Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.

Programación y Construcción de Estructuras
CAPÍTULO 1.
PROCEDIMIENTOS DE CONSTRUCCIÓN DE ESTRUCTURAS
DE CONCRETO
Objetivo: El alumno determinará procedimientos óptimos de construcción de
estructuras de concreto
Contenido:
1.1
1.2
1.3
El concreto hidráulico.
1.1.1
Manejo y almacenamiento de los agregados y el cemento.
1.1.2
Elaboración del concreto.
1.1.3
El concreto hidráulico comparado con otros materiales de construcción.
1.1.4
Tipos, usos, aplicaciones y propiedades físicas y químicas del concreto
hidráulico de acuerdo al proyecto estructural.
1.1.5
Diseño de mezclas de concreto con el método ACI. Importancia de la
relación agua/cemento y la trabajabilidad.
1.1.6
Aditivos más comunes y sus efectos.
1.1.7
Aplicación de las pruebas de control de calidad más importantes.
(Revenimiento. Resistencia. Peso volumétrico, etc.).
1.1.8
Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
Generalidades.
1.1.9
Procedimientos especiales de colados en concreto: colados masivos,
colados en temperaturas extremas, colados bajo el agua, concreto
compactado con rodillo, concreto lanzado y otros. Importancia de las
juntas de colado y dilatación.
1.1.10 Procedimientos de fabricación de elementos prefabricados de concreto.
1.1.11 Determinación de las cantidades de materiales considerando planos y
especificaciones.
1.1.12 Selección del método de fabricación de concreto con criterio de costo
mínimo, incluyendo transporte, colocación y curado.
1.1.13 Costos directos y rendimientos del equipo de fabricación, transporte y
colocación de concreto.
Acero de refuerzo. Cuantificación, habilitado y colocación en obra. Control de
calidad.
Mantenimiento de estructuras de concreto.
Tema 4. Procedimientos de construcción de estructuras de mampostería.
1
Programación y Construcción de Estructuras
1.1
El concreto hidráulico
El concreto de uso común o convencional se produce mediante la mezcla de tres
componentes esenciales: cemento, agua y agregados, a los cuales eventualmente se
incorpora un cuarto componente que genéricamente se designa como aditivo. Al
mezclar estos componentes y producir lo que se conoce como una revoltura de
concreto, se introduce de manera simultánea un quinto componente que es el aire.
El concreto se ha convertido actualmente en un material de alta tecnología capaz de
resistir muy altas fuerzas, posee alta durabilidad, excelente apariencia, ser fácil de
bombear además de ser compactable. Estas bondades hacen que se pueda hacer una
selección más apropiada y cuidadosa de las características deseables del concreto para
cada uso al que se le vaya a destinar, lo cual redundará en el costo de fabricación. Esto
nos llevaría a diferentes tipos de preguntas para la selección del concreto adecuado:
¿Realmente necesito un concreto de 300 kg/cm2? Pudiera ser excesivamente caro. ¿El
concreto que me recomiendan con determinada fluidez me sirve para el uso que le voy
a dar? Probablemente no alcance a cubrir las áreas cercanas al acero de refuerzo.
El concreto pasa por diferentes estadios desde que se el momento en que se concibe
realizar una obra determinada de dicho material hasta que termina su vida útil durante
el uso de la obra en cuestión. La siguiente figura nos resume dicho proceso:
Figura 4.31.- Activiidades comprendidas en las etapas de elaboración y utilización del
concreto (pag 204. Libro 4 CFE)
1.1.1 Manejo y almacenamiento de los agregados y el cemento.
El concreto simple (sin acero de refuerzo), es un material muy resistente a la
compresión pero para efectos de cálculo se considera que no soporta ningún esfuerzo
de tensión. En el campo, para poder absorber posibles tensiones presentes en un
elemento estructural, se combina el concreto con acero de refuerzo obteniéndose
entonces un material reforzado, continúa sin absorber las fuerzas de tensión pero éstas
las toma muy bien el acero incrustado.
La resistencia del concreto a la compresión se mide en kg/cm 2 y se representa por
medio de “f ’ c ”, variando de 50 en 50 unidades: (100, 150, 200, etc.) comúnmente y en
construcciones normales se llega a construir hasta con “f ’ c ” de 350 y 400 kg/cm2.
Agregados pétreos:
Considerado teóricamente, lo deseable seria que los agregados recién procesados, tal
como salen de la planta de procesamiento, se descargaran directamente en las tolvas
de la planta de concreto para su utilización inmediata, pues con ello se evitarían
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
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manipulaciones perjudiciales. Sin embargo, esto no resulta práctico ni conveniente por
tres principales motivos:
1. Siempre existe diferencia en el curso de la fabricación del concreto, entre el
volumen de la producción y el de la demanda de agregados, lo cual hace
necesario disponer de un almacenamiento que regule el flujo entre ambas.
2. Debido a que los agregados siempre salen sobresaturados de su procesamiento,
se requiere dejarlos reposar el tiempo suficiente para que drenen el agua libre y
uniformicen su estado de humedad antes de utilizarlos en la fabricación de
concreto. En el caso de la arena, este tiempo de reposo debe ser del orden de 24
horas.
3. Para permitir la ejecución de las acciones de rechazo que resulten de la
inspección y/o de las pruebas, es necesario establecer depósitos intermedios
entre la planta de agregados y la planta de concreto, de modo que pueda
evitarse el uso de los agregados rechazados, e incluso puedan ser reprocesados
cuando así se autorice.
Una vez considerado lo anterior, es necesario reglamentar los procedimientos que
deben emplearse para el manejo de los agregados y la formación de almacenamientos,
a fin de que no se produzcan alteraciones perjudiciales de la calidad de ésta etapa
intermedia entre la producción y el uso de los agregados.
Entre los fenómenos de alteración que se pueden presentar están:
1. La segregación,
2. Contaminación de diversos orígenes,
3. Rotura de los agregados en partículas más pequeñas.
1. Segregación:
Cuando un conjunto de partículas de un mismo material se desplaza, cada partícula
adquiere energía cinética en función de su tamaño; de este modo, las partículas más
grandes adquieren mayor velocidad y tienden a separarse de las más pequeñas. A esta
separación de partículas, que da por resultado la pérdida de uniformidad en la
distribución de los tamaños, se le conoce como segregación.
En el caso de los agregados, cuando al almacenarlos ocurre segregación, se originan
concentraciones de partículas agrupadas por tamaños en diferentes zonas del
almacenamiento, de esta manera, al trasladar los agregados a los depósitos de la
planta de concreto, su composición granulométrica varía de acuerdo con la zona del
almacenamiento de donde se extraen. Como lo veremos mas adelante, los cambios de
granulometría de los agregados, y en especial de la arena, influyen sensiblemente en la
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
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consistencia y trabajabilidad de las mezclas de concreto, y dificultan su control durante
la producción.
El grado de segregación que se produce al almacenar los agregados depende
notablemente de tres aspectos:
La diferencia de tamaños entre las partículas más grandes y pequeñas,
Las características geométricas y topográficas del sitio donde se efectúa el
almacenamiento y
El procedimiento que se utiliza para pre-uniformizar, transportar, descargar y acumular
los agregados en los patios de almacenamiento.
Una forma de reducir éste fenómeno es haciendo sub-divisiones de tamaños de
agregados.
Una regla (entre otras) es que se debe procurar que en las partículas inferiores a 25
mm (1”) la relación del tamaño más grande entre el más pequeño no exceda de 4, en
tanto que para partículas mayores de 25 mm, esta relación no debe exceder de 2.
A continuación se presenta un ejemplo que ilustra lo descrito en el párrafo anterior:
Designación
Grava 1
Grava 2
Grava 3
Grava 4
Límites de Tamaños
mm (pulg)
4.75 (3/16)
19.1 (3/4)
19.1 (3/4)
38.1 (1½)
38.1 (1½)
76.2 (3)
76.2 (3)
152.4 (6)
Relación de
tamaños
4.0
2.0
2.0
2.0
En lo que se refiere al sitio de almacenamiento de los agregados, se consideran
principalmente dos tipos:
El primero que se utiliza cuando se tienen grandes obras, en el cual, se
construyen exprofeso depósitos para almacenar los materiales procesados,
instalándose debajo del almacenamiento, un túnel de recuperación provisto de
una banda transportadora que conduce los agregados hasta las tolvas de la
planta de concreto.
En ésta método, los riesgos de segregación son moderados, pues cierto
confinamiento lateral que se provee a los agregados limita su escurrimiento por
los taludes y su extracción por la parte baja permite una descarga distribuida de
todo el material. Asimismo, el transporte de los agregados por banda hasta las
tolvas de la planta, constituye un sistema adecuado de manejo que, bien
diseñado y operado, no provoca normalmente segregación.
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El segundo, aunque ocurre con mayor frecuencia, consiste en ubicar en las obras
más pequeñas en magnitud, los agregados procesados y almacenarlos en sitios
cercanos improvisados para tal objeto y de ahí transportarlos por diversos
medios a la planta de concreto.
En este caso se pueden presentar situaciones muy variables, en las que
frecuentemente los agregados se almacenan en condiciones que propicien la
segregación.
Debido a que la combinación de situaciones que se presentan pueden ser muy
variables, a continuación se presentan algunas recomendaciones tendientes a prevenir
la segregación de los agregados durante su almacenamiento:
Colocar deflectores en las descargas de las bandas transportadores que
cambien la dirección y fuerza de caída del material, de tal modo que amortigüen
la velocidad de la partícula antes de caer a los conos de almacenaje.
Instruir a la inspección de los patios la vigilancia e identificación del fenómeno
para dar aviso oportuno.
Procura que los terrenos destinados al almacenaje sean sensiblemente planos y
horizontales. Solo permitir una pendiente para flujo del agua contenida en los
materiales o en caso de lluvia.
Cuando no se conforman conos de almacenaje y son áreas planas para este fin,
habrá que extender el material con equipo mecánico provisto preferentemente de
neumáticos para evitar la ruptura de los materiales entregados.
2. Contaminaciones de diversos orígenes
En el curso del manejo y almacenamiento, los agregados procesados pueden
experimentar diversas contaminaciones que resultan en detrimento de la calidad.
Entre las principales formas de contaminación que suelen ocurrir en esta etapa,
procede mencionar:
a) La mezcla que se produce con el suelo al cargar los agregados depositados en la
base del almacenamiento. La contaminación con el suelo se produce cuando al
retirar los agregados de la zona inferior del almacenamiento, el equipo de carga,
sea éste frontal o de arrastre, se profundiza demasiado y alcanza a penetrar en
el terreno de sustentación. Para prevenirlo, es conveniente acondicionar
adecuadamente el terreno, limpiándolo, dándole la pendiente de drenaje y
colocándole una capa de unes 25 cm de espesor de los mismos agregados que
se desean almacenar, la cual debe compactarse con equipo mecánico.
Posteriormente, durante la remoción de los agregados sobrepuestos, debe
conservarse esta capa a modo de “colchón” de material no utilizable.
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b) La capa de polvo que se deposita sobre los agregados que permanecen
almacenados demasiado tiempo y/o en la proximidad de fuentes que le originan.
El excesivo depósito de polvo ambiental sobre los agregados es inevitable
cuando éstos permanecen almacenados demasiado tiempo, y/o cuando los
almacenamientos se hallan próximos a lugares donde se origina mucho polvo,
como puede ser el caso de caminos de terracería y plantas de trituración. Por
tanto, la mejor manera de reducir la contaminación debido a ésta fuente es
utilizarlos en orden cronológico de formación de dichos almacenamientos.
3. Rotura de los agregados en partículas más pequeñas.
El hecho de que se produzca rotura de partículas en el curso de las operaciones de
manejo y almacenamiento, afecta la calidad de los agregados principalmente en el
aspecto de modificarse la composición granulométrica inicial de la fracción afectada,
como consecuencia, habrá una mayor proporción de partículas fragmentadas e
indeseadas.
Este tipo de fenómeno ocurre principalmente en gravas de mayor tamaño debido
principalmente a dos motivos: que la caída desde la desembocadura de la banda
transportadora sea grande y al caer con los otros se rompa y por el uso de maquinaria
que posea orugas de acero para su movilización.
Para evitar el primero de los efectos indeseados, se puede utilizar una escalera para la
descarga de las gravas como se muestra en la siguiente figura:
Figura #.##: Escalera de agregados para reducir la rotura de gravas de gran tamaño, por
efecto de caída libre a la descarga de una banda transportadora.
Es recomendable utilizar este tipo de dispositivo en gravas de tamaños mayores a 40
mm (1 ½ “).
Para disminuir el efecto de la segunda causa, puede no utilizarse este tipo de equipos,
o realizar un cribado después del almacenamiento.
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Cemento
Después de verificar las características del cemento cuando sale del molino, éste puede
sufrir cambios indeseables en su manejo y almacenamiento, debido principalmente al
contacto con el medio ambiente, la contaminación con sustancias externas y el
aglutinamiento de sus partículas por auto-compactación. Para evitarlo, es necesario qe
el cemento se maneje y almacene en forma y condiciones tales que eviten los defectos
ambientales y las contaminaciones, y se le consuma lo mas pronto posible, de tal modo
que sus características sean consistentes con las que se obtuvieron cuando salió del
molino.
El suministro del cemento puede hacerse a granel o envasado en sacos de papel, de
las cuales, en la actualidad, el primero es mas común en las grandes obras. El segundo
se utiliza en obras pequeñas en las cuales se pueda dosificar fácilmente por peso al
elaborar las revolturas.
El suministro del cemento a granel obliga a disponer de los equipos adecuados para
transportarlo, manejarlo y dosificarlo por peso. Esto se logra pesándolas en grandes
básculas situadas a la descarga de los silos de fábrica pesando conjuntamente la carga
de cemento y el transporte. Para poder almacenarlo se puede disponer de tolvas que no
son necesariamente herméticas. Su transportación se puede realizar mediante
camiones-remolque, ferrocarril o barcazas, descargándolo por gravedad y
transportándolo en la planta mediante banda transportadora, helicoidales o dispositivos
neumáticos. Otra forma de caga o descarga es mediante aire a presión.
En lo que se refiere al almacenamiento del cemento y, para que no pierda sus
características originales con el paso del tiempo, se le debe almacenar en condiciones
tales que no tenga contacto directo con el medio ambiente, tal como la humedad
atmosférica, la cual suele ocasionar la pre-hidratación progresiva, sin embargo, también
se presenta un fenómeno de auto-compactación, denominado “fraguado de empaque”
por efecto de su propio peso, no obstante que se encuentre a resguardo del medio
ambiente. Para evitar este fenómeno se instalan ductos en el tercio inferior del silo para
inyectar aire comprimido y desintegrar las áreas de “fraguado de empaque” que se
llegan a presentar.
Cuando se intenta desmoronar las porciones endurecidas de cemento que sale de las
tolvas y no se logra, se puede parar éste por cribado para reducir el tamaño de los
segmentos, sin embargo esto se hace generalmente en obras pequeñas, en las cuales
se destina a usos menos importantes o inclusive se desecha.
Cuando se suministra por sacos, las cantidades de cemento se determinan por el
número de sacos, considerando un contenido neto de 50 kg por saco, apegándose a las
especificaciones generales ASTM c 150 y c 595, las cuales nos indican que el peso de
cada saco no debe ser menor de 49 kg. Regularmente se transportan en plataformas y
carros de ferrocarril o en camiones y remolques (trailers) con plataformas, en las cuales
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
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se puede prever el uso de tarimas para evitar el contacto de los sacos con el suelo y
con lonas para cubrirlos de la lluvia.
El “fraguado de empaque”, también se presenta cuando se manejan sacos de cemento.
Para disminuirlo se recomienda no apilar más de siete sacos y que el cemento se
consuma en orden cronológico de recepción. En caso de endurecimiento, se
recomienda rodar los sacos en el piso para que el contenido se desintegre y se puedan
utilizar nuevamente.
Otro aspecto que hay que vigilar es la contaminación del cemento con materiales
diversos con los que entra en contacto durante la transportación o almacenamiento.
Este tipo de contaminación se presenta generalmente con el almacenamiento a granel
y, por lo regular con los recipientes en los que estuvo en contacto.
Algunos de los materiales que pueden contaminar el cemento y ocasionarle detrimento
en la calidad son: el azúcar, los fertilizantes y materias primas de ciertos procesos
industriales.
1.1.2 Elaboración del concreto.
La elaboración de concreto tiene como objetivo mezclar los elementos que lo forman
hasta formar una revoltura que sea homogénea. A ésta mezcla de componentes se
acostumbra realizar diversas pruebas para comprobar las características que se
propusieron para el diseño de la estructura, para tal motivo, se extraen muestras de la
mezcla terminando su preparación y se conducen a un laboratorio apropiado a que se
realicen dichas pruebas, las cuales se comentarán mas adelante en el sub-capítulo
correspondiente.
En el proceso de elaboración del concreto intervienen básicamente dos actividades: la
dosificación y el mezclado de sus componentes.
La dosificación
La producción del concreto en obra consiste en reproducir en forma consecutiva y con
la mayor fidelidad posible, el proporcionamiento de la mezcla establecida mediante
pruebas de laboratorio y confirmada posteriormente en la mezcla establecida mediante
pruebas y ajustes efectuados en condiciones de obra.
Para lograr el proporcionamiento que se necesita hay dos métodos básicos:
Dosificación por volúmenes:
Se puede hacer la dosificación en recipientes aforados y por flujo continuo.
Dosificación por peso.
Se puede hacer de forma manual, semiautomática y automática
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Dosificación por volumen:
Al dosificar los materiales por éste método, lo que se pretende básicamente es
convertir cantidades en peso a cantidades en volumen aparente, ya que las
proporciones de los componentes del concreto que resultan del diseño de las mezclas
en el laboratorio, se expresan invariablemente en peso.
Este método tiene varios inconvenientes, ya que los materiales que utilizamos son
granulares y provoca imprecisión en el resultado. La problemática radica en la
proporción de vacíos que hay entre los granos del material, el contenido de humedad
de los mismos, el grado de compactación, etc., por tanto se requiere de establecer
condiciones de mezclado bien controladas.
Como se comentó en los párrafos anteriores, para realizar la dosificación se pueden
utilizar recipientes aforados y por flujo continuo. El primero de éstos es poco confiable y
aceptado debido a experiencias negativas ya que provoca improvisación y el uso de
prácticas viciadas. Debido a esto se utiliza en obras muy pequeñas con reducido
consumo de concreto y bajos requerimientos de calidad. Para el segundo, se utilizan
equipos automatizados y se basan en la especificación ASTM C 658.
Dosificación por peso
La manera tradicionalmente requerida y especificada para dosificar los componentes
del concreto es por la medición en peso de sus respectivas cantidades, ya que de este
modo, tratándose del cemento y los agregados, quedan sin efecto como factores de
variación aspectos tales como la composición granulométrica del material y su grado de
compacidad.
El grado de exactitud con que se requiere medir los compontes del concreto al pesarlos,
depende de la influencia que sus respectivas inexactitudes puedan ejercer en la calidad
del concreto, así, es relativamente frecuente que en el cemento y el agua se requiera
una precisión de 1% y de 2% por ciento en los agregados.
Mezcla de componentes:
Una vez dosificadas las cantidades prestablecidas de cada uno de los compnentes del
concreto, conforme al proporcionamiento de uso previsto, la siguiente actividad consiste
en mezclarlos hasta obtener una revoltura de concreto que sea homogénea. La
homogeneidad en el seno de la revoltura se obtiene cuando existe una distribución
uniforme de los componentes en todo el volumen de concreto mezclado, esto es,
cuando cualquier proporción de concreto extraída de la revoltura exhibe la misma
composición.
Para conseguir un mezclado adecuado y uniforme, es necesario observar dos aspectos:
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
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1) el modo y secuencia como se introducen los componentes del concreto a la
mezcladora, y
2) el tiempo que dura el mezclado de dichos componentes tomando en cuenta el
número de revoluciones totales.
Introducción de los elementos en la mezcladora:
El primer elemento que se ingresa es el agua. Si hay aditivos en estado líquido se
ingresan en este momento.
El segundo elemento que se ingresa es la grava, procurando que se haya ingresado al
menos un 10% antes de ingresar el siguiente componente que es la arena.
Se comienza a ingresar la arena y, mientras continúa el ingreso de los demás
componentes se ingresa el cemento.
Si hay aditivos en estado sólido se recomienda ingresarlos con la arena o con el
cemento.
Se continúan incorporando los elementos hasta terminar de ingresarlos.
El tiempo efectivo de mesclado se debe contar a partir de que todos los componentes
sólidos se hallen dentro de la mezcladora.
En lo que se refiere a los agregados, deben de introducirse a la mezcladora
gradualmente, es decir, debe evitarse el ingreso brusco de ellos.
Cuando el agua y el cemento tienen contacto en el interior de la mezcladora antes de la
introducción de los agregados, existe el riesgo que se aglutinen formando porciones de
pasta que ya no se deshacen fácilmente durante el mezclado; por tanto es importante
establecer un orden adecuado e invariable para introducir los diferentes componentes
del concreto a la mezcladora. Además, el agua como posibilitadora del proceso de
mezclado, hay que adicionarla también gradualmente.
En general, el tiempo de mezclado dependerá de las necesidades que se hayan
determinado para la obra en cuestión pero también de la capacidad de la mezcladora.
A continuación se relacionan algunos de los tiempos de mezclado según el ASTM C94
y el Waddell, J. J. “Concrete Manual”. Chapter 14, Manufacturing Concrete.
International Conference of Building Officials. Whitter, Cal. (1989).
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
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Programación y Construcción de Estructuras
Capacidad de la Mezcladora
Yd3
M3
1 o menos
0.75 o menos
2
1.50
3
2.50
4
3.00
5
3.75
6
4.50
7
5.25
8
6.00
Tiempo mínimo de Mezclado (min)
ASTM C 94
Waddell
1
1½
1¼
1½
1½
2
1¾
2½
2
2¾
2¼
3
2½
3
2¾
3
1.1.3 El concreto hidráulico comparado con otros materiales de
construcción.
Desde sus comienzos, el ser humano ha modificado su entorno para adaptarlo a sus
necesidades. Para ello ha hecho uso de todo tipo de materiales naturales que, con el
paso del tiempo y el desarrollo de la tecnología, se han ido trasformando en distintos
productos mediante procesos de manufactura de creciente sofisticación. Hay materiales
naturales sin procesar (arcilla, arena, mármol) se suelen denominar materias primas,
mientras que los productos elaborados a partir de ellas (ladrillo, vidrio, baldosa) se
denominan materiales manufacturados.
Los primeros materiales empleados por el hombre fueron el barro, la piedra, y fibras
vegetales como madera o paja. Los primeros "materiales manufacturados" por el
hombre probablemente hayan sido los ladrillos de barro (adobe), que se remontan hasta
el 13.000 a. C,1 mientras que los primeros ladrillos de arcilla cocida que se conocen
datan del 4.000 a. C.
Entre los primeros materiales habría que mencionar también tejidos y pieles, empleados
como envolventes en las tiendas, o a modo de puertas y ventanas primitivas.
Los materiales de construcción tienen como característica común el ser duraderos.
Dependiendo de su uso, además deberán satisfacer otros requisitos tales como la
dureza, la resistencia mecánica, la resistencia al fuego, o la facilidad de limpieza. Por
norma general, ningún material de construcción cumple simultáneamente todas las
necesidades requeridas.
