Presentacion ES Cordoba 02 Nov 09

Construcción de Pavimentos Rígidos
con Tecnología de Alto Rendimiento
Diseño, y control de producción
de mezclas de Hormigón
Córdoba 02 de Noviembre de 2009
Temario
• Implicancias de la Pavimentación con TAR
• Especificación de resistencia
• Diseño de mezclas
• Materiales Componentes
• Aspectos básicos de la RAS
• Control de Calidad del Hormigón
• Propiedades del Hº
• Control de Recepción de la Calzada
• Hormigón en Climas Rigurosos
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Tecnología de Alto Rendimiento
Implicancias:
• Producción continua, y de grandes volúmenes.
• Alto consumo de materiales.
• Se transporta en camiones volcadores.
• Encofrados Deslizantes
Clave: Mantener Uniformes las Propiedades de
la Mezcla y la Velocidad de Colocación.
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Consumos estimados para producir
125 m3/hora
Componente
Fórmula
Consumo
Tipo
día
Cemento
350Kg
350 t/día
Agua
150 l
150 m3/día
Arena
650 Kg
650 t/día
Piedra 6-20
550 Kg
550 t/día
Piedra 20-38
700 Kg
700 t/día
Plastificante
1,14 Kg
1400 Kg/día
Incorporador
0,114 Kg
140 Kg/día
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Filosofía para asegurar la Calidad
• El camino para el logro de los objetivos
involucra un proceso controlado:
• Se debe establecer un control para:
– Cumplir las especificaciones técnicas
– Mantener en el tiempo la uniformidad de
las propiedades y la calidad del pavimento.
La experiencia indica claramente que es
necesario actuar en forma preventiva dado que
la TAR no nos permite esperar 7 días para
detectar tendencias
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Pautas generales
El objetivo perseguido es asegurar que el pavimento se construya
con la calidad especificada al menor costo posible.
El sistema de control debe actuar de modo de:
‰ Detectar si se ha producido un cambio
‰ Evaluar la magnitud del cambio
‰ Proveer herramientas rápidas, que permitan adoptar las medidas
correctivas apropiadas.
Establecer un control intensivo sobre la calidad y uniformidad de
los componentes.
Verificar frecuentemente los procedimientos de dosaje, medición
y mezclado en la planta de Hº
Materiales de calidad satisfactoria y uniforme, medidos con
precisión, en las proporciones adecuadas, producirán
hormigones de buena calidad
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Propiedades deseables del Hº
en estado endurecido
Estabilidad
Dimensional
Resistencia
Durabilidad ?
Economía
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Especificación de Resistencia
P.E.T.G. Ed. ´98 D.N.V.
A.I.4 FÓRMULA PARA LA MEZCLA
d) La resistencia a la compresión será tal que permita
alcanzar la exigencia establecida en A.I.6 d) y la Resistencia media a
la Rotura por Flexión correspondiente a la fórmula de obra será de
45 kg/cm2 como mínimo según norma IRAM 1547 o la que se
establezca en la especificación particular.
A.I.6 CARACTERÍSTICAS Y CALIDAD DEL HORMIGÓN
d) Resistencia cilíndrica de rotura a compresión a la edad de 28 días.
El control de resistencia se realizará mediante el ensayo de
testigos cilíndricos extraídos de la calzada terminada,
acondicionados y ensayados según la norma IRAM 1551.
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Especificación de Resistencia
P.E.T.G. Ed. ´98 D.N.V. (II)
A.I.6 CARACTERÍSTICAS Y CALIDAD DEL HORMIGÓN
d) Resistencia cilíndrica de rotura a compresión a la edad de 28 días.
La resistencia a compresión del Hº, corregida por esbeltez,
para cada testigo será mayor o igual 315 kg/cm2 con la tolerancia
indicada en A.I: 9.5.3
A.I.9.5.3 RESISTENCIA DEL Hº de la CALZADA TERMINADA
i) Para cada zona se deberán cumplir las siguientes
exigencias:
La resistencia de los testigos a la compresión, corregida por
esbeltez, será mayor o igual a la resistencia en A.I.6, admitiéndose
hasta un 10% de testigos por debajo de este valor (testigos
defectuosos).
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Resistencia de Diseño de la mezcla
El PETG exige una resistencia media a Flexión y establece un
valor mínimo en testigos aceptando un 10% de valores
defectuosos.
Asimismo, durante el diseño del pavimento se adopta un
Módulo Resistente a la Flexión (MRF) a 28 días.
La mezcla de hormigón se diseña a partir de una resistencia
media a la compresión objetivo determinada en probetas
cilíndricas.
