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Un socio firme

27/03/2014

Un pavimento industrial es en la práctica un suelo con unas exigencias específicas que lo distinguen de cualquier otro tipo de superficie. La elección de los materiales y las técnicas de construcción más avanzadas pueden significar, a la postre, la diferencia entre terminar con un aliado o un enemigo bajo los pies.

A la hora de instalar el firme de una losa o pavimento se pueden utilizar tres técnicas diferentes: hormigón en masa, armado y con fibras. El primero de ellos, el hormigón en masa, no se considera una opción, ya que como comenta Ramón Badell, uno de los responsables de pavimentos industriales de la firma Bekaert en España, “su coste es enorme y hay que usar obligatoriamente una gran cantidad de material”.

Por eso, desde hace más de 150 años, la opción más habitual ha sido la del hormigón armado. Esta técnica consiste en la combinación de una estructura metálica, normalmente de acero, que se coloca sólo en la base del bloque final –lo que se denomina mallazo simple– o en la base y el plano superior –doble mallazo–, y que se recubre y rellena con hormigón.

El acero tiene un buen comportamiento en cuanto a rigidez, ductilidad y resistencia, pero en determinadas condiciones (secciones pequeñas), su capacidad de compresión está limitada y afecta a todas esas ventajas. Por el contrario, el hormigón mantiene un excelente comportamiento frente a la compresión, pero no posee una buena resistencia a la tracción.

Cuando se unen los dos componentes, hormigón y acero, se consigue un material resultante que soporta muy bien esfuerzos combinados de tracción y compresión.

¿Adiós a los mallazos?

Aunque el hormigón armado continúa siendo hoy la principal técnica empleada en la construcción de suelos industriales, otra posibilidad se impone cada vez más. Se trata del hormigón con fibras. Ramón Badell explica que este tipo de soluciones llevan en el mercado más de tres décadas, pero ha sido en los últimos años cuando su uso se ha multiplicado por diez entre las empresas instaladoras.

Hay firmas multinacionales de reconocido prestigio que en sus proyectos de nuevas plantas especifican que el pavimento se ha de realizar con fibras. Incluso que la obra se ha de ejecutar con Dramix, exclusivamente”, describe Badell, uno de los dos responsables de pavimentos industriales de Bekaert en España.

Esta técnica recurre al mismo principio que el hormigón armado, es decir, unir las propiedades del acero y las del hormigón. Para ello se utilizan unas fibras fabricadas en acero que tienen una forma similar a la de una grapa con las patas abiertas.

Estas grapas se mezclan con el hormigón en una determinada proporción indicada por el fabricante (depende del uso al que vaya destinado el pavimento, así como de la calidad de la fibra), con lo que éste queda armado tal y como lo haría con la colocación de mallazo doble.

Las fibras se pueden encontrar en diversos materiales (acero desnudo, galvanizado o inoxidable) y en distintos tama- ños.Con respecto a esta última observación, la resistencia que proveen estos elementos se mide en función de la relación entre la longitud y el diámetro de la fibra (l/d), por lo que cuanto más finas y largas –y en una mayor proporción por kilo de hormigón– el resultado final será más resistente.

Usar Dramix

La fibra presenta algunas ventajas que hacen aumentar cada vez más su popularidad entre instaladores y clientes.En Bekaert destacan las bondades del Dramix, marca comercial de sus fibras que popularmente se ha convertido en el nombre genérico para estos componentes: “La principal diferencia con el hormigón armado con mallazo reside en que las fibras confieren robustez en toda la matriz del bloque, tridimensionalmente, y no sólo en sus superficies”, apunta Ramón Badell.

Como consecuencia de estas características, se reducen las posibles fisuras y se incrementa la resistencia a la fatiga y al impacto. La utilización de las fibras se está extendiendo cada vez más en la instalación en pavimentos que tienen que soportar cargas especialmente pesadas, como es el caso de los almacenes autoportantes.

Desde Bekaert se afirma que en naves de alta carga ya se está dejando de emplear el mallazo, entre otras razones porque el pavimento confeccionado con fibras es más fácil de taladrar para colocar las placas de sujeción de las estanterías. Se puede considerar que una nave es de alta carga cuando –por ejemplo en el caso de un almacén– se colocan estanterías con una altura superior a los 10 m.

El esfuerzo que deben soportar los suelos en ese tipo de instalaciones es del orden de 6.000 ó 7.000 kg en puntos con una superficie de 120 x 120 mm. Además, estos puntos pueden quedar próximos a otros de las mismas características,lo que hace que en algunas áreas muy pequeñas se apoyen pesos enormes.

Calidad y economía

El comportamiento del hormigón realizado con esta técnica en esta clase de instalaciones es óptimo, porque la capacidad de carga aumenta gracias a que se produce una mejor distribución de las tensiones a las que está sometida la solera.

