La Alveoplaca

Manual de Aidepla
Template:Manual AIDEPLA

La ALVEOPLACA, comunmente conocida como placa alveolar, tecnicamente se comporta como una losa alveolar pretensada. Es un elemento superficial plano de hormigon pretensado, con canto constante, aligerado mediante alveolos longitudinales. La ALVEOPLACA es una placa alveolar pretensada, fabricada en las mas modernas factorias, utilizando medios y tecnicas especificos, bajo rigurosos controles de fabricacion, que le confieren el nivel de calidad exigido por AIDEPLA. La figura 2.1.1 recoge algunas de las formas en que puede presentarse. En la figura 2.1.2 se representa la seccion de una ALVEOPLACA, en la que se especifica la nomenclatura tecnica de sus diferentes partes asi como algunos de los distintos tipos de alveolos que pueden presentar.

Cuando la junta deba contener una armadura longitudinal, la anchura de su abertura superior no sera menor de 30 mm. Ademas, la anchura de la junta permitira que, entre cualquier punto de la superficie lateral de una armadura y el paramento mas proximo, quede una distancia no inferior al diametro de la barra que constituya dicha armadura, ni a 20 mm, ni al 0,80 del tamano maximo del arido. Todo ello con objeto de facilitar el correcto hormigonado de la junta (EHE apartado 37.2.4). Si la ALVEOPLACA va a destinarse a formar panos verticales, los perfiles de las mismas seran machihembrados, como se aprecia en la figura 2.1.5.

El espesor minimo, en milimetros, de las almas y de las losas (o alas) superior e inferior, de una ALVEOPLACA de canto total igual a h mm (figura 2.1.6), no es menor del valor (EFHE articulo 17) ni de 20 mm, ni del tamano maximo del arido mas 10 mm.

A pesar de que el campo de aplicacion de la Instruccion EFHE se limita a losas alveolares pretensadas de canto 50cm, el diseno industrial de las placas alveolares con cantos entre 50 cm y 80 cm se ha realizado, con resultados muy satisfactorios, respetando los criterios establecidos por dicha Instruccion. Esta es la razon por la que el Manual hace referencia a la Instruccion EFHE para los cantos anteriormente citados.

En la tabla que se incluye a continuacion aparece un ejemplo del espesor de las almas de una ALVEOPLACA, fabricada con un arido de tamano maximo no superior a 10 mm, cuyos valores no seran inferiores a los que se incluyen en la tabla.

La ALVEOPLACA se fabrica con hormigones de calidad, muy secos y con las altas resistencias especificadas en su Autorizacion de Uso, cumpliendo, en todos los aspectos, las condiciones normativas especificadas (EHE articulo 30)

Los aceros de pretensar empleados en la fabricacion de la ALVEOPLACA, son de alta resistencia y se utilizan como armaduras activas, en forma de alambres o cordones, que cumplen con las condiciones normativas especificadas (EHE articulo 32). La figura 2.2.1 esquematiza el proceso de fabricacion de estos aceros.

Si, excepcionalmente, la ALVEOPLACA incorpora armaduras pasivas, estas cumplen con las condiciones normativas especificadas (EHE articulo 31)

En la ALVEOPLACA, el empleo de aditivos y adiciones para mejorar algunas caracteristicas del hormigon, se realiza cumpliendo con las condiciones normativas especificadas (EHE articulo 29). En ningun caso se utilizan aditivos que contengan cloruros o que puedan tener algun efecto nocivo a corto, medio o largo plazo.

La armadura activa de la ALVEOPLACA esta formada por alambres y/o cordones, segun lo expuesto en el Materiales –> Acero

La disposicion de armaduras, de acuerdo con la normativa (EFHE apartado 10.2 y EHE apartado 67.3.1 particularizado para elementos prefabricados con control intenso), cumple que: «La distancia libre horizontal» entre armaduras aisladas consecutivas no es inferior al mayor de los siguientes valores: 15 mm, [1,25] dg mm, φ mm y «La distancia libre vertical» analoga no es menor que el mayor de los siguientes valores: 10 mm, [0,8] d_g mm, φ mm; siendo d_g el tamano maximo del arido y φ el diametro de la mayor.