Por las razones antes expuestas y con objeto de utilizar y combinar adecuadamente los
materiales de construcción los proyectistas deben conocer sus propiedades. Así
también, los fabricantes deben garantizar requisitos mínimos en sus productos que se
detallan en hojas de especificaciones. Entre las distintas propiedades de los materiales
se encuentran:
Densidad: relación entre la masa y el volumen.
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
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Higroscopicidad: capacidad para absorber el agua.
Coeficiente de dilatación: variación de tamaño en función de la temperatura.
Conductividad térmica: facilidad con que un material permite el paso del calor.
Resistencia mecánica: capacidad de los materiales para soportar esfuerzos.
Elasticidad: capacidad para recuperar la forma original al desaparecer el
esfuerzo.
Plasticidad: deformación permanente del material ante una carga o esfuerzo.
Rigidez: la resistencia de un material a la deformación.
Como podemos ver, la variedad de materiales que podemos utilizar para la construcción
es muy variada, sin embargo, dependiendo de la magnitud de la obra a realizar será el
material particular que se utilizará.
Entre los materiales mas utilizados en la construcción moderna se encuentra el
concreto (hormigón armado), el acero y la madera, ya que cumplen con la mayoría de
las propiedades deseables de un material.
Muchas ocasiones se combinan dichos materiales para lograr alguna característica
específica que mejore las características de funcionamiento y protección de ellos.
A continuación se mencionarán las principales características de éstos materiales que
los hace tan utilizados en la actualidad.
Concreto Hidráulico
El cemento, mezclado con agua, se convierte en una pasta moldeable con propiedades
adherentes, que en pocas horas fragua y se endurece tornándose en un material de
consistencia pétrea.
El concreto hidráulico es el material resultante de la mezcla de cemento (u otro
conglomerante) con áridos (grava, gravilla y arena) y agua.
La principal característica estructural del concreto es que resiste muy bien los esfuerzos
de compresión, pero no tiene buen comportamiento frente a otros tipos de esfuerzos
(tracción, flexión, cortante, etc.), por este motivo es habitual usarlo asociado al acero,
recibiendo el nombre de concreto armado, o concreto pre-esforzado; comportándose el
conjunto muy favorablemente ante las diversas solicitaciones.
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
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Programación y Construcción de Estructuras
Además, para poder modificar algunas
de
sus
características
o
comportamiento, se pueden añadir
aditivos y adiciones, existiendo una
gran variedad de ellos: colorantes,
aceleradores,
retardadores
de
fraguado,
fluidificantes,
impermeabilizantes, fibras, etc.
Su empleo es habitual en obras de
arquitectura e ingeniería, tales como
edificios, puentes, diques, puertos,
canales, túneles, etc. Incluso en
aquellas edificaciones cuya estructura principal se realiza en acero, su utilización es
imprescindible para conformar la cimentación.
1.1.4 Tipos, usos, aplicaciones y propiedades físicas y químicas
del concreto hidráulico de acuerdo al proyecto estructural.
Con el paso del tiempo, los concretos disponibles en el mercado se han ido ajustando
por parte de las compañías concreteras para satisfacer las necesidades del constructor.
De esta forma, se han diseñado diversos tipos de concretos con características
particulares para diversos tipos de obras, los cuales pueden elegirse “a la carta”.
Concreto Convencional
Ideal para cualquier tipo de construcción. El concreto convencional de uso normal para
cualquier tipo de estructura que no requiera de condiciones especiales, ni aditivos
especiales. Ideal para cualquier tipo de construcción.
Concreto Fresco:
Masa volumétrica de 1,900 a 2,400 kg/m3.
Se puede manejar con revenimientos desde 10 hasta 18 cm.
Requiere de una buena compactación mediante un sistema adecuado de
vibrado.
Requiere de un tiempo de curado mínimo de 7 días y de cuidados especiales
durante su colocación en climas caliente y frío.
Cumple con los tiempos de fraguado conforme a la norma NMX-C-059
“Determinación del tiempo de fraguado de cementantes hidráulicos”.
Puede cumplir los parámetros de la norma NMX-C-155-2004
Concreto Endurecido:
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Resistencias garantizadas a 14 y 28 días.
Contracción por secado con base en las Normas Técnicas Complementarias del
D.D.F.
Usos:
Todo tipo de estructuras de concreto:
Losas
Columnas
Trabes
Castillos
Cimientos
Prefabricados
Entre otros
Ventajas
Es una mezcla de consistencia adecuada para todo tipo de estructura.
En atención a su diseño, puede ser fabricado con diferentes tipos de agregado.
Disponible en diferentes resistencias desde 100 hasta 350 Kg/cm 2.
Con la consistencia adecuada puede ser bombeable o manejarse como tiro
directo.
Permite el ahorro en materia prima y mano de obra en comparación con el
concreto hecho en obra.
Alta resistencia
Para proyectos que requieren de elementos estructurales que soporten altas demandas
de carga, eficiencia, economía y durabilidad, alta exigencia estructural a la flexión y
compresión.
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
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Concreto Fresco:
Revenimiento a partir de 10 cm.
Masa Unitaria de 2,100 a 2,400 kg/m3.
Fraguado inicial de 4 a 6 horas.
Concreto Endurecido:
Resistencia a la compresión a 28 días desde 400 kg/cm2.
Módulo de elasticidad de acuerdo a lo solicitado por el Reglamento de
Construcción del Distrito Federal. Este valor puede variar de acuerdo con los
materiales encontrados en una determinada región.
Usos:
Por sus características mecánicas es ideal para construir:
Muros de rigidez, columnas y trabes en edificios de oficinas, departamentos,
centros comerciales, hoteles y rascacielos.
Trabes de gran claro presforzadas.
Estructuras costeras, sanitarias y militares, etc.
Bóvedas de seguridad.
Elementos prefabricados.
Entre otras.
Ventajas
Mejora la protección contra la corrosión del acero de refuerzo.
La estructura tiene un menor costo en comparación con otras diseñadas en
acero.
Presenta una mayor resistencia a la erosión.
Incremento del área rentable (consecuencia de la reducción de secciones).
Su alta consistencia permite bombearlo a grandes alturas.
Posee alta fluidez que hace posible su colocación aún en zonas congestionadas
de acero de refuerzo.
Posible reducción de la cuantía de acero de refuerzo en columnas.
Posible reducción del proporcionamiento del acero de refuerzo según el
proyecto.
Menor flujo plástico (Creep).
Alto módulo de elasticidad.
Usado en losas, permite una remoción temprana de la cimbra de contacto y
permite incrementar el espaciamiento del re apuntalamiento.
Menores pérdidas de presfuerzo.
Se incrementa la capacidad máxima a flexión en trabes de sección sólida.
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
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Programación y Construcción de Estructuras
Antibacteriano
Es una solución ideal para construir ambientes limpios en los que se inhibe y se elimina
el crecimiento y desarrollo de bacterias. Es imprescindible en lugares como laboratorios,
restaurantes, hospitales, guarderías y cualquier construcción en la que la limpieza y la
salud sean factores determinantes.
Estado Fresco:
Revenimiento a partir de 10 cm.
Masa Unitaria de 2,100 a 2,400 kg/m3.
Fraguado inicial de 4 a 6 horas.
Estado Endurecido:
Resistencia a la compresión a 28 días desde 100 kg/cm2, compatible con morteros.
Módulo de elasticidad de acuerdo a lo solicitado por el Reglamento de Construcción del
Distrito Federal.
Pruebas Microbiológicas:
Kirby-Bauer “Standar Antimicrobial Suspectibility Test”.
ATCC 8739 “Organismo Escherichia Coli (Gram negativo).
ATCC 6538 ”Staphylococcus Aureus” (Gram Positivo).
Usos:
Hospitales, farmacias, consultorios, clínicas, laboratorios.
Granjas avícolas, porcícolas, etc.
Centrales de abasto, mercados, etc.
Boutiques cosméticas.
Restaurantes, cocinas, etc.
Pisos de vivienda.
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
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Programación y Construcción de Estructuras
Escuelas, clubes deportivos, etc.
Albercas.
Plantas potabilizadoras de agua.
VENTAJAS
Como característica principal, elimina e inhibe el crecimiento y la proliferación de
las bacterias.
Actúa contra una gama de bacterias que comprenden el espectro.
Gram negativo hasta el Gram positivo, lo que se traduce en una reducción de
gastos por desinfección.
Se mantiene el efecto antibacterial a diferencia de los desinfectantes
tradicionales, que trabajan sólo superficialmente.
No contiene compuestos tóxicos ni materiales pesados, lo que ofrece una alta
seguridad en su manejo.
La eficiencia del Concreto se ha comprobado por más de 10 años.
Antideslave
Este tipo de concreto se utiliza cuando se requiere construir en sitios de difícil acceso y
con presencia de condiciones desfavorables, garantizando durabilidad y disminuyendo
costos por procesos complicados de colocación.
Concreto Fresco:
Revenimiento desde 10 cm.
Masa Unitaria de 2,100 a 2,400 kg/m3
Fraguado inicial de 4 a 6 horas
Pérdida de masa en pruebas de lavado menores al 2% en comparación al 15% de
pérdida de un concreto convencional (CRD-C 61-89A)
Concreto Endurecido:
Resistencia a la compresión a 28 días desde 200 kg/cm2
Módulo de elasticidad de acuerdo a lo solicitado por el Reglamento de Construcción del
Distrito Federa
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
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Programación y Construcción de Estructuras
Usos:
Cualquier proyecto que requiera ser colado bajo el agua.
Construcciones de ataguías.
Cajones de cimentación.
Pilas de puentes.
Preparación y construcción de diques secos.
Ventajas
Elevada acción tixotrópica, propiedad que impide al concreto deslavarse al ser
colocado bajo el agua.
No modifica los contenidos de agua en la mezcla.
Reduce deslave de finos en la pasta durante el proceso de colocación.
Reduce el impacto ambiental marino, debido a que la pasta del concreto no se
dispersa en el agua, evitando la afectación en los ecosistemas marinos.
Disminuye y controla la segregación del concreto.
Es bombeable y mantiene el tiempo de fraguado de un concreto convencional.
No requiere equipos especiales para su colocación.
Antitermita
Esta variedad de concreto se utiliza cuando se sabe existe un riesgo concreto contra
infestaciones de plagas de termitas en el interior de sus construcciones.
Concreto Fresco:
Revenimiento a partir de 10 cm.
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
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Programación y Construcción de Estructuras
Masa Unitaria de 2,100 a 2,400 kg/m3
Fraguado inicial de 4 a 6 horas
Concreto Endurecido:
Resistencia a la compresión a 28 días desde 100 kg/cm3.
Módulo de elasticidad de acuerdo a lo solicitado por el Reglamento de Construcción del
Distrito Federal.
Mortandad de insectos del 100%, evaluado por el método AFNOR X41-541
(”Determination de l`ecacittè antitermites des produits de traitement pour murs
fondations et maçonneries” - ”Determination of the protective eectivness against
termites of preservative treatment products designed for walls, foundations and
masonery-Laboratory Method”)
Usos
Cimentaciones
Firmes
Muros
Almacenes
Pisos Industriales
Hoteles
Pisos Industriales
Naves industriales
Bodegas
Ventajas
Previene el ingreso de las termitas a la construcción.
Es una barrera físico-química que garantiza un 100% de cobertura del área
tratada vs. tratamientos convencionales.
Reducción de tiempos muertos en obras preliminares empleados en
fumigaciones.
Ventaja competitiva costo-beneficio en comparación al uso de termicidas
aplicados cíclicamente por año.
Eliminación del daño estructural en las viviendas por el ataque de termitas o por
tratamientos de desinfestación.
Prevención de daños ocasionados por termitas en cualquier elemento,
eliminando gastos por conceptos de reparación y mala apariencia del inmueble.
Ahorro en fumigaciones convencionales para evitar infestaciones.
Eliminación de agentes termicidas post-construcción altamente tóxicos.
No requiere recubrimientos adicionales.
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
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Programación y Construcción de Estructuras
Arquitectónico
Se utiliza para construir creando una diferencia estética visual mediante el color o bien
lograr diferentes texturas y acabados con alto comportamiento estructural
Concreto Fresco:
Revenimiento a partir de 10 cm.
Masa Unitaria de 2,100 a 2,400 kg/m3.
Fraguado inicial de 4 a 6 horas.
Concreto Endurecido:
Resistencia a la compresión a 28 días desde 100 kg/cm2.
Módulo de ruptura apto para la construcción de pisos y pavimentos.
Módulo de elasticidad de acuerdo a lo solicitado por el Reglamento de Construcción del
Distrito Federal.
Usos
Por cumplir con todos los requisitos de trabajabilidad, comportamiento mecánico y
durabilidad del concreto, es posible utilizarlo en todo tipo de estructuras, ya sea en
muros, losas, pisos, pavimentos, columnas y trabes. En todo tipo de obras, logrando un
efecto estético sin afectación en sus cualidades mecánicas. Para todo tipo de
ambientes con diferentes condiciones de exposición y servicio, combinándolo con un
diseño por durabilidad adecuado.
Ventajas
Presenta una apariencia final integral, definida y uniforme.
No requiere la colocación de acabados superficiales, pintura o texturizados.
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
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Programación y Construcción de Estructuras
Mayor seguridad al no tener riesgo de desprendimientos de piezas superpuestas.
Amplia variedad de texturas y colores que permiten crear una diferencia estética.
Reducción de costos por pintura y mantenimiento.
Disminución en los tiempos de ejecución de la obra.
Mayor durabilidad de la apariencia final.
Autocompactable
Permite agilizar el proceso de ejecución en obras y garantizar un acabado perfecto
evitando costosas reparaciones.
Concreto Fresco:
Flujos de Revenimiento A, B y C (ASTM C1611).
Masa Unitaria de 2,100 a 2,400 kg/m3.
Fraguado inicial de 4 a 6 horas.
Concreto Endurecido:
Resistencia a la compresión a 28 días desde 150 kg/cm2.
Permeabilidad moderada al ion-cloruro (ASTM C1202 “Electrical Indication of
Concrete’s Ability to Resist Chloride Ion Penetration”).
Usos
Obras de infraestructura
Elementos prefabricados
Estructuras que tendrán un acabado aparente
Estructuras coladas de manera continua.
Elementos de sección estrecha.
Cualquier elemento donde se desee garantizar una adecuada consolidación del
concreto.
Columnas, trabes, muros Tilt-Up y muros donde mel acero de refuerzo hace
difícil el vibrado Ideal para densidades de acero media y alta.
Elementos con difícil acceso para efectuar la consolidación del concreto.
Ventajas
Presenta una apariencia final integral, definida y uniforme
Segregación nula
Requiere menos mano de obra para la colocación
Homogeneidad en el concreto endurecido
Buen acabado de los elementos
Requiere menos supervisión
Reduce costos por re-trabajos
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
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Programación y Construcción de Estructuras
Ambientalmente amigable, debido a la baja energía requerida para su aplicación
Prolonga la vida útil de la estructura debido a su mayor durabilidad
Baja Contracción
Baja Contracción es un concreto que puede soportar las demandas estructurales que se
presentan en los pisos industriales, facilitar el proceso de acabado y brindar un
excelente comportamiento a lo largo de su vida útil.
Concreto Fresco:
Revenimiento de 10 a 18 cm.
Reducción de sangrado.
Tiempo de fraguado de 4 a 6 horas.
Concreto Endurecido:
Resistencia a la flexión (MR) a partirde 30 kg/cm 2 hasta 50 en múltiplos de 5
kg/cm2.
Contracción por secado de 400 a 800 millonésimas a los 91 días de secado
(NMX-C-173-ONNCCE).
Usos
Puede ser utilizado para cualquier tipo de elemento, como:
Muros
Losas sobre rasantes reforzadas y postensadas.
Losas elevadas reforzadas y postensadas.
Estructuras contenedoras de líquidos.
Coronamientos (toppings) adheridos y no adheridos.
Cubiertas para puentes, etc.
Ventajas
Para su uso en pisos industriales, debido a su menor contracción por secado.
Con una modulación adecuada de juntas y refuerzo en cantidad suficiente reduce
la magnitud de los agrietamientos con respecto a un concreto convencional.
Reduce significativamente el alabeo.
Mejor desempeño en juntas de control y construcción.
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
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Programación y Construcción de Estructuras
Incrementa el confort y la seguridad en el tránsito de montacargas.
Incrementa la durabilidad del piso industrial.
Ahorrador de Energía
Se trata de un concreto ligero, aislante térmico acústico.
Concreto Fresco:
Su conductividad térmica va de 0.40 a 0.80 W/m2 °C
Revenimiento de 10 a 27 cm.
Concreto Endurecido:
Resistencia a la compresión a los 28 días de hasta 200 kg/cm 2
Peso Volumétrico de 1,200 a 1,900 kg/m3
Usos
Elementos divisorios para salas de cine y lugares de reunión.
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
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Programación y Construcción de Estructuras
Capas de nivelación en pisos o losas.
Para aligerar cargas muertas en la estructura.
Muros y losas de viviendas de concreto tipo monolíticas.
Paneles de concreto prefabricados.
Ventajas
Por sus mejores propiedades térmicas representa un ahorro de energía para el
usuario final.
Excelentes propiedades acústicas.
Permite reducir las cargas muertas en las estructuras.
Su alta trabajabilidad favorece las operaciones de colocación y elimina la
aplicación de vibradores.
Es apto para ser bombeable.
Ofrece una mayor resistencia a la tensión diagonal en muros.
Es ambientalmente amigable debido a que promueve el ahorro de energía.
No es tóxico.
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
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Programación y Construcción de Estructuras
Contracción Compensada
Se utiliza cuando se desea construir pisos industriales sin agrietamientos significativos
debidos a la contracción por secado, con dimensiones de tableros de hasta 20 X 20 m,
durables y con alta reflectancia de luz.
Concreto Fresco:
Revenimiento a partir de 10 cm.
Masa Unitaria de 2,100 a 2,400 kg/m3.
Fraguado inicial de 4 a 6 horas.
Concreto Endurecido:
Resistencia a la compresión a 28 días desde 300 kg/cm2.
Módulo de ruptura a partir de 36 kg/cm2.
Después de la expansión máxima, las características de contracción por secado, son
similares a las de un concreto convencional.
Expansión restringida de 800 hasta 1,000 millonésimas (ASTM C 878).
Recomendaciones:
Curado inundado con agua
Usos
Losas sobre rasante reforzadas y postensadas.
Losas elevadas reforzadas y postensadas.
Elementos postensados.
Muros.
Estructuras contenedoras de líquidos.
Cubiertas para puentes.
Elementos prefabricados.
Ventajas
Permite la construcción de losas para pisos de hasta 400 m2.
Elimina o reduce la cantidad de juntas por contracción.
Reduce significativamente el alabeo.
Reduce los tiempos de espera para dar acabado.
Reduce los costos iniciales y de mantenimiento de juntas.
Confort y seguridad en el tránsito de montacargas.
Incrementa la durabilidad.
Permite una instalación con iluminación más uniforme.
Reduce los tiempos de construcción.
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
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Programación y Construcción de Estructuras
Reducción de sangrado.
Alta cohesividad.
Concreto para la Construcción Acelerada de Vivienda
Este concreto se utiliza para desarrollo de conjuntos habitacionales en serie, debido a
su fácil aplicación y obtención de resistencia a edades tempranas, permitiendo el
descimbrado a partir de 6 horas.
Concreto Fresco:
Revenimiento a partir de 10 cm.
Tiempo de trabajabilidad de 30 a 45 minutos
Masa Unitaria de 2,100 a 2,400 kg/m3
Concreto Endurecido:
Resistencia a la compresión en edades tempranas desde 30 a 150 kg/cm 2(2).
Edades tempranas de 4 a 12 horas, permitiendo el descimbrado (3).
Resistencia a la compresión a 28 días, superior a los 150 kg/cm2.
Mayor durabilidad con respecto a un concreto convencional.
Módulo de elasticidad de acuerdo a lo solicitado por el Reglamento de Construcción
del Distrito Federal(4).
(2) De acuerdo a especificaciones de proyecto
(3) Dependiendo de diseño del proyecto ejecutivo
(4) Módulo elástico de acuerdo a materiales de la región
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
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Programación y Construcción de Estructuras
Usos
Colados monolíticos (vivienda de molde).
Cimentaciones, muros, pisos y azoteas.
Ideal para concreto inyectado.
Vivienda acelerada (descimbrado temprano).
Ventajas
Duplica ciclo de producción para vivienda en serie, debido a su endurecimiento a
edades tempranas (1).
Reduce el tiempo de fraguado, permitiendo el ahorro en tiempo de equipos.
En la aplicación, reduce el uso de equipo y/o mano de obra(1).
Reduce trabajos posteriores, tales como el “chuleo” (1).
Concreto de Resistencia Acelerada
Este concreto se utiliza cuando se requiere poner en uso la obra en pocas horas, la
solución es utilizar un concreto de resistencia acelerada que reduce el tiempo de
ejecución y proporciona alta resistencia a edad temprana.
Concreto Fresco:
Revenimiento de 2 a 27 cm.
Masa Unitaria de 2,100 a 2,400 kg/m3.
Fraguado inicial de 1.5 a 4 horas (1).
(1) Dependiendo de diseño de mezcla y condiciones climatológicas
Concreto Endurecido:
Resistencia a la compresión desde 150 kg/cm2 entre las 6 y 24 horas.
Módulo de ruptura desde 15 kg/cm2 a las 6 horas.
Usos
Reparaciones en obras que se utilizan a las 24 horas o antes.
Construcción y reparación de carreteras y avenidas importantes en zonas de alto
tránsito.
Reparación y construcción de instalaciones de servicios (líneas de gas, fibra
óptica, agua, etc.)
Construcción y mantenimiento de pisos industriales.
Construcción y reparación de pistas y plataformas aéreas.
Reparación de guarniciones y banquetas.
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
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Programación y Construcción de Estructuras
Ventajas
Reduce el tiempo de ejecución de las obras.
Por sus componentes y producción, garantiza un fraguado rápido.
Baja permeabilidad.
Tecnología libre de cloruros.
El tiempo de fraguado se puede ajustar a las necesidades de la obra.
Reduce el tiempo para el descimbrado.
Concreto Duramax
Este concreto se utiliza cuando se desea construir en ambientes agresivos como zonas
costeras y plantas industriales.
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
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Programación y Construcción de Estructuras
Concreto Fresco:
Revenimiento a partir de 10 cm.
Masa Unitaria de 2,100 a 2,400 kg/m3.
Fraguado inicial de 4 a 6 horas.
Concreto Endurecido:
Permeabilidad ion-cloruro controlada en cualquier rango de diseño (ASTM C-1202).
Resistencia a la compresión a 28 días de 150 a 400 kg/cm2.
Coeficientes de difusión de cloruros del orden de 3x10-9 a 1x10-8 cm2/s ó 15-60
mm2/año.
Disminución en la tasa de ataque por ácidos muy agresivos.
Caracterización de cada uno de los elementos en el diseño para asegurar el control de
cualquier reacción álcali-agregado.
El desempeño del concreto cumplirá con las especificaciones de durabilidad de los
diferentes ambientes de exposición descritos por la American Concrete Institute (ACI) y
de las Normas Mexicanas (NMX C-403 “Industria de la Construcción-Concreto
Hidráulico para el Uso Estructural”).
Usos:
Tanques de agua potable.
Albercas.
Cisternas.
Cimentación en contacto con suelos agresivos.
Construcciones en zonas costeras.
Plantas industriales.
Plantas de tratamiento con diferentes.
niveles de agresividad.
Fosas sépticas.
Estructuras y/o elementos expuestos a ambientes agresivos.
