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1Arq. Edgardo Souza, Coordinador Divisin Tecnologa Mendoza, 08 Junio 2010

Tecnologa del Hormignaplicable a la

Construccin de Pavimentos Urbanos

INSTITUTO DEL CEMENTO PORTLNAD ARGENTINO

2

Introduccin Para la construccin de pavimentos urbanos,

usualmente se contrata la provisin de Hormign Elaborado.

El Hormign elaborado es un producto normalizado, que en general proviene de plantas automatizadas que poseen cierto control de calidad.

Sin embargo, se debe establecer un esquema de control sobre la recepcin del material ascomo sobre las tareas de colocacin y proteccin, para asegurar:

la calidad;

la durabilidad;

y la economa de las obras.


3

El Hormign Elaborado Al solicitar Hormign Elaborado se est contratando un

servicio por la provisin de un producto, por lo que el pedido tiene que ser muy preciso. Se deben establecer todas las pautas, como en cualquier contrato, a fines de evitar controversias.

El hormign elaborado debe reunir la trabajabilidad, la resistencia mecnica, y la durabilidad adecuadas.

Un H de clase resistente adecuada pero con trabajabilidad deficiente puede generar prdidas importantes en la resistencia y la durabilidad del pavimento.


4

Solicitud del Hormign Se deber especificar:

Clase resistente (H25 H30 , etc.) TM, tipo Relacin agua cemento mxima Asentamiento CUC - Tipo de cemento por

condiciones especiales de durabilidad

Uso de aditivos Volumen de H, frecuencia de

entrega


5

Etapas en la obtencin del Hormign

T

a

r

e

a

s

e

n

O

b

r

a

H

o

r

m

i

g

n

E

l

a

b

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r

a

d

o

Seleccin de los componentes

Dosificacin

Medicin

Transporte / Mezcla

Colocacin

Compactacin

Curado

Hormign

en

Estado Fresco

minutos

Das

oSemanas

Fraguado

H Endurecido


6

Control de Calidad

Puede definirse como el conjunto de procedimientos tcnicos empleados para lograr que el producto final cumpla con los requisitos especificados en el proyecto.

Adicionalmente genera economa.

Estado Fresco

Estado Endurecido

Aplicacinen el H en :


7

Propiedades deseables del H

En Estado Fresco:

Trabajabilidad

Tiempo de fraguado

Cohesin

Exudacin

En Estado Endurecido:

Resistencia

Estabilidad dimensional

Durabilidad

Economa


8

Por qu interesa el estado fresco? Es el momento en que se

puede decidir si se coloca la mezcla, hay que corregirla, o debe ser rechazada.

Aporta informacin tempranasobre el comportamiento futuro del H endurecido.

Se deben maximizar los controles en estado fresco a fin garantizar el cumplimiento de las exigencias.

Aplicacin IRAM 1666 Parte1


9

Ley de Sitter

0

25

50

75

100

125

150

175

200

225

Tiempo

C

o

s

t

o

d

e

l

a

r

e

p

a

r

a

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i

n

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s


10Control de Recepcin :

H en Estado Fresco Es habitual en las obras pequeas (o medianas) que la

consistencia del hormign se evale exclusivamente en forma visual, por lo se introduce una gran variabilidad. Desconocemos la cantidad de agua que tiene la mezcla.

Recordemos que la resistencia y la durabilidad son fuertemente dependientes de la a/c.

Por lo cual es imprescindible determinar el asentamiento, y las propiedades en estado fresco.

Se debern moldear adems probetas para verificar el cumplimiento de la resistencia especificada.


11Resistencia en funcin de a/cACI 211

100

200

300

400

500

0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9Relacin a/c

R

.

c

o

m

p

r

e

s

i

n

[

K

g

/

c

m

2

]


12

Equipamiento necesario

Se debe disponer en obra de un mnimo de equipamiento, para determinar el asentamiento y el moldeo de probetas para evaluar la resistencia a la compresin.

Ellos son: Un tronco de cono IRAM 1536 Una varilla de compactacin normalizada Un juego de moldes cilndricos de 15 x 30 cm Una carretilla, cuchara de albail, metro, etc.