Ademas la distancia horizontal entre armaduras es menor que 40 cm y que dos veces el canto de la placa (figura 2.3.1). El valor del recubrimiento de las armaduras se determina por razones de Durabilidad, siempre cumpliendo unos minimos establecidos por razones mecanicas (adherencia y anclaje). Ver el apartado Durabilidasd

Con caracter general, la ALVEOPLACA no lleva armadura pasiva.

La colocacion de una armadura pasiva supone siempre un trabajo manual que interrumpe el proceso industrial de su fabricacion, lo que conduce a un alto coste de produccion. Cuando la armadura pasiva es necesaria, es preferible colocarla en obra, durante la ejecucion del forjado, como se expone mas adelante.

Excepcionalmente, pueden colocarse armaduras pasivas longitudinales en canales creados rasgando la parte superior de los extremos de los alveolos (figura 2.3.2), con el fin de disponer armaduras de negativos o anclar las placas en sus apoyos. Posteriormente se macizan estos canales con un buen hormigon, que puede tenerse en cuenta en la resistencia.

El articulo 19 de la Instruccion EFHE dice: «Los forjados pueden realizarse sin armadura transversal si el esfuerzo cortante de agotamiento de sus nervios, calculado en el apartado 14.2, es mayor o igual al esfuerzo cortante de calculo. Si no es asi, pueden aumentarse las dimensiones de los nervios o colocar armadura transversal, de estribos o de celosia, en las zonas que lo requieran».

La ALVEOPLACA posee una gran resistencia a cortante, por lo que, en el procedimiento de fabricacion habitual, no se dispone armadura transversal alguna, siendo el espesor de las almas y el esfuerzo de pretensado, proporcionado por la armadura activa, suficientes para resistir el esfuerzo cortante de calculo. Cuando excepcionalmente sea necesario disponer armadura transversal, esta se coloca en las juntas o en los alveolos abiertos a tal efecto.

La ALVEOPLACA es un producto de elevada durabilidad conseguida mediante la alta calidad del hormigon con la que se fabrica, el efecto favorable de las compresiones debidas al pretensado y la correcta disposicion de las armaduras cumpliendo con los recubrimientos especificados por la normativa. (EHE articulo 37).

El recubrimiento de las armaduras depende de la «clase de exposicion ambiental» en que ha de ser comprobada la ALVEOPLACA. En el Articulo 8.2.2 de la Instruccion EHE se definen las clases generales de exposicion ambiental en relacion con la corrosion de armaduras, las mas habituales en edificacion son:

• Clase I: Interiores de edificios, no sometidos a condensacion y elementos de hormigon en masa.
• Clase IIa: Interiores sometidos a humedades relativas medias altas (>65%) o a condensaciones, exteriores en ausencia de cloruros, y expuestos a lluvia en zonas con precipitacion media anual superior a 600 mm y elementos enterrados o sumergidos.
• Clase IIb: Exteriores en ausencia de cloruros, sometidos a la accion del agua de lluvia, en zonas con precipitacion media anual inferior a 600mm.
• Clase IIIa: Elementos de estructuras marinas por encima del nivel de pleamar y elementos exteriores de estructuras situadas en las proximidades de la linea costera (a menos de 5km).

Los recubrimientos minimos de las armaduras activas pretesas se establecen en el articulo 13.3 de la Instruccion EFHE, que observa lo dispuesto en el articulo 37.2.4 de la Instruccion EHE. Los valores correspondientes a las clases mas usuales, anteriormente descritas, se incluyen en la tabla 2.4.1.

Para obtener el recubrimiento nominal a establecer en el Proyecto, se aumentaran los valores anteriores en un margen de recubrimiento cuyo valor se indica en la tabla 2.4.2.

En las ALVEOPLACAS el proyectista podra contar ademas del recubrimiento real del hormigon, con el espesor de los revestimientos del forjado que sean compactos e impermeables, tengan caracter de definitivos y permanentes, y esten adheridos directamente al hormigon del elemento, al objeto de cumplir los valores indicados en la tabla anterior que contiene los recubrimientos minimos.

El recubrimiento minimo del hormigon NUNCA podra ser menor que 15 mm, y no se emplearan en ningun caso espesores de enfoscado mayores que 20 mm como revestimiento. La calidad del hormigon es un factor importante en la durabilidad. Hormigones mas compactos y mas impermeables, en los que la velocidad de carbonatacion es mas baja, protegen de modo mas duradero a las armaduras y, en consecuencia aumentan la durabilidad. Estas cualidades son directamente proporcionales a la cantidad de cemento por m3 e inversamente proporcionales al valor de la relacion agua/cemento.

