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® METODO DE ENSAYO PARA DETERMINAR LA
VELOCIDAD DE PROPAGACION DE ONDAS DE
CONCRETO COVENIo 1681
Este ensayo consiste en medir el tiempo que tarda un
impulso ultrasónico en atravesar la masa de concreto
que se esta investigando en cierto modo se esta
midiendo el modulo de elasticidad del concreto el cualparcialmente se relaciona con la resistencia mecánica
del material
RESISTENCIA
Es la capacidad de soportar cargas y esfuerzos siendo
su mejorcomportamiento en compresión en
comparación con la tracción debido alas propiedades
adherentes de la pasta de cemento.
Depende principalmente de la concentración de la
pasta de cemento quese acostumbra expresar en
términos de la relación agua/cemento enpeso.
Un factor indirecto, pero no por eso menos
importante en la resistencia la
constituye el curado, ya que es el complemento del
proceso de
hidratación stn el cual no se llegan
a desarrollar completamente las
características resistentes del
concreto.
® Los concretos normales tienen una resistencia en
compresión de 100 a 400 Kg/cm2, pero
excepcionalmente,con el uso de polímeros(microsilice) entre otros, pueden obtenerse
resistencias que bordeen hasta 1500 Kg/cm2.
® En general casi todas las propiedades del concreto
endurecido están asociadas a la resistencia, en
muchos casos es en función de ella que se cuantifica o
se califica, siendo la mas importante la resistencia a la
compresión-
® La resistencia a la compresión se obtiene con lasiguiente formula:
f'c = P/A (Kg/cm2)
Donde: f'c : Resistencia a la compresión
P : Carga máxima soportada por el concreto A : Area
de contacto de la probeta de concreto con equipo
A = TT (D)2/4
Ejemplo: Se desea obtener la resistencia a la
compresión de una probeta de 15 cm de diámetro y la
carga máxima soportada ha sido de 40 000 Kg.
A = TT (15 cm)2/ 4 A = 176.715 cm2
f'c = 40 000 Kg/176.15 cm2
f' c = 223-82 Kg/cm2
yS
® Evolución de la Resistencia a compresión de un
Hormigón Portland normal
EXTENSIBILIDAD
Es la propiedad del concreto de deformarse sin
agrietarse. Se define en función de la deformación
unitaria máxima que puede asumir el concreto, sinque ocurran fisuraciones.
Dependen de la elasticidad y del denominado flujo
plástico, constituido por la deformación que tiene el
concreto bajo carga constante en el tiempo.
El flujo plástico tiene la particularidad de ser
parcialmente recuperable, estando relacionado
también con la contracción, pese a ser dos fenómenos
nominalmente Independientes.
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RELACIÓN AGUA - CEMENTO
La relación agua - cemento requerida por una mezcla
de concreto es en función de la resistencia, la
durabilidad y requisitos de acabado del mismo.
La relación agua - cemento de diseño, que es valor a
ser seleccionado de las tablas, se refiere a la cantidad
de agua que interviene en la mezcla, cuando el
agregado está en condición de saturado
superficialmente seco (S.S.S), es decir que no toma ni
aporta agua.
Está regulada por la relación de la cantidad de agua a
la cantidad de cemento en la unidad cúbica de la
mezcla.
La relación agua - cemento determina la porosidad de
la pasta de cemento endurecida en cualquiera de susetapas de hidratación.
RELACION GEL-ESPACIO
La resistencia con cualquier relación agua - cemento,
depende del grado de hidratación del cemento, de sus
propiedades físicas y químicas, de la temperatura a la
que ocurre la hidratación, del contenido de aire del
concreto, los cambios en la relación efectiva agua -
cemento y de la formación de fisuras.
Se ha determinado la relación entre el desarrollo de la
resistencia
y la relación gel - espacio como
la que existe entre el volumen de
La pasta de cemento hidratada
y la suma de los volúmenes de
cemento hidratado y de los poros
capilares.
GRADO DE HIDRATACION
El grado de hidratación del cemento en un cierto
lapso depende básicamente de las características
físicas y químicas del cemento, el grado de humedad,
la temperatura de curado y el tiempo transcurrido
desde la elaboración de la pasta o edad de la misma.
El grado de hidratación del cemento es de 45%
Determinar, cuál será el grado de hidratación del
cemento en una mezcla de concreto, cuya relación
agua/cemento de diseño fue 0.55 y cuya probeta
cilindrica ensayada a compresión a los 28 días arrojó
una resistencia de 240 Kg /cm2.
En una mezcla de concreto, determinar, cuál será el
grado de hidratación del cemento, si en dicha mezcla
de concreto se utilizo 340 Kg/ m3 de cemento y 170litros de agua. Si la resistencia a la compresión de la
probeta cilindrica ensayada a los 28 días arrojó una
resistencia de 275 Kg /cm2.
ADHERENCIA PASTA - AGREGADO
La resistencia ultima del concreto depende
sensiblemente de la adherencia entre la pasta y el
agregado. Sin embargo esta es una situación
cambiante con la edad, pues aunque tanto la
resistencia de la pasta como la adherencia progresan
con la hidratación del cemento, su evolución no
necesariamente es igual, y así, hay evidencia de que
en el concreto en edad temprana la resistencia por
adherencia suele ser menor que la resistencia de la
pasta en tanto que a edades avanzadas tiende a
ocurrir lo contrario.
Para mejorar la adherencia pasta y agregado se puede
modificar la forma, textura superficial, tamaño de los
agregados.
En concretos de resistencia menores a 200 Kg/cm2 la
resistencia de la pasta será el factor predominante,
mientras que en concretos de resistencia mayores a
500 Kg/cm2 puede ser por la resistencia de la pasta,
resistencia de la adherencia pasta - agregado o una
combinación de ambas.
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FACTORES QUE MODIFICAN LA RESISTENCIA DEL
CONCRETO
La resistencia del concreto está en función de cuatro
factores: Relación Agua - Cemento Relación Cemento
aaregado
Granulometna, perfil, textura superficial, resistencia ydureza del agregado.
Tamaño Máximo del agregado
Adicionalmente a estos factores pueden influir sobre
la resistencia final del concreto y por lo tanto deben
ser tomadas en cuenta en el diseño:
Cambio en el tipo, marca y tiempo de
almacenamiento del cemento y
materiales cementantes.
Características del agua en el caso de que no fuese
agua potable. Presencia de limo, arcilla, mica, carbón,
humus, maferia orgánica, sales químicas en el
agregado,por que disminuyen la resistencia.
Modificación en la granulometna del agregado.
Presencia de aire en la mezcla, la cual modifican la
relación poros - cemento, siendo mayor la resistenciadel concreto, cuanto menor es esta relación.
Cada 1% de aíre Incorporado disminuye hasta 5% de
resistencia.
El empleo de aditivos que pudieran modificar el
proceso de hidratación del cemento y por tanto la
resistencia del concreto.
El empleo de materiales puzolánícos, cenizas o
escorias de altos nomos finamente divididas, loscuales por si mismos pueden desarrollar propiedades
cementantes.
En el concreto endurecido se pueden realizar muchos
ensayos de tipo destructivo para evaluar la calidad y la
resistencia del concreto.
El grado de control en la calidad y uniformidad del
concreto, el cual ha de definir la resistencia promedio
con la cual se han de seleccionar las proporciones dela mezcla, está sujeta a las variaciones debidas a:
Variaciones en la calidad de los materiales.
Variaciones en el proceso de puesta en obra.
Variaciones en el control de calidad.
PROPIEDADES ELASTICAS DEL CONCRETO
ELASTICIDAD
La elasticidad es la propiedad que poseen los
materiales de volver parcial o totalmente a su estado
Inicial una vez que desaparece la carga aplicada sobre
estos. Si el elemento recupera completamente su
lonaítud Inicial, se dice que el material es
perfectamente elástico, de lo confiarlo se dice que es
parcialmente elástico.
MÓDULO DE ELASTICIDAD
Se conoce como módulo de elasticidad a la relación
deTesfuerzo y la deformación medida en el punto
donde la línea se aparta de la recta y comienza a ser
curva.
El módulo de elasticidad representa el factor de
proporcionalidad entre la tensión y el aiaraamiento,
como esta es adimensional se deduce que el módulode elasticidad tiene la misma dimensión que la
tensión, es decir (kg/cm2).
El concreto fundamentalmente está formado por dos
componentes: pasta y agregado, su comportamiento
individual en relación con su esfuerzo - deformación
de estos elementos es sensiblemente lineal.
La razón para que el concreto, compuesto de estos
dos materiales tenga como resultado una curva es
debida a la presencia de interfases entre la pasta y los
agregados y al desarrollo de microfísuraciones de
estas Interfases, por dlcna razón vanan los ángulos de
las interfases con los esfuerzos aplicados.
Se ha demostrado que el valor del módulo de
elasticidad del concreto depende de la edad de este
aumentando con el tiempo.
En el diseño estructural se supone un módulo de
elasticidad constante en función de la resistencia a lacompresión del concreto.
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FACTORES QUE MODIFICAN EL MÓDULO DE
ELASTICIDAD
I
• Resistencia a la compresión (fe). • Naturaleza
petrográfica de los agregados (características físicas
de los agregados).
• Forma y tiempo de curado del concreto.
FORMAS DE DETERMINACIÓN
Se deberá tener algunas consideraciones como que el
ensayo deberá ser de corta duración para evitar
escurrimfento plástico.
SI a un material con características Isotróplcas, es
decir con propiedades iguales en todas las
direcciones, lo sometemos a esfuerzos axiales, las
deformaciones que aparecen longitudinalmente
vendrán acompañadas con deformaciones laterales
proporcionales.
Esta relación de deformaciones es la que conocemos
como razón de Poisson, debido al Físico francés deeste nombre quien halló un valor analítico de m * 0.25
(0.20 a 0.25)
E = (p + 1)*2*G
Donde:
E= Módulo elástico en compresión o tracción.
G= Módulo de elasticidad en corte.
\¡ = Relación o Razón de Poisson.
FACTORES QUE MODIFICAN EL MÓDULO DE
ELASTICIDAD
• Resistencia a la compresión (f’c).
• Naturaleza petrográfica de los agregados
(características físicas de los agregados).
• Forma y tiempo de curado del concreto.
FORMAS DE DETERMINACIÓN
Se deberá tener algunas consideraciones como que el
ensayo deberá ser de corta duración para evitar
escurrimiento plástico.
El concreto cambia en pocas cantidades de volumenaurante y después del período de su endurecimiento.
Interesa conocer la naturaleza de estos cambios. A
menudo se puede evitar los esfuerzos elevados y el
agrietamiento, o disminuir al mínimo, controlando la
variable que afectan los cambios de volumen.
Si el concreto tuviera la libertad para deformarse, los
cambios de volumen normales serian de poca
importancia, pero como al concreto usualmente lo
sujetan cimentaciones, sub rasantes, acero derefuerzo o miembros de conexión, pueden
desarrollarse en él esfuerzos Importantes.
En el concreto, los cambios de volumen los producen
las variaciones de temperatura y humedad, y los
esfuerzos sostenidos. Muchos factores afectan la
magnitud de los cambios de volumen por lo que se
dispone de datos seguros, de los factores más
importantes.
FENOMENOS CAUSANTES DE LOS CAMBIOS
VOLUMÉTRICOS
Los principales fenómenos que condicionan los
cambios volumétricos del concreto están relacionados
básicamente con el comportamiento de la pasta de
cemento y su interacción con los otros elementos
involucrados, como entorno, tales como
características ambientales de humedad,
temperatura, estructuras, las peculiaridades deldiseño estructural y los procesos constructivos.
Estos fenómenos se pueden sintetizar en los
siguientes rubros:
I. Contracción o Retracción.
II. Flujo o Fluencia.
III. Efectos Térmicos.
IV. Agresividad Química Interna y Externa.
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Ci una de la» cauiai más frecuentes de cambios
volumétricos y a la qu# se asocia mucha* veces de
manera Injustificada problemas de flsuraslón que son
debidos a otras ratones que veremos más adelante.
Llamada con frecuencia contracción o retracción de
fragua o de fraguado, no es la calificación más
correcta, ya que esta denominación sólo abarca unaparte del fenómeno que tiene hasta tres
manifestaciones:
A) . Contracción Intrínseca
B) . Contracción por secado
C) . Contracción por carbonataclón
A) Contracción Intrínseca o espontánea
Es la que constituye la verdadera contracción de
fraguado producto del proceso químico de hidratación
del cemento y su propiedad Inherente de disminuir de
volumen en este estado.
El mecanismo de este proceso es físico-químico, en
que al mezclarse el cemento con el agua y obtenerse
el gel del cemento, se Inicia el proceso de hidratación
así como la formación de los poros del gel y poros
capilares.
El Intercambio del agua contenida en los poros del gel
y los poros capilares con el cemento aún no hidratado,
es el responsable del cambio dei volumen total de la
pasta. Esta retracción es Irreversible y no depende de
tos cambios de humedad posteriores al proceso de
hidratación y endurecimiento.
B) Confracción por Secado
Este fenómeno se produce por la perdida de humedad
de la pasta debido a la acción de agentes externos
como son la temperatura, viento, humedad relativa,
etc., que propician la evaporación del agua y el
secado.
El mecanismo es físico, causado por la pérdida
primero del agua contenida en los poros capilares
cuyo efecto es despreciable en términos prácticos y
luego por la evaporación del agua de absorción
contenida en los poros del gel; es esta agua de
absorción de los poros del gel y su evaporación, la
responsable del fenómeno de la contracción por
secado.
El efecto no es irreversible, pues el reponer el agua de
absorción trae como resultado una expansión, y la
recuperación parcial de la contracción.
C) . Contracción por carbonataclón
Es el incremento de deformación unitaria en el
concreto en función del tiempo, bajo una carga
constante y permanente.
Es una característica inherente a la pasta del cemento
endurecido y al igual que en el caso de la contracción,
su efecto en el concreto depende de la interrelación
con los demás componentes.
Hay varias teorías sobre el flujo, pero no existe unaexplicación completa del fenómeno, sin embargo
todas coinciden en relacionarlo con un reacomodo
interno de las partículas de la pasta.
