INTRODUCCION

Como es sabido, el concreto es una masa endurecida de materiales

heterogéneos y sus propiedades están sujetas a una gran cantidad de

variables, las cuales dependen de los materiales que lo constituyen y de los

procedimientos de producción, transporte y colocación del concreto. Por esta

razón, es muy importante la elaboración y cumplimiento de un plan de control

de calidad para el concreto y los materiales que lo componen, con el fin de

poder predecir las propiedades del concreto en estado endurecido y garantizar

que se cumpla con las especificaciones (necesidades) previamente definidas al

menor costo posible.

Existe un aspecto propio del concreto, que lo distingue de los demás productos

manufacturados, y es que el principal parámetro para definir su calidad, es la

resistencia a la compresión, la cual 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 el asentamiento, peso unitario,

contenido de aire, tiempos de fraguado y temperatura, que permiten anticipar

las propiedades del concreto en estado endurecido.

EL CONCRETO EN OBRA

El concreto en obra es el material de construcción de mayor empleo en la edificación y vivienda. ¡Muchos fabrican concreto, sin embargo, pocos cuidan el proceso para asegurar la calidad!

ETAPA 1: MATERIALES

El empleo de materias primas de calidad, no contaminadas y correctamente almacenadas, son esenciales para la calidad del concreto hecho en obra.

CEMENTO

Recomendaciones:

Mantenlo seco para conservar sus cualidades, evitando su hidratación y endurecimiento prematuro.

tip’s

•Almacena sobre tarimas o soportes de madera que impidan el contacto con el suelo o humedad (mínimo 10 cm de elevación).

•Coloca los sacos juntos para reducir la circulación del aire.

•Cubre herméticamente con lonas o plásticos en buen estado.

•En obras grandes, destina un almacén cubierto con acceso controlado y coloca los sacos lejos de muros exteriores.

•Consume en un máximo de 30 días.

ARENA Y GRAVA

Recomendaciones: Los agregados representan el 60 a 75% del volumen total del concreto.

IMPORTANTE: Para una mejor y mayor cohesión de la mezcla, asegúrate que sean densos, sanos, limpios y bien graduados.

tip’s

•A mayor tamaño de la grava se requiere menos cantidad de agua y cemento; sin embargo, cuida no exceder las dimensiones máximas de acuerdo al tipo de armado.

•Evita la contaminación con tierra, arcillas, limos, sales, hojas, basura, o materias orgánicas.

•Prevee la segregación mediante el almacenado en forma de montaña no mayor a una carga de camión.

AGUA

Recomendaciones: Supervisa su empleo en dos etapas: Mezclado y Curado.

IMPORTANTE: No debe presentar color, olor, ni sabor.

tip’s

•Los contenedores o tambos deben estar limpios y libres de óxidos antes de vaciar el agua.

•Impide la contaminación con materia orgánica, sales o aceites.

ETAPA2: PROPORCIONAMIENTO

Una mezcla bien diseñada reduce costos (porque emplea sólo el cemento requerido); garantiza la trabajabilidad en estado fresco y la resistencia durabilidad en estado endurecido.

Recomendaciones: Utiliza la siguiente tabla en caso de no contar con conocimientos para diseñar mezclas.

IMPORTANTE: Evita el abuso del agua en el diseño de la mezcla, ya que el alto contenido de agua es la principal causa de problemas como: grietas, bajas resistencias, y fraguado lento.

tip’s

•Verifica si la arena está seca, semihúmeda o húmeda, para ajustar la cantidad de agua en el proporcionamiento.

ETAPA 3: DOSIFCACIÓN

La forma más fácil de dosificar el concreto en obra es por volumen (litros), mientras que el concreto premezclado se dosifica de manera exacta por peso (kilogramos).

Recomendaciones: Emplea cubetas de plástico con una capacidad de 18 a 20 litros.

IMPORTANTE: Como regla de oro: “Una mezcla de buena calidad siempre contiene más grava que arena”.

tip’s

•Utiliza botes limpios y libres de tierra, arcillas, limos, sales, hojas, basura, o materias orgánicas.

