EL ENCOFRADO

I. INTRODUCCION:

El encofrado es uno de los materiales más importantes en la construcción, es un sistema formado por piezas acopladas o moldes temporales o permanentes destinados a dar forma al concreto, hormigón, tapial u otros materiales en su estado plástico o fresco.

Le da al hormigón la forma proyectada proveendo su estabilidad como hormigón fresco, asegurando la protección y la correcta colocación como armaduras. Entre otras funciones estan las de proteger al hormigón de golpes, de las temperaturas externas y de la perdida de agua.

Podemos agrupar los tipos de encofado: según el número de usos que seña utilizado, por el método y tiempo necesario para conseguir la forma final del continente, según el tipo de hormigón que va a contener (visto o para recubrir) y por los materiales de construcción del encofrado.

II. SISTEMAS DE ENCOFRADO

El encofrado puede ser perdido o recuperable; si se quiere volver a utilizar hay que prever, además de la técnica a emplear para desencofrarlo, los trabajos de limpieza, almacenaje ymantenimiento posteriores, mientras que si el encofrado no lo recuperamos lo perderemos embebido en el hormigón fraguado; en un caso aumentamos la mano de obra y en el otro crece el coste de reposición.

El encofrado como contención formal:

Para encofrar superficies continuas de forma repetitiva o de gran altura es más fácil con la utilización de plataformas que permitan su movimiento y recolocación para su posterior uso. De las grandes piezas, en el mercado también se encuentran sistemas autoportantes, deslizantes y trepadores (estos encofrados con módulos autónomos de 1 a 3 metros, se deslizan verticalmente existiendo dos tipologías según se realice su ejecución).El sistema utilizado para la construcción de viviendas aisladas se basa en la unión de diversos paneles estándar, con medidas entre los 20x100 hasta los 350x200 centímetros, permitiendo conseguir encofrados de dimensiones mayores mediante la posibilidad de la combinación vertical y horizontal de las mismas bandejas. Estas deben ser de formato pequeño para así manipularlas y fijarlas de forma rápida y manual. Existen sistemas basados en un gran número de piezas combinables (de 8 a 34 elementos) mientras otros disponen de piezas especiales para los cambios de ángulo en sus paramentos.

Tenemos los siguientes sistemas de encofrado:

• Sistema tradicional, cuando se elabora en obra utilizando piezas de ,madera aserrada y rolliza o contrachapado, es fácil de montar pero de lenta ejecución cuando las estructuras son grandes. Se usa principalmente en obras de poca o mediana importancia, donde los costes de mano de obra son menores que los del alquiler de encofrados modulares. Dada su flexibilidad para producir casi cualquier forma, se usan bastante en combinación con otros sistemas de encofrado.
• Encofrado modular o sistema normalizado, cuando esta conformado de módulos prefabricados, principalmente de metal o plástico. Su empleo permite rapidez, precisión y seguridad utilizando herrajes de ensamblaje y otras piezas auxiliares necesarias. Es muy útil en obras de gran volumen.
• Encofrado deslizante, es un sistema que se utiliza para construcciones de estructuras verticales u horizontales de sección constante o sensiblemente similares, permitiendo reutilizar el mismo encofrado a medida que el edificio crece en altura o extensión. Este encofrado también dispone espacio para andamios, maquinaria, etc.
• Encofrado perdido, se denomina al que no se recupera para posteriores usos, permaneciendo solidariamente unido al elemento estructural. Puede hacerse con piezas de material plástico, cartón o material cerámico, y queda por el exterior de la pieza a moldear, generalmente de hormigón.

II. MATERIALES DE ENCOFRADO:

El encofrado a manera de bandeja puede constituirse de diversos matriales, siendo el más utilizado la madera. Estas bandejas, compuestos por piezas macizas o laminadas de 12 a 35 milímetros de madera (normalmente de pino, haya o abedul) tratada al carbonilo-xilofeno o revestidas por planchas fenólicas, son ensambladas en cola de milano múltiple o con estanquillas, encoladas en ondas delgadas (de aproximadamente 12 x 3 milímetros), encerradas por un herraje de acero galvanizado de 1 milímetro de espesor, como mínimo, y enmarcadas con tubos de aluminio o acero galvanizado. Los tamaños de los tableros condicionarán las juntas de trabajo y su modulación.