También se le denomina flujo plástico pues para una
cierta condición constante de carga y un tiempo de
aplicación determinado, se produce una deformación
no recuperable o plástica.
Además del cambio volumétrico que se produce en el
concreto, el efecto más importante del flujo, reside en
que ocasiona la relajación o reducción gradual de los
esfuerzos de compresión, lo cual resulta de singular
importancia en el caso del concreto preesforzado.
CAMBIOS TÉRMICOS
Las variaciones de temperatura en el concreto
producen cambios volumétricos que inducenesfuerzos adicionales.
Cuando estos esfuerzos superan la resistencia en
tracción del concreto se produce la fisuración.
Estos cambios térmicos pueden deberse al calor de
hidratación del cemento y/o las condiciones
ambientales.
C) Retracción térmica
El hormigón puede experimentar variaciones de
volumen causadas por la temperatura, las cuales
pueden provenir tanto externamente de la
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temperatura ambiente como internamente de la
generada durante el fraguado y endurecimiento de la
pasta de cemento.
Como consecuencia de lo expresado, los principales
factores que condicionarán la magnitud de la
retracción térmica son los siguientes:
- Variaciones derivadas de causas externas:
• Magnitud y velocidad de ¡as variaciones de
temperatura ambiental.
<•) Variaciones por causas internas:
® Características del cemento ® Contenido de C3A <s>
Finura de molienda
® Temperatura en el momento de su incorporación en
el hormigón
IV. Agresividad Química Interna y Externa
Agresión Química Interna.
La agresión química Interna está constituida por
reacciones de los constituyentes del concreto con la
pasta de cemento, generándose compuestos que
cambian de volumen y se expanden destruyéndolo.
Principalmente se produce porque el concreto
contiene agregados contaminados con cloruros y/o
sulfatas, o son reactivos con los álcalis del cemento,
produciendo en ambos casos compuestos expansivos.
Una vez que se han empleado dichos agregados^ y se
produce la reacción que por lo general tarda varios
años en manifestarse, no existe manera de
contrarrestar de su efecto salvo la reparación yreposición del
La agresión química externa esta constituida por el
flujo de sales en solución (fundamentalmente
sulfatas), hacia el concreto, formando sulfoaluminatos
que tienen la propiedad de aumentar de volumen.
Existen maneras de combatir este efecto, sobre todo
empleando cementos con bajo contenido de
alumínalo tricálcico como los tipos II y V y los
cementos puzolánicos.
Agresión Electroquímica.
El último tipo de agresión es electroquímica, causada
por la corrosión del acero en el concreto reforzado.
Cuando se da la condición de un agente oxidante,
humedad y el flujo de electrones en el metal, se
produce la formación de óxidos e hidróxidos de hierro
de volumen mayor al de los elementos originales,
causando expansiones que destruyen el concreto.
La presencia de cloruros tanto por flujo externo hacia
el concreto, como en los agregados o aditivos,
propicia las condiciones necesarias para la corrosión,
cuya velocidad e intensidad dependerán de las
cantidades de cloruros, humedad y la conductividad
eléctrica en cada caso particular.
PASOS PREVIOS AL DISEÑO DE MEZCLA
CONSIDERACIONES BASICAS EN EL DISEÑO DE
MEZCLA Economía
El costo del concreto es la suma del costo de los
materiales, de la mano de obra empleada y el
equipamiento. Sin embargo excepto para algunos
concretos especiales, el costo de la mano de obra y el
equipamiento son muy independientes del tipo y
calidad del concreto producido. Por lo tanto los costos
de los materiales son los más importantes y los que se
deben tomar en cuenta para comparar mezclas
diferentes. Debido a que el cemento es más costoso
que los agregados, es claro que minimizar el
contenido del cemento en el concreto es el factor más
importante para reducir el costo del concreto.
En general, esto puede ser echo del siguiente modo:
- Utilizando el menor slump que permita una
adecuada colocación.mayor tamaño máximo del
agregado(respetando las nutaciones indicadas en el
capítulo anterior).
Utilizando una relación óptima del agregado grueso al
agregado fino.
Y cuando sea necesario utilizando un aditivo
conveniente.
• Es necesario además señalar que en adición al costo,
hay otros beneficios relacionados con un bajo
contenido de cemento. En general, las contracciones
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serán reducidas y habrá menor calor de hidratación.
Por otra parte un muy bajo contenido de cemento,
disminuirá la resistencia temprana del concreto y la
uniformidad del concreto será una consideración
crítica.
® La economía de un diseño de mezcla en particular
también debería tener en cuenta el grado de controlde calidad que se espera en obra. Como discutiremos
en capítulos posteriores, debido a la variabilidad
inherente del concreto, la resistencia promedio del
concreto producido debe ser más alta que la
resistencia a compresión mínima especificada. Al
menos en pequeñas obras, podría ser más barato
"sobrediseñar" el concreto que ¡mplementar el
extenso control de calidad que requeriría un concretó
con una mejor relación costo - eficiencia.
® Trabajabilidad
® Claramente un concreto apropiadamente diseñado
debe permitir ser colocado y compactado
apropiadamente con el equipamiento disponible. El
acabado que permite el concreto debe ser el
requerido y la segregación y sangrado deben ser
minimizados. Como regla general el concreto debe ser
suministrado con la trabajabilidad mínima que
permita una adecuada colocación. La cantidad deagua requerida por trabajabilidad dependerá
principalmente de las características de los agregados
en lugar de las características del cemento.
® Cuando la trabajabilidad debe ser mejorada, el
rediseño de la mezcla debe consistir en incrementar la
cantidad de mortero en lugar de incrementar
simplemente el agua y los finos (cemento). Debido a
esto es esencial una cooperación entre el diseñador y
el constructor para asegurar una buena mezcla deconcreto. En algunos casos una menos mezcla
económica podría ser la mejor solución. Y se deben
prestar oídos sordos al frecuente pedido, en obra, de
“más aguaH.
® Resistencia y durabilidad
® En general las especificaciones del concreto
requerirán una resistencia mínima a compresión.Estas especificaciones también podrían imponer
limitaciones en la máxima relación agua/cemento
(a/c) y el contenido mínimo de cemento. Es
importante asegurar que estos requisitos no sean
mutuamente incompatibles.
® Como veremos en otros capítulos, no
necesariamente la resistencia a compresión a 28 días
será la más importante, debido a esto la resistencia a
otras edades podría controlar el diseño.
® Las especificaciones también podrían requerir que el
concreto cumpla ciertos requisitos de durabilidad,
tales como resistencia al congelamiento y deshielo ó
ataque químico. Estas consideraciones podríán-
establecer limitaciones adicionales en la relación agua
cemento (a/c)/ el contenido de cemento y en adición
podría requérir el uso de aditivos.
® Entonces, el proceso de diseño de mezcla, envuelve
cumplir con todos los requisitos antes vistos.
Asimismo debido a que no todos los requerimientos
pueden ser optimizados simultáneamente, es
necesario compensar unos con otros; (por ejemplo
puede ser mejor emplear una dosificación que para
determinada cantidad de cemento no tiene la mayor
resistencia a compresión pero que tiene una mayor
trabajabilidad).
® Finalmente debe ser recordado que incluso la
mezcla perfecta no producirá un concreto apropiado
si no se lleva a cabo procedimientos apropiados de
colocación, acabado y curado.
- Análisis granulométrico de los agregados
- Peso unitario compactado de lo agregados (fino y
grueso)
- Peso específico de los agregados (fino y grueso)
- Contenido de humedad y porcentaje de absorción de
los agregados (fino y grueso)
- Perfil y textura de los agregados
- Tipo y marca del cemento
- Peso específico del cemento
- Relaciones entre resistencia y la relación
agua/cemento, para combinaciones posibles decemento y agregados.
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FACTORES A TENER EN CUENTA EN EL DISEÑO DE
MEZCLAS
El diseño de las mezclas de hormigón deben incluir la
consideración de los siguientes factores:
1. Capacidad para trabajar el hormigón. El hormigón
debe ser capaz de fluir o ser compactado con la forma
del recipiente en que se vierta.
2. Resistencia y durabilidad, adecuadas a la aplicación
específica.
3. Economía de producción, ya que en muchas de sus
aplicaciones el coste es un factor muy importante, de
ahí el que deba ser considerado.
VOLUMEN ABSOLUTO
Volumen total de partículas de un material,
excluyendo todos sus poros, formando un bloque
sólido.
Cemento Agua Aire Agr. fino Agregado grueso
15% 18% 8% 28%
31%
Hormigón con aire incluido
7% 14% 4% 24%
51%
IHHEW
15% 21% 3% 30%
31%
Hormigón sin aire incluido
7% 16% 25 ic%
51%
VOLUMEN ABSOLUTO
Estimación del Contenido de Agregado Grueso.
Los agregados esencialmente similares engranulometría y en tamaño máximo producen un
concreto de trabajabilidad satisfactoria cuando se
emplea un volumen determinado de agregado grueso
y seco, compactado con varilla, por volumen unitario
de concreto.
Se puede observar que, para obtener una
trabajabilidad similar, el volumen de agregado grueso
para un volumen unitario de concreto solo depende
de su tamaño máximo y del módulo de finura del
agregado fino.
Las diferencias en la cantidad de mortero necesario
para obtener la trabajabilidad con agregados
distintos, debidas a la forma y granulometría de las
partículas, quedan automáticamente compensadas
con las diferencias en el contenido de vacíos en el
agregado seco y compactado con varilla.
volumen del agregado, seco y compactado convarilla, por metro cúbico de concreto. E*te volumen
convierto al peso seco del agregado grueso requerido
por metro cúbico de concreto multiplicándolo por el
peso volumétrico dol agregado grueso, seco y
compactado
Para obtener un concreto más manejable, como el
que se requiere en algunas ocasiones cuando se usa
bomba para la colocación o cuando se coloca el
concreto en zonas congestionadas con el contenidoestimado de agregado grueso.
Sin embargo, se debe tener cuidado en asegurar que
el revenimiento resultante, la relación agua/cemento
y las propiedades de resistencia del concreto sean
compatibles con las recomendaciones proporcionadas
en las secciones anteriores, y que satisfagan los
requerimientos aplícablés de las especificaciones del
proyecto
Estimación del Contenido de Agregado Fino.
Su cantidad se determina por medio de las
diferencias. Se puede emplear cualquiera de estos dos
procedimientos:
a) El método “Por Peso”.
b) El método de “Volumen Absoluto”.
El Método “Por Peso” . Sí el peso del volumen unitariode concreto se presupone o puede estimarse por
experiencia, el peso requerido de agregado fino es
simplemente la diferencia entre el peso del concreto
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fresco y el peso total de ingredientes. Por lo general,
en base a experiencias anteriores con los materiales,
se conoce el Peso Unitario del concreto con una
precisión razonable. Aunque el peso estimado por
metro cúbico de concreto sea aproximo, las
proporciones de !a mezcla serán lo: suficientemente
exactas para permitir ajustes fáciles basados en la
mezcla de prueba, como se mostrara en los ejemplos.
El Método de “Volumen Absoluto” . Un procedimiento
más exacto para calcular la cantidad requerida de
agregado tino se basa en el uso de los volúmenes de
los ingredientes. En este caso, el volumen total de los
ingredientes conocidos -aguo, aire, cemento y
agregado grueso- se resta del volumen unitario de
concreto para obtener el volumen requerido deagregado fino. El volumen que cualquier ingrediente
ocupa en el concreto es igual a su peso dividido entre
el peso especifico de ese material (siendo este último
el producto del peso unitario del agua y la densidad
del material). El peso especifico del agregado. El peso
especifico del agregado utilizado en los cálculos debe
ser compatible con la condición de humedad supuesta
en los pesos básicos del agregado por mezcla, es
decir, de la masa seca si se establecen los pesos del
agregado de acuerdo a la base seca y del pesoespecifico a granel SSS si los pesos sé establecen con
agregados saturados y superficialmente secos.
PESO VOLUMETRICO
Peso volumétrico es la relación que existe entre el
peso de
un material y su volumen. Se determina cierta
formula.
P.V. = Wm / V = peso del material / volumen del
recipiente
Dónde:
P.V. = Es el peso volumétrico (Kg/m3)
Wm = Peso de una muestra de material
en estado seco (Kg)
V = Volumen que ocupa el material
(m3)
El agua libre es aquella que se encuentra en los
agregados la cual debe determinarse para tenerla en
cuenta en el diseño de mezcla.
Esta está en función al contenido de humedad y
porcentaje de absorción de los agregados.
Hay que tener en cuenta que existen agregados que
aportan agua y otros que quitan agua.
Agua total es aquella agua que incluye el agua de
diseño y el agua libre presente en los agregados.
Esta agua debe calcularse para definir la relación agua
cemento final de diseño.
EL GRADO DE CONTROL COMO FACTOR DE SELECCIÓN
DE LA RESISTENCIA PROMEDIO
La resistencia en compresión del concreto (f 'c) es el
parámetro de referencia más difundido tanto a nivel
de diseño estructural como en tecnología del concreto
para evidenciar las características resistentes y la
calidad del concreto.
Un concepto fundamental que hay que tener muy en
claro es que los métodos de diseño estructural en
concreto son probabilísticos, es decir se basan enconsideraciones estadísticas que asumen una cierta
probabilidad de que los valores de f"c se obtengan en
obra dentro de cierto rango.
Existen muchas veces conceptos errados de lo que es
el f’cp, por cuanto no es igual un concreto diseñado y
preparado en laboratorio con un concreto preparado
y evaluado en obra.
Las mézclas de concreto deben diseñarse para una
resistencia promedio cuyo valor es siempre superior al
de la resistencia de diseño especificada por el
ingeniero proyectista.
La diferencia entre ambas resistencias esta dada y se
determina en función del grado de control de la
uniformidad y de la calidad del concreto realizado por
el contratista y la inspección.
Se considera que el grado de rigidez en el control de
las operaciones del proceso de puesta en obra del
concreto es función de:
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El ahorro obtenido en los costos de producción
comparado con el gasto de las operaciones de control
de calidad.
Las características, importancia y magnitud de la obra.
Las propiedades requeridas por el concreto tanto en
el estado fresco como endurecido. En este aspecto
debe recordarse que la resistencia en compresión del
concreto no siempre es el único ni el mas importante
de los factores considerados, pudiendo ser la
durabilidad u otras propiedades ser mas importantes
en función de las características, uso o ubicación de la
obra.