Estructuras sometidas a la abrasión hidráulica (canales) y mecánica (pisos y
pavimentos).
Ventajas
Disminuye la permeabilidad.
Mejora la estabilidad química del concreto.
Aumenta la resistencia al ataque de agentes agresivos sobre y dentro de la
estructura del concreto.
Su diseño controla e inhibe la reacción álcali-agregado.
Alto grado de trabajabilidad.
Mayor resistencia a la abrasión.
Reduce el proceso de carbonatación.
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
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Programación y Construcción de Estructuras
Prolonga la vida útil de la estructura.
Baja segregación.
Alta cohesividad.
Disminuye o elimina mantenimiento a la estructura por ataques ácidos agresivos.
HidratiumMR
Este es un concreto de alta tecnología desarrollado con el apoyo del Centre for
Theoretical and Computational Chemistry (CTCC http://www.ctcc.no/). Proporciona
grandes ventajas competitivas al sustituir el proceso de curado tradicional del concreto.
Concreto Fresco:
Revenimiento a partir de 10 cm.
Masa Unitaria de 2,100 a 2,400 kg/m3.
Fraguado inicial de 4 a 6 horas.
Concreto Endurecido:
Resistencia a la compresión a 28 días desde 100 kg/cm2.
Modulo de Ruptura apto para la construcción de pisos y pavimentos.
Módulo de elasticidad de acuerdo a lo solicitado por el Reglamento de Construcción
del Distrito Federal (2).
Usos
Cualquier elemento de concreto en donde las actividades de curado son críticas, para
evitar la formación de fisuras por contracción plástica.
Ventajas
Tecnología aplicable a todo tipo de concreto.
Mejora las propiedades del concreto en estado fresco.
Permite retener la humedad dentro del concreto igualando o superando el
desempeño de las membranas de curado(1).
Disminuye el agrietamiento plástico No tiene afectación sobre las propiedades
mecánicas del concreto.
Ofrece ventajas competitivas a los clientes CEMEX, al eliminar los costos
derivados del proceso tradicional de curado(1).
Reduce los tiempos en el proceso constructivo.
Las precauciones antes y durante el colado son las mismas que se requieren
para un concreto convencional.
(1) Verificar niveles de Tasa de Evaporación según condiciones ambientales del sitio.
(2) Módulo elástico de acuerdo a materiales de la región.
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
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Programación y Construcción de Estructuras
Concreto Lanzado
Para garantizar la colocación del concreto con un mínimo de rebote y desperdicio.
Lanzado es la mejor solución para tu proyecto. Es un concreto especialmente diseñado
para acelerar los ciclos productivos con concreto de fraguado acelerado, dirigido a
recubrimientos, estabilización de taludes, reparación de estructuras, construcción de
túneles, etc.
Concreto Fresco:
Revenimiento a partir de 10 cm(1).
Alta cohesividad y adherencia a la superficie del elemento, garantizando un mínimo de
rebote (no mayor al 15%) (2).
Masa Unitaria entre 2,100 y 2,400 kg/m3.
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
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Programación y Construcción de Estructuras
Concreto Endurecido:
Concreto con resistencia a edad temprana requerida para garantizar el auto-soporte de
la estructura.
(1) Estas propiedades serán evaluadas de acuerdo a las necesidades de cada
proyecto.
(2) ACI 506R-05 “Guide to Shotcrete” (Porcentaje de rebote requerido para muros
verticales y superficie sobre cabeza entre 10 y 30%).
Usos
Rehabilitación y reparación de estructuras.
Estabilización de taludes en carreteras, minas, obras subterráneas y presas.
En estructuras nuevas, donde se tienen secciones delgadas y/o geometrías irregulares.
Revestimiento para cualquier tipo de túnel.
Ventajas
Fraguado rápido de concreto.
Excelente adherencia al concreto, mampostería y otros materiales granulares.
Reducción de agrietamiento.
Disminución de desperdicio e índice de rebote.
Menor costo de obra e incremento en los ciclos productivos, debido a la
reducción de trabajo de cimbra y rápida aplicación.
Puede colocarse en lugares poco accesibles o de difícil acceso.
Sistema Integral hecho a la medida para cada proyecto.
Uso de herramientas con tecnología de punta en monitoreos térmicos para
determinar la resistencia real del elemento.
Asesoría técnica antes, durante y después del proceso constructivo de cada
proyecto.
Determinación de la evolución de resistencias a edad temprana para aplicaciones de Taludes (Clase J1)
y Túneles (J2), “Método Austriaco de Construcción de Túneles” (MACT).
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
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Programación y Construcción de Estructuras
Ligero Estructural
Es un concreto ligero, aislante térmico acústico También se le denomina ligero Celular.
Concreto Fresco:
Revenimientos 14 y 18.
Densidad de equilibrio entre 1,700, 1,800 y 1,900 kg/m3(1).
Concreto Endurecido:
Resistencia a 28 días hasta 300 kg/cm2 (con densidad de equilibrio de 1,900
kg/m3).
Módulo elástico en cumplimiento con ACI 318(2):
(Wc1.5*0.14) *(f´c)1/2 (Wc= densidad de equilibrio en kg/m3, f’c= resistencia a
compresión a los 28 días)
Usos
Concreto para losacero (steel-deck) en edificios de varios niveles.
Elementos prefabricados.
Muros Tilt-up.
Blocks prefabricados.
Paneles prefabricados de concreto.
Estructuras para estacionamientos.
Ventajas
Se incrementa la relación resistencia a la compresión/peso volumétrico.
Permite mayores distancias de bombeo.
Alta trabajabilidad.
Reduce cargas muertas de la estructura.
Reducción de secciones de elementos estructurales.
Reducción de costos de transporte e izaje.
Reducción de trabajos de reparación posterior (apanalamientos, segregación,
etc.) (4).
Aumento en ciclos productivos.
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
33
Programación y Construcción de Estructuras
(1) ASTM C567 “Standard Test Method for determining Density of Structural Lightweight Concrete”.
(2) ACI 318-08 “Requisitos de Reglamento para Concreto Estructural”.
(3) Los valores de módulo elástico y resistencia a compresión varían dependiendo las características
de las materias primas de la región.
(4) Aplica para flujos de revenimiento A, B y C.
Llantcreto
Es un concreto que incluye residuo de llanta triturada, contribuye a limpiar el ambiente
de este residuo inorgánico nocivo.
Concreto Fresco:
Revenimiento de 10 a 18 cm.
Buena trabajabilidad.
Tiempo de fraguado de 6 a 8 horas.
Masa unitaria de 1,900 a 2,100 kg/cm3.
Concreto Endurecido:
f’c de 150 a 200 kg/cm2.
Módulo de ruptura de 30 a 34 kg/cm2(1).
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
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Programación y Construcción de Estructuras
(1) Este concreto contiene caucho, componente orgánico que reacciona desfavorablemente al ser
expuesto a ciertos productos químicos, como pueden ser: Hidrocarburos: Gasolina, Petróleo,
Hipoclorito de Sodio y Agua oxigenada.
Usos
Pavimentos de estacionamiento con tránsito ligero.
Capas de nivelación en pisos o losas.
Calles para conjuntos habitacionales.
Caminos de bajo tránsito.
Banquetas.
Andadores.
Parques.
Área de albercas.
Instalaciones deportivas (canchas de futbol, tenis, basquetbol, ciclo pistas, etc.).
Ventajas
Reducción de focos de infección en lugares de almacenamiento de llanta.
Aportar a la reducción de emisiones de carbono por la quema de llanta.
Liberación de áreas de almacenaje nocivas e insalubres dedicados a las llantas.
Factibilidad de utilizar la llanta en concreto dando un beneficio a la comunidad.
Módulo de Ruptura
Es un concreto resistente a la flexión o módulo de ruptura. Es el concreto ideal para las
condiciones de carga más comunes en la estructura de concreto soportadas sobre
terreno.
Concreto Fresco:
Revenimiento hasta 12 cm.
Masa Unitaria de 2,100 a 2,400 kg/m.
Concreto Endurecido:
Módulo de Ruptura (MR) de 32 a 50 kg/cm.
Características antiderrapantes y reflejantes.
La resistencia a la flexión se determina a través de la prueba de Módulo de
Ruptura de acuerdo con la norma ASTM C 78 “Resistencia a la Flexión del
concreto”, en la que se aplica la carga a los tercios del claro en una viga de
concreto.
Usos:
Patios de maniobra
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
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Programación y Construcción de Estructuras
Pavimentos para vivienda
Pisos industriales
Calles
Plataformas
Estacionamientos
Lotes de autos
Terminales de tránsito aéreo y terrestre
Carreteras
Puertos
Pistas y plataformas de aeropuertos
Ventajas
Tiene una vida útil mayor que un concreto diseñado a la compresión, ya que está
diseñado para resistir los esfuerzos de compresión y tensión que resultan de la flexión
de las losas.
Más resistente a los esfuerzos causados por la combadura (alabeo) de las losas por
efectos de los cambios de temperatura.
Mayor resistencia al desgaste por el paso de los vehículos ya que, sometiendo la losa a
cargas dinámicas, los esfuerzos de flexión internos en una losa de concreto se
encuentran más cercanos a su resistencia última a la flexión, que los esfuerzos internos
de compresión contra su resistencia última a la compresión (f’c).
Sin Finos
es una buna solución para pavimentar vialidades y andadores peatonales con tránsito
ligero. Este concreto se desarrollo especialmente como una posible solución para la
recolección y captación pluvial.
Concreto Fresco:
Revenimiento menor a 4 cm.
Masa Unitaria de 1,900 a 2,100 kg/m3.
Tiempo de fraguado inicial de 2 a 6 horas.
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
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Programación y Construcción de Estructuras
Concreto Endurecido:
Resistencia a la compresión de 100 a 250 kg/cm2(1).
Módulo de ruptura desde 24 hasta 32 kg/cm2(1).
Pérdida a la abrasión menor a 40g (ASTM C 944).
(1) La resistencia a compresión y modulo de ruptura varían dependiendo el tipo de elemento.
Usos
Estacionamientos privados.
Calles con tránsito ligero.
Banquetas, pasillos y andadores.
Patios.
Plazas, parques y explanadas.
Canchas deportivas.
Ciclopistas.
Zonas contiguas a albercas.
Ventajas
Puede ser ofertado como sistema integral incluyendo la colocación del mismo,
asegurando un óptimo desempeño y funcionamiento.
No requiere de agregados especiales, puede ser producido en cualquier parte del
país.
Puede ser diseñado con diferentes colores.
Evita la concentración de calor.
Trabjabilidad Extendida
Es un concreto que en estado fresco posee mayores tiempos de manejabilidad y un
proceso de fraguado controlado.
Proporciona grandes ventajas al sustituir el proceso de curado tradicional del concreto.
Concreto Fresco:
Revenimiento a partir de 10 cm (mantiene el revenimiento especificado por periodos de
tiempo controlado).
Tiempos de estabilización de 3, 5 y 8 horas desde que el concreto es suministrado en
sitio.
Masa unitaria de 2,100 a 2,400 kg/m3.
Concreto Endurecido:
Resistencia a la compresión a 28 días de 150 a 350 kg/cm2.
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
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Programación y Construcción de Estructuras
Usos
El concreto de trabajabilidad extendida tiene una amplia utilización en casos
constructivos específicos, donde se requiera:
Evitar juntas frías.
Largos tiempos de colocación.
Enviar el concreto a distancias alejadas o de difícil acceso.
Cualquier elemento estructural o no estructural.
Colado en climas cálidos.
Ventajas
Presenta mayores tiempos de manejabilidad por lo que permite la adecuada
colocación del concreto.
Disminuye la cantidad de los desperdicios.
Calidad uniforme.
Resistencia garantizada.
Reduce la posibilidad de juntas frías.
1.1.5 Diseño de mezclas de concreto con el método ACI.
Importancia de la relación agua/cemento y la
trabajabilidad.
GENERALIDADES
Los requisitos que deben satisfacerse al diseñar una mezcla de concreto, se definen en
términos de las características necesarias en el concreto fresco y de las propiedades en
el concreto endurecido. Las primeras se comprueban al efectuar las mezclas de prueba,
en tanto que las segundas puede requerir la espera de resultados a corto, mediano y
largo plazo.
En la práctica pueden presentarse numerosas combinaciones en los requerimientos de
diseño de las mezclas, muchas de las cuales solamente representan variaciones sobre
una misma cuestión.
Requisitos del concreto fresco:
La característica básica que se requiere del concreto fresco, es que posea la
trabajabilidad adecuada en función del uso destinado, los medios de trabajo y las
condiciones de obra. La condición de ser trabajables involucra cinco aspectos: 1)
homogeneidad, 2) consistencia, 3) estabilidad, 4) compactabilidad y 5) aptitud para el
acabado. De las antes mencionadas, solamente la consistencia (cohesión y viscosidad)
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
38
Programación y Construcción de Estructuras
y la estabilidad (oposición al asentamiento y el sangrado) pueden medirse
cuantitativamente, en tanto que los restantes suelen evaluarse estimativamente por
simple apreciación y juicio personal.
Para determinar la consistencia de las mezclas, el procedimiento más utilizado es el de
la prueba de revenimiento y, para medir la estabilidad es aplicable la prueba de
sangrado, ambas son co-partícipes de la prueba de trabajabilidad y, por tanto su
cumplimiento debe ser simultáneo, es decir, la mezcla diseñada debe poseer la
consistencia (revenimiento) requerida y al mismo tiempo ser estable.
La obtención del revenimiento requerido frecuentemente se consigue mediante ajuste
del contenido de pasta de cemento, pero esto no necesariamente significa que la
mezcla resultante sea cohesiva y estable. Para ayudar a mejorar estos aspectos, en
caso de haber una deficiencia en el uso de agregados, por lo que no es susceptible la
corrección o cambio existen varias medidas aplicables, de las cuales cabe destacar
principalmente dos por su injerencia en el diseño de las mezclas: 1) La incorporación de
materiales puzolánicos finamente divididos y 2) la utilización de aire intencionalmente
incluido.
Requisitos para el concreto endurecido
Los requisitos básicos que se busca satisfacer en el concreto endurecido cuando se
diseña una mezcla, son que adquiera suficiente resistencia mecánica para cumplir con
las estipulaciones del proyecto estructural y que resulte durable en las condiciones de
exposición y servicio previstas en la estructura. No son propiedades independientes,
más bien son complementarias de una mezcla.
Una de estas propiedades (y la más significativa) es la resistencia a la compresión. Esta
se va a lograr principalmente mediante una correspondencia que existe entre la relación
agua/cemento (A/C) y la resistencia a la compresión del concreto (f’c). Esta previsión
consiste básicamente en seleccionar la relación A/C apropiada para obtener la f’c
requerida.
Para definir la capacidad estructural del concreto en términos de su resistencia a la
compresión, se aplica el concepto de resistencia de proyecto (f’c) que corresponde al
esfuerzo de ruptura que debe alcanzar el concreto a los 28 días. Para conocer dicha
resistencia, se toman unas muestras en cilindros de prueba y se llevan a un laboratorio
especializado para realizar las respectivas pruebas.
Método del American Concrete Institute (ACI)
En la práctica, el método de diseño de mezclas empleado más ampliamente es el del
American Concrete Institute, el cual se expone en las normas 211.1.77 y 211.3-75 del
ACI.
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
39
Programación y Construcción de Estructuras
El método del ACI se fundamenta en el hecho de que para un tamaño máximo de
agregado, el contenido de agua en kilogramos por metro cúbico determina la
trabajabilidad de la mezcla, independientemente de las proporciones de la mezcla. El
contenido relativo de agua para diversas trabajabilidades se indica en la tabla 1 y 2,
también se indica el contenido real para una consistencia (plástica) de referencia. De
esta forma, es posible iniciar el diseño de una mezcla, seleccionando el contenido de
agua a partir de estas dos tablas de referencia.
Hay que tomar en cuenta también que, los datos referidos en las mencionadas tablas,
consideran agregados gruesos angulares bien formados y, en la práctica, hay algunas
variaciones debidas a diferenciasen al forma y textura del agregado correspondiente.
También se debe considerar que, en mezclas con un exceso en el contenido de
cemento de 360 a 390 kg/m3, el requerimiento de agua es mayor.
Se supone, además, que la relación óptima del volumen bruto del agregado grueso con
el volumen total del concreto depende sólo del tamaño máximo del agregado y de la
granulometría de agregado fino.
Consistencia
Descripción
Revenimiento
Vebe
Factor de
Contenido
Compactación relativo de agua
mm
Pulgadas
s
Extremadamente seco
---
---
32 - 18
---
78
Muy Rígido
---
---
18 - 10
0.70
83
0 - 30
0-1
10 - 5
0.75
88
Rígido
Rígido Plástico
Plástico (referencia)
Fluido
%
30- 80
1-3
5-3
0.85
92
80 - 130
3-5
3-0
0.91
100
130 - 180
5-7
---
0.95
106
Tabla 1.- Requerimientos relativos de agua de mezclado para lograr diferentes consistencias de
concreto.
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
40
Programación y Construcción de Estructuras
Tamaño máximo del
Agregado
Contenido de
Agua sin Aire
Incluido
Contenido de Aire
Atrapado
Contenido
Relativo de
Agua
10
3/8
Kg/m 3
225
3.0
Kg/m 3
200
12.5
1/2
215
2.5
190
20
3/4
200
2.0
180
25
1
195
2.5
175
40
1 1/2
175
1.0
160
50
2
170
0.5
155
70
3
160
0.3
150
150
6
140
0.2
135
mm
Pulgadas
%
Tabla 2.- Contenido aproximado de agua de mezclado para la mezcla de referencia, para diferentes
tamaños máximos de agregado.
La siguiente tabla indica los valores del volumen óptimo de agregado grueso cuando se
emplea con agregados finos de diferentes módulos de finura para lograr la consistencia
de referencia. Si se necesitan otras consistencias, los valores de la tabla 3, se deberán
multiplicar por uno de los factores de la tabla 4.
Tamaño máximo del
Agregado
Volumen de agregado grueso compactado con
varilla, por volumen unitario de concreto para
módulo de finura de la arena de:
mm
Pulgadas
2.4
2.6
2.8
3.0
10
3/8
0.50
0.48
0.46
0.44
12.5
1/2
0.59
0.57
0.55
0.53
20
3/4
0.66
0.64
0.62
0.60
25
1
0.71
0.69
0.67
0.65
40
1 1/2
0.75
0.73
0.71
0.69
50
2
0.78
0.76
0.74
0.72
70
3
0.80
0.80
0.78
0.76
150
6
0.85
0.85
0.83
0.81
Tabla 3.- Volumen de agregado grueso por volumen unitario de concreto
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
41
Programación y Construcción de Estructuras
Factor para tamaño máximo de agregado de:
Consistencia
10 mm
12.5 mm
20 mm
25 mm
40 mm
(3/8 ")
(1/2 ")
(3/4 ")
(1 ")
(1 1/2 ")
Extremadamente seco
1.90
1.70
1.45
1.40
1.30
Muy Rígido
1.60
1.45
1.30
1.25
1.25
Rígido
1.35
1.30
1.15
1.15
1.20
Rígido Plástico
1.08
1.06
1.04
1.06
1.09
Plástico (referencia)
1.00
1.00
1.00
1.00
1.00
Fluido
0.97
0.98
1.00
1.00
1.00
Tabla 4.- Factores aplicables al volumen de agregado grueso, calculados con base en la tabla
anterior, para mezclas de consistencia que no sea plástica.
Así pues, una vez elegido el tamaño máximo y el tipo de agregado, para poder obtener
el concreto de cierta trabajabilidad, consideramos el contenido de agua de las tablas 1 y
2 y el peso volumétrico del agregado de la tabla 3.
Dada la densidad relativa del agregado grueso, se determina su volumen absoluto.
Se elige ahora la relación agua/cemento de la manera habitual para satisfacer los
requisitos tanto de resistencia como de durabilidad y se calcula el contenido de cemento
dividiendo el contenido de agua entre la relación agua cemento.
Tenemos, entonces, los volúmenes absolutos de agua, agregado grueso y cemento y,
restando la suma de éstos del volumen total de concreto, encontramos el volumen
absoluto del agregado fino que hay que agregar a la mezcla.
Si se multiplica este volumen por la densidad relativa del agregado fino y por el peso
unitario del agua, se obtiene el peso de la arena.
Opcionalmente, el peso del agregado fino se puede obtener directamente restando el
peso total de otros componentes del peso de un volumen unitario de concreto, cuando
éste puede estimarse por experiencia.
Este enfoque es ligeramente menos preciso que el método de volumen absoluto.
Cuando se emplea aire incluido, debe dejarse lugar para su volumen antes de calcular
el volumen del arreglo fino.
Una ventaja que tiene el método del diseño de mezclas del American Concrete Institute
es que puede programarse fácilmente para hacer uso de una computadora.
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
42
Programación y Construcción de Estructuras
Resistencia a la compresión
a 28 días
Relación Agua/cemento (por peso)
48
Concreto sin aire
incluido
0.33
Concreto con aire
incluido
---
41
0.41
0.32
352
34
0.48
0.40
281
28
0.57
0.48
211
21
0.68
0.59
141
14
0.82
0.74
Kg/m 2
Mpa
492
422
Tabla 5.- Comparación entre la relación agua/cemento y la resistencia a la compresión de
concreto, según la norma ACI 211.3-75.
Condición de exposición
Tipos de estructura
Estructura constantemente
mojada y expuesta a
congelación o deshielo
Estructura exupuesta a
agua de mar o a
sulfatos
Secciones delgadas tales como
barandales, guarniciones, alféizares,
cornisas, trabajos ornamentales y
secciones con menos de 25 mm de
recubrimiento en el acero de refuerzo
0.45
0.40
Todas las demás estructuras
0.50
0.45
Tabla 6.- Relaciones máximas permisibles agua/cemento para diferentes tipos de estructuras bajo
exposición severa, según la norma ACI 211.1-77.
Ejemplo:
Se requiere una mezcla con resistencia media a la compresión de 352 kg/cm2 y
revenimiento de 50.8 mm, y se usará cemento Portland normal. El tamaño máximo de
agregado es de 1½’’ con peso volumétrico es de 1,602 kg/m3 y su densidad relativa es
de 2.64. El agregado fino disponible tiene un módulo de finura de 2.60 y una densidad
relativa de 2.58.
A partir de las tablas 1 y 2, el requerimiento de agua es de 175 x 0.92 = 161 kg/m 3 de
concreto y se calcula que el aire atrapado ocupa el 1 % del volumen del concreto.
La relación agua/cemento se calcula por la tabla 5 como 0.48.
Por lo tanto, el contenido de cemento es 161/0.48 = 335 kg/m3.
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
43
Programación y Construcción de Estructuras
La tabla 3 indica el volumen bruto del agregado grueso por volumen unitario de
concreto como 0.73 (empleando el agregado fino dado).
Por lo tanto, el peso del agregado grueso por metro cúbico de concreto es de 0.73 x
1,602 kg/m3 = 1,169.5 kg/m3.
Ahora podemos expresar los volúmenes absolutos de los componentes de la mezcla
por metro cúbico de concreto:
Total =
Por lo tanto, el volumen requerido de agregado fino es de 1 - 0.72 = 0.28 m3. Esto
corresponde a 0.28 x 2.58 x 1,000 = 722.4 kg.
Así pues, los pesos de los materiales por metro cúbico de concreto son:
Cemento =
335 Kg
Agua =
161 Kg
Agregado fino =
722 Kg
Agregado grueso = 1,169.5 Kg
Total = 2,387.5 Kg
Por lo tanto, la densidad del concreto es de 2,387.5 kg/m 3.