El apartado 37.3.2 de la Instruccion EHE proporciona los valores adecuados de estos parametros para las distintas clases de exposicion. Cuando la constante de carbonatacion del hormigon sea inferior a 1,6 mm/ano , podra reducirse en 5 mm el recubrimiento minimo especificado para las clases generales IIa y IIb, siempre que, ademas, el hormigon cumpla fck ≥ 40 N/mm2 y que la losa alveolar este en posesion de un distintivo oficialmente reconocido (EFHE apartado 13.3) Las compresiones debidas al pretensado aumentan la durabilidad en la medida en que pueden evitar la fisuracion del hormigon. La tabla siguiente indica los valores del recubrimiento nominal a establecer en el Proyecto de forjados con ALVEOPLACA, para las clases de exposicion mas habituales en edificacion

NOTA: Estos recubrimientos se pueden extrapolar a usos distintos del considerado en la Tabla siempre que se mantengan las condiciones ambientales y se garantice la velocidad de carbonatacion considerada.

La fabricacion de la ALVEOPLACA exige unas importantes instalaciones que estan constituidas por:

• Pista de gran longitud, superior a 100 m, en cuyos extremos existen unas fuertes bancadas, firmemente fijadas al terreno, capaces de soportar las enormes fuerzas transmitidas por el gran numero de tendones que a ellas se anclan. La superficie de estas pistas puede ser metalica o de otro material adecuado
• Carriles longitudinales sobre las pistas, formando vias sobre las que rodaran las maquinas.
• Maquinas especificas cuyos encofrados dan forma a las placas con sus alveolos. Estas maquinas van provistas de una tolva por la que reciben el hormigon, vibradores, y otros elementos auxiliares.
• Una gran central de hormigonado, totalmente automatizada, con silos para el cemento y los diferentes aridos Esta central se encarga de la fabricacion del hormigon.
• Cintas transportadoras y puentes gruas, que conducen el hormigon hasta donde se encuentre, en cualquier momento, la tolva de cada maquina ponedora, de modo que esta tenga siempre asegurada su alimentacion.
• Bobinas con los diferentes diametros habitualmente utilizados en armaduras, situadas fuera de pista y en sus extremos.
• Grupos hidraulicos de tesado situados detras de cada una de las bancadas.
• Carretillas lanzacables que recorren las pistas extendiendo los cables que constituiran la armadura activa de la ALVEOPLACA.
• Grandes discos de corte que cortan las placas a medida, segun el pedido.
• Carretillas elevadoras y otros medios mecanicos empleados en la retirada de las placas producidas y en su transporte a patio, donde continua el curado de las placas y donde se almacenan hasta su envio a obra.

El proceso de fabricacion de la ALVEOPLACA es el siguiente:

En primer lugar se comienza por la limpieza de la pista a utilizar sobre la que, a continuacion, se extiende un desencofrante para evitar que el hormigon se adhiera a la misma. Luego se toman, de las bobinas, los alambres o cordones adecuados a la armadura que se vaya a utilizar, segun el tipo de placa que vaya a fabricarse, y se pasan por las perforaciones de los cabezales que fijan su posicion en la pista. Se sujetan, los alambres o cordones, a la carretilla lanzacables, que tira de ellos, extendiendolos a lo largo de toda la pista hasta la bancada opuesta. Alli, se introducen sus extremos por las correspondientes perforaciones que fijan su posicion y se anclan en la cabeza de anclaje pasivo, mediante piezas especiales con cunas.

Se cortan los alambres y se sujetan al grupo hidraulico (gato) que tira de ellos traccionandolos hasta la tension prevista (superior a 1.000 N/mm2). A continuacion se acunan en la cabeza de anclaje activo que forma parte de la bancada correspondiente. La bancada desde la que se traccionan las armaduras recibe el nombre de «activa», mientras que la opuesta es la «bancada pasiva», ambas vinculadas a traves de la losa de compresion que completa la infraestructura resistente de cada pista de produccion.