Los materiales empleados y el proceso de puesta en
obradel concreto.
Los requisitos de los planos y especificaciones deobra, así como las limitaciones de las normas.
LA RESISTENCIA PROMEDIO
La resistencia a la compresión promedio requerida , la
cual ha de emplearse como base para la selección de
las proporciones de la mezcla de concreto deberá ser
el mayor de los valores obtenidos a partir de la
solución de las ecuaciones (1) y (2) en las que se
empleará según el caso, la desviación estándar.
f c p s f c + 1.34 s (1)
fwc p = f'c + 2,33 s - 35 .. (2)
La ecuación (1) da una probabilidad de 1 en 100 de
que el promedio de tres resultados de ensayos esté
por debajo de la resistencia de diseño especificada .
La ecuación (2) da una probabilidad similar, de que losresultados individuales de ensayos estén 35 Kg/cm2
por debajo de la resistencia de diseño especificada.
Ambas ecuaciones asumen que la desviación estándar
empleada corresponde a un número muy grande de
resultados de ensayos. Por ello es deseable el empleo
de una desviación estándar calculada a partir de un
registro de resultados de 100 o mas ensayos. Cuando
no sea posible se debe usar un valor no menor 30
resultados , lo que dará una probabilidad de falla algomayor de 1 en 100.
Igualmente la resistencia promedio puede obtenerse
directamente a partir de la tabla 7.4.1, entrando a la
misma con el valor de la desviación estándar y la
resistencia de diseño especificada.
TAMA 7.4.1 RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN
PROMEDIO
ZS M ~3% 41 4f M
® Cuando no se cuente con registro de resultados de
ensayos que posibilite el calculo de la desviación
estandar , la resistencia promedio requerida deberá
ser determinada empleando los valores de la siguiente
tabla:
RESISTENCIA A LA COMPRESION PROMEDIO
f' c
f'cp
Menos de 210 Kg/cm2
f'c + 70 Kg/cm2
210 Kg/cm2 a 350 Kg/cm2
f 'c + 84 Kg/cm2
Sobre los 350 Kg/cm2
f 'c + 98 Kg/cm2
El comité europeo del Concreto ha desarrollado,
igualmente una ecuación general para la
determinación de la resistencia promedio, basada enel coeficiente de variación “v” y en un coeficiente “t”,
el cual es función del numero de resultados máximo
que se espera sea inferior a la resistencia de diseño
especificada así como el número de muestras
empleadas para calcular el coeficiente de variación.
La ecuación (3) es la propuesta por el comité Europeo
del Concreto:
f 'cp
f 'c
1 - tv
La tabla 7.4.4 da los valores del coeficiente de t •
Coeficiente es función del número de resultados
inferiores a f c y del número de muestras enrióte* as
cálculo del coeficiente de variación.
Coeficiente de variación expresado como fracción
decimal.
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SI una compañía constructora tiene un registro de sus
resultados de obra durante los últimos 12 meses y
basado en por lo menos 30 resultados de ensayos
consecutivos de resistencia en compresión, o en dos
grupos de resultados de ensayos que totalicen por lo
menos 30, deberá calcularse la desviación estándar deestos resultados.
Estos deberán:
a) Representar materiales, procedimientos de control
de calidad y condiciones de trabajo similares a
aquellas que se esperan en la obra que se va a iniciar.
b) Representar a concretos preparados para alcanzar
una resistencia en compresión de diseño especificada
del orden de la del trabajo a sr iniciado.
c) Consistir de por lo menos 30 resultados de ensayos
consecutivos, o dos grupos de ensayos consecutivos
que totalicen por lo menos 30 ensayos.
Para las condiciOones indicadas la desviación estándar
se calculará a partir de la siguiente formula:
(XI - X)2 + ( Xn - X )2
S = V —
n -1
Donde:
S: Desviación estándar n : Número de ensayos de
la serie XI, X2, Xn : Resultados de resistencia de
muestras de ensayos individuales.
X : Promedio de todos los ensayos individuales de
una
serie.
<S> Si se utiliza dos grupos de registros de resultados
de muestras de ensayo para totalizar por Ho menos
30 , la desviación estándar será el promedio
estadístico de los valores calculados para cada grupo,
y se utilizará la siguiente ecuación:
®
( ni - 1 ) ( SI y + ( n2 - 1 ) ( S2 Y
s - y --T
ni + n2 - 2
En donde:
S : Promedio estadístico de las desviaciones estándar
cuando se utiliza dos registros de ensayos para
calcular la desviación estandar en Kg/cm2.
SI, S2 : Desviación estándar calculado para los grupos
1 y 2 respectivamente en Kg/cm2.
m, n2 : Número de ensayos en cada grupo
respectivamente.
Si la compañía constructora no cuenta con un registro
estadístico de muestras, que cumplan con los
requisitos indicados anteriormente , pero si tienen un
registro de resultados de ensayos basados en 15 a 29
pruebas consecutivas se deberá calcular la desviación
estándar de estas y luego multiplicarse por el factor
de corrección correspondiente indicado en la
siguiente tabla:
Se desea conocer cual será la desviación estandar y la
resistencia en compresión promedio, para un f 'c
especificada de 220 Kg/cm2.
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CONCRETOS ESPECIALES
® Son aquellos concretos cuyas características
principales no son 'as del concreto ordinariamente
concebido, ya sea por algún tipo especial de insumos,o por la tecnología de aplicación y/o producción.
® Muchos de los concretos especiales no contienen
cemento Pórtland.
con aire incluido C. arquitectónico C. colado
centrifugado C. coloreado
C. con densidad controlada C. ciclópeo C. con epóxicos
C. con agregados expuestos Ferrocemento C.
reforzado con fibras C. fluido
C. con cenizas volantes C. tipo grounting C. pesado
C. con alta resistencia temprana C. aislante
C. con látex modificado C. con baja densidad C.
masivo
C. liviano con resistencia
moderada
C. sin slump
C. modificado con polímeros
C. poroso
C. puzolánico
C. precolado
C. con graduaciones
discontinuas
C. perforable
C. pretensado
C. rolado compactado
C. protegido
Shotcrete
C. microsílica
Suelo cemento
C. liviano-estructural
C. con súper plastificante
C. terrazo
C. blanco
C. con cero slump
C. compensado en la
concentración de fragua
Concretos con cenizas volantes
CONCRETO CON CENIZAS VOLANTES
El uso de ceniza volante (mejor conocido como “fly
ash”) en el concreto, añade beneficios que mejoran su
desempeño durante el tiempo de servicio del mismo.
Una de las ventajas más importantes que posee una
mezcla de concreto con ceniza volante es la baja
permeabilidad.
El muy conocido parámetro de resistencia a la
penetración del ión cloruro, comúnmente llamado
“permeabilidad", especificado en la provisión especial
número 934 de la ACT, es clave para garantizar la
durabilidad de los puentes, carreteras y demás
estructuras de nuestro país.
La permeabilidad del concreto según el ASTM C 1202
se mide con una máquina que registra la corrienteeléctrica inducida a través de una muestra de
concreto, y el valor es expresado con la unidad de
carga eléctrica “culombio”. Este estándar de prueba
considera cualquier valor sobre los 4,000 culombios
como una alta permeabilidad a los iones de cloruro
De igual forma establece que cualquier valor bajo los
2,000 culombios es considerado como bajapermeabilidad. Dependiendo del contenido de ceniza
volante en el concreto los valores de permeabilidad
pueden llegar tan bajo como 250 culombios.
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AUMENTANDO LA DURABILIDAD DEL CONCRETO EN
PUERTO RICO
Contrario a lo que se ha practicado por mucho
tiempo, una baja relación agua/cemento en la mezcla
de concreto no necesariamente es la mejor medida
para aumentar la durabilidad del mismo.
Factores como, una baja permeabilidad, la fácil
consolidación del concreto y excelente resistencia a
los ataques de sales son más importantes que una
baja relación de agua cemento. Ejemplo de esto son
resultados de concretos con ceniza volante y relación
agua/cemento igual a 0.48 donde la prueba de
permeabilidad en los mismos ha sido 746 culombios
versus concretos con ceniza y relación agua/cemento
igual a 0.33 donde la permeabilidad ha resultado en
un valor de 1,153 culombios. En concretosconvencionales, sin ceniza volante, los valores de
permeabilidad sobrepasan los 4,000 culombios aún
con relación de agua/cemento igual a 0.30.
® De la misma manera el parámetro de resistencia en
compresión (f’c) no guarda relación con la
permeabilidad del concreto. Tomemos como ejemplo
el mismo concreto del caso anterior con valor de
permeabilidad de 1,153 culombios, la resistencia en
compresión resultó en 7,628 Ibs/in2 versus el
concreto con 746 culombios donde la resistencia en
compresión resultó en 3,400 Ibs/in2.
® Actualmente se está preparando concretos de muy
baja permeabilidad y alta resistencia que cumplen con
los parámetros de la provisión especial 934 de la ACT.
® En términos de resistencia a sales de sulfato, se ha
demostrado que el concreto con ceniza volante tiene
una gran ventaja sobre el concreto convencional sin
ceniza. La ceniza volante que provee esta resistencia a
las sales de sulfato es la ceniza clase F. Para medir el
efecto de las sales de sulfato en el concreto, se
procede a medir el cambio de volumen que ocurre en
vigas pequeñas manufacturadas con el mortero del
concreto a someterse a prueba según lo establece el
estándar ASTM C1012. Las vigas son sumergidas enuna solución de sulfato de sodio para luego medir su
longitud semanalmente durante un año o en el
intervalo de tiempo especificado.
® Cambios positivos en la longitud de las vigas reflejan
la expansión que ocurre en el mortero debido a la sal
de sulfato reaccionando con compuestos en la pasta
de cemento, resultando en productos de volumen
mayor al inicial. Para concretos sin ceniza volante se
ha medido un 2.0% de expansión en las vigas de
mortero al cabo de un año de haberse sometido a
sulfatos. Evidencia de esta alta expansión lo son lasgrietas visibles junto con deformaciones que han
surgido en tales vigas.
® En cambio el mismo concreto con 25% de ceniza
reemplazando un mismo porcentaje de cemento, la
expansión ha resultado en 0.05% o sea 40 veces
menor para un mismo periodo de tiempo.
® Como resultado de las pruebas anteriores podemos
llegar a la conclusión que debido a la alta expansión
ocasionada por las sales de sulfato, el concreto
convencional sin ceniza es muy susceptible a
quebrantarse mediante grietas y desprendimientos.
Por otro lado, un concreto bien proporcionado
utilizando ceniza volante, es muy resistente al ataque
agresivo de estas sales resultando en un concreto
mucho más duradero. Si aspiramos a continuar
mejorando el desempeño del concreto, es preciso queentendamos los factores que afectan su tiempo de
servicio.
® Debe considerarse toda buena práctica de
construcción en concreto, desde la selección de los
componentes y sus proporciones, hasta el bombeo,
colocación, terminación y curado del mismo. De ésta
forma podemos garantizar un concreto que cumpla
con lo requerido para el propósito que fue diseñado, y
a la vez resulte en un menor costo de mantenimiento,reparaciones y hasta demolición y reconstrucción con
el pasar de los añós.
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CONCRETO LIGERO
El concreto ligero tiene características propias; por un
medio espumoso adicionado a la mezcla se ha hecho
más ligero que el concreto convencional de cemento,
arena y grava, que por tanto tiempo ha sido el
material empleado en las construcciones.
Esto, sin embargo, es más bien una descripción
cualitativa en vez de una definición. Asimismo, se ha
sugerido definirlo como un concreto hecho con base
en agregados de peso ligero, lo cual se presta a dudas
ya que en todos lados se conoce por agregado de
peso ligero aquel que produce un peso ligero. En todo
caso, existen algunos concretos ligeros que ni siquiera
contienen agregados
© En vista de la dificultad para definirlo, el concreto
ligero fte conocido durante muchos años como un
concreto cuya densidad superficialmente seca no es
mayor a l,800kg/m3.
® Por otra parte, con la aplicación en miembros
estructurales de concreto reforzado con agregados de
peso ligero, la densidad límite tuvo que ser revisada,
ya que algunas muestras de concreto hechas para
este propósito a menudo daban concretos dedensidad (superficialmente secos) de 1,840 kg/m3, o
mayores. Esto, sin embargo, es aún concreto ligero
dado que resulta todavía bastante más ligero que el
concreto común, que usualmente pesa entre los 2,400
y 2,500kg/m3.
® La sustitución, total o parcial, de los áridos utilizados
para la fabricación de un hormigón tradicional, por
áridos ligeros (naturales o industriales) da lugar a
hormigones de menor densidad denominadosHormigones Ligeros. Permiten paliar los grandes
inconvenientes que presentan los hormigonas
tradicionales: elevada densidad (2.300 - 2.500 kg/m3)
y deficiente aislamiento térmico.
Ligereza
® uniformidad
® poder aislante
Dependiendo de la disminución del peso propio
solicitado es posible, además, garantizar resistencias a
compresión comprendidas entre 15 y 35 N/m2 lo que
permite su utilización en cualquier elemento
estructural.
® Los hormigones ligeros estructurales permiten
disminuciones entre un 30 - 50% del peso propio de
un hormigón convencional
® Buen comportamiento acústico La propagación de
las ondas de baja frecuencia, derivadas de vibraciones
producidas por impactos, no sufre atenuación por la
cantidad de masa interpuesta sino por la interposición
de materiales que absorban la vibración.
La estructura porosa de los áridos ligeros actúa como
amortiguador de las ondas vibratorias consiguiendo
un aislamiento efectivo.
Lógicamente el comportamiento acústico de los
hormigones ligeros Readylight estará estrechamenteligado a la relación entre la cantidad y tipo de árido
ligero utilizado y la masa de la pasta en la matriz.
Características
® Resistencia 50 < f'c < 200 kg/cm2
® Edades de garantía 28 días
® Colocación mediante Bomba
® Tamaño máximo agregado 03 < TMA < 05 mm
x
® Revenimiento REV= 18 cm
® Módulo elástico 125,000 < Ec < 160,000
® Peso volumétrico 1,500 < PVOL < 1,900 kg/m3
\
® Aislamiento térmico 0.6 < At < 0.8 y
Ventajas
® Permite disminuir el peso en estructuras y cargas a
la cimentación.