13

Toma de muestras

No deber estar alterada ni contaminada

Se toman al momento de la descarga

Se evitar la primera y ltima porcin del pastn

Cantidad 40 % mayor que la necesaria, y como mnimo 30 litros

Siempre se remezclar manualmente.


14

Trabajabilidad

Es la facilidad con que el hormign puede ser mezclado, transportado, colocado y compactado con los medios disponibles en obra.

No depende exclusivamente del hormign sino tambin del equipamiento disponible, del tipo de elemento a hormigonar y de los mtodos de colocacin y compactacin a utilizar.

Est influenciada adems, por el clima, distancias de transporte, tiempo y forma de descarga, etc.

La caracterstica del hormign que puede medirse es la consistencia.


15Determinacin de la Consistencia: Asentamiento en el tronco de cono

El cono se llenar en tres capas de igual volumen.

Cada capa sercompactada con 25 golpes de varilla normalizada.

Al compactar la segunda capa se debe penetrar levemente la primera.


16Qu informacin nos da el cono? La propiedad del hormign que puede medirse es la consistencia mediante el asentamiento en el tronco de cono.

Podemos adems observar el aspecto y la cohesin.

Verificar el Cierre adecuadode la mezcla (ausencia de oquedades)

Nos da idea de la trabajabilidad.

Verificamos la ausencia de segregacin


17

Cohesin Es la aptitud del

hormign de mantenerse como una masa plstica sin ningn tipo de segregacin.

Depende de: contenido de material

fino (pasa # 300 m);

la cantidad de agua;

el asentamiento;

aire intencionalmente incorporado.


18

Exudacin Se produce luego de la colocacin y terminacin

del hormign por la sedimentacin de las partculas slidas de mayor P.e., y el ascenso a la superficie del agua.

Depende del contenido de material fino (pasa # 300 m), del cont. de polvo, de la finura del cemento de la cantidad de agua, del tiempo de fraguado y del aire intencionalmente incorporado.

La exudacin es necesaria para evitar la fisuracin plstica.

Una exudacin excesiva se transforma en un problema.


19

Tiempo de Fraguado Se define como el tiempo a

partir del cual el hormign se transforma en un slido.

Depende del contenido y del tipo de cemento, de la relacin a/c, del uso de aditivos.

Est fuertemente influenciado por la temperatura de exposicin.

Condiciona el tiempo disponible para transportar, colocar, compactar y terminar el hormign.

Modifica los tiempos de aserrado y desencofrado

0

5

10

15

20

25

30

35

03:00 04:00 05:00 06:00 07:00 08:00 09:00 10:00 11:00 12:00

Tiempo[horas]

R

e

s

i

s

t

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n

c

i

a

a

l

a

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[

M

P

a

]

AditivoA

AditivoB

inicio

fin

20

Controles sobre el hormign endurecido

Aplicacin al control de calidad de pavimentos urbanos


21

Resistencia:compresin flexin y desgaste

Es un parmetro importante ya que es un material estructural y define, junto con el espesor la capacidad de carga del pavimento.

Se debe cumplir con los requisitos y supuestos establecidos en el clculo estructural, y en el Pliego de Especificaciones.

Depende de la relacin a/c, del conjunto de materiales, de la compactacin, del curado, y est influenciada por la calidad de los ensayos.

En el caso de H E se deber solicitar un hormign que cumpla las exigencias.


22

Control de la resistencia del H EMoldeo de probetas cilndricas:

Pastones

1

2 a 5

6 a 10

11 a 20

Muestras

1

2

3

4

Moldeo a pie de obra, juegos de 2 probetas por edad y por condicin de ensayo como mnimo.

Curado en condiciones normalizadas

Condicin de aceptacin a la edad de 28 das, sin embargo se recomienda contar con valores a 3 y 7 das. Autocontrol preventivo.


23Moldeo de probetas Se deben colocar los moldes

sobre una superficie plana y firme.

Se llenan en tres capas de igual volumen, y cada capa se compactar con 25 golpes de varilla normalizada.

Al compactar la primera capa se debe cuidar de no golpear el fondo, y cuando se compacte la segunda se penetrar levemente la anterior.


24

Conservacin de las probetas

Los moldes deben quedar protegidos de la incidencia del sol y de temperaturas extremas.

Se debe evitar la evaporacin superficial.