Una vez que las armaduras se encuentran fuertemente tesadas entre ambas bancadas, se situa la maquina ponedora sobre los carriles que flanquean la pista. Al tiempo que la maquina avanza, asegura la posicion de la armadura mediante el «guia-hilos» situado en su parte delantera, y va depositando el hormigon con la forma y dimensiones que corresponda a la ALVEOPLACA que se este fabricando. Este hormigon debe tener una consistencia muy seca, de modo que mantenga la forma y dimensiones recibidas, por lo que debe ser fuertemente vibrado por la maquina para que envuelva perfectamente las armaduras y rellene totalmente los moldes deslizantes.

Terminada esta fase, se cubre la pista con una lona para retener la humedad durante el proceso de endurecimiento y curado a corto plazo, hasta que se recoge cuando el hormigon haya alcanzado la resistencia requerida para la transferencia del pretensado. (de 10 a 12 h en el caso de pistas calefactadas y de 36 a 48 horas, dependiendo de la temperatura ambiente, de los componentes del hormigon y de su dosificacion, si no existe aportacion exterior de calor)

A continuacion se procede a destesar las armaduras; estas, al quedar libres, tienden a acortarse, pero su adherencia con el hormigon se lo impide. Al impedir el acortamiento de las armaduras, el hormigon sufre una fuerte compresion. Se produce la transferencia al hormigon de la fuerza que habian recibido las armaduras y el hormigon queda pretensado.

A continuacion se procede a cortar las placas segun la medida del proyecto utilizando las maquinas cortadoras equipadas con un disco de diamante. Una vez cortadas y marcadas las placas se extraen y se trasladan al patio de acopio y expedicion

El control de calidad de la ALVEOPLACA se realiza segun un Plan de Control de la Calidad presentado al Organismos oficial que concede la Autorizacion de Uso, y aprobado junto con esta. Este plan comprende ensayos de los componentes del hormigon, de este y de las armaduras. Ademas, se realiza un intenso control de las losas fabricadas, comprobando su resistencia a momento flector y cortante, deformacion bajo carga y fisuracion.

Todas las factorias donde se fabrica la ALVEOPLACA disponen de laboratorio y medios adecuados donde realizar dichos ensayos. La supervision del control de calidad corresponde a un tecnico especializado cuya titulacion le faculta para estas funciones. AIDEPLA recomienda que todos los fabricantes de la ALVEOPLACA esten en posesion del SELLO DE CONFORMIDAD CIETAN, distintivo oficialmente reconocido que, mediante las reglamentarias Inspecciones de la Produccion, valida el autocontrol de la Calidad de la Produccion que realiza el fabricante, de acuerdo con el Plan de Control de la Calidad adjunto a la Autorizacion de Uso, y, ademas, realiza los Ensayos de Homologacion del Forjado.

En virtud del SELLO DE CONFORMIDAD CIETAN, distintivo oficialmente reconocido, la ALVEOPLACA esta eximida de aportar, como Documentacion final de obra [EFHE apartado 3.2] y como Control documental [EFHE apartado 34.2], cualquier justificacion documental del control interno de fabricacion. La ALVEOPLACA tambien esta eximida, en virtud del SELLO DE CONFORMIDAD CIETAN, distintivo oficialmente reconocido, de la obligacion del control de los recubrimientos, como control de recepcion de los elementos resistentes [EFHE apartado 34.3]

La determinacion de las acciones de calculo para la comprobacion de la ALVEOPLACA se realizara, en virtud del SELLO DE CONFORMIDAD CIETAN, distintivo oficialmente reconocido, aplicando el Articulo 6º de la Instruccion EFHE, como corresponde al control a nivel intenso [EHE apartado 95.2] de ejecucion de la ALVEOPLACA Cuando se utilice la ALVEOPLACA para usos diferentes del forjado, el SELLO DE CONFORMIDAD CIETAN, se podra considerar como distintivo oficialmente reconocido para aplicarlo segun las disposiciones de la Instruccion EHE en aquellos aspectos en que, por analogia, exista coincidencia entre el comportamiento certificado por dicho Sello y el uso correspondiente.

Una vez fabricada, y en espera de ser utilizada, la ALVEOPLACA queda sometida a su peso propio y a la accion del pretensado. Al destesar las armaduras activas, cuando el hormigon ha alcanzado la resistencia adecuada, se produce la transferencia al hormigon de la fuerza que habian recibido las armaduras (Fuerza de pretensado), menos el valor de las perdidas instantaneas que reducen dicha fuerza hasta el valor caracteristico de la fuerza de pretensado en el instante inicial. Con el transcurso del tiempo esta fuerza inicial se va reduciendo en el valor de las perdidas diferidas, hasta estabilizarse, finalmente, en un valor denominado fuerza caracteristica de pretensado. La tension en cada armadura activa, en el instante posterior a la transferencia (tension inicial), resulta igual a la recibida en el tesado menos las perdidas iniciales que haya tenido.