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
44
Programación y Construcción de Estructuras
1.1.6 Aditivos más comunes y sus efectos.
1.1.6.1 Definición.
Es posible entender este concepto como “un material distinto a los componentes
básicos del concreto hidráulico (cemento, agua y agregados) que tienen el propósito
fundamental de modificar convenientemente el comportamiento del concreto en estado
fresco y/o inducir o mejorar determinadas propiedades deseables en el concreto
endurecido … se añade a la revoltura inmediatamente antes o durante el mezclado,
ejerciendo un control sobre su dosificación”1.
De acuerdo con lo anterior un aditivo se caracteriza por no ser el básico para la
elaboración del concreto hidráulico, por lo que a las puzolanas y las escorias sólo se les
considera así, si se manejan y administran por separado. En el caso de uso de
polímeros o bien fibras de refuerzo, tampoco se les consideran aditivos, debido a que
generan concretos no convencionales.
1.1.6.2 Usos
El uso de aditivos en el concreto hidráulico puede cubrir con diversos objetivos como
son:
a) Modificar, a conveniencia, las propiedades del concreto fresco.
b) Influir en beneficio de algunas características y/o propiedades del concreto
endurecido y,
c) Ofrecer un mayor beneficio económico.
Para obtener las máximas ventajas en el uso de aditivos, es conveniente tener
precauciones con su uso, ya que este tipo de productos puede afectar una o más
propiedades del concreto, contribuyendo a la aparición de efectos indeseables en el
mismo, motivo por el cual es importante realizar las verificaciones de calidad necesarias
antes de utilizarlos.
1.1.6.3 Antecedentes
Los antecedentes más remotos de los aditivos químicos se encuentran en los
concretos romanos, a los cuales se incorporaba sangre y clara de huevo. La
fabricación del cemento Portland alrededor de 1850 y el desarrollo del concreto
armado, llevó a regular el fraguado con el cloruro de calcio, patentado en 1885. Al inicio
del siglo se efectuaron sin éxito comercial estudios sobre diferentes aditivos. El primer
antecedente de los aditivos químicos modernos se encuentran en el empleo ocasional
del sulfonato naltaleno formaldheido, que fue utilizado en 1930 para actuar como
1
Cfr. Comisión Federal de Electricidad (CFE); Manual de Tecnología del Concreto, Sección I; Editorial Limusa;
México D.F., pp. 186-247, 1994
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
45
Programación y Construcción de Estructuras
dispersante en concretos con adiciones negro de humo, destinados a carriles de
pavimentos que por su coloración pudieran llamar la atención de los conductores de
vehículos. Si bien en 1932 se registró una patente de los EE.UU. no se aplicó por su
elevado costo y exceder los requerimientos de las construcciones de concreto de esa
época.
1.1.6.4 Efectos en el concreto
En el concreto FRESCO:
En el concreto ENDURECIDO:
1. Aumenta la trabajabilidad sin
1. Retarda o reduce la evolución de
incrementar el contenido de
calor durante el endurecimiento
agua, o reducen el contenido de
temprano.
agua
con
la
misma
2. Acelera la tasa de desarrollo de
trabajabilidad.
resistencias
a
edades
2. Retarda o acelera el tiempo de
tempranas.
fraguado inicial.
3. Incrementa la resistencia a la
3. Reduce el fraguado y evita la
compresión, a la tensión y a la
expansión ligera.
flexión.
4. Modifica la tasa, o la capacidad
4. Reduce el flujo capilar del agua.
de sangrado, o ambas.
5. Incrementa la durabilidad o la
5. Reduce la segregación.
resistencia
a
condiciones
6. Mejora la penetración y la
severas
de
exposición,
bombeabilidad
incluyendo la aplicación de sales
7. Reduce la tasa de pérdida de
descongelantes.
revenimiento
6. Reduce la permeabilidad a los
líquidos.
7. Mejora la resistencia al impacto y
a la abrasión
8. Impide la corrosión del metal
ahogado.
9. Controla la expansión causada
por la reacción de álcalis con
ciertos constituyentes de los
agregados
10. Produce concreto celular.
11. Incrementa la adherencia del
concreto con el refuerzo, y de un
concreto viejo con uno nuevo.
12. Es posible generar concreto o
mortero de color.
Cabe decir que, debido especialmente al desarrollo del concreto premezclado, en los
últimos años se han realizado investigaciones para una nueva generación de aditivos
con elevados niveles de reducción de agua en las mezclas de concreto, que fueron
denominados superplastificantes o aditivos reductores de agua de alto rango. En
Alemania se estudió la aplicación de superplastificantes en base a las sales del
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
46
Programación y Construcción de Estructuras
formaldehido- melamina sulfonato, productos que inicialmente se encontraban en el
mercado para otros usos industriales, pero que luego tuvieron un gran desarrollo en la
industria del premezclado. Paralelamente, en Japón se investigaron productos basados
en sales de formaldehido naftaleno sulfánico, que fueron empleados intensamente en
los Estados Unidos, especialmente en concretos de alta resistencia. Por cierto, los
aditivos denominados de segunda generación fueron normalizados por la ASTM
incluyéndolos como tipos E y G en la norma de aditivos químicos, con propiedades de
actuar como reductores de agua y como retardadores de fraguado. A diferencia de los
reductores de primera generación que permiten una reducción del contenido de agua al
95%, los reductores de alto rango llegan al 88% como mínimo. En los últimos años, se
ha producido un proceso de concentración en la industria de aditivos, con inversión en
investigación, desarrollo, procesos tecnológicos y control de calidad para satisfacer los
requerimientos del usuario y en la actualidad, se introduce rápidamente una tercera
generación de aditivos, solucionando el problema de la pérdida de revenimiento con el
tiempo, que afectaba al concreto premezclado, especialmente en las zonas áridas.
1.1.6.5 Tipos de aditivos
En base a los efectos que tienen sobre el concreto, los aditivos se clasifican en 5
grandes grupos:
- Acelerantes.
- Inclusores de aire.
- Reductores de agua y controladores de fraguado.
- Minerales finamente divididos.
- Diversos.
Pudiendo expresarse para cada grupo lo siguiente:
Tipo de aditivo
Acelerantes
Inclusores de aire
Reductores de agua y controladores de
fraguado:
- Reductor de agua simple
- Retardantes
Efectos deseados en el concreto
- Acelera
el
desarrollo
de
resistencia.
- Usualmente
mejora
la
manejabilidad.
- Disminuye el sangrado.
- Induce control de los efectos por
congelamiento y deshielo.
-
-
Acelerante simple
Retardante y reductor de agua
-
Disminuye el contenido de agua
Induce un retardo controlado
sobre el tiempo de fraguado.
Acelera
el
desarrollo
de
resistencia.
Induce retardo en el tiempo de
fraguado.
Reducción en el contenido de
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
47
Programación y Construcción de Estructuras
-
Acelerante y reductor de agua
-
-
Reductor de agua de alto rango
(plastificantes)
-
-
Reductor de agua de alto rango y
retardante
Minerales finamente divididos
-
Diversos
- Formadores de gas
- Para mezclas de inyección
-
-
Para control de expansión
Adhesivos integrales
-
Auxiliares de bombeo
-
Repelentes de humedad
-
Reductores de permeabilidad
Inhibidores de reacción tipo de
álcali agregado
Inhibidores de la corrosión de
acero
-
-
-
-
agua.
Acelera
el
desarrollo
de
resistencia.
Reducción en el contenido de
agua.
Reduce fuertemente el contenido
de agua.
Puede
incrementar
el
revenimiento sin incrementar el
agua.
Incrementa la fluidez de la
mezcla.
Fuerte reducción del contenido
de agua
Incrementa la fluidez de la
mezcla
Mejora la resistencia contra el
ataque por sulfatos.
Reduce la permeabilidad.
En algunos casos controla la
reacción álcali-agregado.
Disminuye los efectos por
lixiviación.
Produce disminución del calor de
hidratación.
Para
producir
concretos
celulares.
Induce estabilidad y reduce la
contracción en la mezcla
Regula la expansión
Aumenta la adherencia de
concreto nuevo con endurecido.
Incrementa
la
cohesión
y
viscosidad de la mezcla (evitar
segregación).
Reduce
la
velocidad
de
penetración del agua en el
concreto.
Reduce la permeabilidad.
Reduce
las
expansiones
causadas por esta reacción.
Reduce la permeabilidad del
concreto.
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
48
Programación y Construcción de Estructuras
1.1.6.6 Ventajas de uso según tipo
Aditivos acelerantes. Tienen los
beneficios
de
proporcionar
resistencia a temprana edad, y
acelerar
el
desarrollo
de
resistencias, lo que permite:
-
-
Aditivos inclusores de aire. Este
grupo altera las propiedades del
concreto fresco, provocando:
-
-
Aditivos reductores de agua. Las
características que aporta el uso
de estos aditivos son:
-
Aditivos retardantes de fraguado.
Los beneficios que aporta el uso
de estos aditivos son:
-
-
Aditivos minerales finamente
divididos. Estos aditivos son
utilizados porque:
-
-
La remoción más temprana de la
cimbra.
Períodos más cortos de protección
necesaria para evitar daños al concreto
por congelación y otros factores.
La terminación más temprana de uan
estructura o una reparación.
La compensación parcial o completa
por los efectos de bajas temperaturas
en el desarrollo de resistencia.
Mejoras
considerables
en
la
trabajabilidad y cohesión respecto a
aquel que no tiene aire incluido.
Reducción de la segregación y el
sangrado.
El concreto muy saturado resista
muchos ciclos de congelación y
deshielo,
así
como
sales
descongelantes.
Mejora en calidad del concreto.
Obtención de resistencias más altas
con menores contenidos de cemento.
Incremento del revenimiento sin
aumentar el contenido de agua.
Mejora en las propiedades de
concretos que contienen agregados
ásperos, o que se cuelan en
condiciones difíciles.
Compensar el efecto acelerante
provocado por altas temperaturas.
Conservar trabajable el concreto
durante el colado, eliminando las
grietas debidas a flexiones de las
cimbras.
Mantener el concreto fluido para hacer
colados subsecuentes, sin el desarrollo
de juntas frías.
Disminuyen
considerablemente
el
requerimiento de cemento en una
mezcla para producir determinada
resistencia.
Corrigen la deficiencia de finos en el
cemento.
Aumentan la resistencia en mezclas
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
49
Programación y Construcción de Estructuras
-
-
Aditivos
diversos.
La
característica primordial de este
tipo de aditivos es que:
-
pobres, disminuyéndola en mezclas
ricas.
Incrementan la resistencia a los
ataques de los sulfatos (agua de mar,
soluciones portadoras de sulfatos,
aguas ácidas naturales, etc.)
Evitan la expansión excesiva que
resulta de la reacción álcali-sílice.
Disminuyen
el
requerimiento
de
cemento,
reduce
el
calor
de
hidratación.
Reduce la permeabilidad.
Contribuyen a mejorar una o más
características del concreto, tanto en
estado fresco como endurecido.
1.1.6.7 Consideraciones importantes
a. Para el uso de los aditivos debe observarse su efecto sobre el volumen de
determinada mezcla siendo importante analizar los resultados económicos al
hacer cálculos de costo, tomando en cuenta la transportación, el colado, los
acabados, etc.
b. Los aditivos pueden separarse en dos grupos para su suministro: aquellos
materiales agregados a la mezcla en forma líquida, que pueden ser dosificados
por peso o por volumen y, aditivos en polvo, que normalmente se dosifican en
peso.
c. La congelación de los aditivos durante su almacenamiento puede crear problemas
o acelerar sus funciones, por lo que siempre deben cuidarse las condiciones
durante dicha etapa de almacenaje.
d. La efectividad de un aditivo depende de factores como el tipo, la marca y la
cantidad de cemento; el contenido y composición del agua; la forma,
granulometría y proporcionamiento del agregado; el tiempo de mezclado,
revenimiento y temperatura del concreto; la dosificación, calidad y clase del
aditivo; así como la temperatura del aire.
La variación de estos factores producen efectos diferentes en el concreto, pudiendo ser
benéficos o perjudiciales, por lo que se deben tomar en cuenta las siguientes
recomendaciones y cuidados generales:
-
Un aditivo sólo debe emplearse cuando exista una razón que lo justifique y
después de haber evaluado sus efectos.
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
50
Programación y Construcción de Estructuras
-
-
-
-
-
-
-
-
-
Los aditivos de un mismo tipo pueden dar resultados insuficientes o inesperados,
por lo que se requiere ensayarlos en las mezclas de concreto, preferentemente
con los mismos materiales que se emplearán en la obra.
Para que el control de calidad del concreto con aditivos sea eficiente, se deberá
verificar los efectos en el concreto mediante ensayes de mezclas testigo (sin
aditivo) y mezclas de prueba (con aditivo), para un mismo concreto.
Se debe elegir las pruebas más significativas para verificar la calidad de un
aditivo. Se debe tener cuidado al emplear cualquier clase de aditivo verificando
que los efectos secundarios (adversos) que provoque, no disminuya alguna
característica principal requerida en el concreto.
No se debe introducir dos clases de aditivo al mismo tiempo.
Se debe tener cuidado al momento de suministrar uno o más aditivos, dado que
los efectos producidos en las mezclas de concreto hidráulico dependen
directamente de la dosificación suministrada y del tiempo de suministro.
Cuando se emplean dos o más aditivos en el concreto, debe evitarse que se
mezclen antes de su adición al concreto, de no ser así, los efectos que pudieran
presentarse deben ser comprobados mediante ensayes.
Se deberá verificar que ninguna norma prohíba el empleo del aditivo
seleccionado.
Verificar que se está usando el aditivo apropiado, utilizando sólo envases
marcados.
Leer la etiqueta del envase para conocer si requiere condiciones especiales de
almacenamiento.
Almacenar los envases cuidando que las etiquetas no se deterioren, y
mantenerlos cerrados para evitar contaminaciones accidentales.
Utilizar la dosis correcta de aditivo, dominando la tentación de añadir “un poquito
más”, pues esa pequeña cantidad adicional pudiera ser perjudicial para el
concreto.
Cuando los aditivos se añaden en cantidades pequeñas, se debe ejercer un
mayor grado de control en la dosificación de la mezcla.
Los aditivos líquidos se deben agregar con un surtidor que mida exactamente la
cantidad requerida; el proveedor del aditivo puede asesorar sobre la adquisición
y uso del mismo.
Diariamente, antes de comenzar a mezclar el concreto, verificar que el surtidor
esté proporcionando la dosis correcta, y al terminar las labores del día, lavarlo
perfectamente.
Ya que es difícil garantizar que el aditivo se distribuya uniformemente en todo el
concreto, los aditivos líquidos deben agregarse en el agua de la mezcla, antes de
vaciarla en la revolvedora. Cuando esto no sea posible (como cuando se
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
51
Programación y Construcción de Estructuras
-
-
-
-
suministran a mano con un recipiente), mezclar el concreto durante un poco más
de tiempo.
En vista de que el tiempo de adición de los aditivos químicos puede influir su
efecto sobre el fraguado del concreto, es importante añadirlos en el mismo punto
del ciclo de mezclado de cada carga. Generalmente se recomienda descargar el
aditivo sobre la corriente del agua de mezclado conforme entra en la mezcladora.
Los distribuidores e indicadores visuales deben limpiarse con frecuencia.
Revisar muy bien las entregas de agregado, por las posibles variaciones de
granulometría y de humedad, ya que estos cambios pueden alterar el efecto del
aditivo, pudiendo ser necesario el efectuar algunos ajustes, en el contenido de
agua de la mezcla.
Los aditivos que contengan cloruros, no deberán usarse en concreto
presforzado, en vista de que pueden acelerar la corrosión del acero de
presfuerzo.
Por todo lo mencionado anteriormente, el uso de un aditivo se deberá
condicionar a: que no provoque efectos secundarios importantes en otras
propiedades del concreto; que un análisis de costo justifique su empleo; que se
obtenga el efecto deseado, sin que se altere sustancialmente la dosis básica.
1.1.7 Aplicación de las pruebas de control de calidad más
importantes. (Revenimiento. Resistencia. Peso
volumétrico, etc.).
1.1.7.1 Muestreo de concreto fresco.
1.
OBJETIVO.
Describir el proceso de obtención de muestras representativas de concreto fresco.
2.
ALCANCE.
Este procedimiento podrá ser aplicado por Laboratoristas y Jefe de laboratorio.
3.
EQUIPO UTILIZADO.
1.
2.
3.
Recipiente de capacidad suficiente (charola o carretilla), impermeable no
absorbente, estanco limpio y rígido.
Pala o cucharón de acero, con capacidad aproximada de un litro y de
diseño tal que evite la pérdida de material por sus costados, impermeable
no absorbente, estanco limpio y rígido.
Cubierta plástica flexible, de tamaño suficiente para cubrir el concreto
muestreado en el recipiente.
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
52
Programación y Construcción de Estructuras
4.
5.
Equipo de seguridad: Casco, guantes de carnaza, faja, botas y lentes de
seguridad.
Termómetro de vástago.
4.
METODOLOGÍA.
Criterio para la toma de muestra:
1.
Al inicio de la producción, se deberá verificar la programación asignada a la
planta, definiendo los pedidos a los que les tomará muestra, considerando el volumen y
los criterios del 033 “Plan de Calidad” para los diferentes tipos de concreto (de línea y/o
especial).
Nota: También se puede definir el muestreo con base en los pedidos asignados
en el transcurso del día.
2.
De acuerdo a las actividades del día el laboratorista seleccionará las unidades
o los viajes a muestrear, distribuyendo dicha actividad a lo largo de la producción del
día, apegándose a la frecuencia y eficiencia establecidas en el procedimiento 033 “Plan
de la Calidad”.
3.
Verificar que al tomar la muestra se hayan agregado todos los componentes de
la mezcla, incluyendo el total del agua de mezclado y/o aditivos en el camión
revolvedor, incluyendo los posibles retrabajos efectuados de acuerdo al procedimiento
018 “Control de Concreto No Conforme”.
4.
Previo a que se efectúe el muestreo se deberán atender las siguientes
consideraciones:
4.1
Cuando el muestreo se realice en planta se deberá esperar
aproximadamente 7 minutos a velocidad de mezclado.
4.2 Cuando el muestreo se realice en obra, agitar la olla aproximadamente 3
minutos a velocidad de mezclado.
5.
Humedecer el equipo de muestreo, la charola o carretilla.
6.
Proceder a tomar la muestra, aplicando el siguiente criterio:
6.1
Muestreo en planta.- Debido a que realizar el muestreo como lo
indica la Norma NMX-C-161 significaría desperdiciar el 15% del volumen de la
producción; se realiza un ligero despunte de aproximadamente 10 litros y se procede a
tomar la muestra interceptando totalmente el flujo, de tal modo que descargue en el
recipiente. El volumen de la muestra deberá ser superior al requerido para realizar
todas y cada una de las pruebas, de acuerdo al tamaño máximo del agregado.
6.2
Muestreo en obra.- La muestra se toma en 3 o más intervalos, interceptando
todo el flujo de la descarga (siempre que esto sea posible). Sin embargo esto se deberá
de hacer después de que se haya descargado el 15% pero antes del 85% del volumen.
Lo anterior se hará hasta obtener el volumen de concreto suficiente para la realización
de todas y cada una de las pruebas.
7.
Trasladar la muestra a la zona de pruebas, cubriéndola con la cubierta plástica
para evitar su contaminación y/o pérdida de humedad.
8.
Remezclar en el recipiente la muestra de concreto con el cucharón o pala
hasta homogeneizarla previo a la realización.
9.
Introducir el termómetro verticalmente en la muestra de concreto, en un punto
en que tenga 15 cm de concreto alrededor, apizonándolo con el objeto de eliminar los
huecos entre el concreto y el termómetro, dejándolo por espacio de aproximadamente 2
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
53
Programación y Construcción de Estructuras
minutos mientras se realizan las otras pruebas. Se registra la lectura en el formato 002F01 “Reporte de muestreo, programación y ensaye” en el espacio correspondiente, con
aproximación de 1°C.
10.
El tiempo del que se dispone como máximo, entre tomar y usar la muestra es
de 5 minutos para la prueba de revenimiento o contenido de aire y 15 minutos para las
demás pruebas (incluyendo los 5 minutos del revenimiento).
Nota: cuando la muestra considera la elaboración de vigas el tiempo máximo será de 25
minutos.
11.
Los datos del muestreo, como lo son: Nombre del cliente, ubicación de la
obra y características del concreto, se deberán anotar en los formatos 002-F01 “Reporte
de muestreo, programación y ensaye”, teniendo el original el Laboratorio Planta1.
Foto 1.1 Procedimiento del muestreo
5.
DEFINICIONES.
Muestra.
Es la cantidad representativa de concreto fresco obtenida para la
elaboración de pruebas y determinar su calidad.
Estanco.
Impermeabilidad de un recipiente.
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
54
Programación y Construcción de Estructuras
1.1.7.2 Ensayes al cemento.
Determinación del peso especifico del cemento.
El peso específico relativo del cemento Portland tipo I , oscila entre 3.1 y 3.2. Cuando el
tipo de obra no justifica la determinación exacta del peso específico relativo del
cemento, se puede usar el valor de 3.15.
El peso específico relativo es la relación entre el peso de un volumen dado de material
a cierta temperatura, al peso de un volumen igual de agua a esa misma temperatura.
En este caso, la temperatura a la cual se haga la prueba no ocasiona mucha diferencia
en los resultados; pero es importante que la temperatura del frasco, del líquido y del
cemento se mantenga constante durante toda la práctica.
La principal utilidad que tiene el peso específico del cemento está relacionada con el
diseño y control de mezclas de concreto.
Material y equipo
Cemento Portland tipo I (64 g aproximadamente).
Kerosene libre de agua o Nafta con gravedad no menor de 62 API.
Hielo.
Frasco Le Chatelier.
Balanza de 0.01 g de precisión.
Aparato Baño María a temperatura constante.
Termómetro de 0.2 C de precisión.
Espátula.
Embudo.
Procedimiento.
1) Lavar el frasco Le Chatelier y secar su interior (asegurarse que se encuentre libre
de residuos y de humedad).
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
55
Programación y Construcción de Estructuras
Foto 1.2 Características del frasco Le Chatelier
2) Llenar el frasco Le Chatelier entre las marcas de 0 y 1 ml (se recomienda llenar
el frasco hasta la marca de 0 ml), con cualquiera de los dos líquidos
especificados en la parte correspondiente a material y equipo. Secar el cuello del
frasco si es necesario.
3) Sumergir el frasco en Baño María a temperatura ambiente hasta que no existan
diferencias mayores de 0.2 C entre la temperatura del líquido dentro del frasco y
la temperatura del líquido exterior a éste. Debido a que cuando se desprendan
las burbujas de aire el líquido dentro del frasco disminuirá, llenar éste con una
pipeta entre las marcas de 0 y 1 ml (se recomienda mantener la medida en cero).
Anotar en la hoja de reporte el volumen de líquido dentro del frasco y la
temperatura de ensayo (temperatura ambiente).
4) Pesar una cantidad de cemento de 64 ± 0.05 g y depositarla en el frasco. Debe
tener cuidado al depositar el cemento de evitar salpicaduras y observar que el
cemento no se adhiera al interior del frasco por encima del líquido. Se puede
utilizar un aparato vibratorio o un embudo para acelerar la colocación del
cemento y para prevenir que éste se adhiera al cuello del frasco.
