Fundir en la sierra: altura, frío nocturno y curado

El problema de fundir en la sierra no es que haga frío. Es que en el mismo día, sobre la misma losa, pasan dos cosas opuestas: al mediodía hay sol directo, aire seco y viento, que secan la superficie antes de que el hormigón fragüe; de madrugada baja la temperatura y el hormigón gana resistencia mucho más despacio de lo que dice el cronograma. Las dos cosas se gestionan, pero con medidas distintas y en momentos distintos.

Primero: ¿tu obra está realmente en “clima frío”?

Conviene medirlo antes de comprar aditivos. La hoja técnica CIP 27 de la NRMCA define clima frío para efectos del hormigonado como el período en que, durante más de tres días consecutivos, la temperatura media diaria es menor a 5 °C y la temperatura del aire no supera los 10 °C durante más de la mitad de cualquier período de 24 horas. Compara esa definición con los registros de tu sitio: buena parte de las ciudades andinas ecuatorianas no la cumple, aunque las madrugadas sean muy frías, y en cambio una obra en páramo alto sí puede cumplirla.

De esa misma hoja, los datos que sirven para decidir en obra:

• El hormigón fresco se congela por debajo de unos −4 °C, y un hormigón que se congeló puede perder más del 50 % de su resistencia potencial y no será durable.
• Debe protegerse de la congelación hasta alcanzar unos 3,5 MPa de resistencia a compresión, lo que ocurre aproximadamente a los dos días.
• Regla práctica de fraguado: una caída de 10 °C en la temperatura del hormigón aproximadamente duplica el tiempo de fraguado.
• Aparece fisuración térmica cuando la diferencia entre el interior y la superficie de la pieza supera unos 20 °C; las protecciones se retiran de forma gradual para evitar el choque térmico.

Lo que la NEC te obliga a decidir: la clase de exposición F

La NEC-SE-HM tiene una categoría de exposición específica para congelación y deshielo. F0 es hormigón no expuesto a esos ciclos; F1, exposición moderada con humedad ocasional; F2, ciclos con contacto continuo con la humedad; F3, además con productos químicos descongelantes. Las clases F1, F2 y F3 exigen relación a/c máxima de 0,45, f'c mínimo de 31 MPa y aire incorporado según la Tabla 5 de la norma, con tolerancia de ±1,5 %.

La asignación de la clase la hace el profesional que diseña la mezcla según las condiciones del sitio, y no es automática por estar en la sierra: lo que la dispara es que el elemento realmente sufra ciclos de congelación y deshielo estando húmedo. Un contrapiso interior en un cantón andino no está en la misma situación que una losa de estacionamiento a la intemperie en cota alta. Pregúntale al proyectista qué clase asigna y por qué; es una pregunta legítima y la respuesta cambia el precio de la mezcla.

El mediodía andino: el enemigo silencioso

Con sol directo, aire seco y viento, la superficie pierde agua más rápido de lo que la exudación puede reponerla, y aparecen las fisuras de retracción plástica antes de que el hormigón haya fraguado. La hoja CIP 5 de la NRMCA lista las condiciones que disparan la evaporación: viento por encima de unos 8 km/h, humedad relativa baja y temperaturas altas del aire o del hormigón. En un valle andino a mediodía es fácil tener las tres.

Medidas que funcionan, de esa misma hoja: levantar rompevientos temporales, dar sombra a la superficie, rociar niebla de agua a favor del viento y por encima del hormigón hasta que se pueda aplicar el curado, humedecer la subrasante y el encofrado antes de fundir sin dejar agua libre, y cubrir con yute húmedo o lámina entre operaciones de acabado si hay demoras. La NEC dice lo mismo en su capítulo de colocación: cuando ocurran interrupciones, proteger la superficie dándole sombra y cubriéndola con yute húmedo en condiciones de clima caliente, seco o con viento.

La madrugada: el fraguado se estira y el desencofrado también

Este es el punto donde la sierra rompe cronogramas. Si el fraguado se duplica con 10 °C menos, el hormigón que en la costa desencofras el jueves aquí no está listo el jueves. La NEC da plazos mínimos de desencofrado en sus Tablas 16 y 17 —12 horas para muros, columnas y costados de vigas; de 4 a 21 días para elementos horizontales según la luz y la relación entre carga viva y carga muerta—, pero esos plazos son un recurso subsidiario. La regla real de la norma es esta:

• El desencofrado se hace cuando el hormigón alcanza la resistencia mínima especificada en el proyecto.
• En elementos horizontales, en ningún caso se retira el encofrado antes de que el hormigón alcance como mínimo el 70 % de la resistencia de diseño.
• Esa resistencia se determina con cilindros curados en obra (curado de campo), según la NTE INEN 1576 o la ASTM C31.