•Usa botes de plástico en buen estado. Los botes de metal se deforman fácilmente.

•Llena y enrasa los botes para que efectivamente se dosifiquen las cantidades especificadas.

ETAPA 3: MEZCLADO

Se deben obtener mezclas uniformes y homogéneas. Una revoltura mal mezclada tiene partes “pobres” (falta de cemento) en algunas zonas y “ricas o chiclosas” (cargada de cemento) en otras.

Recomendaciones: Realiza el mezclado óptimo por medios mecánicos (uso de revolvedora). El mezclado manual (a pala) NO alcanza la calidad del mezclado mecánico.

IMPORTANTE: En la mezcla, a menor consumo de agua mayor resistencia del concreto, por lo que es indispensable que evites el abuso del agua.

tip’s

•El mezclado mecánico (revolvedora) permite emplear hasta 10% menos de agua que el mezclado manual.

Pasos para el mezclado mecánico:

..Con la revolvedora en movimiento, vacía el 80% del agua

..Enseguida, agrega la grava

..Después, la arena

..Después, el cemento

..Al final, agrega el 20% restante del agua

..Mezcla como mínimo de 60 a 90 segundos

..Asegura el suministro de gasolina

•Si es mezclado manual, se puede obtener hasta 25% menos de resistencia respecto al mezclado mecánico.

Pasos para el mezclado manual:

..Evita la elaboración sobre terreno natural o contaminado; de preferencia, usa una artesa o una placa metálica o de madera

..Mezcla en seco la arena y el cemento

..Después, mezcla el resto de los materiales el tiempo suficiente hasta obtener uniformidad en apariencia y color

Transporte

colocacion4. CONSOLIDACIÓN

Inmediatamente después de colocado el concreto, este deberá ser consolidado hasta alcanzar la máxima densidad, lograr una masa uniforme y adecuada colocación en los encofrados, alrededor de los refuerzos y elementos embebidos.

Esta consolidación deberá iniciarse tan pronto como el concreto sea colocado, operación que debe efectuarse antes que el concreto inicie su proceso de fraguado. La consolidación puede ser manual, por vibración y por fuerza centrífuga.

4.1 consolidación manual

Es aplicable solo a mezclas con asentamientos mayores a 10 cm. , especímenes en secciones estrechas o con grandes concentraciones de refuerzo.

Se usara varillas met{alicas de sección circular con uno d sus extremos en forma de semiesfera, que se introducirán en la altura total de la capa compactada alcanzando a unirla al concreto de capa inferior.

4.2 consolidación por vibración:

Este es el procedimiento más recomendable, con el que se logra mejores niveles de compactación.

Las capas de mezcal a vibrarse deben estar entre 10 cm. Y 50 cm. Con tiempos de vibrado de 3 a 15 segundos cada 30 o 40 cm.

El equipo tendrá una frecuencia no menor de 7000RPM, este equipo no deberá ser empleado para mover el concreto ni entrar en contacto con el encofrado.

Los vibradores podrán tener motores eléctricos a gasolina o accionados por aire comprimido. Estos últimos no son recomendables en zonas en las que la temperatura ambiente es cercana a 0°C.

Existen tres tipos de vibración: internos, externos, vibradores de superficie.

ENSAYOS DE CONTROL DE CALIDAD DE CONCRETO EN ESTADO FRESCO

El control de calidad del concreto debe ser preventivo más que curativo, por tanto es de vital importancia la realización de ensayos al concreto en estado fresco con los que se busca garantizar el cumplimiento de las especificaciones en estado endurecido. Los principales ensayos que se debe realizar son:

Temperatura del concreto Trabajabilidad o manejabilidad Segregación Exudación o sangrado 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 del concreto en obra no pueden ser obtenidas directamente del concreto en estado fresco, puesto que las características de los elementos estructurales de concreto se ven afectadas por las prácticas constructivas en la obra. Sin embargo, el control de calidad en estado fresco es la única herramienta para tomar decisiones rápidas, durante la colocación de concreto.

