UNIFORMIDADebe ser mantenida en el tambor de mezclado, durante la colocación y compactación, para lograr un hormigón de propiedades físico-mecánicas y de durabilidad homogéneas en toda su masa. Se modifica por los fenómenos de segregación y exudación.

Segregación:Es la separación q´ constituye  una mezcla heterogénea de modo que la distribución de tamaños de las partículas componentes deja de ser uniforme. Las diferencias en tamaño y en densidad de las partículas son las causas principales de la segregación, pero su magnitud puede disminuirse con la selección de una granulometría adecuada y un manejo cuidadoso del material.

Segregación interna

Las partículas grandes tienden a separarse, (por  asentamiento o descohesión) o la pasta se separa de los agregados.

Segregación externa

Las fuerzas exteriores que actúan sobre el hormigón fresco superan las fuerzas internas de cohesión. Esto ocurre durante el transporte, colocación y vibrado.

El hormigón debe colocarse directamente en su posición definitiva, sin moverlo, ni dejarlo fluir sobre los encofrados, ni aplicarle un vibrado prolongado. El vibrado se suspende cuando dejan de aparecer burbujas de aire en la superficie. En hormigones normales la segregación producirá una gran concentración de agregado grueso en la parte inferior del molde y en los hormigones livianos, será en la parte superior, debido a su tendencia a flotar.
Nidos de abeja, permiten él ataque al hormigón y al acero, de fluidos agresivos. Así se disminuye la seguridad de la estructura y su vida útil.

TRABAJABILIDAD

Es la cantidad de trabajo interno útil que se necesita para producir una compactación completa de la mezcla de hormigón. 

La trabajabilidad es el conjunto de cualidades que hacen al hormigón más o menos fácil de ser colocado en una estructura.

Un hormigón es trabajable ( Waltz) cuando:-es fácilmente mezclado con un esfuerzo razonable,no se produce segregación ni exudación,es correctamente compactado con los equipos disponibles,la exudación no produce “canales” o “nidos de abejas” significativos.

Es el efecto combinado de aquellas propiedades del hormigón fresco que determina la cantidad de trabajo interno requerido para colocar, compactar y resistir la segregación (Powers).

hay entre un tres y un 10 % más de pasta que de vacíos a rellenar. Cuanto mayor sea este porcentaje, más plástico será el hormigón. Si la cantidad de pasta es escasa, no se logrará llenar bien los encofrados, no existirá suficiente cohesión en la mezcla, y en consecuencia la mezcla no será trabajable.

Para describir el estado fresco del hormigón se emplea el término “consistencia” que es la relativa movilidad o habilidad del hormigón o mortero para fluir. Los términos trabajabilidad y consistencia tienen cierto parecido pero miden distintas características. Dos hormigones de igual consistencia (igual asentamiento) pueden tener distinta trabajabilidad en el caso que uno contenga canto rodado y otro piedra partida. Este último será menos trabajable porque su forma y textura originan una mayor fricción interna, que dificulta su movilidad y compactación. También esto se cumple en el caso de hormigones con y sin aire intencionalmente incorporado. Las burbujas de aire incorporado disminuyen la fricción interna de la mezcla.

No existe un ensayo que mida la trabajabilidad de un hormigón. No obstante, es necesario que presente:

•Máxima deformabilidad, para que llene perfectamente los encofrados,•Homogeneidad de las fases sólida y líquida, sin segregación ni exudación.•Eliminación de la fase gaseosa con el mínimo de trabajo interno útil.

Luego de colocado el hormigón en los moldes o encofrados, se le debe entregar un trabajo manual o mecánico (vibrador de inmersión o de superficie) para eliminar el aire. Se admite que quede entre 1 y 1.5 % de aire. Para eliminar este aire residual es necesaria una compactación más fuerte, implicando la utilización de encofrados reforzados y/o un mayor tiempo de vibrado. Esto trae aparejado en un incremento del costo de producción. La experiencia demuestra que mientras el contenido de aire no supere el 5%, la incidencia sobre la resistencia es muy pequeña comparada con los vacíos dejados por el agua.

FACTORES QUE AFECTAN LA TRABAJABILIDAD

Contenido de agua

El agua de mezclado es el principal factor que afecta la trabajabilidad, por su efecto lubricante. La incorporación de una cantidad adicional de agua para disminuir el esfuerzo de colocación altera la relación a/c de la mezcla, provocando una disminución de la resistencia y de la durabilidad de la estructura. El contenido de agua será el mínimo necesario para obtener la consistencia adecuada.