Asimismo, el control de producción se realiza a través del
ensayo de probetas moldeadas.
Debemos estimar en forma adecuada la resistencia media
cilíndrica que cumpla los requisitos de flexión y garantice
superar la mínima para los testigos calados.
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Estimación de la resistencia cilíndrica de
diseño a partir del MRF
Según la PCA:
MRF = k (f’cm)½ donde k medio es de:
0,7 para canto rodado
y de 0,8 para piedra partida
Podemos estimar entonces la resistencia de
diseño a la compresión (f’cm) para el hormigón
como sigue:
f’cm = ( MRF / k) 2
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Estimación de la resistencia cilíndrica
de diseño a partir del MRF
Adoptando un k medio de 0,75 y 4,5 MPa obtendremos:
f’cm = (4,5 / 0,75)2 = 36 MPa
En forma análoga, si se adopta que:
MRF ≈ 0,12 a 0,14 x f´cm
adoptando el valor medio 0,13, el hormigón se diseñará
con los métodos habituales para una resistencia media de:
f’cm = (4,5 / 0,13 ) = 34,6 MPa
Ambos criterios son más o menos coincidentes y se
puede concluir que con una f´cm de 36 MPa
cumpliríamos el requisito a flexión.
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Resistencia cilíndrica media adoptada
• Se debe tener en cuenta que en producción sería
esperable obtener valores algo menores respecto de los
constatados en la etapa de diseño en laboratorio, por otro
lado la dispersión de resultados será algo mayor.
• Con un control de Calidad adecuado, es razonable
establecer ésta “pérdida” de resistencia entre 5 y 10%.
Deberemos mayorar nuestra media objetivo en obra como
sigue:
f’cm(prod) = f’cm(lab) x 1,075 = 38,7 MPa
Se adopta entonces una media objetivo en producción
de 39 MPa.
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Determinación de la característica a
partir f´cm adoptada
• Una vez establecida la resistencia media a la
compresión, podemos calcular la resistencia
característica utilizando la fórmula general para un
percentil de “riesgo” del 10 % y sobre la base de la
dispersión esperada para este tipo de obras nos arroja
un coeficiente de variación inferior a 0,10.
• Calculamos el valor característico necesario para
alcanzar un MRF equivalente medio de 4,5 MPa,
mediante la siguiente expresión:
f´ck = f´cm x (1 – 1,28 x 0,10)
f´ck = 39 MPa x (1 – 1,28 x 0,10) ≈ 34 MPa
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Resistencia media esperable sobre
testigos calados del pavimento
• Podemos afirmar que una compactación eficaz
sumada a un eficiente método de curado permiten
alcanzar resistencias efectivas elevadas en el hormigón
de pavimento, poco menores (hasta un 10 %), y
algunas veces hasta comparables a las determinadas
sobre probetas moldeadas.
• Por lo tanto el valor medio de resistencia a la
compresión esperable para testigos estará dado por la
siguiente expresión:
f (med. testigos) ≈ 0,90 x f´cm ≈ 35 MPa
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Resistencia mínima para testigos calados
del pavimento
Por último, y adoptando un coeficiente de variación de
0,10 estimamos el valor mínimo esperable obtener en
testigos calados del pavimento:
f´mín test = f´cm test x (1 – 1,28 x 0,10)
= 35 MPa x (1 – 1,28 x 0,10) = 30,5 MPa ≈ 311 kg/cm2
De acuerdo al presente análisis se encuentra buena
correlación entre los valores de:
f´mín test = 315 kg/cm2 - PETG DNV Ed. 1998
MRF media = 45 kg/cm2 PETG DNV Ed. 1998
f´cm = 39 MPa Calculada
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Proceso de diseño de la mezcla
• Recolección de los datos de la obra
• Caracterización de los materiales componentes
• Aplicación de un método racional para el diseño de
mezclas (Método ICPA)
• Verificación y ajuste en pastones de prueba
(laboratorio)
• Ajuste en escala de obra
• Control de calidad para verificar el cumplimiento de
los supuestos durante el diseño.
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Materiales componentes del hormigón
Cemento
IRAM 50002 / 50001 /50000
Agregados
Gruesos (IRAM 1531)
Arenas (IRAM 1512)
Aditivos
Reductores de agua
Incorporadores de aire
Eventualmente retardadores
Agua
IRAM 1601
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IRAM
1663
Evaluación de los componentes
Ensayos de Aptitud
Objetivo
Determinan la aprobación
del uso de determinado
componente
Frecuencia Baja
Oportunidad Antes del inicio
Resultados En general que demandan
mucho tiempo.