® Mayor resistencia al fuego que el Concreto
Convencional.
® Por sus características termo-acústicas, ofrece un
ahorro significativo en el consumo de energía
eléctrica, en particular en sitios con clima extremos.
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® No requiere compactación; su colocación y acabado
son más económicos.
® Excelente trabajabilidad.
® Fraguado uniforme y controlado.
TIPOS DE CONCRETOS LIVIANOS
® Concreto de piedra pómez
® Concreto de escoria de basura
® Concreto de piedra pómez vitrificada
® Concreto de globulito y análogos
® Concreto de espuma
® Concreto de escorias de lava porosa
® Concretos sin finos
® Concreto con áridos orgánicos
® Concreto gaseoso o celular
Aplicaciones
® Aislamiento térmico y acústico ® Relleno de azoteas
® Nivelación de entrepisos ® Remodelación de
edificios existentes ® Muros de relleno
® Protección de estructuras metálicas (contra fuego,
corrosión)
® Construcción de obras marítimas (muelles y
plataformas flotantes)
® Capas de compresión en losas a base de losa-acero,
vigueta y bovedilla, paneles
® Losas y muros para casas habitación.
® Cines.
® Auditorios.
® Teatros.
® Muros divisorios.
® Capas de nivelación de losas y pisos.
® Rellenos para nivelar y como aislante.
»MIAIAOCTR
SISTEMA DE CALEFACCION POR PISOS f AISLAMIENTO
CONCRETOS PESADOS
t
El CONCRETO PESADO ES MUY UTILIZADO ENCENTRALES NUCLEARES DEBIDO A SU ALTA DENSIDAD
Y GRADO DE PROTECCIÓN
® El hormigón pesado no es un material nuevo, se ha
empleado durante muchos años como contrapeso en
puentes levadizos. Hoy se utiliza como protección
biológica de personas y material frente a los rayos X y
rayos gamma en radiografía industrial y en
instalaciones de terapia médica, así como en
aceleradores dé partículas y reactores nucleares.
® El hormigón, tanto tradicional como pesado, es un
material muy adecuado para las instalaciones de
protección debido a sus buenas propiedades de
absorción , frenado de neutrones rápidos, carácter
formáceo y relativo bajo costo en comparación con
otros materiales de protección.
® PROPIEDADES DEL HORMIGÓN PESADO.
® Los hormigones pesados no difieren de los
tradicionales tan solo en la densidad de hasta
aproximadamente 6400 kg/m3 , la cual depende de
los áridos empleados .
® Las propiedades del concreto de gran peso, sea este
en estado fresco o endurecido, se pueden adecuar
para satisfacer las condiciones de la obra y los
requisitos de blindaje por medio de una selecciónapropiada de los materiales y de las proporciones de
la mezcla.
® A excepción de la densidad, las propiedades físicas
del concreto de gran peso son similares a las del
concreto normal. La resistencia es función de la
relación agua/cemento; por lo tanto, para cualquier
conjunto de materiales en particular, se pueden lograr
resistencias comparables a las de los concretos de
peso normal. Como cada blindaje contra radiaciónpresenta requisitos especiales, se deberán llevar
acabo mezclas de prueba con los materiales y bajo las
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condiciones de obra a fin de determinar las
proporciones adecuadas para la mezcla
PROPIEDADES DEL CONCRETO PESADO
® Los concretos pesados no difieren de los
tradicionales tan solo en la densidad de hastaaproximadamente 6400 kg/m3, la cual depende de los
áridos empleados.
® Las propiedades del concreto de gran peso, sea este
en estado fresco o endurecido, se pueden adecuar
para satisfacer las condiciones de la obrp y los
requisitos de blindaje por medio de una selección
apropiada de los materiales y de las proporciones de
la mezcla.
® A excepción de la densidad, las propiedades físicas
del concreto de gran peso son similares a las del
concreto normal. La resistencia es función de la
relación agua/cemento; por lo tanto, para cualquier
conjunto de materiales en particular, se pueden lograr
resistencias comparables a las de los concretos de
peso normal.
® Como cada blindaje contra radiación presenta
requisitos especiales, se deberán llevar acabo mezclasde prueba con los materiales y bajo las condiciones de
obra a fin de determinar las proporciones adecuadas
para la mezcla.
EFECTO DE PROTECCION
® El hormigón es un buen material de protección
debido a que posee los elementos precisos para
capturar los neutrones y para atenuar la radiación
gamma.
® Posee hidrógeno, agua en el gel de cemento
hidratado, agua libre entre sus poros y agua de
cristalización en algunos áridos, especialmente si
éstos son pesados y seleccionados con este fin, puesto
que al mismo tiempo que actúan frenando los
neutrones, al poseer calcio, silicio y hierro, pueden
absorber también las radiaciones gamma.
REACTOR RP10 DEL CENTRO NUCLEAR - HUARANGAL
PERÚ"
ys'
y
® MATERIALES:
® ARIDOS PESADOS
® Para hormigones de gran peso se debe utilizar
«áridos que tienen alta densidad, de los casi sesenta y
cinco minerales que tienen densidades superiores a3500 (Kg/m) en el campo de la construcción solo
algunos es utilizado como árido para el hormigón, la
razón por la cual no son utilizados todos los minerales
es por cuestiones económicas.
® Los áridos tradicionales, aunque económicas tienen
el inconveniente de obtener hormigones no mayor de
2400 (Kg/ m), además el inconveniente de que el
contenido de H es bajo, aproximadamente un 0.85
por 100 en peso.
® Algo importante que se debe tomar en cuenta en la
utilización de los áridos pesados, que estos materiales
deben ser inactivos frente al cemento y no perjudicar
sus propiedades mecánicas
® a) BARITA
® -Barita, (BaS04): Material opaco de estructura
laminar.
® - Color ámbar. Densidad 4,5.
® - Dureza 3 a 3,5 .
® - Se emplea en forma de polvo, arena y gravilla de
hasta 30 mm de tamaño máximo.
® - Presenta problemas de granulometría.
® - Es el más común de los minerales de bario.
® - La Barita da hormigones de densidad comprendida
entre 3,3 y 3,7 kg/dm3.
® b) MAGNETITA (Fe3 04)
® -Es uno de los áridos más empleados junto
con la Barita.
® -Tiene brillo metálico.
® -El mineral viene mezclado con rocas ígneas ysedimentarias.
® -Densidad 4,2 a 5,2.
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® -La magnetita da hormigones dé densidad
comprendida entre 3,5 a 4,2 kg/dm3.
® -La itabira es una variedad de magnetita que
procede del Brasil.
® c) LIMONITA (Fe, 03, 3 H20)
® - Es un árido parecido a la magnetita.
® - Densidad 2,7 a 3,8.
® d) LA ILMENITA (FeTi03)
® Color negro metálico.
® Densidad 4,72. Dureza 5 a 6.
® e) FERROFOSFORO (Fe3 P, Fe2 P, FeP)
® - Es un subproducto de la producción del fósforo.
® - Densidad 5,72 a 6,3.
® - Se ha empleado mucho como árido grueso y fino
en protecciones dando hormigones de densidad de
hasta 5,3 kg/dm3.
APLICACIONES
® El concreto pesado no es un material nuevo, se ha
empleado durante muchos años como contrapeso en
puentes levadizos.
® Hoy se utiliza como protección biológica de
personas y material frente a los rayos X y rayos
gamma en radiografía industrial y en instalaciones de
terapia médica, así como en aceleradores de
partículas y reactores nucleares. V"
CONCRETO COMPACTADO O ROLADO
ANTECEDENTES HISTORICOS
\
Las primeras aplicaciones del concreto compactado
con rodillo en la construcción de presas se remontan a
1960 en Taiwan; ahí se utilizó para la construcción de
la presa de Shihmen.
Un década más tarde, al comenzar los años setenta,
varios ingenieros propusieron la utilización del CCR en
la construcción de presas de gravedad. Pero es quizá
hasta los años de 1974 y 1975 en la reconstrucción de
la presa de Tarbela, en Pakistán, cuando hace su
ingreso el CCR como un material competitivo en la
construcción de presas.
Desde entonces cada vez son más las obras en que se
evalúa y se decide por el CCR como el mejor materialpara la conformación de presas.
X
El CCR puede ser simplemente definido como un
concreto especial que es compactado con un rodillo
vibratorio. Este concreto es más que un nuevo
material; es un nuevo método de construcción con el
cual se obtienen beneficios específicos.
Dentro de sus características principales podemosencontrar una mayor resistencia en sus propiedades
mecánicas con una presencia menor de cemento y
además el beneficio de poder instalar grandes
volúmenes en un periodo de tiempo corto.
En él, los agregados juegan un papel importante en
los costos ya que deberán de considerarse agregados
que estén cerca de la zona que cumplan las
exigencias, que minimicen los vacíos en la mezcla y
por lo tanto, la cantidad de mezcla (cemento,puzolanas y agua) necesaria para alcanzar las
exigencias a compresión
En la actualidad, en todos los continentes existen
presas construidas con CCR y se siguen diseñando. Sin
embargo, es importante aclarar que no todas se han
construido y diseñado con mezclas similares pues se
tienen registros de contenidos de materialcementante (cemento Pórtland más puzolanas)
variando desde 70 hasta 240 kg/m3, implicando
concretos con comportamientos en estado suelto,
diferentes durante el proceso de las reacciones
químicas y como producto final”.
Podemos mencionar que dentro de este método se
generan
dos escenarios diferentes: los elementos construidos
con
mezclas de bajo contenido de cemento y las de alto
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contenido. En el caso de las primeras, éstas tienen
características tales como: un menor desarrollo de
calor
durante el proceso de hidratación, alta permeabilidad,
densidad moderada y una menor trabajabilidad con el
concreto.
Por otro lado, presas construidas con alto contenido
de cemento presentan un alto calor de hidratación,
alta densidad, concreto trabajable y una
impermeabilidad que favorrece el prescindir de obra
adicional para garantizar esta cualidad. Por ejemplo,
retomemos el caso del proyecto hidroeléctrico
Ghatghar, a cargo del Departamento de Recursos de
Agua del Gobierno de Maharashtra en India.
Éste empleó en la construcción de sus tres presas una
mezcla RCC con un f'c= 150 kg/cm2, considerando
cuatro criterios fundamentales: impermeabilidad,
densidad, resistencia y trabajabilidad para ser
transportado, extendido y compactado sin
segregación perjudicial. Para lograr la
impermeabilidad exigida, se definió el contenido de
cemento en 220 kg/m3, para asegurar un valor in-situ
de 10- 9 m/s que fue considerada más que suficiente
® Las presas realizadas con CCR han tenido un
excelente rendimiento en cuestión de seguridad y un
bajo mantenimiento, en comparación con otros
sistemas. Hansen pone de ejemplos la presa Longtan
en China, la cual alcanza una altura de 216.5 m, o los
272 m de la presa High Diamer Basha, en Pakistan,
con lo cual se comprueba el avance que se ha
obtenido en esta materia al mejorar todos los
procedimientos que involucran este tipo de concretos,
tales como su realización en las plantas realizadas en
el sitio, su transporte y su colocación.
Consideraciones de altura
0 El trabajo de logística tiende a ser intensivo. Se debe
garantizar la supervisión de todos los procesos, desde
la planta in situ, a la cual se le suministran las
proporciones adecuadas de la mezcla, hasta sutransportación al lugar de su colocación por medio de
bandas o transporte especial rodado que permite sea
suministrado en el lugar preciso para esparcirlo y ser
compactado con los rodillos vibratorios. Sin duda, lo
más importante del proceso resulta ser la continuidad
de todas las etapas de producción ya que debido a los
grandes volúmenes se requiere equipo especial que
sea capaz de producir la demanda diaria sin
interrupciones.
Otro factor digno de mención es el clima. En el diseño
de una presa localizada en regiones con altas
variaciones en la temperatura, se deben tomar las
precauciones del caso para controlar los esfuerzos de
origen térmico. Además, se recomienda tener en
cuenta el régimen de lluvias ya que la construcción se
puede ver afectada cuando éstas son muy fuertes o
continuas.
Una vez estudiadas las variables mencionadas se
realizan varios prediseños o estudios de factibilidad
para después profundizar en aquellos que arrojen las
mejores perspectivas. En suma, podemos resumir que
hay tres requerimientos esenciales para que una
presa RCC sea exitosa. Primero, el diseño razonable
que permita que sea construida rápidamente;
segundo, obtener una mezcla de RCC cohesiva y sin
segregación; y tercero, generar una metodología de
construcción optimizada continúa en la producción deconcreto y abastecimiento de sus agregados
Es un concreto sin slump, y seco que e¿ compactado
mediante un rodillo vibratorio de compactación.
.
Es una mezcla de agregado, cemento y agua.
El contenido de cemento varia de 60 a 360 kg/m3,
mezclándose con una mezcladora tradicional o un
mixer.
Este concreto es considerado como el mas rápido
económico método de construcción en presas de
gravedad, pavimentos, aeropuertos, y como sub-
bases para caminos y avenidas para caminos que
luego serán pavimentadas
® La resistencia a la compresión obtenida es de 70 a
315 kg/m2, sin embargo los pavimentos reqüieren de
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una resistencia a la compresión de aproximadamente
350 kg/cm2.
Debe reunir algunas condiciones para su colocación:
Tener suficiente espesor para que la compactación
sea uniforme y completa con los equipos usados (8 a
12 pulgadas cuando va a ser colocado y consolidado
con equipo convencional de movimientos de tierra oequipos de pavimentos).
ACI 207.5 especifica ampliamente el proceso de
mezclado y procedimientos de construcción
CONCRETO MASIVO
En este tipo de concreto el aumento de temperatura
es causado por el calor de hidratacíón que trae comoconsecuencia una diferencia de temperatura entre la
parte interior y la superficie, gradiente que ocasiona
esfuerzos de tensión y rajaduras en la superficie del
concreto.
El ancho y la profundidad de las fracturas depende
precisamente del gradiente de la temperatura.