Relaciones “agua/cemento” y “agregado/cemento”

La trabajabilidad está relacionada con la cantidad de “lubricantes” presentes (contenido de agua y proporción entre agregado y cemento) y la fluidez del “lubricante” (agua/cemento). Esto hace que sobre la trabajabilidad influyan las relaciones “aIc” y “agregado/cemento”, quienes junto al contenido de agua forman un sistema de tres factores, de los cuales sólo dos de ellos son independientes: Por ejemplo: si la relación “Ag/c” disminuye y “a/c” se mantiene constante; el contenido de agua aumenta y la trabajabilidad también. Por otra parte, si el contenido de agua es constante y la relación “Ag/c” disminuye; la relación “a/c” disminuye y la trabajabilidad se mantiene.

Agregados

El CIRSOC 201 establece que para tamaños máximos desde 13,2 a 26,5 mm, la relación “agregado fino/total de agregados” estará comprendida entre 50 y 40%. Para tamaños mayores, entre 26,5 y 50 mm, estos valores serán 42 y 34 %.

Al aumentar la superficie específica del agregado fino es necesario un mayor contenido de agua para mantener la trabajabilidad, siendo entonces las características de la arena fundamentales en la determinación del contenido de agua. En los métodos de dosificación, a medida que se reduce el módulo de finura de la arena se incrementa el volumen de agregado grueso con el fin de mantener constante la superficie específica de los agregados totales y en consecuencia el contenido de agua no varía.

Contenido de Finos

El reglamento CIRSOC 201 establece para asegurar la trabajabilidad necesaria y una textura cerrada, los contenidos mínimos del material que pasa el tamiz IRAM 300 µm (N° 50). Estas partículas comprenden al cemento, parte fina de los agregados fino y grueso y otros materiales pulverulentos empleados (adiciones minerales).

Aditivos

Los aditivos reductores de agua, los incorporadores de aire y los superfluidificantes provocan en las mezclas un aumento de la trabajabilidad,

Tiempo y Temperatura

 El tiempo y la temperatura modifican la reacción de hidratación, el contenido de agua por evaporación y la rigidez de la mezcla, provocando una pérdida de asentamiento.

MEDICIÓN DE LA TRABAJABILIDAD

Desafortunadamente no se conoce ninguna prueba de laboratorio o de obra que mida directamente la trabajabilidad en la forma que se definió. Los ensayos que se efectúan suministran información útil dentro de un intervalo de variación de trabajabilidad.

Prueba de Asentamiento (IRAM 1536: 1978) Abrams

 no mide la trabajabilidad, mide la consistencia (deformabilidad) pero es útil para detectar variaciones en la uniformidad de la mezcla de proporciones nominales determinadas. El método es sensible para variaciones del contenido de agua. El hormigón se colocará con el menor asentamiento posible que permita cumplir con las condiciones del estado fresco. Hormigones con asentamiento superior a 16 cm. hormigón liviano el asentamiento no será superior a 8 cm hormigón con vibrador y no superará los 12 cm cuando la compactación sea en forma manual.

Procedimiento de Ensayo

Llenar el molde troncocónico, de 30 cm de altura y de diámetros superior de 10 cm e inferior de 20 cm, en tres capas de igual volumen, con una muestra de hormigón representativa del pastón. Cada capa se compacta con 25 golpes con una varilla de acero de 16 mm de diámetro, con punta redondeada. Se enrasa y luego, se retira el molde. Se mide el asentamiento de la mezcla. Si la masa de hormigón se rompe se debe repetir el ensayo dado que la rotura puede deberse a un mal llenado o a la falta de cohesión de la mezcla.

FRAGUADO DEL HORMIGÓN

El cambio de consistencia del hormigón desde un estado fluido a rígido (fraguado).cuando se trata de hormigón, el ensayo se realiza sobre una mezcla con las condiciones en que será utilizada en obra, y su resultado sirve para establecer el tiempo en que el material se puede colocar, compactar, terminar superficialmente, sin destruir los vínculos físico-químicos que se van formando. El fraguado es causado por una hidratación selectiva de alguno de los componentes del cemento, siendo el C₃A y C₃S, los primeros en reaccionar. También, es un ensayo válido para estudiar el efecto de aditivos sobre el proceso de fraguado. Se debe distinguir la diferencia entre el término fraguado y el de endurecimiento, siendo este último el desarrollo de resistencia de la mezcla fraguada.