Ejemplos
Desgaste Los Angeles
Reactividad álcali-agregado
Estabilidad en Na2SO4
Inmersión en etilenglicol
Aptitud del agua de amasado
Moldeos a 7, 28 y 56 días
CET, etc.
Ensayos de
caracterización
Indican las propiedades de
los componentes
Alta
Durante toda la obra
En general son rápidos, y
se emplean en forma
inmediata .
Granulometrías
Humedad
Contenido de polvo
Asentamiento
Aire incorporado
Temperatura, etc.
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Cemento
Recientemente entró en vigencia la norma IRAM
50002 “Cemento para hormigón de uso vial, aplicable
con tecnología de alto rendimiento (TAR)”
Junto con las IRAM 50000, 50001 contemplan todos
los tipos de cementos que se producen en el país.
Es un producto industrial normalizado y controlado,
con calidad uniforme
Se debe contar con los protocolos de calidad, para
evaluar su uniformidad
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IRAM 50002
Desde la Industria del Cemento se impulsó la normalización
de Cementos de Uso Vial, atendiendo a pedidos de la CAC y
a las prestaciones especiales de esta aplicación.
Esta Norma Establece:
los componentes de los cementos para uso vial aplicable
con TAR basados en clínker de cemento Pórtland y las
proporciones en que deben combinarse para producir una
serie de tipos y clases de cemento.
limita el contenido de adiciones a un máximo del 20%.
las exigencias mecánicas, físicas y químicas que deben
cumplimentar los cementos.
establece la evaluación de la conformidad y las
condiciones de recepción.
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Cementos:
Evaluación de la Conformidad
Todos los cementos que se comercializan en el país están
normalizados.
La norma exige la certificación de conformidad de cada
producto otorgada por tercera parte. Rol que cumple el INTI
El fabricante cuenta con un sistema de calidad que asegura la
confiabilidad de los procesos
Posee un control continuo del proceso con ensayos de
autocontrol verificando todos los requisitos de la norma.
El organismo de certificación efectúa inspecciones a las
fábricas. Toma muestras para ensayos de verificación para
acreditar la calidad del cemento y de los ensayos de contraste
y de autocontrol que realiza el fabricante
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Agregados
Por
su naturaleza son los que más variación
presentan.
La
limitación más severa está condicionada por la
uniformidad de los agregados durante toda la etapa
de producción del hormigón de calzada
Es
conveniente que 30-40 % del agregado grueso
esté constituido por partículas que tengan al menos
dos caras rugosas
No es conveniente el empleo de tamaños máximos
superiores a los 38 mm (37,5 mm)
No es esencial encuadrarse dentro de los límites de
la IRAM 1627
Evaluar la durabilidad (RAS, etilenglicol, etc)
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Aspectos básicos de la RAS (I)
• Es una reacción físico-química entre los elementos presentes en
la solución de poros del hormigón (OH-, Na+, K+, Ca2+) y ciertas
formas de constituyentes silíceos de los agregados.
• Esta reacción conduce a la formación de un gel.
• Este gel, bajo determinadas condiciones, posee capacidad de
absorber agua y ejercer fuerzas expansivas dentro del
hormigón .
• Estas fuerzas expansivas pueden llegar a provocar la fisuración
del hormigón, expansión deletérea.
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Aspectos básicos de la RAS (II)
Para que la RAS (deletérea) pueda tener lugar, es necesaria la
concurrencia simultánea de los siguientes factores:
• Debe haber sílice reactiva en cantidad “suficiente”
• La solución de poros del hormigón debe ser suficientemente
alcalina (debe superar el umbral alcalino)
•La disponibilidad de agua debe ser “suficiente”
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Minerales potencialmente reactivos
Las normas IRAM 1512 y 1531, establecen la lista de minerales
potencialmente reactivos frente a los álcalis.
IRAM 1512/1531-2006
Minerales
Contenido
máximo
(%)
Cuarzo tensionado, microfracturado o microcristalino
5
Ftanita (chert) y/o calcedonia, con trazas de ópalo incluidas en
su masa
3
Tridimita y/o cristobalita
1
Ópalo
0,5
Vidrio volcánico contenido en rocas volcánicas
3
Arcillas del tipo esmectitas contenidas en la masa de los
basaltos
2
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Medidas de prevención frente a la RAS
En líneas generales, las alternativas disponibles para el control de
la RAS son las siguientes:
• Uso de cementos resistentes a la reacción RRAA IRAM 50001
• Restringir la alcalinidad de la solución de poros del hormigón,
fundamentalmente, limitando el contenido de álcalis en el
hormigón.