5) Colocar el tapón en el frasco y hacer girar éste en una posición inclinada o girarlo
horizontalmente y suavemente en círculo, de tal manera de liberar de aire el
cemento hasta que ya no exista escape de burbujas hacia la superficie.
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
56
Programación y Construcción de Estructuras
6) Sumergir el frasco en el Baño María y controlar la temperatura de éste tal como
se hizo en el numeral 3) de este apartado. Medir el volumen y anotarlo.
7) Para desalojar el cemento del frasco que contiene kerosene, colocar éste boca
abajo, sin destaparlo. Mover el frasco, y el cemento se ubicará en las cercanías
de la boca de éste. Si quedan residuos de cemento adheridos al frasco, utilice
ácido clorhídrico para enjuagarlo.
Cálculos.
Para determinar la densidad del cemento se hace uso de la siguiente ecuación:
Donde:
M : Masa de la muestra de cemento.
Vi : Volumen inicial del líquido introducido al frasco Le Chatelier, en cm3.
Vf : Volumen final del líquido (después de introducir los 64 g de cemento), en cm3.
ρc : Densidad del cemento, en g/cm3.
El peso específico relativo del cemento se calcula de la siguiente forma:
Donde:
ρc : Densidad del cemento en g/cm3.
ρH2O : Densidad del agua a 4 C = 1 g/cm3.
PERc : Peso específico relativo del cemento (adimensional).
Ejemplo ilustrativo.
Datos:
Peso del cemento utilizado : 64 g
Volumen inicial del líquido : Vi = 0 cm3
Volumen final del líquido : Vf = 20.1 cm3
Temperatura : T = 25.8 C
Cálculos:
a) Determinación de la densidad del cemento:
b) Determinación del peso específico relativo del cemento:
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
57
Programación y Construcción de Estructuras
Determinación del Porcentaje de Humedad en Agregados
1.
Objetivo.
Determinar el contenido total de humedad en una muestra de agregado mediante el
secado de la misma.
2.
Alcance.
Este procedimiento podrá ser aplicado por los Laboratoristas y Auxiliar de Laboratorio.
3.
Equipo utilizado.
1.
Balanza la cual debe tener una precisión de 0.1 g..
2.
Fuente de calor (horno, estufa o parrilla)
3.
Recipiente resistente al calor con un volumen suficiente para contener la
muestra sin que ésta se derrame.
4.
Agitador manual de tamaño adecuado (cuchara, espátula, etc).
5.
Vidrio.
6.
Pala o cucharón.
7.
Bolsa de plástico para contener la muestra de agregado.
8.
Brocha.
4.
Metodología.
LABORATORISTA Y/O AUXILIAR DE LABORATORIO
1.
Determinar por lo menos una vez al día la humedad en los agregados,
dependiendo de las condiciones ambientales y/o de la producción de la planta,
pudiendo iniciar la producción del día con las humedades del día anterior.
La humedad se determinará para cada uno de los diferentes agregados que se utilicen
en la producción de concretos de línea, o mezclas a realizar en el laboratorio.
En el caso de concretos especiales se deberá determinar la humedad de los agregados
empleados, con el fin de que el laboratorista y/o Auxiliar de Laboratorio efectúen la
corrección por humedad y absorción correspondiente.
2.
En planta: se obtiene una muestra del agregado (con la pala o cucharón) de
varios puntos del almacén, colocándola dentro de una bolsa de plástico (igual a las que
se utilizan para cubrir los especímenes) para evitar una pérdida de humedad durante el
traslado de la muestra al laboratorio. Se toma la muestra representativa de los
agregados conforme al procedimiento 021 “Muestreo de Agregados”.
2.1
Remezclar la muestra obtenida y pesar una cantidad de alrededor de 500
gramos, con una aproximación de 0.1 g, evitando pérdida de humedad.
2.2
Secar totalmente la muestra en el recipiente por medio de la fuente de calor
seleccionada, evitando pérdidas de partículas. Si se emplea una fuente de calor no
controlable, se deberá mover continuamente la muestra para acelerar la operación y
evitar sobrecalentamientos localizados.
2.3
La muestra se considera totalmente seca, cuando al colocar la placa de vidrio,
éste no reflejes indicios de evaporación (vidrio seco).
2.4
Dejar enfriar la muestra hasta alcanzar la temperatura ambiente y determinar su
masa con una aproximación de 0.1 g.
2.5
Efectuar el cálculo del porcentaje de humedad total, con la siguiente formula:
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
58
Programación y Construcción de Estructuras
Donde:
H
Contenido total de humedad de la muestra en %, con aproximación de 0.1
Mh
Masa de la Muestra Representativa en gramos.
Ms
Masa de la Muestra Seca en gramos.
2.6
En planta; calcular y registrar la humedad del agregado en el formato 029-F01
“Registro del porcentaje de humedad en agregados”, colocando una rúbrica y en el
laboratorio de planta se registra la humedad en el formato 009-F12 “Diseño de mezclas
de concreto en el laboratorio” solo en caso de tener algún diseño para prueba.
Nota: Para el tipo de agregado que se va a someter a prueba, utilizar la simbología
incluida en el formato. En caso de que algún tipo de agregado no esté contemplado en
la misma, hacer una nota aclaratoria en observaciones de la simbología utilizada para
dicho agregado.
4.
Adicionalmente para el caso en que se obtenga la humedad de los agregados en
la planta dosificadora se informa al Jefe de Planta la humedad, para su ingreso en el
sistema de dosificación o para escoger que tablas son las que se van a utilizar durante
la producción, esto es para las plantas que cuentan con el sistema de carga manual; en
ambos casos se recaba la firma de enterado. Estas humedades podrán ser modificadas
de conformidad con lo establecido en el procedimiento 018 “Control de concreto no
conforme”. Nota: en caso de que el laboratorista a cargo de la planta, por alguna razón
no se presente, se deberán de solicitar los resultados de las humedades a la planta más
cercana con el objeto de ingresar dichos datos en el sistema dosificador o decidir que
tabla de dosificación utilizar.
5.
Al finalizar la semana archivar el registro en el laboratorio.
5.
Definiciones
Porcentaje de Humedad. Es la cantidad de agua que contiene la muestra de agregado;
puede estar constituida por la suma de humedad superficial y la absorbida.
6.
Referencias.
NMX-C-166 Contenido total de humedad por secado.
1.1.7.3 Pruebas a concreto fresco.
1.1.7.3.1 Determinación del revenimiento del concreto fresco
1.
OBJETIVO.
Determinar la consistencia o grado de fluidez del concreto en estado fresco.
2.
ALCANCE.
Este procedimiento podrá ser aplicado por los Laboratoristas y Jefes de laboratorio.
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
59
Programación y Construcción de Estructuras
3.
EQUIPO UTILIZADO
Foto 1.3 Moldes cónicos para la prueba de revenimiento
1.
Molde cónico truncado de 30 cm de altura, con diámetro en la base inferior de 20
cm y de 10 cm en la parte superior (tolerancia de +-3 mm en todas sus dimensiones) de
lámina no reactiva con la pasta de cemento ni absorbente y provisto de asas y estribos
para sujetarlo.
2.
Placa metálica, rígida, plana y no absorbente.
3.
Varilla de acero con sección circular de 16 mm de diámetro (+- 1.5 mm) y 60 cm
de longitud (+-30 mm), la cual tendrá, cuando menos, uno de sus extremos
semiesféricos.
4.
Cinta métrica.
5.
Cucharón de acero, con capacidad aproximada de 1 litro de diseño tal que evite
la pérdida de material por sus costados, impermeable, no absorbente, estanco, limpio y
rígido.
6.
Equipo de seguridad: guantes de material no absorbente, botas y faja.
4.
METODOLOGÍA.
Laboratorista y/o Jefe de laboratorio
1.
Obtener la muestra de concreto fresco de acuerdo con lo señalado en el
procedimiento 002 “Muestreo de Concreto Fresco”.
2.
Humedecer el molde (cono truncado) en su interior, así como la placa metálica,
varilla y cucharón.
3.
Cuando la placa no se encuentre fija, esta se colocará en el piso de tal forma que
quede nivelada y libre de cualquier tipo de vibraciones.
4.
Remezclar la muestra, con la finalidad de homogeneizarla.
5.
Colocar el molde tronco-cónico sobre la base, de forma que su diámetro mayor
quede en contacto con dicha base.
6.
Sujetar firmemente el molde, colocando los pies sobre los estribos con el
propósito de evitar movimientos que alteren el resultado normal de la prueba.
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
60
Programación y Construcción de Estructuras
7.
Vaciar concreto de la muestra con el cucharón en el interior del molde hasta
llenar aproximadamente una tercera parte de su volumen, lo que equivale
aproximadamente a y 7 cm de altura, enseguida se compacta dicha capa con 25
penetraciones de varilla distribuyéndolas uniformemente por toda la sección en forma
de espiral (del borde hacia el centro del molde), inclinándola ligeramente en el perímetro
del molde y en forma vertical a medida que se acerque al centro; la compactación se
hará en toda la altura. Aproximadamente la mitad de las penetraciones se hacen cerca
del perímetro.
Foto 1.4 Penetraciones a la muestra en la prueba de revenimiento
8.
Llenar la segunda capa del molde hasta tener una altura de concreto de 15 cm
aproximadamente y se procede a compactarla con 25 penetraciones de varilla con el
lado semiesférico, de igual forma que el punto anterior, penetrando aproximadamente 2
cm en la capa anterior.
Foto 1.5 Llenado del molde para la prueba de revenimiento.
9.
Llenar la tercera y última parte del molde hasta que sobrepase el borde superior,
se compacta con 25 penetraciones verticales de la varilla, en forma de espiral (del
borde hacia el centro del molde), penetrando aproximadamente 2 cm en la capa
anterior. En caso de que el concreto se asiente por debajo del borde durante la
compactación de la última capa, se agregará concreto en la décima y/o vigésima
penetración, de manera que se conserve el nivel de concreto por encima del borde.
Después de la última compactación NO se permite adición de concreto.
10.
Enrasar el molde con la varilla y proceder a retirar toda la mezcla que haya caído
sobre la superficie de asiento (placa metálica).
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
61
Programación y Construcción de Estructuras
Foto 1.6 Enrasado del molde
11.
Levantar el molde sujetándolo por las asas hacia arriba en forma vertical y de
manera continúa sin movimientos laterales o torsionales. La operación de levantar el
molde se debe efectuar en 5 +- 2 segundos.
Foto 1.7 Levantamiento del molde en la prueba de revenimiento.
11.1
Si la mezcla se desliza o cae hacia un lado, se desecha y se repite la prueba
con otra porción de la misma muestra.
11.2
Si vuelve a suceder lo descrito en el punto anterior, se desecha y no aplica
la prueba de revenimiento, avisando al jefe de planta para efectuar las correcciones de
acuerdo al procedimiento 018 “Control de concreto no conforme” (Tabla 1, aspecto
gravudo ).
12.
La operación completa desde el inicio del llenado hasta que se levanta el molde
debe hacerse sin interrupciones y en un tiempo no mayor de 2.5 minutos.
13.
Colocar el molde en posición invertida (utilizando como base el diámetro menor)
a un lado de la mezcla de concreto y sobre la placa, inmediatamente después se coloca
la varilla sobre el cono (sobre el diámetro mayor) en posición horizontal y en dirección
de la mezcla.
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
62
Programación y Construcción de Estructuras
14.
Medir con la cinta métrica la distancia resultante entre la parte inferior de la varilla
y el centro desplazado de la parte superior de la mezcla de concreto, con lo cual se
habrá determinado el revenimiento.
Foto 1.8 Medición en centímetros del revenimiento del concreto.
15.
Reportar el resultado del revenimiento en el formato 002-F01 “Reporte de
muestreo, programación y ensaye”; con una aproximación de 0.5 cm.
16.
Comparar el revenimiento real obtenido con respecto al revenimiento
especificado, a fin de establecer, si se encuentra dentro de las tolerancias permisibles
establecidas a continuación:
Tabla 1.1 Tolerancias para la medición del revenimiento
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
63
Programación y Construcción de Estructuras
1.1.7.3.2 Contenido de aire del concreto fresco, método de presión (resumen
ASTM C 231)
Alcance.
Esta prueba determina la cantidad de aire que puede contener el hormigón recién
mezclado excluyendo cualquier cantidad de aire que puedan contener las partículas de
los agregados. Por esta razón este ensayo es aplicable para concretos con agregados
relativamente densos y que requieran la determinación del factor de corrección del
agregado.
Esta prueba no es aplicable a hormigones de agregados ligeros, escorias de fundición
enfriadas por aire o agregados con alta porosidad, a hormigón no plástico usado en la
fabricación de tubos
o bloques de mampostería, en esos casos el ensayo
correspondiente seria de acuerdo a ASTM C 173. Este método no es utilizado en
concretos no plásticos los cuales son comúnmente utilizados en unidades de
albañilería.
Este y otros ensayos como C 138 y C 173 proporcionan procedimientos de presión,
gravimétricos y volumétricos respectivamente, para la determinación del contenido de
aire de una mezcla fresca de concreto. El procedimiento de presión de este ensayo da
sustancialmente los mismos resultados del contenido de aire con respecto a los otros
ensayos para concretos con agregados densos.
Equipo.
2.1 Medidor de aire.- Existen aparatos satisfactorios de dos diseños básicos de
operación que trabajan con el principio de la ley de Boyle. Se hará referencia de
medidores de tipo A y B.
2.1.1 Medidor tipo A.- La principal operación de este medidor de aire consiste en
introducir agua hasta una determinada altura por encima de la muestra de concreto de
volumen conocido y la aplicación de una determinada presión de aire sobre el agua. La
determinación consiste en la reducción en el volumen del aire en la muestra de concreto
por la observación del nivel de agua más bajo que la presión aplicada.
2.1.2 Medidor tipo B.- la operación principal de este medidor consiste en igualar el
volumen de aire y la presión conocida en una cámara con el volumen desconocido de
aire de la muestra de concreto. Un medidor de aire que consiste en un recipiente de
forma cilíndrica y una sección superior que lo cubre. El recipiente debe ser de metal u
otro material no reactivo al cemento, debe tener un diámetro de 0.75 a 1.25 veces la
altura y una capacidad por lo menos de 0.20 ft 3 (5.7 L). La forma en que trabaja este
medidor consiste en igualar un volumen conocido de aire a una presión conocida en
una cámara de aire hermética con el volumen de aire desconocido de la muestra de
hormigón. La aguja en el medidor de presión se calibra en términos de porcentajes de
aire de presión en la cual se igualan ambas presiones. Se han usado satisfactoriamente
presiones operacionales de 7.5 a 30.0 psi (51 a 207 kPa).
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
64
Programación y Construcción de Estructuras
El dial de la sección superior para medir el contenido de aire debe estar graduado en un
rango de al menos 8%, legible con una aproximación de 0.1% bajo las operaciones
normales de presión.
2.2 Varilla.- Debe ser redonda, de acero de 5/8” (16 mm) de diámetro y no menor a 16”
(400 mm) de longitud, teniendo el extremo redondeado o semihemisférico con diámetro
de 5/8” (16 mm).
2.3 Placa para remover exceso de hormigón.- Rectangular y plana de metal o al menos
¼” (6 mm) de espesor, de vidrio o acrílico de al menos ½” (12 mm) de espesor con una
longitud y ancho de al menos 2” (50 mm).
2.4 Mazo.- Con cabeza de goma, de peso aproximadamente 1.25 ±0.50 lb (600 ± 200
g.) para usarse con recipientes de 0.5 ft3 (14 L) o menores. Para recipientes más
grandes que 0,5 ft3 un mazo que pese aproximadamente 2.25 ± 0.50 lb (1000 ± 200 g).
Muestra.
La muestra se obtendrá conforme al procedimiento indicado en la norma C 172. Si el
hormigón contiene agregado grueso mayor a 2” (50 mm), tamice en húmedo una
cantidad suficiente de la muestra representativa en un tamiz de 1 1/2” (37.5 mm), como
se describe en la norma C 172.
Procedimiento.
1. Seleccionar una muestra representativa.
2. Humedecer el interior del tazón y colocarlo en una superficie plana nivelada y firme.
3. Llenar el recipiente con tres capas de igual volumen, sobrellenando ligeramente la
última capa.
4. Compactar cada capa con 25 penetraciones de la punta semihemisférica de la varilla,
distribuyendo uniformemente las penetraciones en toda la sección.
5. Compactar la capa inferior en todo su espesor, sin impactar en el fondo del recipiente
con la varilla.
6. Compactar la segunda y tercera capa penetrando 1 pulgada (25 mm) de la capa
anterior.
7. Golpear firmemente los lados del tazón de 10 a 15 veces con el mazo, después de
compactar cada capa. Para evitar que las burbujas de aire queden atrapadas en el
interior de la muestra.
Foto 1.9 Golpeado lateral previo al muestreo
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
65
Programación y Construcción de Estructuras
8. Enrasar el hormigón utilizando la regla enrasadora apoyada sobre el borde superior
del molde; y luego limpie el exceso de muestra del borde del recipiente.
Foto 1.10 Enrasamiento del molde
9. Limpiar y humedecer el interior de la cubierta antes de acoplarla con las mordazas a
la base; las mordazas se sujetan dos a la vez y en cruz.
10. Abrir ambas llaves de purga.
11. Cerrar la válvula principal de aire entre la cámara y el tazón y abrir ambas llaves de
purga a través de la cubierta.
12. Inyectar agua a través de una de las llaves de purga hasta que se salga por la otra.
13. Continuar inyectando agua por la llave de purga, mientras mueve y golpea el
medidor para asegurar que todo el aire es expulsado.
14. Cerrar la válvula de escape de aire y bombear aire dentro de la cámara hasta que
el manómetro este en la línea de presión inicial.
15. Esperar unos segundos para que el aire comprimido llegue a una temperatura
normal y se estabilice la lectura de presión.
16. Ajustar el manómetro en la línea de presión inicial por bombeo o deje escapar aire si
es necesario dando ligeros golpes con la mano.
17. Cerrar ambas llaves de purga.
18. Abrir la válvula principal entre la cámara de aire y el tazón.
19. Dar pequeños golpes en los lados del tazón con el mazo.
20. Leer el porcentaje de aire, golpeando con la mano ligeramente el manómetro para
estabilizar la lectura.
21. Cerrar la válvula de aire principal y abrir las llaves de purga para descargar la
presión, antes de remover la cubierta.
22. Calcular correctamente el contenido de aire.
Contenido de aire.- Calcular el contenido de aire del concreto de la siguiente manera:
Donde.As = contenido de aire de la muestra (%)
A1 = contenido de aire aparente de la muestra (%), lectura del manómetro.
G = factor de corrección del agregado (%).
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
66
Programación y Construcción de Estructuras
Contenido de aire de la mezcla completa.- Cuando la muestra ensayada representa la
porción de mezcla obtenida por tamizado húmedo para remover las partículas más
grandes que el tamiz 1 ½ (37 mm.) el contenido de aire de la mezcla completa se
calcula de la siguiente manera:
Donde.As = Contenido de aire de mezcla completa.
Vc = volumen absoluto de los ingredientes de la mezcla que pasan el tamiz (37.5
mm.) en pies3 (m3).
Vt = volumen absoluto de los ingredientes de la mezcla, en pies3 (m3).
Va = volumen absoluto de los agregados grueso de la mezcla que se detienen en el
tamiz de 37.5 mm como determinación del peso original en pies 3 (m3) del recipiente.
23. Registrar el resultado de la prueba adecuadamente.
Reporte.
El contenido de aire se reporta con una aproximación de 0.1 %.
Consideraciones generales.
Si se ha introducido agua en el medidor de aire esta debe ser purgada para prevenir
errores.
Tamaño máximo agregado: 2 pulg. (50 mm) y si el agregado es mayor se debe tamizar
en húmedo en el tamiz de ½ pulg. (37.5 mm).
Tamizado en húmedo: de requerirse, en tamiz de 1 ½ pulgada (37,5 mm)
Numero de capas: 3
Compactación: 25 inserciones por capa con una varilla de 400 mm de longitud y 16 mm
de diámetro.
Golpes: 10 a 15 con el mazo de goma.
Factor de corrección: se determina para calcular con precisión el contenido de aire.
1.1.7.3.3 Elaboración y curado de especímenes de concreto en el laboratorio
1.
OBJETIVO
Elaborar y curar especímenes de concreto utilizados para pruebas y estudios en el
laboratorio.
2.
ALCANCE
Este procedimiento podrá ser aplicado por los Laboratoristas y Jefe de laboratorio.
3.
1.
2.
mm o
EQUIPO UTILIZADO
Báscula romana de 120 kg., con división mínima de 100g.
Moldes cilíndricos de 150 mm de diámetro +- 1.5 mm y 300 mm de altura +- 6
moldes cilíndricos de 100 mm de diámetro +- 1.5 mm y 200 mm de altura +- 6
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
67
Programación y Construcción de Estructuras
mm. La utilización entre un tipo de molde y el otro dependerá de que el diámetro del
mismo sea cuando menos tres veces el tamaño máximo nominal del agregado grueso.
3.
Deberán contar con un dispositivo que permita fijarlos a las bases; deben ser de
acero, impermeables, estancos, no absorbentes, rígidos y limpios.
4.
Moldes prismáticos para vigas de 150 x 150 x 500 o 150 x 150 x 600 mm, con
una tolerancia de 3 mm en cualquiera de las dimensiones de su sección transversal
nominal y no más cortos que 1.0 mm de la longitud (500 mm). La superficie al tacto
debe ser lisa y libre de protuberancias. Los lados, la parte inferior y los extremos deben
formar ángulos rectos entre sí.
5.
Varilla Larga.- Varilla de acero de sección circular de 16 mm de diámetro (+- 1.5
mm), 60 cm de longitud (+- 3 cm) y por lo menos con un extremo semiesférico.
6.
Varilla corta.- Varilla de acero de sección circular de 10 mm de diámetro (+- 1.5
mm), 30 cm de longitud (+- 3 cm) y por lo menos con un extremo semiesférico.
7.
Carretilla o charola de material no absorbente, limpio y estanco, con capacidad
suficiente para un fácil remezclado.
8.
Pala.
9.
Enrasador.
10.
Cucharón.
11.
Flexómetro.
12.
Mazo de hule.
13.
Equipo de revenimiento, el cual debe cumplir con lo establecido en el
procedimiento 003 “Determinación del revenimiento del concreto fresco”.
14.
Equipo para contenido de aire, el cual debe cumplir con lo establecido en el
procedimiento 015 “Determinación del contenido de aire del concreto fresco por el
método de presión”.
15.
Equipo para tiempos de fraguado, el cual debe cumplir con lo establecido en el
procedimiento 016 “Determinación del tiempo de fraguado de mezclas de concreto”.
16.
Mezcladora de concreto (revolvedora).
17.
Cronómetro.
18.
Termómetro.
19.
Probetas graduadas.
20.
Franela.
21.
Cubetas.
22.
Bolsas de plástico y ligas.
23.
Equipo de Seguridad: guantes de carnaza y de hule, botas, faja y tapones
auditivos.
4.
METODOLOGÍA
1.
Preparación de los Materiales.
1.1
Cemento:
1.1.1 Deberá identificarse con el tipo de cemento y si es necesario, con la planta de
fabricación, almacenándose en un lugar seco verificando que no presente grumos, en
cuyo caso deberá cribarse por la malla M 0.085.
1.2. Agregados:
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
68
Programación y Construcción de Estructuras
1.2.1. Agregado grueso. En caso de ser necesario se clasificará de acuerdo al tamaño
máximo nominal especificado para el diseño, se homogeniza y se almacena por
separado en bolsas identificados, cubriéndolos para evitar pérdida de humedad.