TEMPERATURA DEL CONCRETO

El concreto después de mezclado se rigidiza con el tiempo, fenómeno que no debe ser confundido con el fraguado del cemento. Lo que ocurre es que el agua de mezclado se pierde, porque los agregados absorbe parte ella, se evapora, especialmente si el concreto está expuesto al sol y al viento y otra parte es eliminado por las reacciones químicas iníciales.

Más importante que la temperatura ambiente es la del concreto, ya que ésta es la que controla las reacciones químicas que se producen en la mezcla y por tanto modifica las propiedades del concreto en estado fresco y endurecido. La medición de la temperatura se hace cuando el concreto es recibido en la obra, mientras se coloca, con termómetros de vidrio o con corazas, los cuales deben tener una precisión de 1ºC y deben ser introducidos dentro de la muestra representativa 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

Es la capacidad del concreto que le permite ser colocado y compactado apropiadamente sin que se produzca segregación alguna.

La trabajabilidad está representada por el grado de compatibilidad, cohesividad, plasticidad y consistencia.

Compatibilidad: Es la facilidad con la que el concreto es compactado o consolidado para reducir el volumen de vacíos y, por lo tanto, el aire atrapado.

Cohesividad: Aptitud que tiene el concreto para mantenerse como una masa estable y sin segregación.

Plasticidad: Condición del concreto que le permite deformarse continuamente sin romperse.

Consistencia: Habilidad del concreto fresco para fluir, es decir, la capacidad de adquirir la forma de los encofrados que lo contienen y de llenar espacios vacíos alrededor de elementos embebidos.

ENSAYOS PARA DETERMINAR LA TRABAJABILIDAD

Las propiedades tales como cohesión y adhesión son las que determinan el grado de trabajabilidad y usualmente son evaluadas por examen visual y manipulación del concreto con herramientas para dar acabados, debido a que hasta el momento no se conoce ninguna prueba que las mida directamente; sin embargo, se han desarrollado una serie de ensayos con los cuales se puede determinar o correlacionar las propiedades del concreto en estado plástico en términos de consistencia, fluidez, cohesión y grado de compactación en otras.

Evaluación por examen visual y manipulación del concreto con herramientas

ENSAYO DE ASENTAMIENTO

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 no constituye por sí mismo una medida directa de la trabajabilidad. Las características del

cono de Abrams se presentan en la figura 1 y el método de ensayo que esta descrito en la norma NTC 396 en términos generales consiste en lo siguiente:

Se coloca el molde sobre una superficie horizontal, plana y no absorbente, presionando con los pies las agarraderas para que no se salga el concreto por la parte inferior del molde. Enseguida, se llena 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 y con al menos uno de sus extremos redondeado. La introducción de la varilla se debe hacer en diferentes sitios de la superficie y hasta una profundidad tal que penetre ligeramente en la capa inferior con el objeto que la compactación 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 la zona adyacente a la base del molde y el cono se levanta cuidadosamente en dirección vertical, sin movimientos laterales o de torsión y sin tocar la mezcla con el molde cuando éste se ha separado del concreto.

Una vez retirado el molde, la muestra sufre un asentamiento (y de aquí el nombre del ensayo) el cual se mide inmediatamente como diferencia entre la altura del molde y la altura medida sobre el centro de la base superior del espécimen.

El ensayo de asentamiento está ampliamente difundido en nuestro medio debido la 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 concretos elaborados con agregados livianos.

SEGREGACIÓN

Un aspecto importante de la trabajabilidad 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 causas de segregación en el concreto son la diferencia de densidades entre sus componentes, el tamaño y forma de las partículas y la distribución granulométrica, así mismo pueden influir otros factores como un mal mezclado, un inadecuado sistema de transporte, una colocación deficiente y un exceso de vibración en la compactación.

La segregación se puede presentar de dos formas.

