Concreto para cimbra deslizantePor Adam Neville

Este mtodo consiste en colocar el concreto en cimbras mviles para colar elementos verticales de gran altura, como son torres, chimeneas, pilares de puentes, muros de cortante, silos, plataformas petroleras, tanques de agua, revestimientos de lumbreras y recipientes contenedores de reactores nucleares. deslizante.La operacin de la cimbra deslizante generalmente la realizan contratistas especializados que tienen el conocimiento, la habilidad y la experiencia necesarios. Sin embargo, todos aquellos que estn in-teresados en aprender su manejo y operacin se pueden documentar en los manuales de los contratistas o de publicaciones que traten de cimbras en general, como la Publicacin Especial No. 4 del ACI, la Gua para Cimbras del ACI o la gua que edita la Sociedad Britnica de Concreto.Las ventajas principales de la cimbradesli-zante son la alta velocidad de construccin,la ausencia de juntas (que afean laaparien-cia y contribuyen a la fuga de lquidos ogases) y una buena adaptabilidad paraconstruir en climas poco favorables.

En contraste, al parecer no es tan sencillo tener acceso a las fuentes de informacin que nos instruyan sobre la tecnologa del concreto que debe utilizarse en este tipo de cimbrado.No obstante, tanto los diseadores necesitan saber de las limitaciones que se impone a la mezcla de concreto cuando se utiliza una cimbra deslizante, como los pro-veedores de concreto deben ser peritos en el tipo de mezcla que puede requerirse.Un problema que se presenta con cierta frecuencia es el de precisar la especificacin de un concreto que puede o no colocarse en una cimbra deslizante. Esta dificultad comienza cuando el mtodo de construccin se especifica en una parte del proyecto, y en otros lugares se detallan, de manera fragmentada, las propiedades del concreto como son el establecer los trminos de los ingredientes que debern usarse en su composicin, los lmites en las proporciones de la mezcla, posiblemente la trabajabilidad y la durabilidad (ya que es influida por la relacin agua-cemento y los materiales cementantes especficos), as como las propiedades trmicas en trminos de una temperatura mxima o gradiente trmico.Si las ltimas partes de la especificacin se escriben sin dar la debida atencin a la compatibilidad que se necesita para asegurar una operacin uniforme de la cimbra deslizante, entonces pueden surgir problemas que pueden evitarse si el especificador entiende la estrecha relacin que hay entre la tecnologa del concreto y la cimbra deslizante. El propsito de este artculo es resaltar tal relevancia.Rigidizacin del concretoEstrictamente hablando, el trabajo que se hace con la cimbra deslizante no es una operacin continua, ya que el movimiento ascendente de los mdulos se da en pasos de 25 o 50 mm a una velocidad total del movimiento variable, que oscila generalmente entre los 0.15 y 0.4 m por hora.Los factores importantes que impactan la velocidad son la necesidad de colocar el refuerzo (que puede ser ms o menos complejo y abundante) y la necesidad de moldear los marcos de las puertas o pasillos.Es de suponerse que las variaciones en la velocidad de subida imponen demandas en la tasa de rigidizacin del concreto.Por ejemplo, en un molde de cimbra de 1.2 m de profundidad, el concreto se cuela en capas de aproximadamente 20 cm, y es cuando la capa ha sido completada en toda la superficie, que se procede al colado de la siguiente etapa. Sin embargo, es esencial que la primera capa permanezca en estado plstico el tiempo suficiente para que no haya una junta fra o un plano de debilidad entre las capas.Por otra parte, el concreto que est en el nivel ms bajo de la cimbra debe estar lo suficientemente rgido y haber logrado una resistencia adecuada para que cuando la cimbra sea removida con un movimiento ascendente, el concreto no se pandee.En trminos simples, el concreto debe permanecer plstico el tiempo suficiente, pero tambin debe estar rgido y duro con la prontitud suficiente.La rigidizacin del concreto, en este caso, no se puede medir por ningn mtodo estandarizado.como lo es la aguja Proctor, debido a que adems de que casi siempre se trabaja en espacios con-gestionados de mucha actividad, tambin se requiere la remocin de los agregados gruesos. Por eso, tambin es preferible utilizar el trmino tiempo de rigidizacin en vez de tiempo de fraguado.El tiempo de rigidizacin se determina de una manera prctica: se empuja una varilla de 16 mm (3/4 de pulg.) de dimetro verticalmente en el concreto, hasta que, por la resistencia del concreto, su movimiento se detenga. Esto debe ocurrir a una profundidad de aproximadamente 0.6 m, es decir, a la mitad de la profundidad de la cimbra. Como es de suponer, el resultado de la prueba se ve afectado de