1.2.2. Agregado fino. En caso de ser necesario se cribará por la malla #4, se
homogeniza y se almacena en bolsas identificados, cubriéndolos para evitar pérdida de
humedad.
1.2.3. En caso de no contar con estudios de los agregados utilizados, se determinará
su absorción y densidad de acuerdo a los procedimientos 027 y 028 “Determinación del
peso específico y absorción del agregado grueso y fino”.
1.2.4. Tomar una muestra representativa de cada uno de los agregados para
determinar su humedad de acuerdo al procedimiento 029 “Determinación del porcentaje
de humedad en agregados”.
1.2.5. Una vez concluida la densidad, absorción y humedad, se anotarán en el registro
CMAO-CCPO-09-F12 “Diseño de mezclas de concreto en el laboratorio”.
1.2
Aditivos:
Se clasificarán y marcarán con el nombre de la planta, o proveedor de procedencia, la
fecha de recepción y el nombre o clave del aditivo.
1.3.1. Los aditivos en polvo se mezclarán con el cemento, o de acuerdo a los
requerimientos del estudio o a la recomendación del proveedor.
1.3.2. Los aditivos líquidos se pueden adicionar al agua de mezclado, de acuerdo a los
requerimientos del estudio o a la recomendación del proveedor.
2.
Pesar las cantidades de materiales de acuerdo a lo indicado en el registro 009F12 “Diseño de mezclas de concreto en el laboratorio”, es recomendable que para el
diseño se considere aproximadamente un 10% más de lo requerido.
3.
Mezclado del concreto.
La mezcla del concreto se puede realizar de manera mecánica o manual o con
cualquier otro método que resulte más práctico, de acuerdo al volumen del diseño. El
mezclado manual no es recomendable para diseños con aire incluido y para volúmenes
mayores a 15 litros.
3.1. Mezclado mecánico:
3.1.1. Se prepara la revolvedora mecánica con mortero (arena, cemento y agua),
pesando aproximadamente el 10% de las cantidades totales de la mezcla, material que
es independiente al diseño y que se utiliza para compensar la pérdida de mortero que
se adhiere a las paredes y aspas de la misma. El mortero no adherido se desecha.
3.1.2. Se aparta el agua para la condición de saturado superficialmente seco del
agregado (S.S.S.). En caso de que se considere necesario se apartará
aproximadamente 1 litro del agua de mezclado para ajustes de revenimientos y al agua
de mezclado restante se le agrega el aditivo líquido (en caso de que aplique).
3.1.3. Se da inicio con el proceso de mezclado, vaciando el agregado grueso y el fino.
3.1.4. Se agrega el agua para asegurar la condición de S.S.S. (Saturado
superficialmente seco), previamente apartada.
3.1.5. Se mezclan aproximadamente 1 minuto para lograr su distribución uniforme.
3.1.6. Se interrumpe la operación de la revolvedora y se vierte el cemento.
3.1.7. Se pone en funcionamiento la revolvedora y se le añade poco a poco el agua de
mezclado, en ese momento se registra la hora de elaboración en el formato 009-F12
“Diseño de mezclas de concreto en el laboratorio”.
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
69
Programación y Construcción de Estructuras
3.1.8. Una vez agregados todos los ingredientes, se mezclan durante un tiempo
aproximado de 3 minutos, durante este tiempo se podrán adicionar los aditivos
restantes (en caso de que aplique)
3.1.9. Se interrumpe la operación de la revolvedora 3 minutos aprox. (Tiempo de
reposo) teniendo la precaución de tapar la boca de la revolvedora con una franela
húmeda, para evitar la pérdida de humedad.
3.1.10.
Se retira la franela y se pone en operación la revolvedora
aproximadamente otros 2 minutos, en el cual se observará su consistencia y aspecto,
se ajusta el revenimiento, adicionando el agua previamente apartada (si es que se
consideró), o más si es necesaria o aditivo si es que el diseño lo indica. Anotar la
cantidad de agua añadida o restada, incorporada al diseño, en el formato 009-F12
“Diseño de mezclas de concreto en el laboratorio”.
3.1.11.
Se realiza la prueba del revenimiento de acuerdo al procedimiento 003
“Determinación del revenimiento del concreto fresco”. El concreto utilizado en esta
prueba puede ser devuelto a la revolvedora, siempre y cuando sé remezcle
adicionalmente, aproximadamente 15 segundos o más.
3.1.11.1.
En caso de que la mezcla no cumpla con las tolerancias establecidas en el
diseño, el Jefe de laboratorio encargado del estudio definirá la factibilidad de continuar
con dicho estudio o repetirlo.
3.1.11.2.
La mezcla se deposita en la carretilla o en un recipiente metálico, limpio y
húmedo, homogeneizándolo con una pala o cucharón, en ese momento se procede a
tomar la temperatura del concreto si es que se considera necesario.
3.1.11.3.
Cuando se realicen estudios utilizando diferentes tipos de cemento,
aditivos y/o agregados en cada mezcla, es importante lavar la revolvedora y equipo
previo al inicio de cada mezcla para evitar la contaminación entre ellas.
3.2. Mezclado manual:
3.2.1. La mezcla se realizará en una charola, carretilla o un recipiente metálico y limpio.
3.2.2. Mezclar el cemento y el agregado fino hasta lograr una combinación uniforme.
Cuando se utilice un aditivo insoluble, este se deberá de combinar con el cemento y el
agregado fino.
3.2.3. Se agrega el agregado grueso y se mezcla la revoltura hasta lograr una
distribución uniforme.
3.2.4. Se añade el agua de mezclado y la solución del aditivo, cuando así se requiera,
mezclándose con el cucharón o con las manos protegidas con guantes de hule, hasta
obtener un concreto homogéneo en apariencia y de la consistencia deseada. Si el
mezclado requerido es prolongado (aproximadamente más de 10 minutos) para obtener
la consistencia con agua, se desechará para elaborar una mezcla nueva.
4.
En caso de requerirse se determinará el rendimiento y peso volumétrico de cada
revoltura de concreto de acuerdo al procedimiento 007 “Determinación del peso
volumétrico y rendimiento del concreto fresco por el método gravimétrico”. El concreto
empleado en esta prueba puede ser incorporado a la mezcla, siempre y cuando se
homogenice. Se puede utilizar la olla de contenido de aire para la realización de esta
prueba.
5.
Se determina el contenido de aire, cuando así se requiera, de acuerdo con el
procedimiento 015 “Determinación del contenido de aire del concreto fresco por el
método de presión”. El concreto empleado en esta prueba se desecha.
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
70
Programación y Construcción de Estructuras
6.
Cuando se requiera la determinación de tiempos de fraguado del concreto, debe
realizarse de acuerdo al procedimiento 016 “Determinación del tiempo de fraguado de
mezclas de concreto”.
7.
Elaboración de especímenes.
7.1
Verificar que los moldes se encuentren ligeramente aceitados y correctamente
sellados, colocados sobre una superficie horizontal, plana, rígida y libre de vibraciones.
7.2
Homogeneizar la mezcla con el cucharón.
7.3
Considerar el tipo de especímenes que se elaboran, para dar inicio al llenado de
la siguiente manera:
7.3.1. Moldes cilíndricos
Foto 1.11 Molde cilíndrico para elaboración de especímenes
7.3.1.1
Utilizando el cucharón, llenar el molde con la muestra de concreto en tres
capas de aproximadamente igual volumen, procurando que el concreto se distribuya
uniformemente dentro del molde utilizando la varilla, introducir el lado semiesférico de la
varilla y compactar cada capa con 25 penetraciones avanzando en forma de espiral de
las paredes hacia el centro del molde, procurando no tocar el mismo.
Foto 1.12 Golpeado con varilla para el muestreo
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
71
Programación y Construcción de Estructuras
Nota.- Para los moldes de 10 x 20 cm se utilizará la varilla corta.
7.3.1.2.
Al término de la compactación de cada capa, golpear ligeramente el
molde, por los costados con el mazo de hule, con el objeto de expulsar el aire atrapado,
efectuando esta actividad hasta que el agregado grueso tienda a desaparecer de la
superficie.
7.3.1.3.
Si durante la compactación de la tercera capa se asienta el concreto por
debajo del borde superior del molde, se podrá añadir concreto de la muestra en la
décima y/o vigésima compactación.
7.3.2. Moldes prismáticos.
7.3.2.1.
Llenar de concreto el molde utilizando la pala o cucharón, en dos capas de
aproximadamente la mitad de su volumen, procurando que el concreto se distribuya
uniformemente, procediendo a compactar cada capa con una penetración de la varilla
(con su lado semiesférico) por cada 10 cm2 de superficie del espécimen. Durante la
compactación de la segunda capa, se deberá penetrar 1 cm la capa inferior.
Las vigas de 500 mm de largo requerirán 75 penetraciones, mientras que para vigas de
600 mm de largo se deberán efectuar 90 penetraciones por capa.
7.3.2.2.
Al término de la compactación de cada capa, golpear ligeramente el
molde, por los costados con el mazo de hule, con el objeto de expulsar el aire atrapado.
Efectuando esta actividad hasta que el agregado grueso tienda a desaparecer de la
superficie.
7.4
Enrasar los especímenes inmediatamente después de la compactación de la
última capa, tratando de dar el acabado con el mínimo de pasadas para tener una
superficie plana y uniforme.
7.5
Cubrir los moldes con su tapa metálica, con plástico o con bolsas de plástico.
7.6
Colocar, en cuanto sea posible, la etiqueta de identificación a cada uno de los
moldes o a cada serie de colados, con el propósito de establecer el diseño al que
corresponde y evitar confusiones.
7.7
Limpiar todo el equipo utilizado.
7.8
Descimbrar los especímenes a una edad de entre 20 y 48 horas después de su
elaboración.
7.9
Identificar los especímenes de la siguiente manera:
7.9.1. Especímenes cilíndricos.
7.9.1.1.
Se identifican los especímenes con tinta indeleble en la parte superior,
número de estudio, muestra y la edad de ensaye; y en un costado, con el número de
estudio, muestra, fecha de elaboración y la edad de ensaye.
7.9.2. Especímenes Rectangulares (vigas).
7.9.2.1.
Se identifican los especímenes con tinta indeleble en la parte superior, con
el número de estudio y muestra, fecha de elaboración y la edad de ensaye.
7.10. Anotar en el formato 002-F01 “Reporte de muestreo, programación y ensaye” los
datos del estudio y la programación de los especímenes.
7.11. Después de que los especímenes fueron desmoldados deberán de almacenarse
en el cuarto de curado, sumergidos en agua a una temperatura de 23 +- 2°C, hasta el
día de su ensaye.
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
72
Programación y Construcción de Estructuras
Los especímenes para pruebas de flexión deben ser curados en la forma anterior, pero
con la consideración de que, por un período mínimo de 20 hr antes de la prueba, serán
sumergidos en agua saturada con cal a una temperatura de 23 +- 2°C.
5.
DEFINICIONES
Curado.
Es el proceso mediante el cual, en un ambiente especificado de humedad
y temperatura, se favorece la hidratación del cemento o de los materiales cementantes
de la mezcla.
1.1.7.3.4 Temperatura del concreto fresco.
Un concreto con una temperatura inicial alta, probablemente tendrá una resistencia
superior a lo normal a edades tempranas y más baja de lo normal a edades tardías. La
calidad final del concreto probablemente se verá también disminuida.
Por el contrario, el concreto colado y curado a temperaturas bajas desarrollará su
resistencia a una tasa más lenta, pero finalmente tendrá una resistencia más alta y será
de mayor calidad. La temperatura del concreto se usa para indicar el tipo de curado y
protección que se necesitará, así como el lapso de tiempo en que deben mantenerse el
curado y la protección. Al controlar la temperatura del concreto dentro de los límites
aceptables se podrán evitar problemas tanto inmediatos como futuros.
Desarrollo de la prueba
1. Coloque el dispositivo para medir la temperatura en el concreto de modo que la
porción sensible esté sumergida al menos 3 pulgadas [75 mm].
2. Presione suavemente el concreto alrededor del dispositivo para medir la
temperatura de modo que la temperatura del aire ambiente (afuera) no influya en
la temperatura medida.
3. Deje el dispositivo para medir la temperatura del concreto por un mínimo de 2
minutos, o hasta que la lectura se estabilice.
4. Lea y registre la temperatura del concreto fresco al 1 °F [0.5 °C] más próximo
mientras que el dispositivo para medir la temperatura está en el concreto.
5. Complete la medición de la temperatura cinco minutos después de obtener la
muestra de concreto.
1.1.7.3.5 Extensibilidad.
Uno de los aspectos importantes es la evaluación en el punto de descarga en la obra,
por lo que las preguntas acerca de cómo garantizar que el concreto no dejará grandes
oquedades y cómo saber que se mantendrá homogéneo sin segregación quedan con
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
73
Programación y Construcción de Estructuras
respuesta al evaluar el efecto de autocompactación mediante la realización de una
prueba muy simple que es la DIN 1048 o mesa de extensibilidad.
Esta es una prueba normalizada en Alemania, que tiene las siguientes características:
Equipo
• Un cono truncado de material no absorbente, sin deformaciones, de 20 cm de
diámetro inferior y 13 cm de diámetro superior, con 20 cm de altura.
• La mesa armada con dos placas del mismo material del cono de 70 x 70 cm de lado.
Éstas se encuentran unidas por uno de los lados con un dispositivo (bisagra) que
permite modificar el ángulo de unión entre ellas.
• Un pisón de madera.
Desarrollo de la prueba
El cono se llena en dos capas de igual volumen, consolidando cada capa con el pisón,
levantando el cono al terminar el enrasado de la segunda capa. Posteriormente se
miden dos diámetros perpendiculares entre sí, y se procede a levantar la placa superior
sobre la que descansa el concreto, dejándola caer desde una altura de 4 cm en 15
ocasiones durante 15 segundos sobre la placa inferior. La mesa de extensibilidad sirve
para evaluar la capacidad del concreto para extenderse bajo su propio peso y es un
indicativo de si el concreto puede colocarse sin necesidad de vibrado, es decir, si tiene
la suficiente fluidez para garantizar el paso del concreto por las barras de acero de
refuerzo sin dejar oquedades. Se encontró que valores de extensibilidad entre 60 y 70
cm cumplen con el comportamiento deseado.
1.1.7.4 Pruebas a concreto endurecido.
Cada ensayo debe constar de la rotura de por lo menos cuatro cuerpos de prueba. La
edad normal para ensayos de los cilindros de prueba será de veintiocho (28) días, pero
para anticipar información que permitirá la marcha de la obra sin demoras extremas,
dos de los cilindros de cada ensayo serán probados a la edad de siete (7) días,
calculándose la resistencia correlativa que tendrá a los veintiocho (28) días. En casos
especiales, cuando se trate de concreto de alta resistencia y ejecución rápida, es
aceptable la prueba de cilindros a las 24 horas, sin abandonar el control con pruebas a
7 y 28 días.
Durante el avance de la obra, el Interventor podrá tomar las muestras o cilindros al azar
que considere necesarios para controlar la calidad del concreto. El Contratista
proporcionará la mano de obra y los materiales necesarios y ayudará al Interventor, si
es requerido, para tomar los cilindros de ensayo.
El valor de los ensayos de laboratorio ordenados por el Interventor será por cuenta del
Contratista. Para efectos de confrontación se llevará un registro indicador de los sitios
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
74
Programación y Construcción de Estructuras
de la obra donde se usaron los concretos probados, la fecha de vaciado y el
asentamiento. Se hará una prueba de rotura por cada diez metros cúbicos de mezcla a
colocar para cada tipo de concreto. Cuando el volumen de concreto a vaciar en un (1)
día para cada tipo de concreto sea menor de diez metros cúbicos, se sacará una
prueba de rotura por cada tipo de concreto o elemento estructural, o como lo indique el
Interventor; para atraques de tuberías de concreto se tomarán dos cilindros cada 6
metros cúbicos de avance.
La resistencia promedio de todos los cilindros será igual o mayor a las resistencias
especificadas, y por lo menos el 90% de todos los ensayos indicarán una resistencia
igual o mayor a esa resistencia. En los casos en que la resistencia de los cilindros de
ensayo para cualquier parte de la obra esté por debajo de los requerimientos anotados
en las especificaciones, el Interventor, de acuerdo con dichos ensayos y dada la
ubicación o urgencia de la obra, podrá ordenar o no que tal concreto sea removido, o
reemplazado con otro adecuado, dicha operación será por cuenta del Contratista en
caso de ser imputable a él la responsabilidad. Cuando los ensayos efectuados a los
siete (7) días estén por debajo de las tolerancias admitidas, se prolongará el curado de
las estructuras hasta que se cumplan tres (3) semanas después de vaciados los
concretos.
1.1.7.4.1Prueba de resistencia a la compresión del concreto
La resistencia a la compresión de las mezclas de concreto se puede diseñar de tal
manera que tengan una amplia variedad de propiedades mecánicas y de durabilidad,
que cumplan con los requerimientos de diseño de la estructura. La resistencia a la
compresión del concreto es la medida más común de desempeño que emplean los
ingenieros para diseñar edificios y otras estructuras. La resistencia a la compresión se
mide tronando probetas cilíndricas de concreto en una máquina de ensayos de
compresión, en tanto la resistencia a la compresión se calcula a partir de la carga de
ruptura dividida entre el área de la sección que resiste a la carga y se reporta en
megapascales (MPa) en unidades SI.
Los requerimientos para la resistencia a la compresión pueden variar desde 17MPa
para concreto residencial hasta 28 MPa y más para estructuras comerciales. Para
determinadas aplicaciones se especifican resistencias superiores hasta de170 MPa y
más. La resistencia a compresión es una medida de la capacidad del concreto para
resistir cargas que tienden a aplastarlo.
¿Por qué se determina la resistencia a la compresión?
• Los resultados de las pruebas de resistencia a la compresión se usan
fundamentalmente para determinar que la mezcla de concreto suministrada cumpla con
los requerimientos de la resistencia especificada, ƒ´c, del proyecto.
• Los resultados de las pruebas de resistencia a partir de cilindros moldeados se
pueden utilizar para fines de control de calidad, aceptación del concreto o para estimar
la resistencia del concreto en estructuras, para programar las operaciones de
construcción, tales como remoción de cimbras o para evaluar la conveniencia de curado
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
75
Programación y Construcción de Estructuras
y protección suministrada a la estructura. Los cilindros sometidos a ensayo de
aceptación y control de calidad se elaboran y curan siguiendo los procedimientos
descritos en probetas curadas de manera estándar según la norma ASTM C31 “Práctica
estándar para elaborar y curar cilindros de ensaye de concreto en campo”. Para estimar
la resistencia del concreto in situ, la norma ASTM C31 formula procedimientos para las
pruebas de curado en campo. Las probetas cilíndricas se someten a ensayo de acuerdo
a ASTM C39, “Método estándar de prueba de resistencia a la compresión de probetas
cilíndricas de concreto”.
• Un resultado de prueba es el promedio de, por lo menos, dos pruebas de resistencia
curadas de manera estándar o convencional elaboradas con la misma muestra de
concreto y sometidas a ensaye a la misma edad. En la mayoría de los casos, los
requerimientos de resistencia para el concreto se realizan a la edad de 28 días.
Cómo realizar la prueba de resistencia del concreto.
• Las cilindros para pruebas de aceptación deben tener un tamaño de 6 x 12 pulgadas
(150 x 300 mm) o 4 x 8 pulgadas (100 x 200 mm), cuando así se especifique. Las
probetas más pequeñas tienden a ser más fáciles de elaborar y manipular encampo y
en laboratorio. El diámetro del cilindro utilizado debe ser como mínimo tres veces el
tamaño máximo nominal del agregado grueso que se emplee en el concreto.
•Con el fin de conseguir una distribución uniforme de la carga, generalmente los
cilindros se cabecean con mortero de azufre (ASTM C 617) o con almohadillas de
neopreno (ASTM C 1231). El cabeceo de azufre se debe aplicar como mínimo dos
horas antes y preferiblemente un día antes de la prueba.
Foto 1.13 Cilindros de concreto
• Las almohadillas de neopreno se pueden usar para medir las resistencias del concreto
entre 10 a 50 MPa. Para resistencias mayores de hasta 84 Mpa se permite el uso de las
almohadillas de neopreno siempre y cuando hayan sido calificadas por pruebas con
cilindros compañeros con cabeceo de azufre. Los requerimientos de dureza en
durómetro para las almohadillas de neopreno varían desde 50 a 70dependiendo del
nivel de resistencia sometido a ensaye. Las almohadillas se deben sustituir si presentan
desgaste excesivo
• No se debe permitir que los cilindros se sequen antes de la prueba.
•El diámetro del cilindro se debe medir en dos sitios en ángulos rectos entre sí a media
altura de la probeta y deben promediarse para calcular el área de la sección. Si los dos
diámetros medidos difieren en más de 2%, no se debe someter a prueba el cilindro.
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
76
Programación y Construcción de Estructuras
• Los extremos de las probetas no deben presentar desviación con respecto a la
perpendicularidad del eje del cilindro en más 0.5% y los extremos deben hallarse planos
dentro de un margen de 0.002 pulgadas (0.05 mm).construcción 22 y tecnología
• Los cilindros se deben centrar en la máquina de ensayo de compresión y cargados
hasta completar la ruptura. El régimen de carga con máquina hidráulica se debe
mantener en un rango de 0.15 a 0.35 MPa/s durante la última mitad de la fase de carga.
Se debe anotar el tipo de ruptura. La fractura cónica es un patrón común de ruptura.
• La resistencia del concreto se calcula dividiéndola máxima carga soportada por la
probeta para producir la fractura entre el área promedio de la sección. ASTM C 39
presenta los factores de corrección en caso de que la razón longitud diámetro del
cilindro se halle entre 1.75 y 1.00, lo cual es poco común. Se someten a prueba por lo
menos dos cilindros de la misma edad y se reporta la resistencia promedio como el
resultado de la prueba, al intervalo más próximo de 0.1 MPa.
• El técnico que efectúe la prueba debe anotar la fecha en que se recibieron las
probetas en el laboratorio, la fecha de la prueba, la identificación de la probeta, el
diámetro del cilindro, la edad de los cilindros de prueba, la máxima carga aplicada, el
tipo de fractura y todo defecto que presenten los cilindros o su cabeceo. Si se mide, la
masa de los cilindros también deberá quedar registrada.
• La mayoría de las desviaciones con respecto a los procedimientos estándar para
elaborar, curar y realizar el ensaye de las probetas de concreto resultan en una menor
resistencia medida.
• El rango entre los cilindros compañeros del mismo conjunto y probados a la misma
edad deberá ser en promedio de aproximadamente. 2 a 3% de la resistencia promedio.
Si la diferencia entre los dos cilindros compañeros sobrepasa con demasiada frecuencia
8%, o 9.5% para tres cilindros compañeros, se deberán evaluar y rectificar los
procedimientos de ensaye en el laboratorio.
• Los resultados de las pruebas realizadas en diferentes laboratorios para la misma
muestra de concreto no deberán diferir en más de 13% aproximadamente del promedio
de los dos resultados de las pruebas.
• Si uno o dos de los conjuntos de cilindros se truenan a una resistencia menor a ƒ´c,
evalúe si los cilindros presentan problemas obvios y retenga los cilindros sometidos a
ensaye para examinarlos posteriormente. A menudo, la causa de una prueba
malograda puede verse fácilmente en el cilindro, bien inmediatamente o mediante
examen petrográfico. Si se desechan o botan estos cilindros se puede perder una
oportunidad fácil de corregir el problema. En algunos casos se elaboran cilindros
adicionales de reserva y se pueden probar si un cilindro de un conjunto se truena a una
resistencia menor.