PREPARACIÓN ANTES DE LA COLOCACIÓN (COLADO)

La preparación antes de la colocación (colado) del hormigón en pavimentos o losas sobre el terreno incluye compactación, formación de guarniciones y humedecimiento de la subrasante, levantamiento de los encofrados y colocación y ajuste de la armadura y de otros artículos insertados. El humedecimiento de la subrasante es importante para evitar que absorba mucha agua del hormigón. Esto también aumenta la humedad del aire en el medio circundante, disminuyendo la evaporación de la superficie del hormigón. La resistencia o la capacidad de soporte de la subrasante deben ser adecuadas para resistir las cargas estructurales previstas.

Los encofrados se deben colocar, limpiar, fijar y apuntalar, arriostrar adecuada y precisamente y se los puede construir o forrar con materiales que ofrezcan la terminación  deseada del hormigón endurecido. Los encofrados de madera, a menos que se los aceite o trate con agentes desmoldantes, se deben humedecer antes de la colocación del hormigón, para que no absorban el agua de la mezcla y no se hinchen. En encofrados de madera, se debe evitar el uso de clavos muy grandes o de muchos clavos para facilitar su remoción y reducir el daño. 

La armadura debe estar limpia y libre de herrumbre suelta o costras de laminado cuando se coloca el hormigón. El mortero de colados previos, que salpica las barras de refuerzo, no se necesita retirar del acero ni tampoco de otros artículos insertos, si la próxima capa se completará en pocas horas. Sin embargo, el mortero suelto y seco se debe remover de los artículos que se vayan a insertar en entregas de hormigón posteriores.

Todo equipo utilizado para colocar el hormigón debe estar limpio y en buenas condiciones de uso. Además, equipos de reserva deben estar disponibles en caso que ocurra alguna falla.

CONSOLIDACIÓN DEL HORMIGÓN

La consolidación es el proceso de compactación del hormigón fresco, para moldearlo dentro de los encofrados y alrededor de los artículos insertos y de las armaduras y para eliminar la concentración de piedras, agujeros y aire atrapado.

La consolidación se realiza a través de métodos manuales o mecánicos, depende de la consistencia de la mezcla y de las condiciones de colocación. Normalmente, los métodos mecánicos que usan vibración interna o externa son los métodos preferidos de consolidación.

Las mezclas trabajables y fluidas se pueden consolidar con varillado manual, es decir, insertando, repetidamente, en el hormigón una varilla u otra herramienta adecuada. La varilla debe ser suficientemente larga para alcanzar el fondo del encofrado o de la capa y suficientemente delgada para pasar fácilmente entre las armaduras y los encofrados.

La consolidación mecánica adecuada posibilita la colocación de mezclas poco fluidas, con baja relación agua/material cementante y alto contenido de agregado grueso, características normalmente asociadas a hormigones de alta calidad, aún en elementos densamente reforzados. Entre los métodos mecánicos están la centrifugación, usada para consolidar hormigones con asentamiento entre moderado a alto que se emplean para fabricar tubos, postes y pilotes; las mesas de golpeo o de caídas, usadas para compactar hormigones muy rígidos de bajo asentamiento que se emplean en la producción de unidades prefabricadas de hormigón arquitectónico; y la vibración interna y externa.

DESENCOFRADO

Es ventajoso dejar los encofrados en su lugar el mayor tiempo posible para continuar el periodo de curado. Sin embargo, hay veces que es necesario la remoción de los encofrados lo más pronto posible. Por ejemplo, donde se especifica un acabado frotado, los encofrados se deben remover temprano para permitir el primer frotado antes que el hormigón se vuelva muy duro. Además, el desencofrado rápido es necesario para la reutilización inmediata de los encofrados.

