Análisis de presión en encofrados de elementos verticales de concreto armado cuando se emplea concreto de alta fluidez

Abstract

La industria de la construcción es compleja y llena de factores que la hacen muy dinámica, es distinta a la industria manufacturera donde la mayoría de factores que intervienen en ella se pueden limitar, corregir, uniformizar y medir fácilmente. Dichas razones provocan que alcanzar la calidad total en los productos del proceso de construcción sea una tarea difícil, pero no imposible, es así que el proceso de diseño del encofrado no es ajeno a estos problemas principalmente en el caso de concretos de alta fluidez. Múltiples parámetros tales como la temperatura, dimensiones del encofrado, altura del elemento, velocidad de vaciado, material del encofrado, etc., provocan una serie de incógnitas que pueden traer consigo un mal diseño del encofrado. El problema del diseño de encofrados cuando se emplea concreto de alta fluidez es que este produce mayor presión que cuando se usa un concreto convencional lo que produce una incertidumbre al momento del diseño ya que no hay parámetros de diseño para este caso. El ACI 347-04 "Guía de encofrado para Concreto" no menciona parámetros para el diseño de encofrados cuando se emplee concretos altamente fluidos, lo cual deja al diseñador del encofrado con dos alternativas: el diseño considerando una presión hidráulica o determinando experimentalmente la presión. Actualmente las empresas constructoras del país tienen este problema en el proceso de diseño ya que en este caso el diseño de los encofrados se hace sobreestimando la presión de diseño lo que produce un mayor costo en la construcción. Considerando que el uso de concretos de alta fluidez es cada vez más común, se justifica la presente investigación, que busca optimizar el diseño del encofrado. Este trabajo tiene como objetivo optimizar el diseño del encofrado mediante la obtención experimental de diagramas de presiones que se producen en los encofrados de placas y columnas cuando se emplee concreto de alta fluidez. En la presente tesis se presentará el diseño, fabricación e instalación en obra de un transductor de presión basada en strain gages, mediante el cual se ha monitoreado la presión lateral ejercida por un concreto de alta fluidez en los encofrados. Se muestra 2 ensayos de columnas monitoreados con los transductores, los cuales permiten determinar la verdadera magnitud de la presión que ejerce un concreto de alta fluidez en los encofrados. Estos ensayos determinaron que diseñar un encofrado considerando la presión hidráulica es un exceso y genera un sobre costo en la construcción por el sobredimensionamiento de los encofrados. El factor de seguridad determinado en los 2 ensayos es 2 en relación a la presión hidráulica indicada en la Norma ACI 347-04.