación y tipo de material utilizado; aplica de igual forma, el mismo diseño de juntas, separación y profundidad de corte; los mismos tipos de juntas: de contracción, construcción, aislamiento, y expansión. Los mismos cuidados en la obra a la hora de ejecutar la instalación, así como inmediatamente después: aislar el lugar de trabajo, protegerlo del paso de personas, vehículos y animales, y proteger las estructuras y equipos adyacentes.

Un aspecto sumamente importante de enfatizar es que al disminuir la calidad del concreto utilizado o el espesor de la losa, estamos disminuyendo la vida útil del piso de concreto estampado. Una de las formas menos evidentes de disminuir la calidad del concreto es no tener cuidado con la cantidad de agua que se agrega a la mezcla. A mayor cantidad de agua de amasado, menor calidad del concreto. Esa es una de las razones por la que se debe tener especial cuidado cuando el concreto se produce en obra con mezcladoras pequeñas, y no se recomienda mezclar el concreto en el suelo y solo con pala de mano. Cuando se produce concreto en obra, se debe tener especial cuidado en la dosificación de cada lote, en la limpieza de los agregados y del agua de amasado, en la relación A/mc, en el tipo y procedencia del cemento, y en la capacidad de producción instalada.

La homogeneidad de la mezcla de concreto es un factor importante en la apariencia y calidad de la instalación. Los cambios en el suministro del concreto premezclado o en el suministro de los agregados (especialmente el agregado fino), del cemento, agua y aditivos, dentro de un mismo proyecto, se verá reflejado como cambios en la apariencia del producto final. Por lo tanto, es necesario ser consistentes con los suministros que se utilizan en un mismo proyecto. Lo mismo se aplica a los colorantes y selladores involucrados en el proceso, cada lote de fabricación de colorantes difiere ligeramente del anterior, y con respecto a los selladores, tenemos que saber que existen algunos base agua y otros base solvente cuya apariencia final es claramente diferente. No digamos cuando se mezclan productos de distinta procedencia, es obvio que habrá cambios en la apariencia final.

Otro tema que se relaciona con la calidad del piso de concreto estampado es el uso de cemento tipo C 91 conocido como cemento de albañilería, no se aconseja su uso, ya que es un producto pensado para unir piezas de mampostería o para acabados de albañilería.

Una de las pocas diferencias que existen entre la construcción de un piso de concreto estándar y uno de concreto estampado, tiene que ver con la velocidad de colocación del concreto. En el caso del concreto estándar la colocación debe ser ininterrumpida y la meta es colocar grandes áreas en el menor tiempo posible. En cambio, en el concreto estampado el tema principal es cuidar la calidad del coloreado y grabado de la superficie, la colocación es más pausada, dejando espacios intermedios para las labores adicionales que no aplican para los pisos ordinarios. El volumen de concreto colocado es menor, y la frecuencia de camiones también es menor. Aparte de esto, los controles y procesos son los mismos, la capacidad soportante de los pisos es la misma y las ventajas y limitaciones también serán las mismas.

PAVIMENTO LEJANO

Transportar el concreto a grandes distancias o por mucho tiempo es una labor delicada, arriesgada y puede traernos más de alguna insatisfacción. Especialmente cuando este producto se ha de utilizar en la construcción de un pavimento de concreto.

El concreto en estado plástico, es un material perecedero, en poco tiempo cambia de estado y se solidifica; la incorporación de agua en la mezcla, y su contacto con el cemento hidráulico, desencadena una serie de reacciones químicas que produce cambios importantes en la temperatura, plasticidad, composición y apariencia del material.

No es posible mantener por mucho tiempo las características de una excelente mezcla de concreto, suele suceder que a la salida de la planta de pre mezclado el concreto es de clase AAA, sin embargo, cuando llega a la obra y se coloca ese concreto, ha pasado a ser un producto clase D. El grado de exposición del concreto es enorme, -cuando se construye un pavimento-; el material que ha pasado varias horas dentro del camión mezclador, protegido del sol, del viento, de la temperatura ambiente, y de la falta de humedad; pasa en pocos minutos a una nueva situación quedando desprotegido y expuesto al ataque del medio ambiente. Los cambios sustanciales en las condiciones atmosféricas durante la construcción pueden inducir a agrietamientos no controlados, a pesar de que se utilicen técnicas de corte de juntas adecuadas. El sol, el viento, las altas temperaturas y la falta de humedad resecan la superficie expuesta del pavimento más rápidamente que la capacidad del concreto de humedecer su superficie con el agua de sangrado. Las contracciones del concreto provocadas por la perdida de humedad, y los gradientes de humedad y temperatura, en la nueva losa, provocan agrietamientos en la misma. La mezcla de concreto fresco, amigable y dócil, pasa a ser un verdadero dolor de cabeza, cuando no se han tomado las medidas oportunas en las etapas de fabricación e instalación; el uso de aditivos no es la única medida que hay que tomar para prevenir los daños, se trata también de encontrar el mejor diseño de mezcla, cuidar la temperatura inicial del agua, del cemento y de los agregados; se debe cuidar que los agregados tengan una adecuada granulometría y calidad, también se debe saturar y enfriar los agregados antes de las operaciones de mezclado, utilizar cemento que no demande mayor cantidad de agua, mantener la menor relación A/mC, dosificar adecuadamente los aditivos para que nos proporcionen un concreto aceptable a la hora de la instalación, verificar la compatibilidad de los aditivos, velar por la homogeneidad del concreto producido, controlar el número de revoluciones de la olla del camión desde que sale de la planta hasta que se descarga en obra, y lo mas importante, hacer mezclas de prueba y reproducir las condiciones de tiempo y clima en obra, para verificar su comportamiento y desempeño, antes de despachar el primer camión de concreto.