manera importante por el operador, por lo que no debe sorprender que tal requisito para el tiempo de rigidizacin no pueda traducirse fcilmente en una clusula de especificacin. As pues, la cimbra deslizante es un arte, y no nicamente una tcnica. Puesto que la rigidizacin requerida se obtiene, aproximadamente, a la mitad de la profundi- dad de la cimbra, el intervalo de tiempo entre la colocacin del concreto y la rigidizacin en una cimbra de 1.2 m de profundidad es como sigue: cuando la velocidad de subida es de 0.15 m/h, el intervalo es 0.6/0.15 = 4 h; cuando la velocidad de subida es de 0.4 m/h, el intervalo es de 0.6/0.4= 1.5 h.Claramente, mientras ms rpida es la velocidad de ascenso de la cimbra deslizante, ms corto es el tiempo de rigidizacin.Para propsitos prcticos, el tiempo de rigidizacin se calcula sumando el lapso que transcurre desde que el concreto es descargado en la mezcladora, el tiempo de ascenso, el tiempo que transcurre en, su colado y el necesario para su colocacin y compactacin. As pues, mucho depende de las circunstancias reales, pero un promedio del tiempo probable de maniobra son dos horas, y el de rigidizacin re-querido estara entre 3.5 y 6 horas. El concreto desmoldado de la cimbra tendra entre cinco y 10 horas de edad.A partir de los valores presentados, es claro que el concreto necesita retener una alta trabajabilidad por largo tiempo; de aqu que es necesa-rio agregar un superfluidificador, especialmente cuando se tienen bajasvelocidades en la subida.Naturalmente, es deseable trabajar con la cimbra deslizante tan rpidamente como sea posible, pero tal como se mencion antes, es inevitable una desaceleracin ocasional a fin de colocar el refuerzo o las aberturas para puertas o ventanas, por lo tanto, si la densidad del refuerzo se reduce con la altura, es posible aumentar la velocidad.Por otra parte, no se debe descartar que se puedan presentar problemas ocasionales con el equipo, o si la seccin transversal del elemento que se est colando cambia, se deben hacer los ajustes necesarios a la cimbra, y esto tambin toma tiempo.Establecer una buena planeacin y comunicacin en-tre el equipo que maneja la cimbra y el dosificador, puede resolver situaciones extremas como, por ejemplo, el diferir la entrega del concreto, sin descuidar la habilidad para variar el tiempo de rigidizacin, que es esencial.Tambin hay que recordar que el tiempo de rigidizacin de una mezcla se afecta con los cambios en la temperatura y que el trabajo con cimbra deslizante es una operacin continua de 24 horas durante las que se presentarn cambios de temperaturas aun cuando no haya cambios en el clima.Por todo lo anterior, y debido a los muchos factores involucrados, no se puede asegurar con exactitud un tiempo de rigidizacin adecuado, ste slo se puede establecer tericamente con un estudio de escritorio que deber comprobarse con pruebas de campo.Trabajabilidad y composicin de la mezclaEl concreto adecuado para trabajar con una cimbra deslizante requiere por lo general un revenimiento de aproximadamente 15 a 20 cm, aunque ste depende en mucho de la densidad del refuerzo, como tambin sucede en el caso del concreto moldeado con cimbras comunes.Sin embargo, vale la pena hacer notar que en algunas plataformas petroleras hechas con cimbra deslizante, la densidad del refuerzo ha excedido 1,000 kg/m 3 de concreto.Para que el concreto fresco sea adecuado para la cimbra deslizante, debe poseer, adems de trabajabilidad o movilidad, una cohesin adecuada y una baja resistencia de friccin al movimiento de la cimbra; de otro modo, a pesar del desplome hacia afuera en la parte inferior de la cimbra, el resultado puede ser una cimbra rayada.Los mtodos para asegurar bue-na cohesin estn bien establecidos. La trabajabilidad y la movilidad del concreto se ven afectados por los materiales cementantes especficos de la mezcla, especialmente cuando se usa escoria de altos hornos granulada y molida y humo de slice. La especificacin puede, por ejemplo, prescribir, permitir o prohibir el empleo de estos materiales con base en una durabilidad mejorada. Para tomar una decisin apropiada, deben tenerse siempre presentes las necesidades de operacin de la cimbra deslizante.La disyuntiva anterior ilustra la importante necesidad de hacer la seleccin de una mezcla de modo tal que asegure una retencin apropiada de la trabajabilidad, y que el periodo de retencin pueda ser modificado variando la dosificacin del superfluidificador, la posibilidad de una redosificacin a una etapa posterior despus del mezclado inicial, o por el uso de un retardador. Todo esto debe reflejarse en la parte de la especificacin que trata de los ingredientes de la mezcla y los aditivos permitidos. La necesidad de un alto revenimiento significa que la mezcla