• Una prueba a los tres o siete días puede ayudar a detectar problemas potenciales
relacionados con la calidad del concreto o con los procedimientos de las pruebas en el
laboratorio, pero no constituye el criterio para rechazar el concreto.
• La norma ASTM C 1077 exige que los técnicos del laboratorio que participan en el
ensaye del concreto deben estar certificados.
• Los informes o reportes sobre las pruebas de resistencia a la compresión son una
fuente valiosa de información para el equipo del proyecto para el proyecto actual o para
proyectos futuros.
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
77
Programación y Construcción de Estructuras
• Los reportes se deben remitir lo más pronto posible al productor del concreto, al
contratista y al representante del propietario.
1.1.7.4.2 Prueba de la resistencia a tensión del concreto.
El valor de la resistencia a la tensión del concreto es aproximadamente de 8% a12% de
su resistencia a compresión y a menudo se estima como 1.33 a 1.99veces la raíz
cuadrada de la resistencia a compresión.
Una de las grandes desventajas del concreto es su poca resistencia a la tracción,
aproximadamente la décima parte de la de compresión y tal vez su peso. Además, sus
propiedades mecánicas pueden ser muy variables, ya que dependen de la calidad, la
dosificación de los materiales, del proceso de producción, transporte, colocación y
curado.
1.1.7.4.3 Obtención y prueba de corazones.
Corazones: Son los núcleos cilíndricos de concreto, que se extraen haciendo una
perforación en la masa de concreto con una broca cilíndrica de pared delgada.
Cabeceo: Es el procedimiento empleado para preparar las bases de los especímenes
cilíndricos de concreto con los materiales adecuados.
La Norma Mexicana NMX C-169-1997-ONNCCE Esta Norma Mexicana establece el
procedimiento para la obtención, preparación y prueba de corazones extraídos de
concreto endurecido; para la determinación de espesores; de su resistencia a la
compresión simple; de su resistencia a la tensión por compresión diametral así como de
las vigas cortadas en concreto endurecido, para determinar la resistencia a la tensión
por flexión.
Aparatos
Máquina para la obtención de corazones: Es un taladro equipado con una broca
cilíndrica de pared delgada con corona de diamante, carburo de silicio o algún material
similar; debe contar con un sistema de enfriamiento para la broca que impida la
alteración del concreto y el calentamiento de la misma.
Sierra para cortar vigas: La sierra debe tener un borde cortante de diamante, de carburo
de silicio o algún material similar, y ser capaz de cortar especímenes que estén de
acuerdo con las dimensiones prescritas, sin calentamiento excesivo e impacto en el
espécimen. Esta sierra debe contar con un sistema de enfriamiento para el borde
cortante y que evite la alteración del concreto.
Extracción de corazones:
La extracción de corazones de concreto se realiza en elementos de concreto, como
trabes, columnas, pilas, muros de concreto, tanques, silos, etc. Estos se realizan para
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
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Programación y Construcción de Estructuras
el paso de instalaciones Eléctricas, Hidrosanitaria y especiales como anclajes de
varillas corrugadas, cold roll, lisos a elementos o estructuras existentes, las extracción
se realiza desde ¾” hasta 12” de diámetro y en elementos de concreto de hasta 1.00
Mts. (40”) de espesor en todos los diámetros.
El espécimen que se tome, ya sea de superficie horizontal, vertical o inclinada, debe
extraerse perpendicularmente a la superficie y cerca del centro, alejado de las aristas o
juntas de colado.
1.1.8 Procedimientos de construcción de estructuras de
concreto. Generalidades.
En este subtema el alumno conocerá, con un enfoque de sistemas, los aspectos
generales de los procedimientos de construcción de estructuras de concreto y la
relación que tienen las actividades de: Cimbrado y obra falsa; colocación de acero de
refuerzo; elaboración, transporte, colocación, vibrado, acabado, descimbrado y curado
del concreto
1.1.8.1
Fabricación.
La fabricación de concreto consiste en dosificar y mezclar los diversos ingredientes que
intervienen como materia prima del mismo, como son los agregados que le dan cuerpo,
el cemento que es el elemento aglutinante, el agua de fraguado de la mezcla y los
diversos aditivos que eventualmente se le añaden para impartir al concreto
características o propiedades especiales.
Así pues, el trabajo de fabricación del concreto consiste en dosificar y mezclar los
ingredientes, operaciones que se puedes realizar conjuntamente o por separado,
independientemente de que la dosificación se haga incluyendo el agua del fraguado, o
en seco, como en el caso de los concretos llamados premezclados, en los que el agua
se añade a la revoltura hasta instantes antes de ser colocados en las estructuras
correspondientes.
A. Dosificación.- La dosificación del concreto básicamente consiste en medir, ya sea
volumétricamente o gravimétricamente, los ingredientes que lo formarán, operación que según
sea la magnitud de la obra o la escala de los trabajos, se puede realizar utilizando
procedimientos rudimentarios, como ocurre en obras muy pequeñas; con equipo mecánico
operado manualmente o por procedimientos más avanzados en plantas de concreto que
incluyen los sistemas de control remoto y la operación automática.
En función de la resistencia especificada en el proyecto, queda fijo el proporcionamiento
de sus ingredientes para proceder al mezclado, Esta dosificación queda sujeta a
pequeñas variaciones de acuerdo al control de su revenimiento y a la inclusión de
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
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Programación y Construcción de Estructuras
aditivos, en su caso, a fin de facilitar su manejabilidad y adaptarlo a las características
en que se van realizando los colados.
En obras de importancia la dosificación debe realizarse por procedimientos
gravimétricos que garantizan la calidad de las mezclas; solamente en obras
secundarias o de pequeña importancia se toleran las dosificaciones volumétricas que
tienen serios inconvenientes que se reflejan en un deficiente control y baja calidad del
producto.
En la figura…….se ilustra el rústico procedimiento de dosificación volumétrica realizada
manualmente por medio de operarios que miden los volúmenes de los ingredientes
empleando recipientes de capacidades conocidas. En una dosificación de este tipo de
proporcionamiento se suele designar en términos de “tantos botes de arena, tantos
botes de grava y cuántos de agua, por cada saco de cemento”, depositándose todos
ellos en el interior de la máquina mezcladora encargada de procesar la revoltura. Este
procedimiento rudimentario, lo hemos ilustrado por ser representativo de todos los
trabajos de dosificación y mezclado de concreto, ya que en las plantas dosificadoras los
operarios son reemplazados por bandas transportadoras, los botes por tolvas
pesadoras; los depósitos o montones de grava, arena y sacos de cemento, por patios
de almacenamiento de agregados y por silos de almacenamiento de cemento, de los
que los ingredientes son transportados a la dosificadora por medio de bandas y los
cabos de supervisión se reemplazan por sistemas automáticos de control remoto
gobernados por medio de botones que acciona el operador de la planta. En las grandes
plantas la labor manual es reemplazada por equipo mecanizado, como puede
apreciarse en las figs………….
En obras de poca importancia, se utiliza y dosifica el cemento envasado en sacos, lo
cual resulta antieconómico en obras muy grandes y aún en las de mediana importancia.
En las zonas urbanas cada día se generaliza el empleo de concretos premezclados en
una planta central y transportados a los sitios de las obras utilizando revolvedoras
montadas sobre camiones, las que se encuentran equipadas con un tanque de agua
con capacidad adecuado y su dosificador gravimétrico, para aplicarla a la revoltura
justamente en el momento adecuado, ya que el tiempo de la revoltura ejerce marcada
influencia sobre las propiedades mecánicas de un concreto, tanto fresco como ya
fraguado.
En las plantas dosificadoras centrales de concreto, el cemento que se utiliza es el
llamado a “granel” normalmente suministrado en carros de ferrocarril o en camiones silo
especiales. El empleo de cemento a “granel” resulta mucho más económico que el
envasado en sacos y desde luego que su dosificación en todos los casos se realiza por
procedimientos gravimétricos, requiriéndose de silos para su almacenamiento.
En obras de mediana importancia, y siempre que sea posible en las pequeñas, la
dosificación deberá practicarse gravimétricamente, lo cual requiere sencillamente una
báscula o básculas de capacidad adecuada. Es muy común y conveniente el empleo de
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
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Programación y Construcción de Estructuras
básculas de piso que convenientemente calibradas se utilizan para pesar los materiales
transportados en carretillas, previo tarado de estas.
Para la dosificación de los agregados, en obras de cierta magnitud, se utilizan tolvas de
varios compartimientos equipadas con un dispositivo dosificador localizado
inmediatamente debajo de la compuerta de descarga de la tolva. En la fig…… se ilustra
una dosificadora portátil equipada con su correspondiente tolva múltiple dosificadora.
En toda obra en la que el concreto esta sujeto a adecuadas especificaciones, la
dosificación del agua debe realizarse en forma particularmente cuidadosa, ya que de la
relación agua - cemento depende fundamentalmente la resistencia del concreto. La
práctica comúnmente seguida consiste en dosificar el agua empleando aparatos
medidores o tanques adecuadamente calibrados con dispositivos especiales de mucha
precisión. En la fig…… se ilustra el tablero de instrumentos dosificadores de una planta
pre-mezcladora portátil totalmente automática operada por un solo hombre; en la misma
se aprecia el dispositivo medidor de agua.
Cuando se emplean tolvas dosificadoras, la carga o llenado de las mismas se realiza
utilizando excavadoras convertibles equipadas con cucharon de almeja, o equipo
similar, aunque lo más comúnmente utilizado son las bandas transportadoras y los
elevadores de cangilones. Obviamente, la intervención de este equipo auxiliar deberá
tomarse en cuenta al realizar los análisis de costos, compensaciones económicas y
precios unitarios derivados del trabajo de fabricación, transporte y colocación de
concreto.
Las cantidades de obra, el ritmo de los colados de concreto y los programas de trabajo
fijan la capacidad de las plantas dosificadoras que van a ser empleadas, así como las
necesidades de su equipo dosificador auxiliar. Se recomienda tener una capacidad
instalada mayor de la máxima demanda instantánea, a fin de garantizar el cumplimiento
de los programas. La capacidad instalada debe ser del orden de 125% (ciento
veinticinco por ciento) de la máxima demanda previsible, puesto que hay que prever
interrupciones de la producción originadas por descomposturas, desbalanceo eventual
del equipo y otras circunstancias no siempre controlables.
B. Mezclado.- Una vez dosificados, los ingredientes que formarán parte del concreto
son introducidos en una mezcladora, comúnmente llamada revolvedora, la que básicamente
está formada por un tambor circular giratorio equipado con aspas fijas en su parte interior. Al ir
girando el tambor de la revolvedora, los diversos ingredientes, incluyendo el agua, son
íntimamente mezclados hasta producir una pasta homogénea de fluidez adecuada para permitir
su manejo y colocación en las estructuras de las que formará parte. Se construyen los tres tipos
siguientes de revolvedoras:
1. Revolvedoras de construcción y plantas dosificadoras.
2. Revolvedoras montadas sobre camión.
3. Revolvedoras pavimentadoras.
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
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Programación y Construcción de Estructuras
REVOLVEDORAS DE CONSTRUCCIÓN.
En los primeros años de la introducción del concreto como material estructural, se
acostumbraba designar a las revolvedoras por su capacidad expresada en sacos de
cemento. En la actualidad, por convención generalizada, se designan por su capacidad
en pies cúbicos, es decir por el volumen de concreto, medido en pies cúbicos,
procesados por la máquina, en condiciones ordinarias promedio, en cada revoltura o
colada.
Se fabrican los siguientes tamaños estándar: 3 1/2S, 6S, 11S, 28S,56S y 112S,
accionadas por motores de combustión interna o por motores eléctricos. El número de
designación del modelo indica su capacidad expresada en pies cúbicos y la letra “S”
identifica a la máquina como revolvedora del tipo de construcción.
PLANTAS DOSIFICADORAS
Se acostumbra designar con este nombre a las instalaciones centrales fijas o portátiles
de gran capacidad destinadas a fabricar importantes volúmenes de concreto, bien sea
para estructuras de gran magnitud o para obras formadas por numerosas estructuras
diseminadas en una zona de trabajo, como suele ocurrir en presas, sistemas de riego y
en obras urbanas.
Una planta dosificadoras suele estar integrada por el equipo necesario para realizar
únicamente la dosificación o lo dosificación y el mezclado del concreto, por
procedimientos: manuales, mecánicos o automáticos. Se incluye en dicho equipo las
maquinas auxiliares de enlace, como bandas transportadoras, elevadores de
cangilones, transportadores de transferencia, tolvas y canaletas de descarga, En la
figura…… se ilustra una planta dosificadora de gran capacidad empleada para grandes
obras.
En obras en las que no se tienen acarreos de mucha importancia, la dosificación y
mezclado se realizan en una planta central y se transporta el concreto ya preparado,
por medio del equipo especial que lo deposita en los sitios de los colados de las
estructuras.
A veces, los acarreos del concreto son de tal magnitud, que el tiempo empleado en
realizarlo daría oportunidad a que se iniciara su fraguado antes de ser colocado, con los
consiguientes perjuicios en su calidad y manejabilidad. Es por ello que ha cobrado gran
popularidad la práctica de dosificar el concreto en las llamadas plantas de premezclado,
en las que solamente se dosifican los agregados y el cemento, vaciándose la revoltura
en seco a los vehículos transportadores, para que el agua sea aplicada a la mezcla en
el momento oportuno antes de la colocación, y previo mezclado. En este tipo de
trabajos son muy empleadas las revolvedoras montadas sobre camiones, las que
normalmente se encuentran equipadas con un tanque de agua y sus dispositivos de
control de dosificación gravimétrica. Este tipo de mezcladoras en también apto para
transportar concreto dosificado que incluya el agua de fraguado.
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
82
Programación y Construcción de Estructuras
En la fig…. se ilustra esquemáticamente una planta dosificadora del tipo portátil y
operación totalmente automática por medio de un sistema de aire comprimido, la que es
surtida por sus fabricantes en muy diversas capacidades.
En la fig….. se ilustra esquemáticamente una planta dosificadora del tipo semi-portátil,
equipada con mezcladoras basculantes. Este tipo de dosificadoras-mezcladoras es
fabricado en una variada gama de capacidades por numerosos fabricantes
especializados.
Para las grandes obras de Ingeniería Civil en las que la fabricación de concreto se
efectúa con de plantas dosificadoras o dosificadoras mezcladoras centrales, los ritmos
de los colados de las diversas estructuras varían en el curso de la ejecución de los
trabajos, los que implica la selección de una planta o plantas capaces de rendir una
producción cuando menos igual a la máxima demanda fijada por el programa de
trabajo. Frecuentemente resulta más económico y adecuado instalar dos o más plantas
cuya capacidad total sea suficiente, puesto que de otra forma, cuando la capacidad
instalada depende de una sola planta, en las largas temporadas de poca actividad en
los colados, la planta trabaja a un rendimiento muy inferior del instalado, lo que
lógicamente influye en los precios unitarios.
Por ejemplo, en el caso de la construcción de una presa de almacenamiento, la que
como estructuras principales de concreto se suelen tener en orden de ejecución
cronológica: los túneles y tajos que integran la obra de desvío, las estructuras de la obra
de control u obra de toma, los concretos del vertedor de excedencias, otras estructuras
de secundaria importancia, puede llegar a ser económico colar empleando máquinas
mezcladoras portátiles de pequeña capacidad. En una obra como las aquí señaladas,
es lógico que el ritmo de colocación de concreto no sea uniforme durante todo el
periodo de construcción de la presa, sino que está dividido en etapas, cada una de las
cuales queda gobernada por el programa de ejecución de cada estructura en particular.
En una determinada estructura como podría se el caso de tajos y túneles de desvío, el
programas frecuentemente exige un ritmo de colocación muy elevado, en tanto que en
otra estructura de mucho mayor volumen de concreto, como podría ser el vertedor,
generalmente se disponen de periodos mucho más largos para su ejecución.
Por lo que respecta al rendimiento de una planta dosificadora, quedará limitado por la
máquina de rendimiento crítico, que frecuentemente suele ser, bien el equipo
dosificador, o en su caso, las mezcladoras, cuando estas últimas forman parte de la
instalación de fabricación del concreto.
Es conveniente que el equipo de transporte, e incluso el de colocación de concreto
queden balanceados con el de fabricación. No resultaría económico que aquellos
impongan limitaciones al equipo de fabricación, ya que la operación de las plantas
suele resultar más elevada que la de acarreo y colocación.
Frecuentemente en las plantas dosificadoras y dosificadoras mezcladoras se requiere
del servicio de equipo auxiliar complementario, como excavadoras equipadas con
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
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Programación y Construcción de Estructuras
cucharón de almeja o palas cargadoras para llenar las tolvas de agregados, tractores
para maniobras diversas en los almacenamientos de los áridos, compresoras
neumáticas para accionar diversos mecanismos y dispositivos de la planta. De la
participación de tal equipo se derivan cargos económicos que deben considerarse en
los análisis de costos y de precios unitarios correspondientes a la fabricación y
colocación del concreto.
MEZCLADORAS MONTADAS SOBRE CAMIÒN
Este tipo de revolvedoras, montadas sobre un autocamión, aunque en el diseño de su
tambor se adoptan modalidades adecuadas para su mejor funcionamiento, no se
diferencia de las del tipo de construcción, y al igual que aquellas, se encuentren
equipadas con un tanque dosificador de agua, una tolva especial para carga de los
materiales o de la revoltura, una canaleta de descarga frecuentemente formada por
varias secciones de extensión y un tablero de control manual. El movimiento rotatorio
del tambor, que es accionado por el propio motor del autocamión a través de un
mecanismo especial de transmisión, se gobierna y controla desde el tablero de control.
En la fig….. se ilustra una maquina de este tipo.
Las mezcladoras montadas sobre camión tienen su más amplio campo de aplicación en
el transporte de concreto premezclado en plantas dosificadoras centrales, ya sea que
en la planta solamente se realice la dosificación, en cuyo caso la máquina de transporte
simultáneamente opera como mezcladora, dosificadora y aplicando el agua de fraguado
en el momento oportuno; o también en los casos en que el concreto es cargado ya
premezclado, en cuyo evento la máquina de referencia, mientras realiza el transporte,
actúa como agitadora, con la principal finalidad de evitar la segregación de los
ingredientes de la mezcla.
En los casos en que el concreto es entregado por la planta ya premezclado, el tiempo
de transporte y agitación ejerce una marcada influencia sobre las propiedades
mecánicas del concreto, tanto en su revenimiento y manejabilidad como en su
resistencia estructural.
La American Society for Testing Materials, en su Especificación C94 estipula que el
concreto premezclado trasportado en mezcladoras de tránsito que durante el trayecto
agitan la revoltura adecuadamente, deberá descargarse de esta máquina dentro de un
periodo menor de una hora y media a contar del instante de la aplicación del agua. Con
fines meramente ilustrativos, en la tabla consignamos la relación existente entre el
tiempo de mezclado y el revenimiento del concreto, así como su resistencia estructural
resultante.
Tiempo de
Revenimiento
Resistencia a la compresión en kg/cm2
mezclado (minutos)
(pulgadas)
A 7 días
A 28 días
1
9.0
150
265
15
8.4
195
290
30
6.4
200
280
60
2.6
240
320
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
84
Programación y Construcción de Estructuras
Por lo demás, en la práctica, bien que este tipo de revolvedoras se utilice para
transportar y mezclar el concreto o simplemente para transportarlo y agitarlo, se procura
reducir al mínimo, los tiempos gobernados por el tiempo necesario para efectuar el
acarreo; ahora que según las distancias y el tiempo que el recorrido implique, se elegirá
si en la planta central se realiza la dosificación sencilla o la dosificación y mezclado.
El rendimiento de estas mezcladoras lógicamente dependerá, tanto de la capacidad de
tambores como del tiempo empleado en completar un ciclo completo de acarreo, en el
que desde luego se incluirán todas las maniobras, como carga, viaje de ida cargado,
descarga, regreso y maniobras locales de tránsito.
En las estructuras de los sistemas de riego, que se encuentran por lo general
diseminadas dentro de un área muy grande, tienen gran aplicación el tipo de
revolvedora sobre camión, la que en muchos casos rindo óptimos resultados
combinándola con plantas dosificadoras del tipo portátil o semi-portátil, como la
ilustrada en la fig….., ya que con ello la magnitud de las distancias de acarreo se
mantiene dentro de un límite razonable y económico, puesto que la planta dosificadora
se puede cambiar periódicamente a los diversos centros de gravedad de los trabajos
MEZCLADORAS PAVIMENTADORAS
Gracias a las ventajas prácticas y económicas que se logran combinando plantas
dosificadoras centrales con mezcladoras montadas sobre camión, las mezcladoras
pavimentadoras han caído en desuso, quedando su campo de actividades muy limitado
a casos muy especiales.
Aun en grandes obras urbanas y viales en las que antaño tenía un amplio campo de
aplicación, la revolvedora pavimentadora, solía causar serios congestionamientos, ha
sido suplida por las mezcladoras montadas sobre camión, que facilitan el trabajo
reduciendo los congestionamientos y otras complicaciones e inconveniencias prácticas.
1.1.8.2
Transporte y colocación de concreto.
Una vez que el concreto ha sido dosificado y correctamente mezclado, se encuentra
listo para ser colocado en la estructura para la que ha sido fabricado Esta estructura
podrá encontrarse en las inmediaciones del sitio de fabricación, o a distancia más o
menos grande. De acuerdo con esta será el tipo, cantidad y capacidad del equipo de
transporte que realizará el acarreo desde el sitio de la fabricación hasta los diversos
sitios de colocación.
Cuando se trata de estructuras relativamente pequeñas, con frecuencia resulta
conveniente y económico fabricar concreto empleando máquinas mezcladoras
portátiles, las que realizan el mezclado en el propio sitio de la estructura, por lo que el
transporte desde la máquina hasta los diversos sitios de colocación se realiza por
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
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Programación y Construcción de Estructuras
medios simples y sencillos, que bien pueden ser, canaletas o ductos de conducción,
como se ilustra en la fig… los que deberán ser de diseño, condiciones y fabricación
adecuada para evitar la segregación de los ingredientes del concreto; carretillas
conducidas manualmente por operarios o carretillas motorizadas, o bien, ductos
especiales llamados “trompas de elefante”, como el que se puede apreciar en la fig……
En otros casos, las distancias de acarreo son de cierta importancia, y los accesos a las
diversas partes de las estructuras son más o menos difíciles, por lo que se requiere del
auxilio de equipo especial para la transportación y colocación del concreto.
De hecho la transportación y colocación del concreto se conjugan para integrar una sola
operación formada por dos fases íntimamente ligadas, de modo que resulta poco
práctico hablar de ellas por separado. En los manejos y maniobras que el transporte y
colocación del concreto requieren se deben seguir métodos que aseguren el
cumplimiento de los tres requisitos básicos siguiente:
1. Máxima economía de los trabajos, lo cual se logra eligiendo de entre las diversas
opciones que más se adapte a las condiciones y necesidades de la obras,
reduciendo al mínimo los ciclos y tiempos, y eliminando las posibles limitaciones
impuestas al equipo de fabricación por desbalanceo entre éste y el transporte y
colocación.