• Empleo de Adiciones Minerales Activas (AMA)
• Evitar la presencia de una cantidad crítica de minerales
potencialmente reactivos (mezcla de agregados, uso de
agregados no reactivos)
• Limitar el acceso de humedad al hormigón, controlando y
evitando las fisuras en el hormigón, empleo de drenajes, etc.)
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Limitación del contenido de álcalis
Es el método natural más conocido, su aplicación se remonta a los
años 40´.
Fundamento del método: La limitación del contenido de álcalis
inhibe la disolución de la sílice reactiva, evitando así la formación
del gel expansivo.
Primeras propuestas: Limitar el contenido de álcalis del cemento
(Na2Oeq < 0,60 %).
Ejemplos: el CIRSOC 201-1982, PETG de la D. N. V. ´98.
Enfoque actual: Limitar el contenido de álcalis del hormigón y no
del cemento.
Contenido de:
Caso
Álcalis en el
cemento
% de Na2Oeq.
Cemento en el
hormigón
kg/m3
Álcalis en el
hormigón
kg de Na2Oeq./m3
I
0,60
400
2,4
II
1,00
400
4,0
III
0,70
330
2,3
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Etapas en el Diseño de la mezcla (I)
Selección de la resistencia de diseño
Elección del asentamiento objetivo
Elección del Cemento a emplear
Contemplar la incorporación de aire
Distribución granulométrica de los agregados:
Seleccionar curva apropiada
Cálculo del módulo de finura
Estimación
de la cantidad de agua necesaria
(ábaco 1)
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Agregados: Integración de mezclas
14 TI SI
IRAM C
R 9 Dyc
R 6 T VIII
Fuller
RN 127
R6 T I
Calafate
IRAM A
RP 39
R 6 T II
Ezeiza
IRAM B
R 9 Rogg
R 6 TVI
Acc. Glaciar
100
90
80
% Pasa
70
60
50
40
30
20
10
0
0,150
0,300
0,600
1,18
2,36
4,75
Tamiz IRAM
9,5
19,0
12,5
25
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37,5
50
63
Abaco 1: Demanda de agua del hormigón en función del
asentamiento y el MF del agregado total
MF
250
3,0
240
3,5
220
4,0
3
Demanda de agua [l/m ]
230
210
200
4,5
190
5,0
5,5
6,0
6,5
180
170
160
150
140
130
120
110
100
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
Asentamiento [cm]
Válido para Canto Rodado, para agregados triturados incrementar la demanda 5-10 %
Con Aditivo plastificante, reducir 5-7 % del agua
Con AII, reducir el agua en 2 a 3 % por cada punto de aire menos uno (AII-1%)
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Etapas en el Diseño (II)
Selección de la relación agua cemento (ábaco 2)
Cálculo del contenido unitario de cemento
(CUC) en función del agua necesaria y de la
relación agua cemento
Determinación
de las cantidades de agregados
por diferencia a 1000 litros de los volúmenes de
agua, cemento , y aire.
Proporcionamiento
de los agregados según la
curva adoptada previamente.
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Abaco 2: Resistencia del hormigón en función de la relación a/c
Resistencia del hormigón a 28 días [MPa]
para distintas categorías de cemento
70
CP 30
CP 40
CP 50
60
50
40
30
20
10
0
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0
Relación agua/cemento
Válido para Canto Rodado; con Piedra Partida, las resistencias aumentan un 20 %.
El aire incorporado (A%) reduce las resistencias en 5 % por cada (A%-1%)
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Fórmula de Obra
Componente
Cemento
Agua
Arena Fina natural
Arena de Trituración
Piedra Partida 6-20
Piedra Partida 10-30
0,4%
Plastificante
Incorporador de aire 0,03%
3,5%
Aire
Total
Componente
Cemento
Agua
Arena Fina natural
Arena de Trituración
Piedra Partida 6-20
Piedra Partida 10-30
0,4%
Plastificante
Incorporador de aire 0,03%
3,5%
Aire
Total
Peso seco
[kg/m3]
Densidad
[kg/dm3]
Vol Solido
[kg/m3]
350
145
3,15
1,00
2,64
2,70
2,76
2,74
1,15
1,02
n/c
111
145
1,4
0,105
n/c
0,41
Peso humedo
[kg/m3]
Densidad
[kg/dm3]
Vol Solido
[kg/m3]
350
145
3,15
1,00
2,64
2,70
2,76
2,74
1,15
1,02
n/c
111
145
177
85
248
198
1,22
0,10
35
1000
Vol. Agreg
[dm3]
708
% en vol.