Los fabricantes de este tipo de material aseguran que se pueden obtener los mismos resultados que con la utilización de mallazo, pero sin las desventajas del aumento de costes y tiempos en la instalación de éste y con una esperanza de vida del suelo que se incrementa en unos diez o 15 años en comparación con las aplicaciones tradicionales.

Técnicamente hay además otras ventajas, como que la fragua se realiza más rápidamente y que la planimetría se puede llevar a cabo con mayor exactitud. Badell subraya también las bondades económicas que se derivan del empleo de fibras. Dado que el refuerzo de la estructura se efectúa en toda la matriz del hormigón, es posible reducir la sección de éste hasta en un 25%, haciendo servir menos material.

Además, debido a que el hormigón armado con fibras posee otro tipo de consistencia, no es necesario el bombeo del material como cuando se usa mallazo, por lo que la superficie que se tardaba en cubrir en dos jornadas ahora se cubre en una. C

on la ayuda de una máquina de dosificación preparada para añadir las fibras al hormigón se llegan a cubrir entre 900 y 1.200 m2 de superficie al día, si bien no es estrictamente imprescindible contar con estas máquinas o con herramientas distintas a las utilizadas para las instalaciones con mallazo,y la aplicación de las fibras al hormigón se puede realizar en hormigonera o en la misma obra.

Mejor hormigón

El uso de fibras no es, desde luego, la única técnica que ha supuesto una mejora en las instalaciones de pavimentación en los últimos años. Jesús Librán, director de proyectos de la firma Rinol, instaladores y fabricantes de materiales para pavimentos, pone de relieve que otra de las novedades que se han ido incorporando a los suelos industriales han sido los aditivos para el hormigón.

Según las normas de calidad, los aditivos no deben suponer más de un 5% de la masa en el hormigón, pero con ese porcentaje las propiedades que determinados elementos químicos pueden proporcionar a este material de construcción son ya considerables.Los que más se utilizan son los denominados fluidificantes.

Los reductores de agua –que son estos fluidificantes– logran que para una misma cantidad de dicho líquido aumente la trabajabilidad del material final, de tal manera que se consigue una reducción del agua de entre un 8 y un 10%, según ANFAH (Asociación Nacional de Fabricantes de Aditivos para Hormigón y Mortero).

Desde el punto de vista técnico, de acuerdo con ANFAH, hay otras ventajas, además de la trabajabilidad, asociadas al uso de fluidificantes, como son una puesta en obra más fácil –ya que como efecto secundario se retarda el fraguado y por lo tanto se cuenta con mayor tiempo para trabajar sobre el hormigón–, se reduce el riesgo de que aparezcan zonas mal compactadas, se mejora la durabilidad y se obtiene un acabado más estético. Superfluidificantes

En los últimos tiempos se ha dado un paso más allá y se están empleando los denominados superfluidificantes o reductores de alta actividad, que se sirven de materias primas poliméricas para llevar las características de los reductores de agua hasta el extremo.

En concreto, cuando el hormigón está aún fresco, la ANFAH resalta que con un superfluidificante se facilita el bombeo, se desarrollan rápidamente las resistencias, se elimina la segregación, se acrecienta la compactación y la pasta se vuelve más densa y homogénea. Como consecuencia de estas características, el uso de superfluidificantes confiere al hormigón unas mayores resistencias mecánicas y durabilidad, menores deformaciones y un mayor aguante contra la abrasión y el fuego.

Sin embargo, al revés que ocurre con los reductores de agua normales, el tiempo de trabajabilidad es menor, algo que se puede evitar utilizando superfluidificantes-retardadores. Además de estos aditivos, en el mercado es posible encontrar otras dos modalidades: los acelerantes y retardantes de fraguado, empleados en conjunción con los fluidificantes o en soluciones preparadas ya junto a ellos.

Calidad del suelo

Los aditivos enriquecen las propiedades del hormigón y las fibras hacen lo propio con su aplicación. Pero las técnicas y los materiales no son los únicos implicados en un buen resultado en la instalación de las soleras. Jesús Librán insiste mucho en la importancia que tiene el plantearse la instalación de un pa vimento como un conjunto de técnicas, materiales y procedimientos:

La actividad a la que esté destinada la planta es la que condiciona la calidad que el suelo debe tener y sus exigencias. Unas condiciones determinan el material, para que, pongamos por caso, soporten el uso de ácidos y otras la capacidad de aguante que la losa tiene que tener, por ejemplo, si sobre ella se colocan grandes cargas”., explica Librán.

Además de los materiales y las técnicas que se debe emplear,para Librán es igual de esencial la forma en que se ejecuta la obra.Las planimetrías o la disposición de juntas son dos acertados referentes de cómo, además de la buena elección de materiales y técnicas constructivas, es necesaria una ejecución impecable.

Pero no sólo se ha de ejecutar bien la obra, sino también controlar el resultado mediante el denominado protocolo de control.Se trata de crear un procedimiento sobre qué cuestiones habrá que observar y cómo se llevará a cabo este control.