Se desmoldan luego de 24 horas (o antes de enviar al laboratorio)y se conservarn en condiciones controladas de temperatura y humedad hasta la fecha de ensayo.


25

Condicin de aceptacin del hormign elaborado por resistencia

Calcular las medias mvilesVerificar:

fci > 0,85 fckfcm(3) > fck + 3 MPa

ESTE CRITERIO CALIFICA AL H COMO MATERIAL, Y NO PUEDE SER EMPLEADO COMO CONDICIN DE ACEPTACIN DEL PAVIMENTO EJECUTADO.

IRAM 1666


26

Con lo visto hasta aqu

Aseguramos buenos niveles de resistencia en nuestro

pavimento?...


27

... No, pues la resistencia del Hormign en el pavimento depender de:

H empleado

Compactacin

Curado

Temperatura

Evaluado en probetas (Resistencia Potencial)

Evitar defectos de compactacin en todo el espesor

Uniformidad y tiempo de proteccin.

Controla la velocidad de evolucin de resistencia


28

Control de recepcin del Hormign de Calzada

9 Extraccin de testigos calados del Pavimento para la determinacin de:

9 Resistencia a la Compresin

9 Espesores

9 Evalan la resistencia efectiva, tiene en cuenta:9 La compactacin recibida

9 Las condiciones de curado


29Antes de Hormigonar se verificar: Estado general de la cancha

y la alineacin y fijacin de los moldes.

Disponibilidad de canastos con pasadores, membrana de curado, y aserradoras.

Disponibilidad de materiales, equipos y personal para realizar las tareas de elaboracin, colocacin, compactacin, terminacin y curado de la seccin sin interrupciones.


30

Colocacin La altura mxima de

cada libre del hormign ser de 1,50 m.

No colocar el H si las condiciones climticas actuales o pronosticadas, pueden perjudicar la calidad, y/o interrumpir las tareas de compactacin y terminacin.

Durante las operaciones de colocacin las armaduras no se deben deformar ni desplazar.


31Compactacin

Durante y/o inmediatamente luego de la colocacin el hormign debe ser compactado hasta la mxima densidad posible, sin producir segregacin.

Nunca se debe colocar H sobre otro que aun no ha sido compactado.

Todo hormign debe compactarse, salvo casos especiales.

Evitar tocar las armaduras con los vibradores.

Las tareas de compactacin y terminacin se deben completar antes de que se haya iniciado el fraguado


32

Defectos en la Compactacin

DEFICIENTE Oquedades, cuando el espacio entre partculas de agregado

grueso no se llena con mortero. Prdidas importantes de resistencia. Aire atrapado en forma excesiva. Juntas fras. Lneas de colocacin. Asentamiento plstico, fisuras.

EXCESIVA Segregacin Prdidas de resistencia superficial.

La energa de compactacin est relacionada con la consistencia del H


33

Compactacin (preguntas frecuentes) Puedo remplazar la

compactacin por otra menos enrgica si empleo un hormign ms fluido?

Es bueno que la piedra se asiente y suba el mortero, para asegurar una correcta textura y terminacin?

Qu control visual puedo efectuar para asegurar la correcta compactacin?

S, ciertamente, pero crece notablemente la tendencia a la fisuracin

No, porque el mortero contrae ms que el hormign y aumenta el riesgo de fisuras

Asegurar el contacto entre hormign y la regla. Verificar ausencia de burbujas y oquedades


34

Agua en la superficie


35

Terminacin y texturado superficial

Evitar la formacin de pasta en superficie

No agregar agua ni remezclar el agua exudada

Poca adherencia, se fisura, no resiste el desgaste.

Se debilita la superficie de rodadura, aumenta el desgaste


36

Curado Todo hormign debe curarse. El curado consiste en evitar el secado

prematuro del hormign. Hay distintos procedimientos de curado

eficiente. (evitar el secado agregar agua) El curado debe prolongarse hasta tanto se

asegure una adecuada resistencia. El curado temprano sirve para evitar la

fisuracin plstica en el caso de elementos superficiales como pavimentos.


37

Efecto del Curado en la resistencia

Un curado adecuado, garantiza una correcta evolucin de las resistencias.


38

Qu parte del hormign es ms sensible al curado?