0,250
0,120
0,350
0,280
1,000
1,22
0,10
35
292
Peso seco
[kg/m3]
1,4
0,105
n/c
0,41
Peso SSS
[kg/m3]
Peso SSS
[kg/m3]
Peso humedo
[kg/m3]
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Vol. Agreg
[dm3]
708
% en vol.
0,250
0,120
0,350
0,280
1,000
Fórmula de Obra (II)
Componente
Cemento
Agua
Arena Fina natural
Arena de Trituración
Piedra Partida 6-20
Piedra Partida 10-30
0,4%
Plastificante
Incorporador de aire 0,03%
3,5%
Aire
Total
Componente
Cemento
Agua
Arena Fina natural
Arena de Trituración
Piedra Partida 6-20
Piedra Partida 10-30
0,4%
Plastificante
Incorporador de aire 0,03%
3,5%
Aire
Total
Peso seco
[kg/m3]
Densidad
[kg/dm3]
Vol Solido
[kg/m3]
Peso SSS
[kg/m3]
Peso humedo
[kg/m3]
Vol. Agreg
[dm3]
350
145
467
229
684
543
1,4
0,105
n/c
0,41
3,15
1,00
2,64
2,70
2,76
2,74
1,15
1,02
n/c
111
145
177
85
248
198
1,22
0,10
35
1000
Peso seco
[kg/m3]
Densidad
[kg/dm3]
Vol Solido
[kg/m3]
Peso SSS
[kg/m3]
Peso humedo
[kg/m3]
Vol. Agreg
[dm3]
350
145
467
229
684
543
1,4
0,105
n/c
0,41
3,15
1,00
2,64
2,70
2,76
2,74
1,15
1,02
n/c
111
145
177
85
248
198
1,22
0,10
35
1000
350
145
470
230
685
544
1,40
0,11
n/c
2426
350
122
480
242
686
544
1,40
0,11
n/c
708
% en vol.
0,250
0,120
0,350
0,280
1,000
708
% en vol.
0,250
0,120
0,350
0,280
1,000
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Verificación de la Fórmula
Todo método racional entrega una dosificación
teórica, la misma deberá verificarse y eventualmente
ajustarse en pastones de prueba en escala de
laboratorio.
Independientemente de la especificación se debe
trazar la curva de evolución de resistencia para
nuestro conjunto de materiales.
La dosificación se someterá a consideración de la
Inspección con la debida anticipación.
Un Diseño de Mezcla será EXITOSO si se cumplen
las condiciones de trabajabilidad, los requisitos de
resistencia, y la mezcla es económica.
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Evolución de la Resistencia
Evolución de la resistencia del Hº en el tiempo (curado húmedo)
Resistencia a la compresión [%]
140
120
100
80
60
Cemento A
40
Cemento B
20
0
0
10
20
30
40
50
60
70
80
Edad [días]
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90
100
Control de Producción: Metodología
Se debe apuntar a un control preventivo, como
herramienta rápida para la toma de decisiones, dado
que la TAR no nos permite esperar 7 días para detectar
los cambios.
Establecer un control intensivo sobre la calidad y
uniformidad de los componentes.
Verificar frecuentemente los procedimientos de dosaje,
medición y mezclado en la planta de Hº.
Materiales de calidad satisfactoria y uniforme,
medidos con precisión, en las proporciones
adecuadas, producirán hormigones de buena
calidad
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Agregados: Manejo de Acopios
Evaluación de aptitud de distintas fuentes de
producción.
contingencia)
(tener
una
alternativa
de
Considerar el Ritmo de Producción.
Inspección de las canteras.
Verificación visual de cada partida.
Acopiar en forma controlada y ordenada.
Tomar
muestras
representativas
caracterización y seguimiento.
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para
Acopios
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Tipos de agregado a emplear
Canto Rodado
(natural o
triturado)
Evaluar CET
Piedra
Partida
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Elementos extraños en los acopios
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Aditivos
‰
reductores de agua
convencionales
‰
incorporadores de
aire
(por razones de
trabajabilidad y/o
durabilidad)
‰
retardadores de
fraguado
(tiempo caluroso)
No es conveniente el empleo de aditivos
multipropósito o duales, para disponer de una
adecuada flexibilidad en el manejo del hormigón
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Aditivos: Recomendaciones Generales
Se necesitarán tantos vasos dosificadores como tipos
de aditivos - NUNCA MEZCLAR ADITIVOS
ANTES DEL INGRESO EN LA HORMIGONERA
La
experiencia indica que no se recomiendan
aditivos superfluidificantes.