Si el fabricante de la mezcla tiene en cuenta todos estos pequeños detalles, más algunos que ahora se nos escapan, el resto queda en manos del instalador. Ahora bien, teniendo en cuenta estas consideraciones, se entiende muy bien aquella recomendación que hacen los constructores de pavimentos exoerimentados y que se puede expresar en esta frase: “beba la lecha al pie de la vaca”. Lo ideal es que el concreto se instale lo mas pronto posible, a más tardar 45 a 75 minutos después de salir de la planta, caso contrario, se deberán tomar medidas extraordinarias para garantizar la buena calidad del mismo y un buen desempeño en el pavimento que se construye o, prepárese para comenzar a escuchar los reclamos de la supervisión, el propietario y de sus superiores.

Pavimento de concreto

Normalmente cuando hablamos de pavimentos de concreto, tarde o temprano estaremos hablando del concreto mismo: sus propiedades, características, limitaciones, diseño de mezcla, etc. porque casi siempre el desempeño de estos pavimentos está intimamente relacionado con el comportamiento del concreto u hormigón.

En esta materia, como en cualquier otro campo del saber, se puede opinar desde varias posiciones, desde la posición del que sabe, del que tiene el conocimiento teórico; desde la posición del que lo ha experimentado y desde la posición del que lo sabe y lo ha experimentado a la vez. Ciertamente todas las opiniones son válidas y pueden aportar datos interesantes, sin embargo, pienso que la opinión del que sabe y lo ha experimentado debe de tomarse muy en cuenta, sobre todo, si además ha documentado sus experiencias. Es muy importante documentar lo que hacemos en nuestro trabajo, muchas veces encontraremos la explicación a lo sucedido, en los registros del trabajo.

En los pavimentos de concreto conviene conocer y dejar registro de: quien es el proveedor del concreto, el diseño de mezcla (resistencia, relación A/C, revenimiento, kg de cemento/m3, granulometría de los agregados, etc.) especificar los aditivos utilizados, el lugar de fabricación, la distancia al proyecto, identificar cada camión, hora de salida de la planta, el tiempo de transporte, el número de revoluciones de la olla mezcladora, la temperatura del concreto en obra, el asentamiento o revenimiento, los retrasos que haya habido, la resistencia obtenida a los 7, 14 y 28 días, las condiciones atmosféricas imperantes durante la colocación (temperatura ambiente, velocidad del viento, humedad relativa, hora, asoleamiento), el tiempo de descarga, si se ha usado retardador de evaporación, el tipo de curado, la hora de corte, profundidad del corte, el tamaño de los tableros, el tipo de sub base, las condiciones del sustrato, el tipo de colocación (molde deslizante o fijo), el equipo de colocación utilizado, la cuadrilla de colocación, el tipo de fisuras que pudieran presentarse y la hora, la edad de apertura al tráfico, eventos sísmicos, equipo pesado trabajando en las cercanías, demoliciones o detonaciones, etc. Todo esto debe registrarse para que si en el futuro próximo surgiera algún problema, sea fácil diagnosticar las posibles causas.

Como se puede ver, la construcción de un pavimento de concreto no es obra del azar, requiere una cierta preparación, conocimiento de lo que se hace, utilizar equipo que esté en buenas condiciones, suficiente personal entrenado para acometer las tareas que se presentan, planificación previa, información detallada, toma de muestras y elaboración de pruebas de control de calidad, y registro minucioso de datos.