Según la ACI 207.1 concreto masivo es cualquiervolumen de hormigón de grandes dimensiones,
suficiente para exigir que se adopten medidas para
hacer frente al calor de hidratación del cemento y
cambiar el volumen empleado para minimizar el
agrietamiento.
La baja conductibilidad térmica del concreto no
genera dificultades en el vaciado de concretos no
masivos, pues la mayor parte del calor de hidratación
generado en su masa se disipa rápidamente, por loque no se generan diferenciales significativos entre la
temperatura interior y la exterior, pero en grandes
volúmenes el calor generado por el calor de
hidratación se disipa muy lentamente lo que genera
elevadas temperaturas en la masa de concreto.
Y las altas temperaturas en el concreto producen un
significativo diferencial entre la temperatura interior y
la del ambiente, lo que a su vez provoca un cambio de
volumen diferencial y por lo tanto restriccionesinternas que resultan en deformaciones y tensiones
de tracción en la masa del concreto que pueden
causar fisuración del elemento estructural.
Para la colocación de concretos masivos se debe
desarrollar un plan para asegurar que el concreto en
obra no alcance una temperatura interna mayor a los
160° F (71°C) durpnte las primeras 36 horas desde su
colocación. Hay que cuidar también que durante el
periodo de disipación de calor el diferencial entre el
núcleo interno y la superficie del concreto no supere
los 35° F (1.6°C). A continuación se detalla el tiempoen que se pueden estabilizar térmicamente distintos
puntos dentro de un elemento estructural:
Disipación de calor según la sección del elemento
1% HORAS 7 DIAS
2 ANOS
INFLUENCIA
A T
e= 0.15 ni e= 1.5 m e=15m
0.6 m - IOS
CALOR INTERNO
De qué depende el comportamiento térmico dentro
de un
elemento estructural?
Básicamente de los siguientes aspectos:
® Temperatura inicial (de colocación) del concreto.
® Volumen del elemento (dimensiones): disipación de
calor.
® Condiciones ambientales y protección del concretoen el elemento.
® Curado del concreto
® Y entonces, ¿por qué hay que tomar medidas
especiales con los concretos masivos?
® Si tuviera que definirlo en una frase, esta sería:
control de las temperaturas máximas del concreto.
Por lo siguiente:
® La durabilidad a largo plazo de ciertos concretos
puede verse comprometida si la temperatura máxima
durante las primeras horas posteriores al vaciado
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excede el rango de 150 a 165° F (de 65.5 a 73.8° C). El
mecanismo primario causante del daño es la
deformación retardada de “ettringite". Este fenómeno
puede causar expansión interna y agrietamiento del
concreto y no ser evidente hasta varios años luego del
vaciado.
® Tiempo de enfriamiento (proceso constructivo). ®Minimización de la posibilidad de agrietamiento
causado por la expansión térmica y posterior
encogimiento al enfriarse.
® Temperaturas sobre 190° F (87,7° C) pueden causar
reducción en la resistencia del concreto. ® Estar alerta
sobre el posible diferencial de temperatura máximo
entre la porción más caliente del elemento y la
superficie minimiza la probabilidad de agrietamiento
térmico, generado por la diferencia en contracciónentre puntos en la masa que se encuentran a
diferentes temperaturas. Esta diferencia causa
esfuerzos de tensión que pueden exceder la
capacidad de tensión del concreto. \ / Esta diferencia
causa esfuerzos de tensión que pueden exceder la
capacidad de tensión del concreto
El entendimiento de los principios básicos de la
tecnología del concreto referentes al calor de
hidratación y los gradientes térmicos que se generan
en el interior de una gran masa de concreto y las
pruebas de laboratorio, permitieron llegar a dos
acuerdos básicos con la Chicago Bridge and Iron
Company -CB&I-
1. Controlar la temperatura del concreto sustituyendo
el agua de la mezcla con un porcentaje de hielo en el
diseño del concreto utilizado.
2. El pre-enfriamiento de los agregados, utilizando
aspersores con agua fría controlando que en ningún
momento se excediera la relación A/C contratada.
Todos estos controles se realizaron siguiendo los
parámetros expuestos en la normativa ACI 207.1,
logrando cumplir con el requerimiento de
temperatura establecido en las especificaciones del
concreto puesto en obra: 28 ± 2°C.
Métodos para reducir el incremento de la
temperatura en el concreto masivo
x Uso del cemento de bajo calor de hidratación.
® Un contenido mínimo de cemento
v
V
® Uso del material puzolánico
® Limitar la velocidad de colocación para que parte del
calor de hidratación se pueda perder en la superficie
donde se está colocando el concreto
X.
® Colocación del concreto durante tiempo frío
® Enfriamiento de los ingredientes del concreto
® Introducir hielo fino en la mezcla
® Uso de cimbras de acero para facilitar la pérdida del
exceso de calor en la superficie
\
de contacto y un enfriamiento artificial, iniciándolo lo
más pronto posible.
® Descimbrado temprano
CONCRETO DE ALTA RESISTENCIA
CONCRETO DE ALTA RESISTENCIA
*
El uso de concreto de alta resistencia permite la
reducción de las dimensiones de la sección de los
miembros estructurales a un mínimo, lográndoseahorros significativos en carga muerta, siendo posible
que grandes claros resulten
técnica y económicamente posibles.
\.
Las objetables deflexiones y el agrietamiento, que de
otra manera estarían asociados con el empleo de
miembros esbeltos sujetos a elevados esfuerzos,
pueden controlarse con facilidad mediante el
presfuerzo-
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La práctica actual pide una resistencia de 350 a 500
Kg./cm2 para el concreto presforzado, mientras el
valor correspondiente para el concreto reforzado es
de 200 a 250 kg/cm2 aproximadamente.
® El concreto de alta resistencia tiene un módulo de
elasticidad más alto que el concreto de £>aja
resistencia, de tal manera que se reduce cualquier
perdida de la fuerza pretensora debido al
acortamiento elástico del concreto. Alta resistencia en
el concreto presforzado es necesaria por varias
razones:
® Primero, para minimizar su costo, los anclajes
comerciales para el acero de presfuerzo son siempre
disenados con base de concreto de afta resistencia.
® Segundo, el concreto de alta resistencia a la
compresión ofrece una mayor resistencia a tensión y
cortante, asi como a la adherencia y al empuje, y es
deseable para las estructuras de concreto presforzado
ordinario.
® Por último, otro factor es que el concreto de alta
resistencia está menos expuesto a las grietas por
contracción que aparecen frecuentemente en el
concreto de baja resistencia antes de la aplicación delpresfuerzo.
® La ventaja del concreto de alta resistencia es que el
concreto tradicional tiene una resistencia de 400
kilogramos por centímetro cuadrado (kg/cm2), y el
nuevo material puede alcanzar los rrjil 200 kg/cm2 o
más de resistencia a la compresión ademas que
aumenta su durabilidad y permeabilidad y reduce el
uso de secciones estructurales de concreto.
® El concreto ,de alta resistencia tiene un módulo de
elasticidad mas alto que el concreto de £>aja
resistencia, ce tal manera que se reduce cualquier
perdida de la fuerza pretensora debido al
acortamiento elástico del concreto. Alta resistencia en
el concreto presforzado es necesaria por varias
razones:
® Primero, para minimizar su costo, los anclajes
comerciales para el acero de presfuerzo son siempre
disenados con base de concreto de alta resistencia.
® Segundo, el concreto de alta resistencia a la
compresión ofrece una mayor resistencia a tensión y
cortante, asi como a la adherencia y al empuje, y es
deseable para las estructuras de concreto presforzado
ordinario.
® Por último, otro factor es que el concreto de alta
resistencia está menos expuesto a las grietas porcontracción que aparecen frecuentemente en el
concreto de baja resistencia antes de la aplicación del
presfuerzo.
® La ventaja del concreto de alta resistencia es que el
concreto tradicional tiene una resistencia de 400
kilogramos por centímetro cuadrado (kg/cm2), y el
nuevo material puede alcanzar los rriil 200 kg/cm2 o
más de resistencia a la compresión ademas que
aumenta su durabilidad y permeabilidad y reduce eluso de secciones estructurales de concreto. X
POR QUE ES NECESARIO EL CONCRETO DE ALTA
RESISTENCIA
® Para colocar el concreto en servicio a una eda<^
mucho menor, ppr ejemplo dar trafico a pavimentos a
3 días de su colocacion
® Para construir edificios altos reduciendo la sección
de columnas, e incrementando el espacio disponible.
® Para construir superestructuras de puente de mucha
luz y para mejorar la durabilidad de los elementos.
® Para satisfacer necesidades especificas de ciertas
aplicaciones especiales como, durabilidad, modulo de
elasticidad y resistencia a la flexión.
® Entre algunas de sus aplicaciones se encuentra
presas, cubiertas de graderías, cimentaciones
marinas, parqueadores y pisos industriales de trafico
pesado (cabe señalar que el concreto de alta
resistencia no es garantía por si mismo de
durabilidad.).
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COMO DISEÑAR MEZCLAS DE CONCRETO DE ALTA
RESISTENCIA
I
® Los agregados deben ser resistentes y durables. No
es necesario que sean duros y de alta resistencia pero
si necesitan que sean compatibles en términos de
rigidez y resistencia con la pasta del cemento.
® Las mezclas de concreto de alta resistencia tienen
un mayor cont4enido de materiales cementantes que
incrementan el calor de hidrajación y posiblemente
produzcan una mayor contracción por secado creando
una mayor posibilidad de agrietamiento. La mayoría
de mezclas contienen una o mas adiciones.
® El concreto de alta resistencia necesita por lo
general tener una baja relación (A/C) dicha relacióndebe estar en el ranao de 0.23 a0.35. Relaciones (A/C)
tan bajas solo se pueden obtener con muy altas
dosificaciones de aditivos reductores de alto mncjo (o
superplastificantes) de acuerdo al tipo F o G de la
ASTM
® El contenido total de materiples cementantes debe
estar alrededor 415 kg/m2 pero no mas de 650
kg/m2.
® El uso de aire incorporado en este concreto
ocasionara una gran reducción a la resistencia
deseada.
PROPIEDADES
Los Hormigones de Alta Resistencia poseen las
siguientes
características:
Resistencias superiores a 500 kg/cm2 de resistencia a
la
compresión, cuando se necesitan altas resistencias
finales.
Pueden tener tamaños máximos de áridos de 40 mm
o 20 mm.
Se pueden solicitar con niveles de confianza de 80%,
85%, 90% o
95%.
De acuerdo a las condiciones de colocación en obra, el
asentamiento de cono puede variar entre 2 cm y 10
cm.
CAMPO DE APLICACIÓN
Los Hormigones de Alta Resistencia Inicial o Final
pueden tener las
siguientes aplicaciones:
Elementos prefabricados de hormigón.
Hormigones pretensados.
Hormigones postensados.
Hormigones en que se requiera desmolde anticipado.
Hormigones en los que se requiere una altadurabilidad.
\
CONCRETOS DE ALTO RENDIMIENTO
El rendimiento del concreto se define como la
cantidad de mezcla fresca de concreto que s$ obtiene
a partir de una dosificación conocida de ínsumos
(ingredientes)..
El concreto premezclado se vende sobre la tyase del
volumep de concreto plástico en metros cubicps (m3)
que se descarga de un camión mezclador.
La base para el cálculo del rendimiento está descrita
en la ASTM C94. “Especificaciones para el concreto
premezclado”.
® La norma ASTM C94 dice: “Debe comprenderse queel volumen de un concreto endurecido puede ser, o
parecer menor que el esperado, debido a las pérdidas
y desperdicios, sobre - excavaciones, expansión de los
encofrados, alguna perdida de aire incorporado y
acomodación (asentamiento) de las mezclas húmedas,
ninguna de las cuales es responsabilidad del
productor”. x
¿Por qué ocurren problemas con el
rendimiento?
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® Las insuficiencias aparentes en el rendimiento del
concreto son algunas veces causadas por las
siguientes razones.
® Un mal cálculo del volumen del encofrado o del
espesor de la losa, cuando las dimensiones reales
exceden las asumidas por una fracción de una
pulgada.
® Deformaciones o distorsiones en los encofrados
(cimbras) como resultado de la presión ejercida
por el peso deí concreto
¿Cómo se pueden prevenir las
discrepancias con el rendimiento?
0 Verifique antes de comenzar el rendimiento del
concreto midiendo su peso unitario de acuerdo con
la ASTM C138. \
® Mida el encofrado con precisión, al finalizar un
vaciado muy extenso.
® Estime el concreto extra necesario por pérdidas ypor
dimensiones incrementadas del vaciado sobre las
dimensiones nominales.
® Construya y refuerce los encofrados para minimizar
las deformaciones o distorsiones.
ALGUNAS RECOMENDACIONES PARA EVITAR UN
RENDIMIENTO INFERIOR
® Mida el volumen necesario con precisión
® Estime la pérdida y el incremento potencial del
espesor ordene más cantidad que la calculada.
® Para chequear el rendimiento utilice el método de
ensayo del peso unitario según la ASTM C138 sobre
tres muestras diferentes.
¿Cómo se pueden prevenir las
discrepancias con el rendimiento?
® Verifique antes de comenzar el rendimiento del
concreto midiendo su peso unitario de acuerdo con
la ASTM C138. \
® Mida el encofrado con precisión, al finalizar un
vaciado muy extenso.
® Estime el concreto extra necesario por pérdidas y
por
dimensiones incrementadas del vaciado sobre las
dimensiones nominales.
® Construya y refuerce los encofrados para minimizar
las deformaciones o distorsiones.
ALGUNAS RECOMENDACIONES PARA EVITAR UN
RENDIMIENTO INFERIOR
® Mida el volumen necesario con precisión
\
v
® Estime la pérdida y el incremento potencial del
espesor ordene más cantidad que la calculada.
\
® Para chequear el rendimiento utilice el método de
ensayo del peso unitario según la ASTM C138 sobre
tres muestras diferentes.
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HORMIGONES CON POLÍMEROS
® Los polímeros son cadenas de monómeros, que
según su estructura N química cuenta con diferentes
propiedades y particularidades. Estos elementos
tienen alto peso molecular.