En la realización de la losa para un almacén en altura se tendrá que vigilar la recepción de la sub-base (la capa de materiales que servirán como cimiento del pavimento que se colocará encima) y del hormigón;la dosificación de las fibras; las fichas técnicas de todos los productos que se vayan a utilizar y sus respectivas certificaciones de calidad; el cálculo estático de la losa y la planimetría,entre otras cuestiones.

El problema para este profesional es que en España no hay normativas que definan este tipo de asuntos. “Es un mercado que se ha tecnificado mucho y la explosión logística ha provocado un enorme desarrollo, pero la reglamentación respecto a la construcción no ha evolucionado de forma pareja”, reflexiona Jesús Librán.

Normas de control

En otros países, sin embargo, sí existen esas normativas o, al menos, recomendaciones elaboradas por parte de prestigiosos organismos, que se pueden combinar con las existentes aquí sobre determinados elementos de la construcción. De esta forma, las normas UNE españolas especifican cómo efectuar la comprobación de la resistencia a la compresión del hormigón.

El protocolo de control, en este caso, detallaría cuántas comprobaciones y en qué momento habría que efectuarlas.No obstante, para otras características del firme, como pueden ser las planimetrías, la reglamentación española es muy insuficiente, por lo que hay que remitirse a los criterios internacionales como pueda ser la norma alemana DIN 15185, la americana ASTM 1155 o la recomendación TR34 de la Concrete Society británica.

Con las normas y recomendaciones, la firma Rinol lleva a cabo protocolos de control de aplicación en todas las fases de la instalación de un suelo, desde el establecimiento de la sub-base al firme que va encima y, finalmente, a la capa de rodadura.

No es un caso habitual, según explican desde la propia compañía, ya que habitualmente el suelo se considera una parte del resto de la obra civil y se le encarga al contratista, que puede o no elegir ejecutar la solera con unas determinadas garantías.

De todos modos, tal y como precisa Librán, “se trata de un suelo, sí, pero un suelo industrial, y el grado de exigencia que tiene un pavimento de estas características es mucho mayor que el de cualquier otro”.

Una mentalidad que, gracias a los excelentes resultados que se obtienen cuando se deja el suelo en manos de los expertos y se emplean buenos materiales, poco a poco se espera que vaya cambiando.De momento,las técnicas y materiales se están utilizando y aplicarlos de la manera más especializada debería ser, en principio, sólo cuestión de tiempo.

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EL FUTURO ES DE LOS NANOMATERIALES

- Durante la próxima década se esperan importantes avances en nanotecnología que se podrán aplicar en múltiples áreas de la ingeniería. Uno de ellos serán los nanocompuestos, compuestos moleculares desarrollados a partir de las manipulaciones a nivel atómico de los materiales que actualmente conocemos.

De momento se ha experimentado con nanotubos de carbono puro (miles de veces más delgados que un cabello), que tienen una mayor elasticidad que el acero y una resistencia a la tracción superior a las de las fibras actuales.

La compresión y la flexión del hormigón es mucho mayor cuando se incorporan estos nanotubos, pero por desgracia estos componentes aún son muy caros de fabricar y por ahora presentan problemas de aglomeración.

 

LA “GUINDA” DE LA CAPA SUPERFICIAL

La última capa es la más delgada, pero su elección e instalación es tan importante como la de hormigón o la de la sub-base. La capa final permite conferir al suelo una serie de propiedades de todo tipo, que mejoran el resultado final todavía más de lo que se haya hecho con el hormigón y las técnicas empleadas para su aplicación.

Incluso aunque no se haya acometido una instalación del pavimento base en las mejores condiciones, recubrirlo de una capa superficial de calidad puede evitar muchos problemas posteriores y su reparación siempre es más cómoda que la del hormigón que se haya fisurado.

Resulta posible aplicar capas finales que mejoran la adherencia (antideslizamiento) y la resistencia del propio hormigón, además de protegerlo ante tensiones y esfuerzos de toda clase, así como frente a materiales abrasivos y del polvo. Aparte de las propiedades técnicas, los recubrimientos pueden servir también para delimitar visualmente por colores zonas de trabajo o de paso, convirtiendo al pavimento en un elemento más dentro de la seguridad.

 

GARANTIZAR LA SOLIDEZ

¿Qué garantía puede considerarse aceptable para asegurar que el suelo no se romperá ante un esfuerzo considerable, por ejemplo, de carga? Los materiales y productos utilizados tienen que estar garantizados por el fabricante y es mejor si van acompañados de certificados de calidad.

Es necesario, además, contar con ciertas garantías por parte del instalador. Pinol avala sus trabajos durante el primer año, ya que según Jesús Librán, director de proyectos de la firma, “si durante ese tiempo no ha aparecido ningún problema es porque se ha efectuado bien el trabajo, a menos que haya un vicio muy oculto o que el cliente posteriormente haga un mal uso del pavimento”.