debe tener un alto contenido de agua, a menos que se use un superfluidificador adecuado, y posiblemente tambin un aditivo reductor de agua. Un alto contenido de agua puede tener implicaciones para el contenido total del material cementante, cuando se necesita una baja relacin agua-cemento por condiciones de resistencia o durabilidad.Por otro lado, un alto conteni-do de material cementante puede tener efectos adversos sobre la temperatura mxima en el interior del elemento de concreto y en los gradientes de temperatura en elconcreto.As pues, puede llegar a existir una incompatibilidad potencial entre las proporciones de mezcla para satisfacer los requisitos trmicos y la que satisfaga los requisitos del concreto fresco adecuado para la cimbra deslizante. Tal incompatibilidad puede evitarse si se toma el tiempo necesario para considerar de antemano las caractersticas de la mezcla. Cuando algunos requerimientos de la especificacin se escriben sin dar la atencin debida a las condiciones de uso de la cimbra deslizante, pueden surgir dificultades.Los problemas trmicos en el concreto pueden aliviarse reduciendo la temperatura del concreto fresco, para lo cual se dispone de tcnicas estndar. En el caso de las cimbras deslizantes, tal disminucin de la temperatura tiene la ventaja adicional de mejorar la trabajabilidad y, de este modo, retrasar la prdida de revenimiento.Requisitos del agregadoPara la mayor parte de la construccin con concreto, la especificacin no impone condiciones particularmente onerosas con respecto al agregado: despus de todo, no sera econmico especificar agregados que no pudieran obtenerse fcilmente en la localidad. Para el concreto que ha de ser colado con cimbras deslizantes, hay que tener presente que la buena trabajabilidad es de particular importancia.Consecuentemente, el agregado debe tener mejor granulometra que el mnimo establecido en ASTM C33. Adems, la proporcin de las partculas planas o alargadas incluidas en el agregado grueso debe limitarse severamente.Una proporcin bastante alta de partculas que pasan el tamiz de 5 mm (No. 4 ASTM), digamos 45%, contribuye a la cohesin de la mezcla, reduce la friccin en la superficie de la cimbra y conduce a un acabado satisfactorio.De ser posible, el agregado fino no debe consistir enteramente en material triturado: el agregado fino redondeado ayuda a la retencin del agua por el concreto y reduce el sangrado. Del agregado fino, casi 50% debe ser menor que un tamiz de 0.6 mm (No. 30 ASTM). Sin embargo, el valor ptimo se vera afectado por el contenido de materialcementante en la mezcla. Generalmente, es deseable tener un contenido ms bajo de partculas ms pequeas que un tamiz de 0.15 mm (No. 100 ASTM) que el permitido en los estndares nacionales. Puede ser deseable determinar la composicin de agregados finos usando fracciones separadas.Los cambios menores en la proporcin de las partculas ms pequeas del agregado tienen un efecto muy grande en el com-portamiento de la mezcla.CuradoEl curado hmedo de las superficies hechascon las cimbras deslizantes no es fcil, pero es muy deseable en climas clidos, especialmente cuando estn acompaados de vientos, o cuando las consideraciones estticas incluyen el uso de una membrana de curado. Un contratista de cimbra deslizante recomienda un circuito de aspersin de neblina suspendido desde el marco del andamio que cuelga por debajo de la cimbra real, as como tambin hojas plsticas de proteccin. Tal sistema requiere una provisin continua de agua, y por lo tanto de bombas, y esto puede parecer que complica el proceso de construccin. Pero en cambio, la cimbra deslizante tiene muchas exigencias, incluyendo la provisin de sanitarios porttiles en la plataforma.ConclusionesEspero que este artculo no haya dado la impresin de que seleccionaruna mezcla que sea aceptable para el trabajo de cimbra deslizante es algo muy difcil. En realidad, una mezcla que pueda ser fcilmente bombeada slo necesita modificarse en algo para hacerla apropiada para la cimbra deslizante.El motivo principal de esta informacin no consiste en destacar los problemas en los trabajos de cimbra deslizante en lo que concierne a la seleccin de una mezcla. En vez de eso, he tratado de demostrar que cuando ha de usarse una cimbra deslizante como mtodo de construccin, la especificacin para el concreto debe tomar en cuenta las propiedades requeridas de ste.No existe ninguna dificultad inherente en esto, todo lo que se necesita es conocimiento y un trabajo de previsin. La cimbra deslizante es un mtodo excelente de construccin. Es tambin bueno para el concreto, en cuanto a que el concreto apropiado para la cimbra deslizante es un buen concreto respecto a la composicin de la mezcla, aunado a una baja variabilidad en las proporciones de sta.

