La inspección preoperacional del vibrador de concreto permite comprobar que el equipo se encuentra en condiciones adecuadas antes de iniciar la compactación del hormigón fresco. Tanto la funcionalidad del vibrador para concreto como sus ventajas dependen del manejo adecuado de esta herramienta.
El proceso de vibración del concreto en la construcción es de vital importancia, especialmente al hablar de durabilidad de la estructura. Consiste en someter al concreto fresco a vibraciones de alta frecuencia inmediatamente después de ser vertido, mediante vibradores que funcionan con presión de aire comprimido o electricidad.
Importancia de la vibración del concreto
El hormigón fresco, a diferencia de líquidos como el agua o el aceite, no se comporta como un líquido Newtoniano. Es decir, está compuesto por una mezcla de componentes líquidos y sólidos, lo que conlleva la formación de huecos de aire. Estos huecos pueden comprometer la calidad de los elementos de construcción terminados.
Debido al proceso de mezclado, transporte y colocación del concreto, se atrapa aire en forma de vacíos o poros, que varían tanto en tamaño como en distribución, y que es necesario remover para darle el carácter de sólido monolítico.
Como es sabido, estos vacíos disminuyen la densidad del concreto haciendo que este sea más permeable, poco resistente y menos durable.
El principal objetivo del proceso de vibrado es lograr que las burbujas de aire asciendan dentro de la masa del concreto fresco y de este modo salgan al exterior, eliminándose con el ambiente y homogenizándose.
La introducción de vibraciones en la masa de hormigón supera el rozamiento por adherencia y pone en movimiento los sólidos en la mezcla de hormigón fresco. Esto mejora la capacidad de fluir del hormigón, llenando los huecos y permitiendo que el aire y el agua en exceso escapen hacia la superficie.
Objetivos de la compactación
La compactación profesional del hormigón fresco tiene como objetivo principal lograr resistencia y durabilidad en las estructuras de hormigón.
Al vibrar el hormigón, se compacta mejorando así la uniformidad y densidad de la estructura, así como la adherencia entre el hormigón y la armadura.
- Aumentar la resistencia y durabilidad del concreto.
- Expeler el aire excedido y distribuir en forma más homogénea las partículas dentro del concreto.
- Disminuir la posibilidad de segregación del concreto fresco y los cambios de volumen por posterior retracción.
- Lograr que el concreto se comporte “como un líquido” dentro del diámetro de acción del vibrador, permitiendo un mejor llenado de los encofrados.
- Obtener mezclas con una compactación que permita mantener el nivel de aire ocluido dentro de los límites previstos.
Después de la compactación a través de equipos de vibrado, el hormigón fresco continúa asentándose mientras los cuerpos sólidos desplazan el agua entre ellos.
Seguridad antes de operar el vibrador
Lo primero que debes considerar si vas a realizar la tarea de compactado o vibración es la seguridad y la protección de las personas en la obra.
Recuerda que la seguridad de las personas involucradas y de la construcción no es asunto menor.
La revisión debe incluir el estado general del equipo, las conexiones eléctricas, los elementos de transmisión y los equipos de protección personal. Las observaciones contenidas en este documento son de carácter informativo y deben ser aplicadas y/o evaluadas por el constructor o usuario solamente en caso de considerarlas pertinentes.
Formato de inspección preoperacional
El formato de inspección permite identificar las condiciones del vibrador antes de su utilización y registrar el resultado de cada revisión.
| Campo | Información |
|---|---|
| Equipo | Vibrador de concreto |
| Número | VIBRADOR DE CONCRETO N° ______________ |
| Marca | MARCA:_________________ |
| Modelo | MODELO:___________________ |
| Serie | SERIE:_____________________ |
| Área | ÁREA: ____________________________________ |
| Periodo | SEMANA DEL:______________ AL: ________________ DEL MES ____________ DEL AÑO___________ |
| Calificaciones | B: BUENA M: MALA NA: NO APLICA |
Aspectos que deben verificarse
- Se verificó que el voltaje de operación del equipo corresponde con el voltaje del punto de alimentación?
- Recorrido de manguera correcta.
- Sistema de encendido en buen estado.
- Estado de la estructura del vibrador de concreto.
- Estado de las conexiones eléctricas: extensiones, cable que no esté picado, toma y conexiones con puesta a tierra.
- Estado del resorte.
- Se utilizan adecuadamente los EPP's para la labor?
Registro de inspección
| Herramienta | Fecha | Resultado |
|---|---|---|
| Vibrador de concreto | FECHA | B / M / NA |
| Vibrador de concreto | FECHA | B / M / NA |
| Vibrador de concreto | FECHA | B / M / NA |
| Vibrador de concreto | FECHA | B / M / NA |
| Vibrador de concreto | FECHA | B / M / NA |
Momento adecuado para vibrar
La vibración y, por lo tanto, el uso del vibrador para construcción debe hacerse inmediatamente después de que se haga el vaciado.
El momento de acción es importante porque el procedimiento está destinado a compactar el concreto fresco, facilitar su flujo dentro del encofrado y permitir la salida del aire y del agua en exceso hacia la superficie.
Posición correcta del cabezal
El cabezal tiene que entrar en contacto con el concreto de forma vertical, nunca de manera inclinada.
Los vibradores de aplicación interna, también conocidos como vibradores de inmersión o de aguja, son los más comunes para consolidar concreto en muros, columnas, vigas y losas.
Tipos de vibración del concreto
Vibración interna
La vibración interna consiste en aplicar directamente al concreto la acción de la vibración, insertando un vástago vibratorio en el interior de la masa.
Los vibradores de aplicación interna, también conocidos como vibradores de inmersión o de aguja, son los más comunes para consolidar concreto en muros, columnas, vigas y losas.