La diferencia del encofrado según el tipo de hormigón no será muy notable: para un hormigón visto los paneles utilizados deberán ser lisos, impermeables, normalmente metálicos, ya que permiten un número de puestas mayor que los plafones de madera, y a veces se recubrirán de tejidos antiadherentes o líquidos desencofrantes, condiciones que no serán requeridas en el caso que el hormigón no sea el acabado final de obra.

Otros materiales utilizados que facilitan una rápida puesta en obra son el acero, el plástico y el cartón plastificado. Con este último se forman encofrados especialmente indicados para columnas y pilares redondos, cuadrados y rectangulares, disponibles en diámetros de 150 a 1500 mm con alturas variables entre los 3 y los 12 metros y con un grueso de 9 mm. El cartón es un excelente material que conserva un alto grado de humedad y por lo tanto lo convierte en muy adecuado para un buen encofrado.

IV. LOSA DE ENCOFRADO:

Los arquitectos romanos construyeron las primeras estructuras de hormigón en masa. Como el hormigón en masa no puede absorber grandes esfuerzos de tracción y torsión, estas primeras estructuras fueron arcos, bóvedas y cúpulas, que funcionan solamente a compresión. La estructura de hormigón más notable de esta etapa es la cúpula del Panteón de Roma. Los encofrados se hicieron con andamiajes y encofrados temporales con la forma de la futura estructura. Estos elementos auxiliares de construcción no sólo sirven para verter el hormigón, también han sido y son muy utilizadas en otros trabajos de albañilería. Para el hormigón, los romanos utilizaban yeso y cal como aglomerantes, además de un cemento natural obtenido de la piedra de Puzzoli, llamado puzolana, pero no es un mineral fácil de obtener en otros lugares, por lo que no se volvió a utilizar el hormigón como material de construcción, hasta la invención del cemento Portland; el hormigón armado no podía hacerse con los demás aglomerantes puesto que atacan el hierro de las armaduras, oxidándolo.

4.2 Losa de encofrado tradicional

Cuando surgen las primeras estructuras de losas de hormigón, para la construcción de estructuras temporales se emplearon técnicas que provenían de la albañilería y la carpintería. La técnica de encofrado de una losa tradicional consta de soportes de madera (troncos de árboles jóvenes), dispuestos en filas, de uno a dos metros de distancia, dependiendo del espesor de losa, que soportan los elementos del encofrado. Entre estos elementos, las sopandas, a modo de vigas se colocan aproximadamente cada treinta cm, junto con madera contrachapada superpuesta. Estas vigas de madera (sopandas) son por lo general de cinco a diez cm de ancho y unos quince de alto.

4.3 Losa de encofrado de metal

Similar al anterior, pero sustituyendo las vigas auxiliares (sopandas) por otras metálicas, de aluminio o acero. También los puntales suelen ser metálicos, y se pueden reutilizar.

4.4 Losa de encofrado modular

Son montados con módulos de madera, plástico, acero o aluminio.

4.5 Sistema prefabricado: Flying Form Systems

Este sistema de encofrado esta conformado por módulos, o cuadros, que pueden ser reutilizados en múltiples fases de un edificio. Las piezas se montan elevándolas mediante una grúa. Una vez en su posición los espacios entre los cuadros se rellenan. Varían en forma y tamaño, así como su material de construcción. El uso de estos sistemas pueden reducir considerablemente el tiempo y la mano de obra en la instalación de los trabajos de encofrado. Por sus ventajas son muy utilizados en grandes superficies y estructuras sencillas. Es común que arquitectos e ingenieros diseñen con uno de estos sistemas la construcción.

4.5.1 Estructura
El tablero se monta con rapidez, y las partes del revestimiento de de este sistema están ancladas entre sí de tal manera que puedan ser transportadas.

4.5.2 Apoyo
Todos los elementos de apoyo tienen que ser de altura regulable para permitir que el tablero se sitúe a altura correcta, y son desmontados después de fraguar el hormigón. Normalmente son de metal. Algunos sistemas combinan elementos de acero o aluminio.