Es
conveniente identificar en forma inequívoca los
recipientes que corresponden a aditivos de distinto
tipo
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Aditivos: consejos prácticos
Las dosis deben evaluarse en forma
experimental, en condiciones de obra.
El uso de aditivo incorporador de aire está
recomendado en prácticamente todos los
casos. Un contenido de 3 - 4 % de aire suele
ser suficiente, pero debe controlarse en obra
para prevenir reducción de resistencia.
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Control de Calidad
• Conjunto de procedimientos técnicos empleados para
lograr que el producto final cumpla con los requisitos
especificados en el proyecto.
• Adicionalmente genera economía.
Estado Fresco
Aplicación
en el Hº en :
Estado Endurecido
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Control de calidad del hormigón
Se debe poner énfasis en los controles sobre las
características y uniformidad de los componentes y la
constancia en el asentamiento. La frecuencia de muestreo
debe ser máxima en Hº fresco, de modo de reducir el
esfuerzo en los controles en el estado endurecido.
Carácter Preventivo
Estado fresco
Consistencia
Aspecto
Temperatura
Aire incorporado
PUV
Tiempo de Fraguado
Exudación
Estado endurecido
Resist. a compresión en probetas
cilíndricas moldeadas
Resistencia a la flexión en vigas
prismáticas moldeadas
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Factores que influyen en la calidad
LABORATORIO
de ENSAYOS
COMUNICACION
PERMANENTE
FRENTE de
PAVIMENTACION
Agregados
TOMA DE
DECISIONES
Temperatura
Aditivos
Humedad
Cemento
Duración
Agua
Calidad de los
Componentes
Dosificación
de las mezclas
Mezclado
Pesadas
Temperatura
CALIDAD
DEL
PAVIMENTO
DE
HORMIGON
Curado
Colocación
Textura
Terminación
Compactación
Ensayos
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Por qué 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 información temprana sobre el
comportamiento
futuro
del
Hº
endurecido.
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Controles sobre hormigón fresco
Toma de muestras:
• No deberá estar alterada ni contaminada
• Se toman al momento de la descarga
• Se evitará la primera y última porción del
pastón
• Cantidad 40 % mayor que la necesaria, y
como mínimo 30 litros
• Siempre se remezclará manualmente.
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HORMIGON EN ESTADO FRESCO :
Propiedades deseables
• Trabajabilidad adecuada
• Cohesión (ausencia de segregación)
Se busca que el material sea homogéneo
(punto de vista macro)
• Temperatura (13 °C < T < 32° C)
• Tiempo de fraguado (acorde con los tiempos
de transporte, colocación, compactación y
terminación).
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Trabajabilidad
–Es la facilidad con que el hormigón puede ser
mezclado, transportado, colocado y compactado con
los medios disponibles en obra.
–No depende exclusivamente del hormigón sino
también del equipamiento disponible, del tipo de
elemento a hormigonar y de los métodos de
colocación y compactación a utilizar.
–En este sentido se debe recordar que se trabaja con
encofrados deslizantes.
–Está influenciada además, por el clima, distancias de
transporte, etc.
–La característica del hormigón que puede medirse es
la consistencia.
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Control de producción H° Fresco
Asentamiento
Ajuste de la consistencia a las condiciones de
hormigonado (humedad de los áridos,
distancias de transporte, temp. amb., etc.) para
tener la trabajabilidad adecuada.
Uniformidad del asentamiento en el tiempo.
• En los primeros 3 o 5 camiones, a la salida de planta y a la descarga,
determinado sobre el mismo camión.
• Luego cada 100 ≈ m3
Temperatura del hormigón fresco
Controlar la temperatura y llevar un registro,
complementarlo con la temperatura
ambiente.
• Dos primeros camiones, luego cada 300 m3,
y/o tres (3) veces al día.
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Control de producción H° Fresco
Peso Unitario y Contenido de aire
incorporado
Se determina el contenido de aire y se
controla el rendimiento de la fórmula
de hormigón.
•Dos primeros camiones y luego cada
300 m3, y/o tres (3) veces al día.
•La evaluación se realizará en el
frente de pavimentación.
Controlar periódicamente la
terminación superficial y
bordes de calzada
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Cohesión
• Es la aptitud del hormigón de mantenerse como
una masa plástica sin ningún tipo de
segregación.
• Depende del contenido de material fino (pasa #
300 μ), de la cantidad de agua, del asentamiento,
y del aire intencionalmente incorporado.
• Es muy importante en nuestro caso al
transportarse sin agitación, y en función de la
alta energía de compactación disponible.