No se los debe remover hasta que el hormigón sea suficientemente resistente para soportar los esfuerzos de las cargas muertas (peso propio) de la estructura y cualquier carga impuesta de la construcción. El hormigón debe tener dureza suficiente para que la superficie no se dañe de ninguna manera cuando se desencofre con razonable cuidado. En general, en hormigones con temperatura superior a 10 °C, los encofrados laterales con espesor razonable de secciones apuntaladas se pueden remover después de 24 horas de la colocación del hormigón. Los encofrados de las vigas y losas de piso y sus apuntalamientos se pueden remover entre 3 y 21 días, dependiendo del tamaño del elemento y del desarrollo de la resistencia del hormigón. En la mayoría de las condiciones, es mejor confiar en la resistencia del hormigón determinada a través de ensayos de especimenes curados en la obra en vez de elegir arbitrariamente una edad para la remoción de los encofrados.

CURADO DEL HORMIGÓN

El curado es la manutención de la temperatura y del contenido de humedad satisfactoria, por un período que empieza inmediatamente después de la colocación y del acabado, para que se puedan desarrollar las propiedades deseadas en el hormigón. Tiene una fuerte influencia sobre las propiedades del hormigón endurecido, el curado adecuado hace que el hormigón tenga mayor durabilidad, resistencia, impermeabilidad y estabilidad dimensional. Las losas expuestas son especialmente sensibles al curado, pues se puede reducir significantemente el desarrollo de la resistencia mecánica y la resistencia a la congelación-deshielo en su superficie, cuando el curado no es apropiado.

Cuando el cemento portland se mezcla con el agua, empieza una reacción química, llamada de hidratación. El grado de hidratación (extensión hasta la cual la reacción se completó) tiene influencia sobre la resistencia y la durabilidad del hormigón. El hormigón recién mezclado normalmente contiene más agua que la requerida para la hidratación del cemento, sin embargo la pérdida excesiva de agua por evaporación puede disminuir o prevenir la hidratación adecuada. Si la temperatura es favorable, la hidratación es relativamente rápida en los primeros días después de la colocación del hormigón. Por lo tanto, es importante que se retenga agua en el hormigón durante este período, o sea, se debe evitar la evaporación o reducirla considerablemente.

El método de curado más eficiente depende de los materiales y métodos de construcción empleados y de la intención de uso del hormigón endurecido. En la mayoría de las obras, el curado normalmente envuelve la aplicación de compuestos de curado o la cobertura del hormigón fresco con hojas impermeables o yute (arpillera, estopa) húmeda. En algunos casos, tales como en el clima caluroso y en el clima frío, se necesitan cuidados especiales y el uso de otras precauciones.

La mejor opción es el curado húmedo continuo, desde el momento de la colocación hasta que el hormigón haya desarrollado suficiente resistencia, impermeabilidad y durabilidad.

La pérdida de agua también va a causar la contracción del hormigón, creando esfuerzo de tracción. Si estas tensiones se desarrollan antes que el hormigón haya logrado resistencia suficiente, la superficie va a fisurarse. Se deben proteger contra la evaporación todas las superficies expuestas, incluyéndose bordes y juntas.

La hidratación continúa en una velocidad más lenta cuando la temperatura del hormigón es baja. Temperaturas menores que 10 °C son desfavorables para el desarrollo de la resistencia temprana, abajo de 4 °C este desarrollo es retrasado enormemente e inferior a la temperatura de congelación (-10 °C) se desarrolla poca o ninguna resistencia. Por lo tanto, se debe proteger el hormigón para que su temperatura sea favorable para la hidratación y para que no haya pérdida de humedad durante el periodo de endurecimiento en las primeras edades.

Métodos y materiales de curado

Se puede mantener el hormigón húmedo (y en algunos casos a una temperatura favorable) a través de tres métodos de curado:

1. Métodos que mantienen el agua de la mezcla presente durante los períodos iniciales de endurecimiento. Entre éstos se incluyen encharcamiento o inmersión, rociado, aspersión o niebla y coberturas saturadas de agua. Estos métodos permiten un cierto enfriamiento a través de la evaporación, que es benéfico en clima caluroso.

2. Métodos que reducen la pérdida del agua de la mezcla de la superficie del hormigón. Esto se puede hacer cubriéndose el hormigón con papel impermeable o plástico o a través de la aplicación de compuestos formadores de membrana.

3. Métodos que aceleran el desarrollo de la resistencia a través del suministro de calor y humedad adicional al hormigón. Esto se realiza normalmente con vapor directo, espirales (serpentinas) de calentamiento o encofrados  o almohadilla calentados eléctricamente.