® Los polímeros pueden ser termoplásticos o
termoestables. Los primeros cuentan con cadenas
largas, lineales y paralelas que no se unen
transversalmente y presentan propiedades evidentes
ante cambios de Temperatura. Los termoestables
tienen cadenas orientadas al azar que si se enlazan
transversalmente y no muestran variación ante los
cambios de temperatura.
® Estos materiales son químicamente inertes pero
presentan el inconveniente de tener un módulo de
Elasticidad bajo y un flujo plástico alto, además
tienden a degradarse con el sol, agentes químicos,
microorganismos, etc. Esto puede ser disminuido
mediante el uso de antioxidantes y estabilizadores
para reducir la oxidación y la degradación ultravioleta.
®
Los materiales más usados son las formulaciones
epóxicas, resinas acrílicas, poliéster, poliuretanos, etc.
® Se usan para producir tres tipos de compuestos:
Hormigón - Polímero, Hormigón impregnado con
polímero y Hormigon de cemento portlancf polímero.
® Hormigón impregnado con polímero se seca el H°
común y se lo satura con un monómero, luego por
radiación gama o por métodos térmicos se produce la
polimerización. Esto se hace generando radicales
libres.
\ ®
® Estos hormigones tienen resistencia a tracción
compresión e impacto mayores, los módulos de
elasticidad más altos u menor flujo plástico y
contracción por secado. Tiene mayor resistencia a los
ciclos de congelamiento y deshielo, y al ataque
químico, esto se debe a que la porosidad y
permeabilidad de estos hormigones son más bajas.
® \
Presentan el problema de que su coeficiente de
conductividad térmica es mas elevado y que las
propiedades se deterioran una vez que ha sido
expuesto al fuego.
HORMIFIBRA
® La solución ideal para reducir fisuraciones, mejorar
la
resistencia flexo-tracción y aumentar la durabilidad
del hormigón en todo tipo de superficies. Incluso
podrá reducir el mallazo en sus obras. Dependiendo
del tipo de fibra empleada, le ofrecemos 3 tipos de
hormigones \ con fibras:
® Hormifibra PP: hormigón con fibras de polipropileno
® Hormifibra Metal: hormigón con fibras de acero
® Hormifibra Reforzada: combinación de fibras de
polipropileno y fibras de acero
® Descubra en el menú de la izquierda las propiedades
y usos de cada uno de ellos. x
CONCRETO SIN SLUMP
Concreto con una consistencia correspondiente a un
slump de ’A pulgada o menos (ACI 116).
® En estado seco debe de ser lo suficientemente
trabajable para ser trabajado y consolidado con el
equipo que va a ser usado en el trabajo.
SHOTCRETE
Es un mortero de concreto que es lanzado
neumáticamente sobre una superficie a alta
velocidad.
La relativamente seca mezcla es consolidada por la
fuerza de impacto y puede ser colocada sobre
superficies vertical
y horizontal sin ocurrir disgregación
Es usado para construcciones nuevas pero es mas
común su uso en reparaciones.
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Su aplicación es particularmente importante en
estructuras abovedadas o en la construcción de
túneles para la estabilización de fragmentos de roca
suelta y expuesta
® Sus propiedades son muy dependientes del'
operador, tiene una resistencia a la compresión y un
peso especifico similar al de un concreto de altaresistencia y uno Standard respectivamente.
® Pueden ser usados agregados con un tamaño
máximo 3A de pulgada.
® Puede ser producido mediante un proceso seco o
húmedo
Proceso seco:
® Se hace un pre-mezclado del cemento y los
agregados: luego esta mezcla supuestamente
homogénea va a ser impulsada por una compresora
de aire hacia la boquilla. El agua es adicionada a la
mezcla en la boquilla a la salida mezclándose
íntimamente, para que inmediatamente sea lanzada,
proyectada sobre la superficie
Todos los ingredientes son premezclados y luego
lanzados sobre la superficie. Si se adiciona al final de
la boquilla una compresora de aire se incrementa la
velocidad del lanzamiento de la mezcla sobre la
superficie.
CONCRETO TRASLUCIDO
® Es un concreto polimérico compuesto a base de
cemento, agregados y aditivos. Permite el paso de laluz y desarrolla características mecánicas superiores a
la del concreto tradicional. Esta diseñado bajo
patentes mexicanas.
El concreto traslucido tiene una resistencia a la
compresión de 450
kg/cm2. Además, no absorbe agua, peso volumétrico
30% menor al
del concreto tradicional, entre muchas otras ventajas.
Tiene una gran variedad de aplicaciones, por ejemplo:
Muros,
cubiertas para cocina, placas para lavabos, pisos,
tragaluces,
mamparas, ventanas ciegas, repisas, mesas de centro,
escaleras,
terrazas, lámparas, maceta.
Se vende en placas de 60 x 120 x 2.5 cms, o bienfabricación a medida de las necesidades especificas de
cada proyecto.
® Amigable al medio ambiente. X
® CONCRETO TRANSLUCIDO
El concreto translúcido es la combinación l de
materiales convencionales, como es el cemento,
agrados y agua, mas las fibras de vidrio.
Fue creado con el propósito de brindar mejor
apariencia frente a la luz, sin descuidar propiedades
fundamentales como la resistencia a la compresión.
®
TRANSLUCIDO VS TRADICIONAL
Si bien, la diferencia de precio entre el hormigón
translúcido en comparación con el convencional, es
contrastante, el primero tiene enormes ventajas como
su alta resistencia y sus facultades estéticas. Estas
virtudes han hecho que tenga gran aceptación tanto
en arquitectura como en construcción.
Otra de las ventajas que ofrece el uso de este
concreto, además de lo estético, es que permite un
ahorro notable de luz eléctrica al facilitar el paso de
70% de la luz natural.
0 El concreto translúcido se venderá en todo el
mundo en los próximos dos años. También señaló que
minimiza los costos de mantenimiento ya que tiene
una vida útil, en condiciones normales de 50 años
aproximadamente.
®
Una de las desventajas es que por su alto grado de
transparencia, las estructuras internas de la
construcción quedan a la vista, lo que al cabo de un
tiempo podría resultar antiestético. Pero se busca la
forma de que con un buen acabado, los hierros de las
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columnas y otros materiales, puedan ser agradables
para la vista. Hemos hecho varias pruebas y es
posible; incluso se ve natural, muy orgánico.
® Desde el momento de su creación y
comercialización, el cemento translúcido ha estado en
un constante proceso de mejoramiento tanto en su
acabado, precio, estabilidad y translucidez. Losconcretos tradicionales tienen una resistencia que va
de los 250 a los 900 kg/cm2; en cambio el concreto
traslucido, por ejemplo, puede alcanzar una
resistencia de hasta 4500 kg/cm2 y el gris de 2500
kg/cm2
CONCRETO TRANSLÚCIDO MANUAL
Este revolucionario concreto tiene la capacidad de ser
colado bajo el agua y ser 30 por ciento más liviano
que el concreto hasta ahora conocido. Es un concreto
más estético que el convencional, permite el ahorro
de materiales de acabado, como yeso, pintura y posee
la misma utilidad.
Además, en este nuevo concreto pueden introducirse
objetos, luminarias e imágenes, ya que tiene la virtud
de ser translúcido hasta los dos metros de grosor, sin
distorsión evidente. Este producto representa un
avance en la construcción de plataformas marinas,
presas, escolleras y taludes en zonas costeras, ya que
sus componentes no se deterioran bajo el agua.
DESCUBRIDORES
Los estudiantes de ingeniería civil Joel Sosa Gutiérrez
de 26 años y
Sergio Ornar Galván Cáceres de 25 años, de
procedencia
mexicana, crearon en el 2005 el concreto translúcido
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ADQUISICION MANEJO Y ALMACENAMiENTO DE LOS
MATERIALES EN LA OBRA
CEMENTO.
Se debe poner especia! atención a su almacenamiento
y para aislarte de la Humedad del piso y paredeshacerlo sobre plaquetas a tarimas de madera y evitar
todo contacto con ella
Vida útil del cemento:
En aire saco, do cuatro a sois meses En humedad
ambiental regular o normal de dos a cuatro meses. En
mucha humedad ambienta! máximo un mes En
contacto directo con fa humedad se pierde o
endurece en pocas horas ,
Arena
la arena debe ser de grano grueso y limpia. No se
deben usar arenas finas. Debe cumplir con tos
requisitos establecidos en la NT? 400.034
desagregados para concreto.
GRAVA
Deben cumplir los mismos requisitos que indica loNTP 400.03-4 debe ser bien gradadas, limpias, exenta:
de materia orgánica, materiales blandos maderas
pedazos de ladrillos
AGUA
el agua debe ser limpia y tan optima que se puado
bebe debe esta almacenada en estanques o depósitos
limpios sin esta no procede de la red publica
directamente tan el agua de la mezcla no se debe
lavar nada, esta debe estar protegida ante la
posibilidad de que sea contaminada
PRODUCIR UN BUEN CONCRETO
PRODUCIR ÜN RUEN CONCRETO NO £S SOIO
DOSIfiCAR. MEZCLAR TRANSPORTAR. VACIAR, ES
TAMBIÉN PROTEGER Y CURAR SU ELABORACIÓN
TERMINA CON UN CURADO CORRECTO
PREPARACIÓN PREVIA
Seleccionar y almacenas u adamen fe los materiales
Escoger el tipo de mezcla de acuerdo con la
resistencia que exige el diseño
lozas y columnas Normal
Tanques: Un poco seca: pero debe vibrarse bien para
mejorar su impermeabilidad.
Pavimentos: Un poco seca y la mayor cantidad posible
de grava gruesa
MEZCLADO DEL CONCRETO
• El mezclado del concreto tiene por finalidad cubrir ía
superficie de los agregados con ia pasta de cemento
produciendo una
masa homogénea.
PRINCIPIO DEL MEZCLADO
• ES mezclado a maquina, en las denominadas
mezcladoras asegura concretos uniformes de manera
económica las mezcladoras están constituidas
fundamentalmente, por un recipiente metálico
denominado tambor o cuba provisto de paletas en su
interior
• la mezcla se efectúa cuando cada una de las partes
del concreto es elevada vuelta a vuelta por las paletas
durante ¡a rotación del tambor de manera que en un
cierto punto en cada revolución son vertidas hacia la
parte inferior para mezclarse con las otras porciones
para constituir una masa homogénea.
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CONCRETOS
Paro la preparación de concrete fc 100kg /cm2
1 saco de cemento
6 y 1/2sacos de arena
7 sacos de grava tamaño í*
2 partes de agua *
Se utiliza para la preparación de concreto simple
concreto para cimientos corridos
'Para la preparación de concreto f c15Okg /cm2
1saco de cemento
5 sacos de arena
6 sacos de grava tamaño 3/4
2 partes de agua
Se utiliza para pisos, sobre cimientos, concretos
simples no estructurales
y .obras de no mucha envergadura.
Para la preparación de concreto fc 200kg/cm2
1 saco de cemento
4 sacos de arena
5 sacos de grava tamaño ¾
11/2 partes de agua
Se utiliza en losa, zapatas losas de cimentación
columnas.
'Para la preparación de mortero 1 : 5
1 saco de cemento
5 sacos de arena
2 partes de agua.
61 concreto también se puede comprar premezcJado;
se fabrica en una planta dosíficadora con muchaprecisión
TIPÓS DE MEZCLADORAS
- las mezcladoras se clasifican en función de la
posicion del eje de rotacíon de la cuba, siendo de dos
tipos
- Mezcladoras de eje inclinado, de cuba bascularte
Las mezcladoras de eje inclinado tambor basculante
pueaen adoptar diferentes inclinaciones dei «je para
cada etapa del trabajo; sea llenado amasado o
descarga las mezcladoras basculantes son adecuadas
para pequeñas volúmenes de concreto y en especial
para mezclas plásticos o con agregado grueso de
tamaño apreciado.
« Mezcladora de eje horizontal:
Se caracterizan por el tambor de forma cilindrico
cónica, que actúa girando alrededor de un eje
horizontal con una o dos aspas o paletas que giran
alrededor de un eje no coincidente con el eje del
tambor. Disponen, en la mayoría de los casos, de dos
aberturas una para cargar el material y otra para
descargar el concreto.
Al operar este tipo de mezcladoras debe cuidarse que
luego de cargadas na quede matenal en la tolva: y ai
descargar no se produzca segregación o quede en el
interior de la mezcladora agregado grueso. Estas
mezcladoras son favorables para grandes
volúmenes.
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PROCEDIMIENTO PARA CARGAR LA MEZCLADORA
• No existe una norma que defina el procedimiento
para cargar una mezcladora.
• Generalmente se acepta que se coloque
inicialmente en el tambor una pequeña porción delagua de mezcla aproximadamente el 10% añadiendo
luego *os materiales sólidos conjuntamente con el
80% del agua.
• E! 10% restante se termina de introducir cuando
todos los materiales se encuentran en la mezcladora.
i En las mezcladoras basculantes se aconseja
introducir el agregado grueso después de la arena y el
cemento.
DURACION DEL MEZCLADO
• El tiempo requerido paro producir de manera
cantinua una mezcla Homogénea es una característica
de cada tipo de mezcladora. Este valor generalmente
garantizado por el fabricante puede sufrir variaciones
según la trabajabilidad de la mezcla.
la duración del mezclado se establece a partir del
instante en que ios componentes del concreto,incluyendo el agua se introducen en el cubo hasta la
descarga de la misma.
• los factores ¡ntrínsicos que modificar los
requerimientos del amasado son:
El tipo y tamaño de! agregado, la cantidad de agua de
la mezcla, el porcentaje de finos de la arena.
En la practica, ia duración de mezclado se puede
expresar ya sea en minutos o por e¡ número de
vueltas que debe realizar el tambor
para producir una mezcla homogenea.
TIEMPO MINIMO DE MEZCLADO
• Existe una tendencia a reducir les tiempos de
mezclado para incrementar, el rendimiento de la
mezcladora, Para cada tipo de mezcladora existe una
relación entre si tiempo de mezclado y la uniformidadde la mezcla proyectada
tiempo de mezclado interiores al minuto producen
concreto» de característica» variable». Sin embargo a
partir d» los do» minutos no se obtiene un
mejoramiento de la mezcla. ia residencia es menor
afectado por el tiempo de mezclado, especialmente
luego de 2 minutos
AMASADORAS
• Para mezcla de concreto secas. especialmente
prefabricación. se utilizan amasadoras de eje vertical
denominadas "de mezcla forzada”, pues el mezclado
no se realiza por acción de k> gravedad, sino por los
movimientos relativos entre la cámara de amasado y
las paletas.