Hormign

Evaporacin

Testigo

Un defecto de curado afecta ms la parte superficial DESGASTE PREMATURO


39

Qu aspectos pueden evaluarse en un sistema de curado?

Eficiencia

Metodologa de aplicacin

Momento de la aplicacin

Procedimiento constructivo

Retardo en el rgimen de secado

Facilidad, homogeneidad de la proteccin

Mientras ms temprano, mejor. Contribuye a reducir fisuracin plstica

Evaluar procedimientos futuros de habilitacin


40Mtodos de curado


41

Aplicacin de la membrana de curado Se aplica con inyectores

que aseguren la correcta dispersin del producto.

Debe asegurarse la homogeneidad (agitacin del tanque, pigmento blanco)

La dosis media es de 200 a 300 g/m2

SE APLICA ANTES DE QUE SEQUE LA SUPERFICIE, inmediatamente luego del texturado.


42

Plsticas

Contraccin

Fisuras no debidas a cargas: momento de aparicin

A las primeras horas. Tpico mapeo, puede haber fisuras paralelas

Luego de algunos das, tpicamente transversal a la mayor dimensin


43

Fisuras no debidas a cargas: mecanismo de control

Contraccin plstica

Contraccin por secado

Retardar la evaporacin en estado fresco y primeras horas

Diseo de juntas / aserrado Mnimo Asent. compatible con

mtodo de compactacin Mximo TM del agregado Menor contenido de cemento Curado eficiente (se retarda)


44

Hormign en tiempo fro

El Reglamento CIRSOC, indica que existe condicin de tiempo fro cuando:

La temperatura media diaria es menor a 5 C durante tres das consecutivos.

El Cdigo ACI, establece adems del requisito anterior, el siguiente:

Temperatura ambiente menor o igual a 10 C durante 12 horas consecutivas dentro de las primeras 72 horasposteriores a la colocacin del hormign.


45

Temperaturas bajas < 5C

Efecto

Retardo del fraguado

Retardo en la hidratacin del

cemento

Consecuencia

Mayor tendencia a la fisuracin plstica

Aumento en los tiempos de desmolde y aserrado

Menor resistencia inicialMayor resistencia final

Prolongacin del curado


46Relacin entre temperatura del aire y el comportamiento del hormign

- 10 C 0 C 5 C 15 C

Fresco

Jovenfc < 4 Mpa

Endurecidofc > 4 Mpa

Precauciones Retardo frage

Evolucin lentade la resistencia

Evolucin lenta de

resistencia

Deterioro irreversible

Hum < Sat crt.

Hum > Scrt sin AII

Hum > Scrt. + AII

No hormigonar

- 5 C


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Tiempo fro: recomendaciones prcticas

9Utilizar relaciones a/c menores a 0,45 9El AII reduce la demanda de agua, si bien no es requisito por no estar afectado a ciclos de congelamiento y deshielo.

9Se ha verificado experimentalmente el aporte de la membrana de curado (resina) en la conservacin de la temperatura del H.

9Comenzar la jornada de trabajo con temperatura > 2C en ascenso.

9No colocar hormign con temperatura inferior a 16C, (Disposicin CIRSOC).

9Finalizar la jornada con temp. amb. de 5C en descenso.9Empleo de film o mantas para cubrir el pavimento.


48

Hormign en tiempo caluroso Se define como tiempo caluroso, a cualquier combinacin

de elevada temperatura ambiente, baja H.R. y vientos, que tiendan a perjudicar la calidad del H fresco.

Se prestar especial cuidado en las tareas de curado. Trabajar con la menor demanda de agua posible. Disear la mezcla con el menor contenido de arena, que

permita trabajabilidad y terminacin adecuadas.Mantener los acopios de ridos gruesos saturados. Regar la cancha, previo a la colocacin del H. Controlar la evolucin de las temperaturas. El CIRSOC indica no colocar H con temp > 30C.


49

Temperatura altas

Efecto

Aceleracin del fraguado

Evaporacin rpida

Aceleracin de las reacciones de

hidratacin

Consecuencia

Menor tiempo disponibleRiesgo de juntas fras

Mayor tendencia a la fisuracin plstica

Ms requisito de aguaMayor resistencia inicialMenor resistencia final


50

[email protected]

www.icpa.org.ar

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