4.5.3 Tamaño

El tamaño de estos tableros pueden variar de 8 m² a 150 m².

4.5.3.1 Montaje con grandes grúas

Este método consiste en el montaje de cuadros con una gran zona de encofrado que sólo pueden ser trasladados mediante grúa. Su anchura puede ser de 5 a 7 metros, pero el largo puede ser ilimitado, de manera que sea posible transportarlos ensamblados, en un sólo porte. La duración de montaje varía y puede tener más de treinta metros, dependiendo de la capacidad de la grúa. Después de fraguar el hormigón, las placas se separan y se trasladan junto al edificio. El lado que sobresale del encofrado se levanta mediante grúa y el resto del tablero se desplaza fuera del edificio. Está técnica es bastante común en los Estados Unidos y países de Asia Oriental. Las ventajas de esta técnica son la reducción de mano de obra, de tiempo y costes. Las desventajas de este método son la elevada capacidad de carga necesaria de las grúas de construcción, grúas auxiliares de alto costo, el tamaño de material y la poca flexibilidad.

4.5.3.2Montaje con grúas y elevadores normales

Mediante este método los cuadros tienen limites en tamaño y peso. El ancho mide entre 2 y 3 metros, y la longitud es de 4 a 7 metros, aunque el cuadro puede variar en forma y tamaño. La principal diferencia de este método es que los tableros se levantan con una grúa, pues el material se transporta hasta el edificio. Son por lo general transportados con ascensor o plataforma elevadora y solo con desplazamientos horizontales de carros, dependiendo de su tamaño y de la construcción. Los ajustes se pueden hacer por carros. Esta técnica goza de popularidad en los Estados Unidos, Europa y, en general, en países de alto costo de mano de obra. Las ventajas de este método en comparación con el encofrado con vigas o el modular es una nueva reducción de la mano de obra, de tiempo y costos. Los pequeños cuadros son generalmente más fáciles de adaptar en aquellos edificios geométricamente complicados (no rectangulares, o redondos), o para montarlos alrededor de columnas, en comparación con sus homólogos más grandes. Las desventajas de este sistema son los elevados costos de los materiales, el aumento del tiempo de la grúa y (si es levantado con una grúa normal).

V. USOS:

Habitualmente se han empleado encofrados de madera, que permiten una gran versatilidad en formas, pero actualmente se emplean mucho los metálicos, especialmente en piezas de formas geométricas sencillas, para encofrar pilares o muros completos. También se emplean encofrados de cartón, en pilares de planta circular.
Una variedad importante son los llamados encofrados perdidos, en los que el material que sirve de molde queda formando parte de la obra.

5.1 Muros y pilares:

El encofrado en muros y pilares se realiza con tableros modulares de varios anchos (25, 50, 75 y 90 cm), y con alturas de 0’6 a 3 m, dos angulares diferentes para las esquinas interiores y exteriores y unas barras que se utilizan como pasantes sobre el ancho del muro (protegidas por un tubo de PVC para poder recuperarlas). Dichas barras están tensadas por un tornillo de apriete conocido como mariposa.

El secreto estriba en el sistema de enganche entre los tableros mediante un elemento de cosido –la cuña o chaveta- (foto 5), y los suplementos que permiten la realización de rinconeras, esquinales... y así resolver la creación de muros escalonados, con cortes a voluntad (foto 1), el paso de tubos o el encofrado de suelos inclinados

Es importante puntualizar que desde el momento en que no hablamos de grandes encofrados ningún elemento puede pesar más de 50 Kg., deben ser manejables y ligeros.

5.2 Anclajes:

Los anclajes están formados por tornillos de avance, posicionadores de las "tuercas platillo" (cuando se dejan a fondo perdido) y el elemento donde se anclarán los módulos del hormigonado de la siguiente fase.
Para poder unir los dos paneles de encofrado son necesarios los latiguillos (foto 4), dywidags o gewis (foto 3), que pueden ser recuperables; tubos distanciadores de hormigón de fibra o escantillones de pantallas. Tendrán un diámetro entre los 15 y 25 milímetros y su número vendrá determinado por las cargas que aparecerán en el vertido del muro.
Si son protegidos con un acabado autolimpiador o introducidos dentro de tubos de PVC.

