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Encofrado Flexible

Encofrado Flexible: Hay un enfoque cada vez mayor en la sostenibilidad en el diseño, respaldado por objetivos de reducción de emisiones de dióxido de carbono. La baja energía incorporada del hormigón por volumen se compensa con su tasa de consumo, lo que hace que la fabricación de cemento sea responsable de alrededor del 5% de las emisiones globales de CO2.

Índice

    Encofrado Flexible

    El concreto es un fluido que ofrece la oportunidad de crear estructuras económicas de casi cualquier geometría: el hormigón se puede verter en un molde de casi cualquier forma. Esta fluidez rara vez se usa, y el concreto se vierte en moldes rígidos para crear estructuras de alto uso de materiales con grandes huellas de carbono.

    El uso omnipresente de moldes ortogonales como encofrado de hormigón ha dado como resultado un vocabulario bien establecido de formas prismáticas para estructuras de hormigón, pero estos sistemas de encofrado rígido deben resistir presiones considerables y consumir cantidades significativas de material. Además, el miembro resultante requiere más material y tiene un peso propio mayor que un molde con una sección transversal variable.

    Se pueden utilizar métodos de optimización simples para diseñar un elemento de sección transversal variable en el que la capacidad de flexión y cortante en cualquier punto a lo largo de la longitud del elemento refleje los requisitos de la envolvente de carga que se le aplica.

    Al reemplazar los moldes convencionales con un sistema flexible compuesto principalmente por láminas de tela de bajo costo, el encofrado flexible aprovecha la fluidez del concreto para crear formas de construcción altamente optimizadas y arquitectónicamente interesantes. Se pueden lograr importantes ahorros de material.

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     La ​​sección optimizada proporciona capacidad en estado límite último mientras reduce el carbono incorporado , mejorando así el rendimiento del ciclo de vida de toda la estructura.

    El control de la sección transversal de la viga de forma flexible es clave para lograr un diseño de bajo uso de materiales. La suposición básica es que una hoja de tejido flexible y permeable se mantiene en un sistema de cimbra antes de agregar el refuerzo y el concreto. Al variar la geometría del molde de tela con la distancia a lo largo de la viga, se crea la forma optimizada.

    Por lo tanto, el encofrado flexible tiene el potencial de facilitar el cambio en la filosofía de diseño y construcción que se requerirá para avanzar hacia una industria de la construcción menos intensiva en materiales y más sostenible.

    El encofrado de tela es un pequeño nicho en la tecnología del hormigón. Utiliza materiales blandos y flexibles contra el hormigón fresco como encofrado, normalmente con algún tipo de material textil o plástico de fuerte tensión. La Sociedad Internacional de Formado de Telas lleva a cabo investigaciones sobre encofrados de telas.

    ¿Donde se usa el Encofrado Flexible?

    Para los encofrados removibles, una vez que el concreto se ha vertido en el encofrado y se ha fraguado (o curado ), el encofrado se golpea o se desmonta (retira) para exponer el concreto terminado. El tiempo entre el vaciado y el desencofrado depende de las especificaciones del trabajo, el curado requerido y si el encofrado soporta algún peso, pero generalmente es de al menos 24 horas después de que se completa el vaciado.

    Por ejemplo!, el Departamento de Transporte de California requiere que los formularios permanezcan en su lugar durante 1 a 7 días después del vertido, mientras que el Departamento de Transporte del Estado de Washington exige que los formularios permanezcan en su lugar durante 3 días con una manta húmeda en el exterior.

    Desencofrado: Medidas a tomar

    Se han producido accidentes espectaculares cuando los encofrados se retiraron demasiado pronto o se diseñaron de forma insuficiente para soportar la carga impuesta por el peso del hormigón sin curar. Menos críticos y mucho más comunes (aunque no menos vergonzosos y, a menudo, costosos) son aquellos casos en los que el encofrado mal diseñado se dobla o se rompe durante el proceso de llenado (especialmente si se llena con una bomba de hormigón de alta presión). Esto luego da como resultado que el concreto fresco se escape del encofrado en un reventón del encofrado , a menudo en grandes cantidades.

    El concreto ejerce menos presión contra los encofrados a medida que se endurece. El endurecimiento es un proceso asintótico, lo que significa que la mayor parte de la resistencia final se logrará después de un tiempo corto, aunque puede ocurrir un endurecimiento adicional según el tipo de cemento y los aditivos.

    El concreto fresco también aplica presión hidrostática al encofrado. Por lo tanto, la presión en la parte inferior de la forma es mayor que en la parte superior. En la ilustración del encofrado de columnas a la derecha, las ‘abrazaderas de columnas’ están más juntas en la parte inferior. Tenga en cuenta que la columna está arriostrada con ‘puntales de encofrado’ ajustables de acero y utiliza ‘pernos pasantes’ de 20 mm para soportar aún más el lado largo de la columna.

    Algunos modelos de «encofrado inamovible» también pueden servir como refuerzo extra de la estructura.

    Encofrado Flexible
    Menos de 1,5 toneladas de encofrado tienen 20 toneladas de hormigón moldeado. El encofrado superior de madera cortada con CNC actúa como marco para la red de cables.

    Encofrado Flexible: Origen

    Investigadores en Suiza han desarrollado un encofrado ligero y flexible que, según afirman, podría hacer que las formas geométricas curvas complejas sean mucho más baratas y rápidas de construir.

    Un equipo de la universidad de ciencia y tecnología de Zúrich (ETH Zürich) trabajó con socios de la industria para construir un techo de hormigón de doble curvatura, autoportante y ultradelgado inspirado en las estructuras de capa delgada que hizo famosa el arquitecto español Félix Candela.

    Los investigadores afirman que la técnica de construcción puede reducir el costo del encofrado, incluida la madera no reutilizable fabricada a medida o la espuma molida normalmente asociada con la construcción de estructuras geométricas curvas complejas. Solo se necesitaron 800 kg de material, incluida una red de cables de 500 kg y 300 kg de tela, para soportar las 20 toneladas de hormigón húmedo.

     

    La red de cable fue diseñada para tomar la forma deseada bajo el peso del concreto húmedo, en base a algoritmos desarrollados en colaboración con el Centro Nacional Suizo de Competencia (NCCR) en fabricación digital.

    Un algoritmo inicial resolvió las tensiones previas no uniformes que debían aplicarse a la red para que se asentara de una manera específica. Un segundo conjunto de «algoritmos de optimización automatizados» calculó las tensiones adicionales requeridas en diferentes cables para adaptar la red a las condiciones del mundo real que involucran tolerancias de construcción imprecisas o movimiento en las vigas de borde de madera a las que se fijaron los cables.

    Tecnicas que se utilizo

    La técnica se puede aplicar a cualquier estructura pretensada que involucre dependencias estructurales entre varios enlaces, agregó, incluidas formas colgantes, puentes atirantados, etc. «Un desafío conocido en proyectos de ingeniería civil a gran escala, como puentes atirantados o grandes los techos de cables de los estadios de fútbol se produce cuando la geometría no coincide con la simulación del diseño», explicó. «Hay tantos cables que es difícil saber de cuál tirar para obtener la geometría que necesita sin sobrecargar otros elementos».

    Los científicos trabajaron con el productor de cemento Holcim Schweiz para determinar la mezcla de concreto correcta, que tenía que ser lo suficientemente fluida para ser rociada y vibrada, pero lo suficientemente viscosa para adherirse al encofrado de tela sin deslizamiento.

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