« la operación requiere un apreciable suministro de
energía para romper la fuerza de enlace del concreto.
Estas permitan una alta productividad y calidad,
siendo de gran versatilidad, aplicables a cualquier tipo
de mezcla,
CONTROL DE LA MEZCLADORA
El ASTM ha establecías un procedimiento de
evaluación de la norma de concreto premezclado. que
puede considerarse exigente y que establece lo
siguiente.
* De dos muestras que representen el concreto
producido se establece ia diferencia de los resultadasde ensayos determinados que no deben exceder de !a
siguiente tolerancia:
« Peso por metro cúbico, calculado en base a concreto
!ibr? de: 1,6 Mpa (16 Kg/cm2).
* Contenido de aire, porcentaje por volumen de
concreto; 1%, •> Asentamiento: Si el asentamiento
promedio es 4" o menos: 1
Si el asentamiento promedio es de 4" a 6”: 1.5”.
• Contenido de agregado grueso porción en peso de
cada muestra retenida en un tamil 4,76 mm (N° 4), en
porcentaje:6%.
• Masa unitaria de mortero libre de aire basado en el
promedio de todas las muestras comparativas
ensayadas en porcentaje: 1.6%.
* Resistencia promedio a la compresión a los siete
días para cada muestra . basado en la resistencia
promedio de todas las probetas, en porcentajes: 75%
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TRANSPORTE Y COLOCACION DEL CONCRETO
• El transporte, desde la salida de la mezcladora hasta
el pie de obra se puede realizar utilizando los
siguientes métodos.
• A mano: Utilizando depósitos estancos como latas
concreteras.
Con booguies carretillas o vagones equipados con
¡Santas neumáticas en caminos preparados con la
finalidad de evitar trepítaciones o impactos.
• Mediante vehículos autopropulsados como:
Camiones mezcladores: MIXER
vagones de Decauville: Que vierten lateralmente
Dumpers: Que vierte frontalmente, los dos últimospara distancias
cortas.
• Mediante tojas transportadoras sin fin.
■ Mediante planos inclinados en forma d® canaletas,
la pendiente seré tal aoe no permita la segregación, se
recibirá en un deposito
distribuidor.
• Ei transporte para elevar concreto se realiza
mediante: Winches con
plataforma, grúas, baldes (elevador de baldes),
bombeo y :uperbombeo con bombas a pistón y
bombas neumáticos.
TRANSPORTE DEi CONCRETO
El método usado para transportar el concreto
depende de cual es el menor costo y el mas fácil para
eí tamaño de la obra.
• Algunas formas de transportar el concreto incluyen:
un camión de concreto, una bomba de concreto, una
grúa y
• botes, una canaleta, una banda transportadora y un
malacate o un montacargas En trabajos pequeños,
una carretilla es la manera mas fácil para transportar
el concreto
• Siempre transporte el concreto en una cantidad tan
pequeña como sea posible para reducir ios problemas
de segregación y desperdicio.
COLOCACION
AL COLOCAR eL concreto tenga mucho CUIDADO EN
NO DAÑAR O moVER LAs cimbras y ei acero de
refuerzo. CoLOQUE EL CONCRETO tan cerca De su
posición FINAL como sea posirBLe Empiece colocando
desde las esquinas d# ía cimbro ... en caso ae un sitio
cor Hendiente desde e¡ nive mas baio.
la CIMBRA debe resistir la presión de» conche” que se
Vacie en esta
INFORMACION IMPORTANTE SOBRE SEGURIDAD
Al manejar y usar cemento o concreto fresco evite el
contacto con la píel lleve ropa y el equipo protector
adecuado
RETRASOS
Pueden causar que EL concreto piedra revenimiento
(se seque o pierda humedad! y se pongo rigido mas
rápidamen para evitar retrasos planee con
anticipación Verifique que todos los trabajadores, las
herramientas y los contenedores esten listos y que
todas las preparaciones para la colocación hayan sido
hechas antes de que el concreto SEA RECIBIDO.
Nunca agregue simplemente agua al concreto para
hacerlo mas trabajaie. Para recuperar la trabajabijiliad
use aditivo super fluidificante o use una mezcla de
pasta de cemento (es decir, agua y cemento) sir
alterar la relación agua / cemento.
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. “NUNCA, NUNCA AGREGUE SOLAMENTE AGUA”
SEGREGACIÓN
LO segregación ocurre cuando ios agregados grueso
fino, y ia pasta de cemento, llegan a separarse . La
segregación puede darse durante el mezclado.
Transportado, colocado o compactado dei concreto.
la segregación hace que el concreto sea:
MAS DEBIL MEMOS DURABLE, r deiará UN POBRE
acABAdo De SUPERfiCie
PARA EVITAR LA SEGREGACION
Verifique que el concreto no este demasiado húmedo
o demasiado seco", (prueba de revenimiento).
Asegúrese que el concreto sea mezclado de manera
apropiada, Es importante que el concreto sea
mezclado a la velocidad correcta en una mezcladora
en tránsito por al menos, dos minutos
inmediatamente antes de la descarga. El concreto
debe ser colocado tan pronto como sea posible. Al
transportar la mezcla, por supuesto, cargue
cuidadosamente.
SIEMPRE VIERTA ASI
Si se coloca el concreto directo desde un camión,vierta verticalmente y nunca permita que el concreto
caiga de una altura mayor a 1 Vi m. Siempre vierta el
concreto nuevo sobre el concreto que ya esta en su
lugar Al compactar con un vibrador, asegúrese de
usarlo cuidadosamente. Nunca extienda el concreto
hacia ios lados con un vibrador, ya que esto puede,
causar segregación de la mezcla» Asegúrese siempre
de vibre» el concreto de manera uniforme \ ■ '• ■
i
DESPERDICIO
Puede ser costoso, especialmente en trabajos
pequeños , Para minimizar el desperdicio mezcle,
cargue y coloque cuidadosamente.
* NUNCA EXTIENDA EL CONCRETO CON EL VIBRADOR
Si desea mayor información sobre transporte,
colocación, ías cimbras y la’ compactación del
concreto consulte los
tres libros del fondo editorial IMCYC .y.':
COMPACTACION DEL CONCRETO
El concreto recién colocado en el encofrad© o moldes
puede soltarse de manera que el porcentaje de aíre o
vacies ¡legue a valores del orden dei 15 ai 20%.
Reducir estos vacíos, es decir disminuir el volumen
aparente del concreto pora que se aumente el peso
volumétrico constituye la compactación de! concreto.
Es necesario reducir el porcentaje de vacíos hasta
llegar al porcentaje que corresponda al aire ocluido
aquel que no puede drenar normalmente.
METODOS DE COMPACTACION D*EL CONCRETO
Por impacto: Varillado (chuceado) amasado usando
elementos de gran volumen.
Por vibración: Usando reglas vibratorias para ei coso
de losas de pavimentos, usando mesas vibratorias
para el caso de la fabricación de elementes
premoldeados usando vibradores prensibles. que se
fijan al encofrado usando vibradores de aguia o
botella. Un exceso de vibrado produce segregación
• LA REVIBRACION (METODO EXPERIMENTAL)
Experimentos de laboratorio.
• Una revibracion de hasfa 2 horas favorece la
eliminación de agua
Si se realiza demasiado tarde puede perjudica!
. Tiene un alto coste de mano de obra.
Es un tema en investigación
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CURADO DEL CONCRETO
E! agua utilizada*en el mezclado del concreto cumple
tres funciones:
De hidratación: Permitiendo la formación det gel
como sistema coherente capaz de proporcionarresistencia en el tiempo, a la pasta.
« De cataüzación: El proceso de hidratación del
cemento es un proceso húmedo es decir que se
verifica en presencia de
agua.
De manera que además dei agua de hidratación se
requiere otra adicional para que realice el fenómeno
fragua.
• De trabajabilidad: Para que la mezcla tenga ia
consistencia fluidao-piástica necesaria para ser
moldeada can relativo poco trabajo, se requiere de
una cantidad de agua adicional Este tipo de agua se
puede modificar con el uso de plastiftcantes lo que no
es permitido con el agua de cataltaación y de
hidratación.
« Ei curado consiste en mantener un contenidosatisfactorio de humedad y temperatura en el
concreto recién vaciado de manera que pueda
desarrollar las^propiedades deseables
La resistencia y durabilidad del concreto se
desarrollaran en todo su potencial solo si se cura
adecuadamente
CONTENIDO SATISFACTORIO DE HUMEDAD
• La pefdida excesiva de humedad por evaporación
puede reducir la cantidad de agua de hidratación y
catalaación a un nivel inferior al necesario para el
desarrollo de las propiedades del concreto.
* • Esto se debe evitar añadiendo agua o impidiendo
una evaporación excesiva mediante cubiertas
especiales
« Se deben tomar los pasos necesarios cuando una
combinación de esos factores provoquen unaevaporación mayor de 1 Kg/m2/hora en la superficie.
• El efecto de una evaporación mayor causa
frecuentemente
grietas por contracción plástica y una merma en la
resistencia
SISTEMAS DE CURADO
Existen diversos métodos materiales y procedimientospora el curado con el fin de lograr un objetivo claro:
garantizar el mantenimiento de contenido
satisfactorio de humedad y temperatura en el
concreto durante un tiempo apropiado.
Los sistemas para lograr este objetivo son los
siguientes:
Continua o frecuente aplicación de agua por
anegamiento, aspersión vapor o materiales decubrimiento saturados como carpetas de yute o
algodón tierra, arena, asenín paja o heno.
Evitar la excesiva perdida de agua en la superficie dei
concreto con ia aplicación de cubiertas impermeables
de plástico, papel o la aplicación de compuestos de
curado formadores de membrana sobre fa superficie
def concreto recién colado
TEMPERATURA FAVORABLE
« Lo rapidez de hidratación dei cemento varia según la
temperatura:
Debajo de -10° C no se verifica hidratación.
A menos de 10° C no se desarrolla favorablemente la
resistencia temprana
Para la resistencia final es mas conveniente curar mas
tiempo a temperaturas inferiores que menos tiempo a
temperaturas mayores. ,
Se considera como temperatura de control: 21° C.
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El curado a elevadas temperatura con o sin presión se
consideran como casos especiales.
<é Curado Con TIERRA
SE usa con éxito en losas y pises pequenas ia tierra
estera libre de partículas mayores de 1" y de
cantidades peligrosas de materia orgánica.
* Arena y Aserrín
Se emplean en forma similar que la tierra El aserrín no
debe contener cantidades excesivas de ócido tánico.
• Paja o heno
Por su poco peso se deben emplear con un espesor de
15 cm y eventualmente se protegerá del viento con
tela de alambre
Existe un peligro de incendio espontáneo cuando se
deja secar
•t
2 0 Curado con materiales selladores.
€1 uso de hojas o membranas secadoras presentan
ventajas que hacen preferir su elección . Pueden
aplicarse mas temprano, aun sin curado inicial en
climas secos, evitando el secado del concreto, Crear
un ambiente húmedo y iemperodo por condensación
del agua entre la superficie y *a cubierta
• Película Plástica
Es de peso ligero, de color blanco o negro
transparentes, la normo ASTM C 171 especifica un
espesor mínimo de 0.10 mm. las blancas para climas
calidos y las de color negro para
cümas tríos No se debe usar cuando la apariencia del
concreto es condicional . pues la lámina lisa deja una
superficie moteada. »
• Se debe colocar cosí Inmediatamente sobre la
superficie húmedo, en las tosas tendrá un sobreaneho
en los bordes de por lo menos dos veces el espesor de
la losa, los traslapes serán sellados.
• Papel impermeable
Esta compuesto de dos laminas de papel kraft unidas
por una película de material bituminoso, debidamente
trotados para evitar su expansión y contracción al
mojarse y secarse. E! traslape será sellado con
material bituminoso así como también las rasgaduras
y parches.
► Compuestos líquidos para formar membranas
Estos consisten esencialmente de ceras de resinas
naturales o sintéticas, así como sustancias volátiles a
la temperatura ambiente (norma ASTM C 30?) de
manera que formen una S película que retenga la
humedad al poco tiempo de ser aplicadas.
•v
Se aplicaran en más de dos capas, cada una aplicadas
en dirección perpendicular. La primera aplicación se
hará cuando ta superficie se muestre opaca sin agua
pobre.
DURACION DEL CURADO
• En concreto normal , para temperaturas ambientes
mayores de 5a C el periodo mínimo de conservación
de la humedad y temperatura en todos los
procedimientos es de 7fiías o en el tiempo necesario
para alcanzar el 70% de la resistencia
especificada a ta compresión o flexión
• Cuando se cuela concreto en temperaturas de 5o C
o menores, debe tomarse en precauciones para evitar
daños por congelación, según la recomendación de la
norma ACi
306
• En concretos de alta resistencia (mayor de 420
kg/cm2) el período de curado debe ampliarse, aún
mas de 28 días para permitir el desarrollo de la
resistencia.
• Se recomienda controlar la resistencia con probetas
curadas en sitio.
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ENCOFRADO
Un encofrado es el sistema de moldes temporales o
permanentes que se utilizan para dar forma al
hoimigon u otros materiales similares como el tapial
antes de fraguar.
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 tas estructuras son grandes. Se usa
principalmente en obras de poca o mediana
Importancia, donde (os 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 conotros 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 úfll 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
reutillzar el mismo -encofrado a medida que el edificio
crece en altura o extensión.
Este encofrado también dispone espacio pata
andamios, maquinarla, 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.
LOSA Dé 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 d 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, juntocon madera contrachapado superpuesta. Estas vigas
de madera (sopandas) son por lo general de cinco a
diez cm de ancho y unos quince de alto
LOSA DE ENCOFRADO DE METAL
Similar al anterior, pero sustituyendo las vigas
auxiliares ^sopandas) por otras metálicas, de aluminio
o acero. También ios puntales suelen ser metálicos y
se pueden reutilizar.