5.3 Muros circulares:

Encofrar muros circulares, sea con radio pequeño –entre 3 y 5 m- o con un radio mayor de 5 metros, es una tarea compleja: un problema es conseguir su nivelación vertical; también es difícil contrarrestar la presión del hormigón o prever la aparición de momentos creados por la misma forma alabeada, pudiendo provocar el vuelco imprevisto de todo o parte del conjunto, por lo que son necesarios tensores y puntales repartidos por el encofrado.

Aquí podemos observar un encofrado de muro circular-poligonal con paneles ligeros y cuñas de madera. Existen sistemas específicos para realizar muros perfectamente circulares a partir de 1’20m de radio, si se utilizan correas articuladas, y llegando al metro, si es con tensores. En el primer si el anillo es cerrado las tensiones de hormigonado se pueden absorber únicamente con las correas prescindiendo de anclajes pasantes en el muro, haciéndolo totalmente estanco al agua. Además este método proporciona un buen acabado final ya que se puede elegir tablero y diseñar la junta. En el segundo caso el reglaje con tensores permite trazados con radio variable. La unión entre paneles se hace con grapa autoalineante como en los sistemas modulares rectos. En ambos casos pueden venir premontados los módulos a obra o replantearse con una plantilla.

Para realizar pilares circulares existen encofrados para una sola puesta o recuperables. En el primer caso pueden ser de cartón impermeabilizado –kraft, aluminio y polietileno- que al ser más rígido que el anterior, consigue alturas mayores: hasta 12m para diámetros de 20cm. En cuanto a los recuperables, los encofrados están formados por medias cañas de acero y rigidizadores o lamas metálicas de sección cuadrada.

5.4 Losas y forjados:

Los proyectos de arquitectura rara vez son repetitivos en planta, ya que se tiende a soluciones individualizadas y particulares, por lo que se hace necesario un sistema de encofrado firme, seguro y polivalente.

Con un sistema arriostrado de pórticos y cruces de San Andrés, sin necesidad de tableros, pueden unirse las cubetas recuperables o perdidas, llegando a soportar sin problemas –teniendo en cuenta el peso global que esto supone- forjados de más de un metro de canto.

Sistemas de al menos siete elementos permiten encofrar losas a diferentes alturas con cimbrados (puntales de aluminio unidos entre sí con bastidores que trasmiten los esfuerzos horizontales originados por las cargas o por el traslado de la cimbra) de altura variable –desde 1’70 hasta 11m- y con distancias de puntales de 1’25 a 3m. Su premontaje se realiza en el suelo, manualmente, y se levanta con grúa. (fofo 20, 21 y 22)

Construir losas ligeras y delgadas ha sido el punto de partida de los forjados tipo steel-deck, en los que se sustituye el encofrado y la armadura del forjado por la disposición en la base de una plancha nervada metálica a modo de encofrado perdido. Se elimina el apuntalamiento y se dispone de superficies de trabajo de manera inmediata (foto 23, 24 y 25).
Para el encofrado de forjados –tanto reticulares como unidireccionales es habitual utilizar moldes recuperables de plástico de una pieza o divididos en dos unidades ensamblables. La altura de la cubeta es de 18 a 40 cm y permitirán la disposición de nervios de diversos diámetros, cada 65-80 cm aproximadamente.

El encofrado de losas y forjados se puede realizar con bandejas recuperables de tableros fenólicos sobre cimbras de aluminio o utilizando como elementos de entrevigado chapas metálicas o casetones de plástico sobre cimbra de acero. Todos estos sistemas cuentan con mecanismos para facilitar la labor de desencofrado permaneciendo únicamente los puntales.

Los encofrados perdidos usados para forjados se desarrollan con el uso de planchas metálicas, esto reduce el canto de la losa al colaborar la chapa como armadura de tracción; elimina apuntalamientos y proporciona superficies de trabajo inmediatas. El GRC (hormigón reforzado con fibra de vidrio) utilizado como base encofrante, además de resistencia y protección a las armaduras, posibilita un acabado idéntico al del resto de la construcción en hormigón "in situ".