Un consejo para quien quiera comenzar a construir pavimentos de concreto: pida ayuda al que sabe, capacítese primero, lea un poco, tome algún curso relacionado, capacite a su personal, invierta en la compra de herramientas y equipo ad hoc, conozca los fundamentos del concreto, sus ventajas, fortalezas y limitaciones, no se deje llevar por la prisa o por falsos ahorros, porque al final la obra puede salirle más cara de lo esperado, puede tardarse más de lo previsto, seguramente cometerá más errores de lo deseado, y tendrá que lidiar con la insatisfacción de su cliente. Hay que tener presente que aveces parece que hemos tomado en cuenta todos los detalles que nos garanticen el éxito en nuestro pavimento, pero no, alguien deja de hacer algo o lo hace mal, o lo hace tarde, o suceden cosas que provocan retrasos inesperados o modifican las condiciones previstas y el resultado no es lo que esperábamos y hay que hacer modificaciones al proceso, reparaciones a lo hecho, demoliciones y reconstrucciones.

En esta materia, como en casi toda ciencia o arte conocido, no todo está escrito, siempre habrá nuevas teorías, nuevas investigaciones, nuevos métodos, nuevos materiales que conocer y mucho que aprender. No tenga pena de reconocer que conoce poco y no se canse de aprender cada día un poco mas, tampoco se quede usted con lo que sabe, compártalo con otros, seguramente será de mucho provecho. Sepa de antemano que no todo lo que se dice o se escribe es absolutamente cierto o exacto, siempre habrá que tomar en cuenta que trabajamos con un material imperfecto y que sus componentes y métodos constructivos varían de un lugar a otro, de un proyecto a otro, de una región a otra; también recuerde que los que escriben los libros, guías y manuales, son hombres como usted y como yo que a menudo nos equivocamos.

Pisos de concreto blanco

Existen varias razones por las que necesitamos o deseamos construir un piso de concreto de color blanco en el interior de un edificio. Cuando el propietario del edificio requiere de un piso resistente al paso de montacargas, resistente al desgaste, capaz de soportar el peso de la estantería y lo mas importante, que contribuya a mejorar las condiciones de iluminación y reflexión de la luz natural y de la que proviene de fuentes artificiales. Dicho en otras palabras, cuando el propietario desea ahorrar en la compra de luminarias, ya sea utilizando menos unidades o adquiriendo luminarias de menor potencia, en ambos casos, la consecuencia lógica es obtener ahorros en los costos de operación, al pagar una factura menor de energía eléctrica. También puede suceder que se escoja este piso por razones estrictamente estéticas, o porque técnicamente sea lo mas aconsejable.

Como sabemos, la construcción de un piso de concreto apoyado en el suelo, requiere de una cierta capacitación, de una competencia mínima; pues bien, la construcción de un piso de concreto blanco requiere mayor competencia profesional de parte de quien la ejecute. El equipo utilizado no solo debe estar limpio, sino libre de derrames, y de herrumbre, las paletas de acabado que se utilizan en las maquinas allanadoras (aplanadoras o helicópteros como se les conoce habitualmente) deberán ser de plástico o resina, no se recomienda el uso de paletas o aspas metálicas porque queman la superficie que se pule; el curado debe hacerse con materiales que no provoquen manchas superficiales o que deterioren la calidad del acabado; la superficie del piso recien terminado debe protegerse contra manchas y deterioros durante el tiempo que reste a la construcción del edificio y finalmente debe aplicarse un acabado final que selle el poro de la superficie y que la proteja contra el desgaste prematuro.

También se requiere de cuidados especiales por parte de quien suministra el concreto blanco, el diseño de mezcla debe tomar en cuenta que se necesita usar cemento blanco tipo I, agregados blancos bien graduados, equipo limpio y libre de óxido para no contaminar el color, se debe hacer muestras previamente y someterlas a aprobación. En algunos casos, puede suceder que el fabricante de la mezcla no disponga de cemento blanco a granel, sino solo cemento empacado en sacos y con ello se le agrega una dificultad extra. En la obra, se recomienda que las paredes y el techo hayan sido instalados previamente.

Cuando no sea posible colorear de blanco la totalidad de la losa de concreto, procedimiento que se conoce con el nombre de construcción de espesor completo, existen otras alternativas, una de ellas es colorear de blanco solo la capa de concreto que se coloca encima de un piso de concreto gris, nuevo o uno pre existente. Si el piso de concreto gris es nuevo, se trata de un sistema bicapa (doble capa); si el piso de concreto base ya existe, estamos hablando de un topping adherido (sobre capa pegada); por último, cabe mencionar la posibilidad de construir un piso de concreto y espolvorear (método dry shake) un endurecedor superficial de color blanco sobre el concreto fresco; en este caso, hablamos de colocar 5 kg de endurecedor/m2 aproximadamente, para generar una capa de concreto y endurecedor fundidos entre si, que no se desgasta fácilmente. Al final, será necesario lavar el piso con máquina rotativa y realizar las operaciones de acabado antes de ponerlo en servicio.