Vibración externa de formaleta
La vibración externa de formaleta consiste en adosar masas excéntricas a la formaleta, que son movidas por un motor eléctrico o neumático, de manera que cuando giran le transmiten al concreto, a través de la formaleta, la vibración que se persigue.
Desde luego, la formaleta debe ser lo suficientemente rígida y hermética para evitar deformaciones del elemento y fugas de lechada.
Los vibradores de formaleta, también conocidos como vibradores de pared, son muy comunes en la industria de los prefabricados de concreto, en algunos trabajos de obra en los que el uso de los vibradores de aguja se vea restringido por secciones muy estrechas o muy congestionadas de refuerzo, en elementos donde se requiera complementar la vibración interna, y especialmente en la consolidación de mezclas muy secas en las que no se puedan usar vibradores internos.
Adicionalmente su uso se restringe a la construcción de elementos delgados cuyo espesor no supere los 300 mm.
Vibración externa superficial
Los vibradores externos superficiales, también llamados reglas vibratorias, se usan para compactar el concreto desde la superficie de las losas.
Normalmente, se trata de equipos desarrollados específicamente para la producción industrializada de un elemento o conjunto de elementos particular.
Mesas vibratorias
Las mesas vibratorias consisten en un tablero rígido apoyado elásticamente en soportes fijos.
Al tablero se le adosa por debajo un equipo generador de vibraciones, que pueden ser unas masas excéntricas movidas por correas, o bien, motores resistentes a la vibración, dotados de mesas giratorias excéntricas, adheridas directamente al tablero.
Lógicamente, la mesa vibratoria debe ser sólida puesto que sobre ella se pone el molde de la pieza a producir más la masa del concreto que la conformará.
Vibración por rodillos
En este tipo de vibración externa del concreto, están los rodillos lisos estáticos y los rodillos lisos vibratorios que se emplean en la construcción de pavimentos y presas construidos con concretos secos.
Dentro de los rodillos lisos estáticos, están los de ruedas neumáticas y los rodillos lisos metálicos.
Revibrado del concreto
La revibración del concreto se utiliza en algunos casos para mejorar la adherencia entre el concreto y el acero de refuerzo, para liberar el agua atrapada debajo de las barras horizontales de refuerzo, y para remover vacíos adicionales de aire atrapado.
Esta práctica no genera ningún daño, si el concreto es aún trabajable.
Sin embargo, es importante no tocar el acero de refuerzo con la aguja del vibrador.
La revibración transmitida a través de las armaduras al concreto semiplástico produce pérdida de adherencia de la barra con el concreto y fisuras sobre las armaduras.
Frecuencia de los vibradores
Los aparatos vibratorios convencionales que se encuentran en el mercado poseen una frecuencia de giro de eje entre 3,000 a 14,000 vpm.
| Frecuencia | Acción principal |
|---|---|
| 3,000 a 12,000 vpm | Movilizan los granos finos. |
| 13,000 a 14,000 vpm | Son capaces de movilizar los finos alrededor de los gruesos dando como resultado una buena distribución de los mismos y facilitando la expulsión de las burbujas de aire retenido dentro de la mezcla de concreto. |
Las frecuencias entre los 3,000 a 12,000 vpm, bajas y medias, movilizan los granos finos; por otro lado las frecuencias de 13,000 a 14,000 vpm son capaces de movilizar los finos alrededor de los gruesos dando como resultado una buena distribución de los mismos y facilitando la expulsión de las burbujas de aire retenido dentro de la mezcla de concreto.
Selección del método y del equipo
Para remover el aire se utilizan también procedimientos tales como el “chuzado con varilla o varillado”, recomendable en espacios pequeños.
El varillado no es recomendable en obras de gran envergadura ya que no brindan la suficiente eficiencia y puede acarrear otros problemas en la mezcla.
También se emplea la vibración interna o externa.
Estos procedimientos buscan disminuir la fricción entre los diferentes componentes del concreto: entre el concreto y el acero de refuerzo, y entre el concreto y la formaleta.
Debemos tener muy en cuenta, que del diseño de mezcla y de las necesidades respectivas de la obra, dependen el tipo de vibrado y equipo que vayamos a utilizar.
DETECTANDO FALLA EN CHICOTE DE VIBRADOR PARA CONCRETO / ERROR DE ENSAMBLE
Aplicación según el elemento constructivo
| Elemento o condición | Alternativa de vibración |
|---|---|
| Muros, columnas, vigas y losas | Vibradores de inmersión o de aguja. |
| Secciones muy estrechas o muy congestionadas de refuerzo | Vibradores de formaleta. |
| Prefabricados de concreto | Vibradores de formaleta y mesas vibratorias. |
| Losas | Reglas vibratorias para compactar desde la superficie. |
| Pavimentos y presas construidos con concretos secos | Rodillos lisos estáticos y rodillos lisos vibratorios. |
| Elementos delgados | Vibración externa de formaleta cuando el espesor no supere los 300 mm. |
Recomendaciones operativas
- Verificar el voltaje de operación del equipo y comprobar que corresponde con el voltaje del punto de alimentación.
- Revisar el recorrido de la manguera.
- Comprobar que el sistema de encendido se encuentre en buen estado.
- Inspeccionar la estructura del vibrador de concreto.
- Revisar las extensiones, el cable, la toma y las conexiones con puesta a tierra.
- Comprobar el estado del resorte.
- Utilizar adecuadamente los EPP's para la labor.
- Realizar la vibración inmediatamente después de que se haga el vaciado.
- Introducir el cabezal en contacto con el concreto de forma vertical, nunca de manera inclinada.
- No tocar el acero de refuerzo con la aguja del vibrador.
La adecuada puesta en obra y el vibrado del concreto son factores primordiales para obtener obras más duraderas y seguras.
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