El area de la armadura, multiplicada por su tension inicial, da la fuerza inicial de esa armadura (alambre o cordon). El valor caracteristico de la resultante de las fuerzas iniciales de todas las armaduras, es la fuerza inicial de pretensado Pki, y la distancia del punto de aplicacion de dicha resultante respecto al centro de gravedad de la seccion homogeneizada, es su excentricidad e, que puede ser positiva o negativa segun que el punto de aplicacion se encuentre por encima o por debajo de dicho centro de gravedad (figura 2.6.1).

Cuando se produce la transferencia, el pretensado excentrico produce una deformacion por flexion de la ALVEOPLACA, que hasta entonces reposaba sobre la pista de fabricacion, y la somete, simultaneamente, a la accion de su peso propio. El analisis de la ALVEOPLACA sometida a la accion del pretensado y de su propio peso, consiste en comprobar el estado tensional de la seccion en la fibra superior e inferior, ya que el resto de la seccion estara mas solicitada despues de su colocacion en obra. Por el contrario, salvo en secciones sometidas a momentos flectores que comprimen la fibra inferior, normalmente denominados «negativos», la fibra inferior alcanza la maxima compresion y la fibra superior la maxima traccion en la situacion que nos ocupa La seccion de la ALVEOPLACA, tal y como se fabrica, se denomina seccion simple y, de ella, nos interesan sus caracteristicas «homogeneizadas» que consideran el hormigon y las armaduras activas, a saber: Área Ah, las distancias de su centro de gravedad al borde superior Y_2h, y al borde inferior Y_1h, el momento de inercia baricentrico I_xh, y los modulos resistentes, respecto al borde superior W_2h=I_xh/Y_2h, y respecto al borde inferior W_1h=I_xh/Y1h.

Suponiendo excentricidad negativa como es habitual, en el momento de la transferencia del pretensado las tensiones en los bordes de la placa, sometida a un esfuerzo axil normal de pretensado P_ki, a un momento de pretensado, de valor constante en todas las secciones a lo largo de la ALVEOPLACA igual a P_ki.e y al momento de peso propio MPPC variable a lo largo de la ALVEOPLACA y dependiente de la posicion de los puntos de izado, de apoyo en el acopio, o de apoyo durante el transporte y manejo de la ALVEOPLACA, se obtienen por las siguientes formulas:

Tension en el borde superior del hormigon, en una seccion C:

σ»_C=P_ki/A_h – P_ki.e/W_2h + M_PPC/W_2h

Tension en el borde inferior del hormigon:

σ’_C=P_ki/A_h – P_ki.e/W_1h + M_PPC/W_1h

Todos los datos se introduciran en valores absolutos. Las tensiones, y las resistencias indicadas a continuacion, se expresaran en N/mm².(Resultados positivos indicaran compresiones).

De acuerdo con el Articulo 8º de la Instruccion EFHE despues de la transferencia las ALVEOPLACAS pretensadas no presentaran tracciones mayores que la resistencia a traccion del hormigon fct,j [EHE apartado 39.1] ni compresiones mayores que el 60% de la resistencia a compresion f_ck,j [EHE apartado 39.1], ambas resistencias con los valores correspondientes a la edad j a la que se realiza la transferencia de la fuerza de pretensado.

Estas condiciones tienen por objeto, que no se supere la tension de microfisuracion por compresion, ni se presenten tracciones que puedan fisurar el hormigon. La ALVEOPLACA cumple siempre estas exigencias.

En el momento de la transferencia se producen, en los extremos de la ALVEOPLACA, tensiones de traccion provocadas por la difusion del pretensado que pueden limitar el valor maximo de la fuerza inicial de pretensado P_ki aplicable a la seccion simple.

Las oficinas tecnicas de los fabricantes de ALVEOPLACA realizan las comprobaciones oportunas para asegurar que dichas tracciones son inferiores al valor f_ct,j y que son compatibles con los puntos marcados para el izado y manejo de la ALVEOPLACA