Tnel Emisor Oriente

Trabajadores del Tnel Emisor Oriente operan la cimbra deslizante para darle el revestimiento definitivo del tramo 1 en la lumbrera 0.

Para resolver de fondo la problemtica del sistema de drenaje, es necesario construir el Tnel Emisor Oriente (TEO), que tendr una longitud aproximada de 62 kilmetros, siete metros de dimetro y una capacidad de desalojo de hasta 150 metros cbicos de aguas residuales por segundo. El TEO estar compuesto por 24 Lumbreras con profundidades que van de 26 hasta 150 metros; esta ltima cifra es equivalente a un edificio de 50 pisos. La construccin del los 62 kilmetros de longitud se dividi en seis frentes o secciones, los cuales miden aproximadamente 10 kilmetros cada uno.El tnel iniciar en la segunda lumbrera del tnel interceptor del Ro de los Remedios, y terminar en el municipio de Atotonilco de Tula, en Hidalgo, cerca del actual portal de salida del Tnel Emisor Central, en su confluencia con el ro El Salto. Esta monumental obra de ingeniera, permitir tener una salida alterna al Emisor Central, de tal forma que abatir el riesgo de inundaciones en la Ciudad de Mxico y su zona conurbada; asimismo ofrecer seguridad a 20 millones de habitantes.

Adems de aumentar la capacidad de drenaje de la cuenca del Valle de Mxico, el Tnel Emisor Oriente conducir las aguas residuales a la Planta de tratamiento Atotonilco.En temporada de lluvia funcionar de manera simultnea al drenaje profundo actual, y en poca de estiaje, operar de forma alternada para permitir su mantenimiento. El trazo del tnel recorre varios municipios del Estado de Mxico y de Hidalgo. Las lumbreras son respiraderos que sirven para darle mantenimiento a la obra e ingresar los equipos de excavacin. Seis de los respiradores sern de ensamble, donde descender maquinaria para la construccin de cada tramo. Las lumbreras de ensamble son la 0, 5, 10, 13, 17 y 20.

