El aumento en el uso de shotcrete como metodología constructiva para piscinas residenciales conlleva una serie de recomendaciones para aprovechar al máximo su potencial, especialmente, cuando se utiliza en conjunto con métodos tradicionales. En este artículo -publicado originalmente por la revista Shotcrete Magazine, de la American Shotcrete Association (ASA)- se entregan consejos prácticos para lograr la construcción de una piscina con shotcrete sin detalles posteriores.
Autor: Benjamin Lasseter, ingeniero de la Texas A&M University, cofundador y socio del estudio de arquitectura Design Ecology. Pertenece al subcomité del ACI 506-H-Shotcreting Pools, al comité ACI 322-Concrete Pool & Watershape Code, y al comité del ASA Pool & Recreational Shotcrete.
Fuente: Shotcrete Magazine
Las piscinas residenciales han evolucionado significativamente más allá de las simples formas rectangulares o de riñón hacia una amplia variedad de figuras, características y diseños complejos.
En ese sentido, las tendencias de diseño, los avances tecnológicos y las preferencias cambiantes de los consumidores hacia la vida al aire libre han ayudado a impulsar esta transformación, y las piscinas actuales suelen integran elementos complejos como bordes infinitos, rebosaderos perimetrales, sistemas de iluminación personalizados, controles automatizados y elaboradas fuentes de agua.
Además, los avances en tecnología nos han traído sistemas de “piscinas inteligentes” que monitorean y ajustan automáticamente la química y temperatura del agua. Esta complejidad creciente refleja un deseo por espacios exteriores personalizados y lujosos, pero también exige una mayor experiencia en diseño, construcción y mantenimiento.
La expansión acelerada y en gran medida no regulada de la industria de piscinas durante los últimos 40 años —acelerada aún más durante la pandemia del COVID-19— ha generado una alta demanda de mano de obra en un mercado donde la mayoría de los consumidores priorizan el bajo costo por encima de la calidad y durabilidad.
La industria ahora está repleta de supuestos profesionales sin formación, que carecen de habilidades y sin el conocimiento cuando se trata de detectar una mala instalación de barras de refuerzo, plomería y shotcrete; los componentes centrales de la estructura de una piscina residencial. La American Shotcrete Association (ASA) y el American Concrete Institute (ACI) están logrando un progreso tremendo con programas como la Certificación de Operadores de Shotcrete de ACI y la Calificación de Contratistas de Piscinas Calificados de ASA, pero la demanda de piscinas residenciales aún supera la capacitación disponible.
En mi experiencia como constructor, inspector de shotcrete u hormigón proyectado y experto en defectos de construcción, he tenido la oportunidad de observar el proceso y examinar los resultados de numerosos proyectos de piscinas residenciales. Mis observaciones han revelado innumerables problemas del hormigón derivados de una mano de obra deficiente, muchos de los cuales ocurren en el piso y la moldura curvada (transición del piso al muro) de la piscina e incluyen una consolidación deficiente, materiales poco compactados, vacíos excesivos y continuos, y capas deslaminadas.
Otro problema común que he observado es que el shotcrete que se utiliza en la construcción de una piscina residencial tiene una relación agua/cemento extremadamente alta, lo que sucede cuando el contratista añade cantidades excesivas de agua a la mezcla de hormigón cuando están colocando los pisos para lograr que el hormigón tenga una consistencia más trabajable. No es raro encontrar una combinación de todos estos problemas en el piso de una piscina residencial.
Pero ¿por qué esto es un problema con las piscinas residenciales? La colocación del hormigón proyectado o shotcrete es un proceso que funciona mejor para construcciones de hormigón verticales y elevadas, pero en el sector de las piscinas residenciales, lo utilizamos para los pisos porque acelera el proceso, permitiendo colocar toda la estructura en un día.
La mayoría de los lanzadores de shotcrete para piscinas residenciales comenzarán con los muros, construyendo desde la moldura curvada hacia arriba y luego terminarán aplicando shotcrete en el piso mientras salen de la piscina. Esto deja el piso de la alberca expuesto a las salpicaduras, rebote y residuos durante varias horas mientras se colocan y terminan los muros.
Además, un día completo de tránsito peatonal y mangueras puede mover el acero de refuerzo fuera de sus sillas de soporte o hacer que las sillas se hundan en la cama de grava bajo el piso. Este proceso típico esencialmente convierte al piso de la piscina residencial en el basurero para los instaladores, que pueden rociar fácilmente encima para evitar tener que remover los recortes y el rebote de debajo del acero de refuerzo.
Aunque los pisos de hormigón pueden colocarse con el método de shotcrete u hormigón proyectado, no es la solución más ideal o preferida. La colocación del shotcrete es más lenta que el hormigón vertido in situ: Utilizando camiones volumétricos, una bomba de hormigón proyectado o shotcrete lanzado con una manguera de 2 pulgadas (50 mm) y shotcrete de mezcla húmeda, promediamos alrededor de 10 yd3 (7,6 metros cúbicos) por hora. Cuando se utiliza un camión de hormigón premezclado, bomba pluma y una mezcla de hormigón diseñada para un mínimo de 28 MPa (4.000 psi), podemos bombear alrededor de 7,6 m3 en menos de 15 minutos.