LOSA DE ENCOFRADO MODULAR .
Son montados con módulos de madera plástico acero
o aluminio
SISTEMA PREFABRICADO: Hying Farm Systems
Este sistema de encofrado esta conformado por
módulos o
Cuadras, que pueden ser reufitizados en múltiplesfases de un
edificio Las piezas se montan elevándolas medíante
una grúa.
Una vez en su posición ios espacios entre tos cuadros
se
rellenan. Varíen en forma y tamaño, así como su
material de
construcción.
El uso de estos sistemas pueden reducir
considerablemente el tiempo y fa mano de obra en la
instalación de los trabajo* de encofrado Por sus
ventajas son muy utilizados en grandes superficies y
estructuras sencillas. Es común que arquitectos e
ingenieros aiseñen con uno de estos sistemas la
construcción.
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Estructura
El tablero se monta con rapidez, y las palles deí
revestimiento de este sistema están ancladas entre sí
de tal manera que puedan ser transportadas.
»
Apoyo
Todos ¡os 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.
Tamaño
El tamaño de estos tableros pueden variar de 8 mJ a
150 m2. Montaje con grandes grúas
Este método consiste en el montaje de cuadras 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 sófo porte. La duración de
montaje varía y puede tener más de treinta metros
dependiendo de la capacidad de la grúa.
Despues de fraguar ei hormigón las placas se separan
y se trasladan junto al edificio. El lado que sobresde
del encofrado se levanta mediante grúa y ei resto del
tablero se desplaza fuero 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 elevadacapacidad de carga necesaria de las grúas de
construcción, grúas auxiliares de cato costo, el
tamaño de materia! y la poca flexibilidad.
Montaje con grúas y elevadores normales
Mecíante 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 ei edificio.
Son por lo general transportados con ascensor o
plataforma etevadora y solo con desplazamientos
horizontales de carros dependiendo de su tamaño y
de ía construcción. Los ajustes se pueden hacer por
carros.
j
Esta técnica goza de popularidad en ios 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
geométncamente 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).
USOS
Habítualmenfe se han empleado encofrados de
madera que permiten una gran versatilidad en
formas, pero actualmente se emplean mucho los
metálicos, especialmente en piezas de formasgeométricas sencillas para encofrar pilares o muros
completos. También se emplean encofrados de cartón
en pifares 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.
INTRODUCCION
Como es sabido el concreto es una masa endurecida
de material®? heterogenem y sus propiedades están
sujetas a una gran cantidad de variables, las cuales
dependen de los materiales que lo constituyen y de
ios procedimientos de producción transporte y
colocación del concreto.
Por esta rajón, es muy importante la elaboración y
cumplimiento de un otan de control de calidad para el
concreto y ios materiales que so componen, con el fin
de poder predecir las propiedodes del concreto en
estado endurecido y garantizar que se cumpla con las
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especificaciones (necesidades) previamente definidas
al menor
costo posible.
El control de calidad lo podemos definir como el
conjunto de operaciones y decisiones que se toman
con el propósito de cumplir ei objeto de un contrato y
de cierta forma comprobar el cumplimiento de los
requisito,* exigidos, pora ello se debe verificar los
procedimientos que tienen que ver con tas Normas
Técnicas
Éxiste un aspecto propio dei concreto, que ¡o
distingue de ios demás productos manufacturados y
es que ei principal parámetro para definir su calidad,
es la resistencia a la compresión, (arcual se ha
establecido *a los 28 días de edad lo que constituye
un inconveniente para el control porque en el tiempo
de espera para obtener este resultado las obras
siguen su curso normal y los datos que se obtengan
respecto a la resistencia del concreto van a ser
extemporáneos
Por este motivo el control de calidad debe tener un
carácter preventivo y no curativo, y por ello no se
debe limitar solamente a la verificación de las
propiedades en estado endurecido sino también se
deben controlar diferentes características en estado
fresco como son ei asentamiento, peso unitario
contenido de aire, tiempos de fraguado y
temperatura, que permiten anticipar las propiedades
del concreto en estado endurecido.
ORGANIZACIÓN Y RESPONSABILIDAD DEL CONTROL
DE CAUOAD DEL CONCRETO CUADOllfGA A LA O&RA
En el desarrollo de un proyecto de construcción es
indispensable que el control de calidad contempleciertas actividades que en la obra se deben realizar.
Seleccionar un tomador de muestras de concreto
calificado, que será ía persona encargada de
realizar todos los ensayos de
concreto en estado fresco:
Toma de muestras de concreto. Temperatura del
concreto fresco Asentamiento del concreto. Masaunitaria y rendimiento volumétrico y Elaboración y
curado de especímenes de concreto. Selección de un
laboratorio idóneo. Procesos de calidad debidamente
documentados
ENSAYOS DE CONTROL DE CALIDAD DE CONCRETO EN
ESTADO FRESCO
Como ya se menciono el control de calidad del
concreto debe sec preventivo más que curativo por
tanto es de vital importancia la realización de ensayos
al concreto en esleíd# fresco con los que se busca
garantizar el cumplimiento de las especificaciones en
estado endurecido. Lqs principales ensayo* que se
debe realizar son:
* Temperatura del concreto
•: Trabajabilídad o manejabilidad
.• Segregación
» Exudación o sangrado
9 Masa unitaria y rendimiento volumétrico
* Tiempo de fraguado del concreto
* Contenido de aire.
* Elaboración y curado de especímenes de concreto
Es claro que las propiedades dei concreto en obra nopueden ser obtenida» directamente dei concreto en
estado fresco, puesto que (as características de los
elementos eshi>cfuraies de concreto se ven afectadas
por las prácticas constructivas en la obra Sin embargo,
el control de calidad en estado fresco es ta única
herramienta para tomar decisiones rápidas, durante ía
colocación de concreto
TEMPERTURA DEL CONCRETO El concreto después de
mezclado se rígidiza con el tiempo, fenómeno que nodebe ser confundido con el fraguado del cemento, lo
que ocurre es que ei agua de mezclado se pierde.
porque los agregados absorbe parte ella se evapora
especialmente sí el concreto esta expuesto a! sol y al
viento y otra porte es eliminado por las reacciones
químicas iniciales.
Más importante que la temperatura ambiente es la
de! concrete, ya que ésta es la que controla lasreacciones químicas que se producen en ia mezcla y
por tanto modifica fas propiedades del concreto en
estado fresco y endurecido.
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r
La norma NTP fija los ¡imites de la temperatura del
concreto fresco La medición de la temperatura se
hace cuando et concreto es recibido en la obra,
mientras se coloca con termómetros de vidrio o con
corazas, tos cuales deben tener una precisión de 1*C y
deben ser introducidos dentro de k> muestrarepresentativa por minimo dos minutos 0 hasta que ta
lectura se estabiliza
También es posible determina: la temperatura
mediante medidores electrónicos de temperatura con
pantallas digitales de precisión. La norma NTP fija los
límites de ia temperatura del concreto fresco,
la medición de la temperatura se hace cuando e!
concreto es recibido en la obra, mientras se coloca
con termómetros de vidrio o con corazas, los cuales
deben tener una precisión de l^C y deben set
introducidos dentro de ia muestra representativo por
mínimo dos minutos o hasta que la lectura se
estabilice. También es posible determinar la
temperatura mediante medidores electrónicos de
temperatura con pantallas digitales de precisión.
TrABAJAbiliDAD O MANEJABILIDAD
Ei la capacidad de! concreto que fe permrt» sercolocado y compactado apropiadamente sin que se
produzca segregación alguna.
i La trabajabilidad esta representada por el grado de
compatibilidad cohesividad plasticidad y consistencia.
Compatibilidad: Es ¡a facilidad con la que el concreto
es compactado o consolidado para reducir el volumen
de vacíos y por lo tanto el aire atrapado.
í
• Cohesividad: Aptitud que tiene ei concreto para
mantenerse como una masa estable y sin segregación.
• Plasticidad: Condicion deí concre'o que le permite
deformarse continuamente sin romperse
• Consistencia: Habilidad del concreto fresco para
fluir, es decir ta capacidad de adquirir ía forma de les
encofrados que lo contienen y de llenar espaciosvacíos alrededor de sfementos embebidos.
ENSAYOS PARA DETERMINARLA TRAbAJABIIÍDAD
las propiedades tales como cohesión y adhesión son
¡as que determinan ei grado d® trabajabüídad y
usuaimente sen «valuadas por examen visual y
manipulación deJ concreto con herramientas para dar
acabados, debido o que hasta el momenip ro *e
conoce ninguna.prueba que ¡as rmdc (Afectamente;
sin embargo, se han desarrollado una serie de ensayos
con ios cuales *e puede determinar o correlaciona-tas propiedades del concreto «n é*fado plástico en
términos de consistencia, fluidez cobesion y grado de
compactación en otro:
ENSAYO DE SLUMP
El asentamiento es una medida de la consistencia del
concreto, que se refiere al grado de fluidez de la
mezcla es decir que indica que tan seca o fluida está
cuando se encuentra en estado plástico y noconstituya por s- mismo una medida directa de la
trabajabilidad
Se coloca «i molde sobre una superficie horizontal
piaña y no absorbente presionando con lot pies la i
agarraderas para que no se sariga 9} concreto por la
porte inferior del molde.
Enseguida se ilena el cono en tres capas cada una de
aproximadamente Igual volumen, apisonándose cada
capa con 25 golpes dados con una varilla de 16 mm de
diámetro. 60 cm de longitud v con al menos uno de
sus extremos redondeado.
La introducción de ¡a varilla se debe hacer en
diferentes sitios de la superficie y hasta una
profundidad tai que penetre ligeramente en la capa
interior con «f objeto que la compactocion se
distribuya
uniformemente sobre la sección transversal,
Al terminar la tercera capa se enrasa la superficie,
bien sea con la varilla o con un palustre Se retira la
mezcla que haya caído al suelo en ia zona adyacente a
la base del molde y el cono se levanta
cuidadosamente en dirección vertical sin movimientos
laterales o de torsión y sin focar la mezcla con el
molde cuando éste se Ha separado del concreto,
* Una vez retirado el moide, lo muestra sufre unasentamiento (y de aquí el nombre det ensayo) el cual
se mide inmediatamente como diferencia entre la
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altura de! molde y k¡ altura medida sobre @1 centro
de la base superior del especimen.
* El ensayo de asentamiento esta ampliamente
difundido eij nuestro medio debido ¡a facilidad y
rapidez con que se realiza sin embargo no se puede
aplicar en algunos casos tales como concretos muy
secos con asentamiento inferior a 10 cm y concretoselaborados con agregados livianos.
SEGREGACION
* Un aspecto importante de la trabajabiiidod y que
generalmente se considera como otra propiedad es la
tendencia a la segregación, la cual se define como la
tendencia de separación de las partículas gruesas de
la fase mortero del concreto y la colección de esas
partículas deficientes de mortero en el perímetro del
concreto colocado, debido a falta de cohesividad. de
tal manera que su distribución y comportamiento deja
de ser uniforme y homogéneo. Esto conduce a que la
no segregación es una condición implícita del
concreto para mantener una trabajabilidad adecuada.
• De otra parte. las principales cousas de segregación
en el concreto son la diferencia de densidades entre
sus componentes el tamaño y forma de las partículas
y ¡o distribución granulométrica asi mismo pueden
influir otros factores como un mal mezclado un
inadecuado sistema de transporte una colocación
deficiente y un ex ceso de vibración en la
compactación.
* la segregación se puede presentar de dos formas.
ta primera ocurre cuando se usan mezclas pobres y
demasiado secas de tal manera que las partículas
gruesas tienden a separarse bien sea porque se
desplazan a lo largo de una pendiente o porque seasientan más que las partículas finas,
♦ El segundo tipo se presenta particularmente en
mezclas húmedas y
se manifiesta por la separación de una parte de los
agregados
LA EXUDACION
Es una formo de segregación o sedimentación en lacual parte del agua d# mezclado tiende a elevarse a la
superficie de una mezcla de C0ñCT»Ío recién
colocado,
»
• í'+o 59 debe, a que los constituyentes sólidos de la
mezcla no pueden retener toda »l agua cuando s@
mientan durante el proceso de fraguado.
• La exudación del concreto esta influenciada por las
proporciones de la mezcla y las propiedades de los
materiales, el contenido de aire, forma y textura de
ios agregados, calidad del cemento y el usod* los
aditivos.
• Cuando este proceso se presenta en una alta tasa,
se convierte en poco deseable especialmente para
bombear y dar acabados al concreto. adicionaSmente
traen otras consecuencias como el debilitamiento,
mayor porosidad, menor resistencia a te» abrasión y
ataque de agentes agresivos presentes en el medioambiente
Elaboración de muestra* lugar de moldeo: Moldee tas
muestras tan cerca como sea posible del tugar donde
ellas van a estar almacenadas durante las primeros 24
h S» no e$ tac tibie moldear las muestras donde ellas
van a estar
almacenadas, ¡leve ai tugar de almacenamiento
Inmediatamente después de elaborarlos. Coloque los
moldes sobre
una superficie rígida libre de libración u otros
alteraciones. Evite sacudidas goioes inclinaciones ó
rayado de la superficie de las
muestras cuando estas son cambiadas a otro lugar de
almacenamiento I
Colocación (fundida): Coloque ei concreto en losmoldes utilizando un cucharón o palustre despuntado.
Escoja cada cucharada palusfrada o palada de
concreto del recipiente de mezclado para asegurar
que ésta es representativa de !a bochada. Puede ser
necesario remezck» el concreto en el recipiente de
mezclado con un palustre ó una pala para impedir !a
segregación durante et moldeo de las muestras.
j _
i
Mueva el cucharon o el palustre alrededor de ía parte
superior de! molde cuando el concreto es descargado
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con el fin de asegura! una distribución simétrica del
concreto y minimizar !a segregación del agregado
grueso dentro dei molde
S 1
Además, distribuya el concreto utilizando la Varilla de
campactacíón antes de iniciar lo consolidación. Ei
tomador de muescas debe procurar añadir al colocar
la último capa, una cantidad de concreto que llenará
exactamente e! molde después de la compactación.
No añada muestras d® concreto no representativo
aun molde durante el llenado
