DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN CON HORMIGÓN COMPACTADO

DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN CON HORMIGÓN COMPACTADO

DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN CON HORMIGÓN COMPACTADO CON
RODILLO DE UNA PRESA EN TASHKUMYR, RUSIA
Diversas estructuras de hormigón compactado con rodillo se han
construido últimamente en Rusia. La más grande de ellas, hasta el
presente, es la presa de Tashkumyr de 75 m de altura, construida entre
los años 1987 y 1989. La presa está ubicada sobre el río Naryn en las
montañas Tjan-Shan. El proyecto consiste en una presa de gravedad y
una sala de máquinas con sus correspondientes obras de admisión y
aliviadero. En la sala de máquinas se ubican tres unidades con una
capacidad instalada de 150 MW por cada una de ellas.
En lo que sigue se hace una referencia al diseño y construcción de esta
presa, para mencionar en especial el uso de nuevas técnicas en relación
con las duras condiciones climáticas que se experimentan en el lugar de
las obras.
El promedio de temperatura regional que se experimenta en el mes de
enero es de –3,1° C y en el mes de julio + 28,1° C; la máxima
temperatura es de + 45° C y la mínima de – 25° C. El riesgo por un
movimiento sísmico en el lugar de la presa es de grado IX en la escala
Mercali.
La presa de gravedad, de 75 m de altura, tiene la pared interna vertical
y la externa con una inclinación de 1:0,8 aguas abajo.
La pared interna vertical lleva un recubrimiento de hormigón con un
contenido de cemento de 200 – 220 kg/m3. Similar hormigón se utilizó
en la base de la presa en contacto con la roca, y en la pared externa,
con excepción de la porción correspondiente al vertedero, cuyo
hormigón llevó 320 kg de cemento por metro cúbico. El macizo interno
de la presa fue construido en su parte superior con un hormigón de 120
kg/m3 de cemento y en su parte inferior con otro de 100 kg/m3 de
cemento. El cemento usado en la zona interna del macizo lleva un 20 a
30 % de puzolanas.
Sobre la base de los ensayos preliminares se llegó a la conclusión que
con el hormigón adoptado y los métodos de colocación empleados, el
hormigón podía ser colocado en capas de 50 cm de espesor. La
experiencia de presas anteriores y la obtenida en esta presa indicaban
que el hormigón podía ser colocado e capas de este espesor sin
inconvenientes. El espesor uniforme de las capas de hormigón vibrado y
rodillado aseguraba su compacidad y la adherencia entre capas.
El equipo utilizado para la elaboración y colocación del hormigón
consistió en una planta central de mezclado, camiones para el
transporte del hormigón, grúas para la colocación del hormigón, una
topadora, un tractor equipado con vibradores internos y un rodillo
vibrador.
La colocación del hormigón compactado con rodillo comenzó en marzo
de 1987, realizándose por capas horizontales hasta terminar la
superficie total de cada capa de la presa. La requerida compactación del
hormigón se alcanzaba con seis pasadas del rodillo vibrador, de las
cuales las dos primeras se realizaban sin vibración.
Durante el verano la superficie del hormigón colocado era
continuamente curada, hasta la colocación de la próxima capa de
hormigón que la cubría. El curado se iniciaba inmediatamente después
de terminada la compactación de la capa y removido el film superficial
de cemento. Prácticamente el curado se iniciaba una o dos horas
después de terminado el rodillado.
La máxima temperatura del hormigón convencional colocado en la presa
no excedió los 24° C y la del hormigón compactado con rodillo los 31° C.
En general no hubo grandes variaciones de temperatura en el hormigón
de la presa. No se observaron grietas de origen térmico en el hormigón
compactado con rodillo.
Durante el invierno no fue interrumpido el hormigonado: en febrero de
1988 la temperatura ambiental llegó a – 18° C pero en la estación
invernal de 1989 la temperatura se mantuvo arriba de los – 5° C. En
esta época invernal la temperatura del hormigón se llevaba a los
+ 10° C.
Los ensayos realizados en laboratorio y en muestras caladas del
hormigón de la obra, fuera de la casa de máquinas, indicaron que el
hormigón compactado con rodillo reunía los requerimientos establecidos
en el diseño.
El uso del hormigón compactado a rodillo resultó de un costo 20 %
menor que el que hubiera correspondido al hormigón convencional, sin
contar otras economías en la mano de obra requerida.