Un piso de piscina residencial promedio es de aproximadamente 30,5 m3. Esto incluye un piso de 30 mm (12 pulgadas) de espesor y vigas de nivelación, piso de spa y cualquier otra característica que pueda considerarse parte del piso o fundación. Si se utiliza una bomba pluma o bomba de línea grande y vierto in situ estos elementos, se puede tener todo el hormigón colocado en aproximadamente una hora, dejando a los instaladores libres para trabajar en la parte más fresca del día para alisar y escobillar el piso de la piscina residencial.
A ese ritmo, se puede tener el hormigón lo suficientemente endurecido para caminar antes del almuerzo, permitiendo el inicio del proceso de curado y protegerlo de las temperaturas más cálidas de la tarde. La bomba pluma también reduce drásticamente la cantidad de tránsito peatonal sobre el acero de refuerzo. El operador de la bomba controla de manera remota la pluma aérea desde fuera de la piscina mientras un equipo de 3 a 5 instaladores puede colocar y terminar sin el potencial de que el rebote y recortes queden atrapados y encapsulados debajo del acero de refuerzo y con tránsito peatonal mínimo sobre este.
Mientras se terminan los pisos, generalmente se talla una muesca de más de 25 mm (1 pulgada) de profundidad en la superficie del piso para permitir que los muros se estrechen en el piso hacia un corte preparado. Esto lo hacen los instaladores cuando están escobillando la superficie con una regla o llana de 50 x 100 mm (2 x 4 pulgadas). En ese momento, también se asegura de que el plano de unión donde el muro se encuentra con el piso tenga un perfil de superficie de hormigón (CSP, en sus siglas en inglés) de 10 (Fig. 3). Normalmente se utiliza una escoba pesada para crear una superficie rugosa y un CSP alto.
La aplicación del shotcete en los muros puede comenzar una vez que el piso obtiene suficiente resistencia para soportar el tránsito peatonal sin dañar al hormigón. Aunque esto podría suceder potencialmente el mismo día en que se vertió el material para el piso, normalmente la colocación del shotcrete del muro se inicia 2 a 3 días después. El tiempo transcurrido entre la colocación del piso y la colocación del hormigón proyectado del muro no es crítico, siempre que la superficie de hormigón receptora en la base del muro esté preparada adecuadamente.
El proceso de preparación involucra lavar a presión el piso con una boquilla turbo de 28 MPa (4.000 psi, mínimo 3.000 psi [21 MPa]). Es recomendable lavar a presión en la tarde antes de la colocación del shotcrete para pre-saturar al hormigón. Este lavado a presión remueve los residuos sueltos y la lechada, además de saturar al hormigón como se describe en ACI 506-22 y 506.8-24.
El día de la colocación del shotcrete, la superficie del piso se empapa nuevamente mientras el equipo prepara el sitio para la aplicación. Justo antes de que comience la colocación del hormigón proyecado o shotcrete, se confirma que la superficie receptora esté limpia y saturada con una condición de superficie saturada y seca (SSD, en sus siglas en inglés). Durante la colocación del shotcrete para los muros, se utiliza una lanza de aire adelante de la boquilla para asegurar que el rebote y el exceso de pulverización se eliminen.
En este punto, se procede igual que en una piscina residencial normal, excepto que ahora se está trabajando sobre una superficie de hormigón en lugar de una rejilla de barras de refuerzo. El piso de hormigón terminado ofrece un área de trabajo más segura y cómoda comparada con tener que caminar sobre una rejilla abierta de barras de refuerzo, haciendo más fácil moverse y arrastrar mangueras durante todo el día. Además, esta superficie sólida proporciona un área conveniente para la recolección de rebotes y recortes, que luego se retiran fuera de la piscina.
Ocasionalmente, también se utiliza una bolsa de lavado de hormigón para recolectar el rebote y los recortes, permitiendo la eliminación eficiente de la piscina más tarde utilizando un manipulador telescópico o cargador compacto.
Habiendo completado exitosamente la construcción de los muros, ahora se tiene una estructura completa de hormigón para piscina residencial. Las metodologías de construcción específicas empleadas en este proyecto resultaron fundamentales para minimizar significativamente el potencial de imperfecciones estructurales y fallas, a la vez que contribuyeron sólo con un aumento marginal en el cronograma general del proyecto.
Las consideraciones financieras asociadas con la colocación in situ del piso están en gran medida confinadas al gasto de un segundo día de movilización del equipo de bombeo necesario y el equipo asociado. Sin embargo, es importante notar que, dependiendo del volumen total de hormigón que se requiera para el piso, estos costos incrementales pueden ser sustancialmente mitigados, sino completamente contrarrestados, por la rentabilidad inherente de utilizar hormigón vertido para el piso, donde la mezcla del hormigón puede tener un volumen reducido de cemento y utiliza materiales de agregado grueso más grandes.