La consecuencia es directa: en la sierra, moldea cilindros adicionales curados junto a la losa, en las mismas condiciones que la losa, y desencofra contra ese resultado. Los cilindros curados en el laboratorio a temperatura controlada te dirán lo que el hormigón podría tener, no lo que la losa tiene esa mañana. Cuesta poco y evita el accidente caro.

Curado: sí, también con frío

Hay una creencia extendida de que en clima frío no hace falta curar porque “no se evapora”. Es falsa en las horas de sol y es peligrosa siempre. La NEC obliga a mantener húmedas las superficies expuestas por el tiempo que fije el proyecto y, si no hay especificación, al menos de 5 a 7 días. Métodos que la norma admite: curado con agua (inmersión, aspersión, niebla), láminas plásticas conforme a ASTM C171 de 0,10 mm de espesor, papel impermeable de la misma norma y compuestos líquidos formadores de membrana conforme a ASTM C309.

Dos detalles de la propia norma que encajan con la sierra: la lámina negra debe evitarse en clima cálido pero tiene ventajas en clima frío por su absorción de calor, y las láminas plásticas están prohibidas cuando la apariencia del hormigón importa. Añade el criterio de la hoja CIP 11 de la NRMCA: la temperatura del hormigón colocado debe mantenerse por encima de 10 °C, y mojar y dejar secar alternadamente no es curar. Regar la losa una vez al día es exactamente eso.

Y el agua de la mezcla

Un apunte que sorprende a mucha gente en la sierra: la NEC prohíbe usar en la preparación del hormigón, entre otras, aguas blandas o de deshielo de montañas. El agua de mezclado debe cumplir con la ASTM C1602. Si tu obra se abastece de una vertiente, ensáyala antes de que sea un problema.

Con las condiciones definidas puedes estimar el volumen en la calculadora de hormigón premezclado y pedir cotizaciones en solicitar hormigón, indicando la hora prevista de fundición: en la sierra el horario forma parte de la especificación.

Preguntas frecuentes

¿Conviene fundir muy temprano o al final de la tarde?

Depende de cuál de los dos riesgos domine ese día. Si el problema es la evaporación, la CIP 5 sugiere programar la colocación al final de la tarde o temprano en la noche, aunque en condiciones muy calurosas la colocación de primera hora da mejor control de la temperatura del hormigón. Si el problema es el frío nocturno, fundir tarde deja al hormigón fresco expuesto justo cuando baja la temperatura. Lo que no funciona es decidirlo por costumbre: se decide con el pronóstico de ese día y con el tamaño del elemento.

¿Puedo usar acelerante?

Sí, es la respuesta habitual al fraguado lento en frío; la CIP 27 menciona los aditivos acelerantes conformes a ASTM C494 tipos C y E. Dos advertencias: el cloruro de calcio es efectivo pero no debe exceder el 2 % de la masa de cemento y no debe usarse cuando preocupa la corrosión del acero; y ningún acelerante impide que el hormigón se congele ni sustituye a la protección y al curado. Además, la NEC prohíbe el aditivo con cloruro de calcio en varias clases de exposición.

La losa amaneció con escarcha. ¿Qué hago?

Documenta la hora, la temperatura y el estado de la superficie, y no desencofres ni cargues la estructura hasta tener resistencia medida en cilindros curados en obra. Un hormigón que se congeló en estado fresco puede haber perdido más de la mitad de su resistencia potencial, y eso no lo arregla el tiempo. Esa decisión es del proyectista, no del maestro.

¿La altura cambia la mezcla?

Lo que cambia de forma clara en la sierra ecuatoriana es el régimen térmico y la sequedad del aire, y eso se gestiona con temperatura del hormigón, protección, curado y control de desencofrado. Si el proyecto asigna clases F por congelación y deshielo, entonces sí cambia la mezcla: aire incorporado, relación a/c de 0,45 y f'c mínimo de 31 MPa.