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Detalle
del Hº
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Exudación
• Se produce luego de la colocación y terminación del
hormigón por la sedimentación de las partículas sólidas
de mayor P.e., y el ascenso a la superficie del agua.
• Depende del contenido de material fino (pasa # 300 μ),
del cont. de polvo, de la finura del cemento de la
cantidad de agua, del tiempo de fraguado y del aire
intencionalmente incorporado.
• La exudación es
necesaria para evitar la
fisuración plástica.
• Una exudación
excesiva se transforma
en un problema.
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Tiempo de Fraguado
• Se define como el tiempo a
partir del cual el hormigón
se transforma en un sólido.
• Depende del contenido y
del tipo de cemento, de la
relación a/c, del uso de
aditivos.
• Está fuertemente
influenciado por la
temperatura de exposición.
• Condiciona el tiempo
disponible para transportar,
colocar, compactar y
terminar el hormigón.
• Modifica los tiempos de
aserrado
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HORMIGON EN ESTADO ENDURECIDO
Propiedades deseables
• Resistencia
• Flexión
• Compresión
• Abrasión
• Espesores
• Capacidad de carga
• Estabilidad dimensional
• Adecuada
textura
terminación
y
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Resistencia:
flexión, compresión y desgaste
• Es un parámetro importante ya que junto con el
espesor define la capacidad portante del pavimento.
• Se debe cumplir con los requisitos establecidos en el
diseño del pavimento.
• Depende de la relación a/c, del conjunto de
materiales, de la compactación, del curado, y está
influenciada por la calidad de los ensayos.
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Control de producción: H° Endurecido
Objetivo:
• Conocer la resistencia potencial del
hormigón y verificar el cumplimiento de
la condición establecida en el PET.
• Contar con datos a edad temprana, con
el fin de llevar un autocontrol preventivo.
• Conocer la evolución de las resistencias
a larga edad.
Frecuencias:
• Un moldeo por cada 500 m3 (mínimo 2 al día uno por la mañana y
otro por la tarde), con 6 probetas cilíndricas (150 x 300 mm) y cuatro
probetas prismáticas (150 x 150 x 600 mm) por moldeo. Siempre dos
probetas por ensayo y por edad.
• Eventualmente se moldearán probetas adicionales para la evaluación
de la resistencia a la edad de 56 días
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Control de recepción del Hormigón
de Calzada
Extracción de testigos calados del Pavimento
para la determinación de:
Resistencia a la Compresión
Espesores
El PETG ´98 establece tomar dos testigos cada 300 m2 de
pavimento. Se debería revisar esta exigencia en virtud de
las elevadas producciones y los bajos C.V. obtenidos.
Se considera razonable extraer 6 muestras por
jornada de producción y/o por cada 1000 m3.
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En qué difieren el pavimento y las
probetas moldeadas?
Î Condiciones de compactación
Î Condiciones de curado
Î Régimen de temperatura
RECORDEMOS QUE...
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... la resistencia del pavimento
dependerá de:
• Hºempleado
• Evaluado en probetas
• Compactación
• Evitar defectos de
compactación en todo el
espesor
• Curado
• Uniformidad y tiempo de
protección.
• Temperatura
• Controla la velocidad de
evolución de resistencia
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Curado
• Todo hormigón debe curarse
• El curado consiste en evitar el secado
prematuro del hormigón.
• Hay distintos procedimientos de curado
eficiente
• El curado debe aplicarse inmediatamente
luego de las tareas de terminación y
texturizado
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Curado
Un curado adecuado tiene como fin:
Prevenir la fisuración plástica.
Reducir el riesgo de fisuración temprana por contracción por
secado.
Garantizar una correcta evolución de las resistencias.
Mejorar la resistencia al desgaste de la superficie del pavimento.
Evitar pérdidas de temperatura en el hormigón de calzada en
tiempo frío.
En tiempo caluroso, la pigmentación de las membranas (color
blanco), reduce las ganancias de calor por radiación solar.
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Qué aspectos pueden evaluarse en un
sistema de curado?
• Eficiencia
• Metodología de
aplicación
• Momento de la
aplicación
• Retardo en el régimen de
secado
• Facilidad, homogeneidad de la
protección
• Mientras más temprano,
mejor. Contribuye a reducir
fisuración plástica
El único método de curado que puede aplicarse en
estado fresco, inmediatamente luego del texturado
es la membrana química en base solvente
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Curado:
Buena
aplicación
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Mala
distribución
del curado
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Efectos del
curado
defectuoso
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Compactación
• Todo hormigón debe compactarse (salvo
excepciones particulares)
• La energía de compactación necesaria debe estar
relacionada con la consistencia del hormigón
• La compactación debe ser eficiente en todo el
espesor y no debe provocar segregación de los
componentes.