Trabajos en la lumbrera 5. Armado de tuneladora en la lumbrera 10.Objetivos del Tnel Emisor Oriente-Evitar inundaciones en el Valle de Mxico. -Disminuir el riesgo de fallas del sistema de drenaje. -Implementar un procedimiento que permita inspeccionar el drenaje sin suspender su funcionamiento. -Mejoramiento ambiental.

Mapa de los 62 kms. del Tnel Emisor Oriente. La lnea roja muestra las 24 lumbreras de la obra.

Portal de salida.

Es de destacar que con la operacin del Tnel Emisor Oriente se evitarn grandes inundaciones en el Valle de Mxico, pues existen estudios del Instituto de Ingeniera de la UNAM que revelan que si se llegara a bloquear el Emisor Central, principal componente del drenaje profundo, se registrara una gran inundacin en el Valle de Mxico. Con el nuevo sistema de drenaje se evitarn fallas e implementarn procedimientos que permitan inspeccionar el drenaje sin suspender su funcionamiento. En la construccin del Tnel Emisor Oriente participan diversas instancias del mbito federal y local, a fin de sumar esfuerzos en beneficio de los habitantes del Valle de Mxico.

La secretara de Medio Ambiente y Recursos Naturales (Semarnat), la Comisin Nacional del Agua (Conagua), la Secretara de Hacienda y Crdito Pblico y la Secretara de la Funcin pblica, en colaboracin con el Gobierno del Distrito Federal, el Estado de Mxico y el de Hidalgo, participan en esta magna obra, cuya construccin inici el 13 de agosto de 2008 y su conclusin se prev para el 2014.

El monto de inversin fue de 14, 230 mil millones de pesos, recursos provenientes del programa K000- Proyectos de Inversin, Programa Especial de Gobierno Federal, Recursos del Programa de Estmulos Fiscales (PEF) y del Fideicomiso 1928, creado para apoyar el Proyecto de Saneamiento del Valle de Mxico.

La edificacin del Tnel Emisor Oriente se asign a las empresas Constructora Mexicana de Infraestructura Subterrnea (Comissa), Carso Infraestructura y Construcciones S. A. B de CV (Cicsa), Ingenieros Civiles Asociados (ICA), Construcciones y trituraciones, Constructora Estrella y Lombardo Construcciones, la construccin del Tnel Emisor Oriente.

La ingeniera bsica estuvo cargo de la empresa CFE. La gerencia externa de proyecto se encuentra bajo la supervisin de la empresa GICO, S.A.; el proyecto y la construccin son realizados por Comissa, consorcio integrado por ICA, CICSA, COTRISA, Lombardo Construcciones y Construcciones Estrella.

El contrato establece que la construccin de los 62 kilmetros de tnel requerir la construccin de 24 lumbreras con profundidades de entre 30 y 150 metros, cuatro de estas tendrn un dimetro de 16 metros y las restantes un dimetro de 12 metros.

Dichas obras se realizan bajo el esquema de obra pblica mixta sobre la base de precios unitarios, precio alzado y tiempo determinado.

Dependencias involucradas en esta magna obra

Gobierno Federal:Secretara del Medio Ambiente y Recursos Naturales (SEMARNAT). Comisin Nacional del Agua (CONAGUA). Secretara de Hacienda y Crdito Pblico (SHCP). Secretara de la Funcin Pblica (SFP).

Gobiernos estatales, municipales y delegacionales: Gobierno del Estado de Mxico. Municipio de Ecatepec de Morelos. Gobierno del Distrito Federal. Delegacin Gustavo A. Madero. Gobierno del Estado de Hidalgo.

Datos tcnicos sobre las lumbreras del TEO. Cuntas son, el dimetro, y las distancias con respecto de la lumbrera 0, en la delegacin Gustavo A. Madero, y la profundidad de cada una.

Soldando la cabeza cortadora del escudo excavador en la lumbrera 5, en Ecatepec, Estado de Mxico.

Las lumbreras son excavaciones en forma circular que sirven como "respiradero" del Tnel Emisor Oriente, o para introducir maquinaria para construccin o mantenimiento.