La 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 se asientan 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.

EXUDACIÓN

Es una forma de segregación o sedimentación, en la cual parte del agua de mezclado tiende a elevarse a la superficie de una mezcla de concreto recién colocado.

Esto se debe a que los constituyentes sólidos de la mezcla no pueden retener toda el agua cuando se asientan durante el proceso de fraguado.

La exudación del concreto está influenciada por las proporciones de la mezcla y las propiedades de los materiales, el contenido de aire, forma y textura de los agregados, calidad del cemento y el uso de los aditivos.

Cuando este proceso se presenta en una alta tasa, se convierte en poco deseable, especialmente para bombear y dar acabados al concreto, adicionalmente traen otras consecuencias como el debilitamiento, mayor porosidad, menor resistencia a la abrasión y ataque de agentes agresivos presentes en el medio ambiente.

MASA UNITARIA Y RENDIMIENTO VOLUMETRICO

Es una forma de segregación o sedimentación, en la cual parte del agua de mezclado tiende a

elevarse a la superficie de una mezcla de concreto recién colocado.

Esto se debe a que los constituyentes sólidos de la mezcla no pueden retener toda el agua cuando

se asientan durante el proceso de fraguado.

La exudación del concreto está influenciada por las proporciones de la mezcla y las propiedades de

los materiales, el contenido de aire, forma y textura de los agregados, calidad del cemento y el uso

de los aditivos.

Cuando este proceso se presenta en una alta tasa, se convierte en poco deseable, especialmente

para bombear y dar acabados al concreto, adicionalmente traen otras consecuencias como el

debilitamiento, mayor porosidad, menor resistencia a la abrasión y ataque de agentes agresivos

presentes en el medio ambiente.

Masa Unitaria:

Se define como la cantidad de masa por unidad de volumen, y se expresa en kg/m3.

Rendimiento volumétrico:

Se define como la relación que existe entre el volumen de concreto producido y el volumen de diseño de la mezcla.

La masa unitaria del concreto convencional, y del concreto en general, depende de la densidad de los agregados, la cantidad de aire atrapado o intencionalmente incluido y de la cantidad de agua y cemento contenidos en la mezcla de concreto. Los valores típicos de masa unitaria varían entre 2200 a 2400 kg/m3

FRAGUADO DEL CONCRETO

El fraguado del concreto, corresponde al proceso de endurecimiento de la mezcla de concreto, donde se experimenta una transición de estado plástico a estado endurecido bajo ciertas condiciones de tiempo y temperatura.

El tiempo de fraguado es un valor arbitrario que se ha tomado durante el proceso de endurecimiento del concreto, y la norma NTC 890 describe el procedimiento para su cálculo.

Se han definido dos medidas del fraguado del concreto, fraguado inicial y fraguado final. A continuación se explica cada una de ellas.

Fraguado inicial del concreto

El fraguado inicial corresponde al punto en el cual el concreto deja de ser un material blando para convertirse en un cuerpo rígido pero frágil. De acuerdo con la norma NTC 890, el fraguado inicial se da cuando una muestra de mortero (concreto tamizado por la malla No 4) ofrece una resistencia a la penetración de 35 kg/cm2.

Fraguado final del concreto

El fraguado final corresponde al punto máximo de liberación de calor como manifestación de la reacción química entre el agua y el cemento, y el concreto comienza la etapa de endurecimiento., de acuerdo con la NTC 890 el fraguado final se da cuando una muestra de mortero (concreto tamizado por la malla No 4) ofrece una resistencia a la penetración de 280 kg/cm2 El tiempo de fraguado influye en otras propiedades del concreto, como son la manejabilidad y la resistencia,

por lo tanto su determinación es importante para saber si es necesario utilizar aditivos que controlen la velocidad de fraguado (retardantes o acelerantes), y así poder regular los tiempos de mezclado, transporte y colocación del concreto, de tal forma que no se afecten ni la manejabilidad ni la resistencia del concreto.