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Resistencia vs. a/c y efecto de la compactación
Resistencia a la compresión
Vibrado
Compactación
manual
Compactación
completa
Compactación
Deficiente
agua / cemento
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Hormigón en tiempo frío
El Reglamento CIRSOC, indica que existe condición
de tiempo frío cuando:
La temperatura media diaria es menor a 5 °C
durante tres días consecutivos.
El Código ACI, establece además del requisito
anterior, el siguiente:
Temperatura ambiente menor o igual a 10 °C
durante 12 horas consecutivas dentro de las primeras
72 horas del hormigón.
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Hormigón en tiempo frío
A pesar de que el pavimento no esté sometido a ciclos de
congelamiento y deshielo, se deben tomar precauciones en
el momento de la colocación del hormigón y algunas horas
posteriores, Hº joven con resistencia menor a los 4 MPa.
Se debe prevenir el
deterioro asociado con la
expansión de volumen que
sufre el agua al congelarse.
Monitorear y registrar la
evolución de temperaturas
en la sección de hormigón
y del ambiente.
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Tiempo frío: recomendaciones prácticas
Utilizar relaciones a/c menores a 0,45
El AII reduce la demanda de agua, si bien no es requisito
por no estar afectado a ciclos de congelamiento y deshielo.
Se ha verificado experimentalmente el aporte de la
membrana de curado (resina) en la conservación de la
temperatura del Hº.
Comenzar la jornada de trabajo con temperatura > 2ºC en
ascenso.
El Reglamento CIRSOC indica no colocar hormigón con
temperatura inferior a 16ºC, la experiencia indica que este
valor puede ser menor manteniendo ciertos controles.
Finalizar la jornada con temp. amb. de 5ºC en descenso.
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Temperatura bajas (< 5°C)
Efecto
Retardo del fraguado
Retardo en la
hidratación del
cemento
Consecuencia
•Mayor tendencia a la
fisuración plástica
•Alteración en los
tiempos de aserrado
•Menor resistencia inicial
•Mayor resistencia final
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Evolución de las temperaturas en invierno
05-Jun
25
08-Jun
13-Jun
Temperatura [ºC]
20
15
10
5
0
-5
15:00
18:00
21:00
0:00
3:00
6:00
9:00
12:00
Hora del día
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15:00
18:00
Hormigón en tiempo caluroso
Se define como tiempo caluroso, a cualquier combinación de
elevada temperatura ambiente, baja H.R. y vientos, que
tiendan a perjudicar la calidad del Hº fresco.
Se prestará especial cuidado en las tareas de curado.
Trabajar con la menor cantidad de agua posible.
Diseñar la mezcla con el menor contenido de arena, que
permita trabajabilidad y terminación adecuadas.
Mantener los acopios de áridos gruesos saturados.
Regar la cancha, previo a la colocación del Hº.
Controlar la evolución de las temperaturas.
Si bien CIRSOC indica no colocar Hº con temp > 30ºC la
experiencia demuestra que ese valor puede ser superado.
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Temperatura altas
Efecto
Consecuencia
Aceleración del
fraguado
Menor tiempo
disponible
Evaporación rápida
Mayor tendencia a la
fisuración plástica
Aceleración de las
reacciones de
hidratación
Mayor resistencia inicial
Menor resistencia final
Mayores gradientes
de temperatura
Riesgo de fisuración
Térmica
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Evolución de las temperaturas en tiempo
caluroso
Δτ −15 / −2,5
-15 cm
-10 cm
-2,5 cm
ambiente
65
55
Temperatura [ºC]
45
35
25
15
5
-5
-15
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26
Edad del Hº [horas]
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Evolución de las temperaturas
Evolución de las temperaturas Ruta 6 T IV 12-01-05
70
15
inferior
60
medio
55
Temperatura [ºC]
10
superior
50
5
ambiente
45
0
40
35
-5
30
25
20
-10
Hora coloc: 11:30
Temp. Coloc: 32,5ºC
15
Diferencia de temp. Sup-Inf
Dif. Sup - Inf
65
-15
12:00 14:00 16:00 18:00 20:00 22:00 00:00 02:00 04:00 06:00 08:00 10:00 12:00
Hora del día
Gradiente del orden de 3°C / hora - delta de 27° C en 9:00 horas
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MUCHAS GRACIAS!!!
Arq. Edgardo Souza
[email protected]
www.icpa.com.ar
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