2. Impedir que se presente la segregación de los diversos ingredientes que
constituyen o forman parte del concreto. Al respecto de puede decir que esto se
logra empleando métodos adecuados, ya que en general todo el equipo
mecanizado de transportación de concreto ha sido diseñado por sus fabricantes
teniendo en cuenta la condición aquí señalada. Suelen ser los malos
procedimientos constructivos los que originan segregaciones en el concreto.
3. Que el concreto sea colocado en su posición final antes de que se haya iniciado
su fraguado inicial. Esta condición trae aparejada la exigencia de elegir equipo y
procedimientos de construcción adecuados que reduzcan al mínimo los ciclos,
los tiempos y maniobras auxiliares.
El sencillo y conocido método de transporte y colocación de concreto por canaletas, se
complica cuando las distancias de acarreo desde la planta de fabricación hasta el sitio
de colocación son largos, requiriéndose del equipo especial de transporte y colocación.
Con fines meramente metodológicos a continuación se hacen breves consideraciones
sobre los más representativos equipos de transporte y colocación del concreto.
Como regla general, sólo podemos establecer que para caso en partícular deberá
elegirse el equipo que conjugue: versatilidad, alto rendimiento y principalmente
economía, puesto que de esta última depende fundamentalmente el éxito de toda
empresa constructora. En realidad, cada problema amerita una solución particular que
deberá ser estudiada para elegir el equipo y procedimiento de construcción que reúna
los 3 requisitos mínimos señalados. No son raros los casos en que para los colados de
las diversas partes de una misma estructura se requiere un tren completo de equipo
que abarca, desde la mezcladora hasta las sencillas y conocidas carretillas de mano y
canaletas para colocación.
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
86
Programación y Construcción de Estructuras
EQUIPO DE TRANSPORTE Y COLOCACIÓN.
A. MEZCLADORAS MONTADAS SOBRE CAMIÓN.- Aunque básicamente son
equipo de transporte, en la práctica operan como equipo de colocación de concreto, puesto que
frecuentemente descargan el material directamente a las diversas partes de las estructuras, con
el simple auxilio de canaletas o trompas de elefante.
B. CAMIONES TRANSPORTADORES DE CONCRETO.- En la construcción de
obras se ha generalizado la práctica de dosificar y mezclar el concreto en plantas centrales,
incluyendo en la dosificación un aditivo inclusor de aire, con lo que se reduce notablemente la
segregación del concreto lo que a su vez permite el transporte del mismo a largas distancias sin
necesidad de agitación, y sin que el mismo sufra alteraciones apreciables en sus características
o propiedades físicas o mecánicas. En todos aquellos casos en que la planta central se
encuentra equipada con máquinas mezcladoras, es posible utilizar camiones especiales
equipados con una caja de diseño adecuado para transportas concreto preparado con algún
incluso de aire, la que por lo general se suministra acompañada de algún dispositivo especial
para la descarga, la que se realiza por volteo con un movimiento basculante de la caja de
camión.
El rendimiento de los camiones transportadores de concreto, al igual que en otros tipos
de vehículos, depende fundamentalmente de la capacidad de la caja del mismo y del
tiempo empleado en cada ciclo cerrado de trabajo (carga del camión, recorrido de ida
cargado, descarga, recorrido de regreso descargado, y maniobras de acomodo). En
general, la práctica usual y recomendable es disponer de una flota de acarreo
equilibradamente balanceada con la planta de fabricación de concreto, siendo la
capacidad de esta última la que gobierna el rendimiento del conjunto.
C. BANDAS TRANSPORTADORAS.- En la construcción de algunas obras suele
ser de gran utilidad el auxilio de bandas transportadoras de diseño adecuado para transportar y
colocar concreto en sitios de difícil acceso, como por ejemplo, colados de túneles cuando se
requiere alimentar equipo mecánico neumático especial, colados de losas de grandes
dimensiones, en las que el concreto de las fajas periféricas puede ser colocado descargando
directamente los camiones transportadores, pero la parte central de la losa requiere del auxilio
de dispositivos especiales, puesto que suele quedar fuera del alcance del equipo ligero, cuando
el colado se hace periféricamente. Frecuentemente el empleo de las bandas transportadoras
resulta ineludible.
Las bandas transportadoras de concreto realizan frecuentemente las dos funciones
simultáneas de transportar y colocar el concreto; en otros eventos, se limitan
simplemente a transportarlo de un sitio y nivel a otro diferente; su empleo suele ser muy
común combinadamente con equipo neumático de colocación, como las bombas o
lanzadoras neumáticas de concreto.
Por lo general, en cada caso particular se deberá elegir una banda transportadora de
diseño adecuado para las necesidades de la obra, ya que tanto la longitud como la
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
87
Programación y Construcción de Estructuras
altura de descarga de la banda suelen ser de valores que dependen de la propia obra y
del dispositivo de construcción empleado en la misma.
Las bandas transportadoras de concreto deberán ser siempre equipadas con
dispositivos adecuados para evitar la segregación de los ingredientes, procurando que
el mismo caiga siguiendo una trayectoria vertical; asimismo deberán ser equipadas con
dispositivos adecuados para la correcta limpieza, a fin de evitar que el mortero de
adhiera a sus diversas partes.
Cuando se adquiere una banda transportadora destinada al transporte y colocación de
concreto, deberá tenerse en cuenta que, por lo general, será utilizada en los trabajos de
varias estructuras, por lo que su capacidad deberá ser sobrada. Aún en el caso de
determinar previamente el ritmo de colocación a que operará la máquina, su capacidad
deberá sobrepasarlo, ya que deben tenerse en consideración los tiempos perdidos y
otras eventualidades del equipo de fabricación y colocación. Desde el punto de vista
económico, fácilmente se podría demostrar que siempre será preferible elegir una
banda de capacidad sobrada y no una de rendimiento limitado.
D. BOTES O BALDES PARA CONCRETO.- Un caso muy especial que con
frecuencia se presenta en los trabajos de colocación de concreto, lo constituyen las estructuras
de gran altura. Para colarlas se requiere de equipo especial de colocación formado
fundamentalmente por los llamados botes o baldes para concreto, los que son gobernados por
medio de grúas, montacargas o torres especiales. El bote, como puede apreciarse en la
figura…… es un recipiente dotado por su parte superior de dispositivos para su izado, y por su
parte inferior de compuertas del tipo de tolva que delimitan su fondo. El bote se llena de
concreto, y por medio del equipo de izado se hace llegar hasta el sitio de colocación, en donde
por procedimientos manuales se abren las compuertas para descargar el contenido.
En obras muy grandes, como por ejemplo, cortinas de gravedad construidas de
concreto, la colocación se suele hacer empleando cablevías y botes de concreto, que
transportan este material desde la planta central de fabricación hasta los diversos sitios
de colocación.
La colocación de concreto empleando botes izados, bien sea por grúas, malacates,
torres, o cualquier otro tipo de montacargas, suele resultar costosa puesto que las
maniobras son muy lentas.
E. EQUIPO NEUMÁTICO PARA COLOCACIÓN DE CONCRETO.- Para la
colocación de concreto en estructuras de difícil acceso, es muy común el empleo de equipo
neumático de colocación, del cual se fabrican numerosos modelos.
Una máquina neumática para colocación de concreto, también llamadas “cañones”, ó
“lanzadoras”, básicamente esta formada por una tolva de alimentación, la que por
procedimientos mecánicos o automáticos descarga su contenido o una olla de presión.
Una vez que el concreto ha sido depositado en la olla de presión, se abre una válvula
que permite el paso de aire comprimido, el que por la presión creada en el interior de la
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
88
Programación y Construcción de Estructuras
olla o cámara expulsa el concreto que es conducido por medio de tuberías o mangueras
hasta los sitios de colocación.
Generalmente el equipo neumático de colocación de concreto impone limitaciones a la
composición de éste, especialmente en lo que respecta a su revenimiento y al tamaño
de agregados.
F. BOMBAS DE CONCRETO.- Las bombas de concreto son máquinas utilizadas
para la colocación de este material en sitios muy difícil acceso, utilizando para el efecto tuberías
,metálicas que lo conducen desde la bomba hasta el sitio de colocación y las cuales se pueden
cambiar de ubicación a voluntad, para ir cubriendo una faja muy amplia, lo que le da mucha
versatilidad a la bomba.
Una bomba de concreto básicamente está formada por los siguientes elementos
mecánicos: una tolva de recepción a la cual se hace llegar el concreto procedente de la
planta central de fabricación; la tolva de recepción se encuentra equipada con un
dispositivo agitador que impide la segregación de los ingredientes del concreto. Por
debajo de la tolva de recepción se encuentra la bomba de pistón reciprocante cuyo
movimiento opera sincronizadamente con una válvula que da paso al concreto durante
la carrera de avance, en la cual el concreto es impulsado por las tuberías de
conducción.
La conducción del concreto se realiza por medio de tuberías metálicas que suelen ser
con diámetros de 6”, 7” u 8”.
La selección de la bomba de concreto, suele quedar dictada por el programa de
colasdos previamente formulados para una obra, aunque en general, siempre será
preferible disponer de equipo con sobrada capacidad, previendo las interrupciones que
suelen presentarse en toda obra,.
PROCEDIMIENTO DE FABRICACIÓN, TRANSPORTE Y COLOCACIÓN A MANO.Aún en estructuras de mediana importancia, es frecuente que la fabricación y
colocación del concreto se realice empleando exclusivamente mano de obra, o cuando
mucho, auxiliándose con una pequeña revolvedora o mezcladora. En un trabajo de este
tipo, los operarios tienen que realizar todas y cada una de las operaciones siguientes:
acarrear los ingredientes desde los montones o depósitos, hasta el sitio de la revoltura,
haciendo su dosificación, bien sea gravimétricamente o volumétricamente; mezclar los
ingredientes, ya sea con herramientas de mano o con el auxilio de una pequeña
mezcladora; transportar el concreto fabricado desde la revolvedora hasta los sitios de
colocación, empleando para ello carretillas del tipo común o especiales para transporte
de concreto; colocar. Vibras, dar el acabado y curar el concreto en sus sitios definitivos.
PROCEDIMIENTO
DE
FABRICACIÓN,
TRANSPORTE
Y
COLOCACIÓN
MECANIZADA.- La más moderna técnica de fabricación, transporte y colocación de
concreto refinadamente mecanizada, se realiza empleando en ello dosificadoras y
mezcladoras operadas frecuentemente por procedimientos automáticos, y las son
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
89
Programación y Construcción de Estructuras
abastecidas por máquinas transportadoras, con bandas, palas cargadoras, etc. Una vez
que el concreto ha sido fabricado, se descarga sobre vehículos de muy diversos tipos
que lo transportan hasta sus sitios de colocación, en los que bien, lo depositan
directamente sobre la estructura, o en su defecto sobre otra máquina transportadora
que a su vez lo conduce hasta colocarlo en su sito definitivo, donde es vibrado por
procedimientos mecánicos.
En una operación de este tipo, prácticamente se reduce al mínimo la necesidad de
operarios, bastando solamente los operadores de las máquina y el personal destinado a
vibrar, dar acabado a las superficies y curar el concreto, así como los carpinteros cuya
misión será vigilar que las formas estén adecuadamente colocadas en los momento de
los colados, así como acondicionar las accesos y pasarelas
PROCEDIMIENTO DE TRANSPORTE Y COLOCACIÓN DE CONCRETO
PREMEZCLADO.- Cuando se dispone de concreto premezclado, bien sea en plantas
centrales instaladas en las propias obras, o procedente de instalaciones comerciales, y
se transporta por medio de camiones adecuados, el trabajo de fabricación es realizado
totalmente en la planta central.
Por lo general el concreto premezclado es colocado con el auxilio de equipo
mecanizado de acuerdo con las necesidades de cada obra o estructura en particular
(grúa, malacates, botes concreteros, bombas, lanzadoras, etc.), por lo que la mano de
obra auxiliar se suele limitar a una cuadrilla de 6 a 10 hombres, por cada 10 metros
cúbicos de concreto colocado, variando dicho número de acuerdo con las
características de cada estructura.
En la tabla…… se consignan los requerimientos de mano de obra necesaria para la
colocación de concreto premezclado, en varios tipos de estructuras, valores que
corresponden a un ritmo de colocación de aproximadamente 10 m3/hora. Aunque la
relación no es constante para ritmos mayores o menores, haciendo ajustes inteligentes
en los factores de rendimiento de trabajo aplicados en los análisis, podemos considerar
los valores consignados en la tabla…..
1.1.8.3
Vibrado del concreto.
Es práctica común y generalizada que las especificaciones de construcción estipulen
que simultáneamente a la colocación del concreto en toda estructura de importancia
este sea vibrado empleando para ello equipo mecánico idóneo, con las finalidades
siguientes:
.
1. Reducir al mínimo los vacios dentro de la masa de concreto colado, lo que
aumenta su densidad, así como su resistencia estructural.
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
90
Programación y Construcción de Estructuras
2. El vibrado permite manejar y colocar concretos con una más baja relación
agua/cemento, lo que a su vez permite el empleo de concretos con menor
contenido de cemento y agregados finos, que se refleja en la economía del
mismo.
3. La colocación de concreto con bajo contenido de agua reduce el trabajo
necesario para los acabados visibles.
4. La colocación de concretos secos permite retirar las formas y obra falsa en
plazos menores de tiempo, lo que se refleja en la economía general de los
trabajos.
El vibrado del concreto se realiza introduciendo dentro de la masa recién colocada la
cabeza del vibrador, como se ilustra en la Fig….., manteniéndose éste en una misma
posición hasta que el concreto a su alrededor adquiera una apariencia de masa
plástica, logrado lo cual se retira el vibrador introduciéndose en otro sitio.los resultados
óptimos se obtienen introduciendo el vibrador dentro de la masa recién colocada y en
posición normal al plano de colocación de la misma, sin penetrar a las capas
correspondientes a colados anteriores.
1.1.8.4
Acabado de las superficies externas del
concreto.
En ciertas partes de algunas estructuras, como por ejemplo, en las losas de piso de
vertedores, revestimientos de canales, losas en puentes, y elementos similares, las
especificaciones estipulan un acabado especial de las superficies visibles de concreto,
la que se realiza por medio de llanas, cucharas, reglas metálicas y otras herramientas.
El trabajo consiste básicamente en lo siguiente:
Una vez que el concreto del elemento estructural ha sido enrasado a sus
correspondientes niveles y que ha fraguado suficientemente como para permitir los
trabajos de acabado, la superficie es frotada por medio de una llana, regla metálica,
cuchara o herramientas similar adecuada, que incluso puede ser una regla vibradora,
esta operación se continúa hasta que desaparece toda el agua de la superficie así
tratada. A continuación se espolvorea con cemento o una mezcla de cemento y arena
en proporción de partes iguales, hecho lo cual se continúa frotando la superficie con las
mismas herramientas, hasta obtener el acabado estipulado por las especificaciones.
El acabado consignado en el párrafo anterior es conocido como de tipo monolítico,
puesto que queda formando parte integral del concreto del elemento estructural así
tratado.
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
91
Programación y Construcción de Estructuras
Para el acabado monolítico por procedimientos manuales en condiciones promedio se
requiere de la mano de obra siguiente por cada 10 metros cuadrados de la superficie
tratada, en planos horizontales:
Albañil dando el acabado: 1.25 horas / 10m2
Ayudante: 1.25 horas / 10m2
Otros Tipos de acabados
En ocasiones, el concreto que se utiliza para fabricar un elemento estructural o
arquitectónico debe quedar como acabado final. Si no es así, el concreto servirá de
base para ser recubierto con algún otro acabado.
ACABADO ESCOBILLADO
Este tipo de acabados se especifica para elementos horizontales y de gran superficie
(firmes, losas y pisos de concreto). Produce una textura rugosa y antiderrapante cuya
ejecución es sencilla y práctica y se aplica de manera integral al concreto, por lo que
puede ser una especificación de acabado final del concreto. El escobillado sirve
también como base para asentar algún acabado de tipo cerámico.
RECOMENDACIONES.
Se debe realizar cuando la superficie del concreto está semi-endurecida y terminarse
deslizando una plana de madera.
Una vez que la superficie tenga uniformidad, la textura gruesa del acabado escobillado
se proporciona por medio de cepillos de cerdas rígidas sobre la superficie del concreto
aún no endurecido. La calidad de la textura media fina se lora con cepillo de cerdas
blandas.
Para tener un acabado uniforme y adecuado, el cepillo debe enjuagarse en agua
después de cada aplicación y retirar el exceso de agua del mismo.
La aplicación de este procedimiento para dar acabado final al concreto no modifica el
proceso del curado posterior; este deberá realizarse de manera cuidadosa a fin de no
dañar el diseño, uniformidad y calidad del acabado.
Es aceptable utilizar una escoba para este efecto.
Los diseños del escobillado pueden ser líneas rectas, curvas u onduladas.
ACABADO PULIDO CON UNA PLANA DE MADERA.
Este acabado produce una textura semirugosa y antiderrapante que ni tiene ningún
diseño final.
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
92
Programación y Construcción de Estructuras
Se especifica cuando el concreto servirá de base para la aplicación de otro acabado
que requiere, por necesidad de adherencia, una superficie de este tipo.
RECOMENDACIONES.
La superficie de concreto semiendurecido debe terminarse mediante el deslizamiento de
una plana de madera.
No se requiere de otro tipo de acabado integral para la superficie del concreto.
La aplicación de este procedimiento no modifica el proceso del curado posterior del
elemento.
ACABADO PULIDO FINO INTEGRAL.
La superficie que se logra al aplicar este tipo de acabado en el concreto es más lisa y
menos porosa que las anteriores.
Se especifica para concreto que requieren una base para aplicar otros acabados como:
aplicación de productos líquidos (pinturas, epóxicos), loseta vinílica, parquet, linóleums,
etc.
RECOMENDACIONES.
Una vez que el concreto esté debidamente colocado y nivelado, y durante el proceso
inicial de endurecimiento, se golpea levemente la superficie con una herramienta de
mano (cuchara, regla, llana, etc.), a fin de provocar un sangrado en el concreto al
aparecer en la superficie la lechada (cemento y agua). La concentración de esta mezcla
superficial permitirá pulir con llana metálica y lograr un acabado pulido integral. La llana
metálica debe deslizarse sobre la superficie hasta obtener un acabado, liso y libre de
porosidades.
No debe aplicarse polvo de cemento para elevar la cantidad de finos sobre la superficie
del elemento pues puedes proporcionar la formación de una capa delgada que una vez
endurecida se desprenderá con facilidad del resto.
La aplicación de este procedimiento no modifica el proceso de curado posterior del
elemento; este deberá realizarse de manera cuidadosa a fin de no dañar la textura,
uniformidad y calidad del acabado.
ACABADO MARTELINADO.
Es un acabado que se proporciona al concreto, ya sea de un elemento vertical u
horizontal. Su textura es más rugosa que la de los acabados pulido y escobillado.
Acabado martelinado no se considera un acabado integral, sino un acabado provocado
una vez que el concreto ha endurecido lo suficiente para no deformarse y/o dañarse
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
93
Programación y Construcción de Estructuras
durante el proceso y que aún no ha endurecido tanto como para requerir mayor
esfuerzo en su ejecución ni para ser susceptible de provocar fisuras.
RECOMENDACIONES.
Debe usarse la herramienta adecuada para lograr el acabado, es decir la martelina con
la cual se golpea cuidadosa y uniformemente el concreto a fin de remover superficial.
El martelinado no debe ser tan excesivo que disminuya el espesor del recubrimiento
especificado para el concreto necesario se debe especificar un recubrimiento mayor.
Este proceso debe hacerse una vez que el periodo de curado haya concluido.
1.1.8.5
Curado del concreto.
Las especificaciones de construcción estipulan que las superficies de concreto deberán
ser “curadas”, con la finalidad de impedir que el agua de fraguado del mismo se
evapore, lo cual sería en detrimento de las características físicas y mecánicas de los
elementos estructurales. El curado, unas veces se realiza manteniendo las superficies
mojadas durante un largo periodo de tiempo (21 días), en tanto que en otros casos
resulta mucho más económico curarlas recubriéndolas por medio de una película de un
compuesto sellador especial que impide la evaporación del agua de fraguado. En el
mercado doméstico existen varios productos de este tipo, como ejemplo del cual
podemos citar el “curacreto”. En los casos en que se utilicen composiciones para sellar,
deberán aplicarse en una proporción de 1 (uno) litro por cada 3.68 m2, en dos capas
superpuestas; la aplicación se estipula empleando equipo neumático adecuado provisto
de tanques agitadores para homogeneizar el producto.
La aplicación de compuestos para sellar, cuando se dispone de equipo neumático
adecuado, se puede realizar a un ritmo del orden de:
En losas, muros y superficies amplias: 20 m2 / hora-hombre
En elementos estructurales de reducidas dimensiones como columnas, trabes y
similares: 10 m2 / hora-hombre
En aquellas obras en las que el curado del concreto se realice empleando
exclusivamente agua, de deberá disponer de una instalación adecuada y permanente
para la aplicación de la misma por aspersión en forma de rociado continuo (no
intermitente) durante todo el periodo mínimo de curado que estipules las respectivas
especificaciones de construcción.
Después de aplicado el sello, las superficies se cubren de arena húmeda,
especialmente en sitios expuestos al tránsito de vehículos y personas, o en donde se
teman daños causados por los agentes atmosféricos.
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
94
Programación y Construcción de Estructuras
CARGOS QUE INTEGRAN LOS PRECIOS UNITARIOS.
Por todo los consignado en precedentes incisos de este apartado, la fabricación y
colocación de concreto implica una serie concatenada de operaciones, las que en
ciertos casos son realizadas en su totalidad por labor manual auxiliada por una máquina
mezcladora, en tanto que en otros, el trabajo fundamental es ejecutado por un conjunto
de equipo balanceado, frecuentemente muy complejo, quedando solamente ciertos
trabajos marginales y de acabados para su ejecución con el auxilio de mano de obra.
En general, en tanto más mecanizado es el equipo de fabricación, transporte y
colocación del concreto, menores serán las necesidades del empleo de mano de obra
para la realización de trabajos.
Tanto en los casos en que la fabricación, transporte y colocación del concreto sea
efectuada exclusivamente por trabajo consistente en labro de mano de obra, como en
los que se realice con un conjunto de equipo mecanizado, o con una combinación de
ambas fuerzas, cuya intervención proporcional puede variar dentro de una gama casi
infinita.
1.1.8.6
Colocación de acero de refuerzo.
Como trabajo complementario de la fabricación y colocación de concreto, se debe
colocar previamente el acero de refuerzo estipulado en los planos del proyecto.
A. ACERO DE REFUERZO
El acero de refuerzo se coloca para absorber y resistir esfuerzos provocados por cargas
y cambios volumétricos por temperatura y para quedar ahogado dentro de la masa del
concreto, ya sea colado en obra o precolado. El acero de refuerzo es la varilla
corrugada o lisa; además de los torones y cables utilizados para pretensados y
postensados. Es posible, también, reforzar el concreto ahogando perfiles rolados tales
como vigas I, H, etc. Otros elementos pre-fabricados de acero que se utilizan como
refuerzo del concreto son: mallas electrosoldadas y castillos y cadenas electrosoldadas.
Las más utilizadas son: las varillas corrugadas y lisas, las mallas, las escalerillas; y los
castillos y las cadenas electrosoldadas.
B. DEFINICIÓN Y CARACTERÍSTICAS
Varilla corrugada de acero. Desde el número 3 (3/8’’) al número 12 (1 ½’’). Esta ha
sido especialmente fabricada para usarse como refuerzo en el concreto. La superficie
de la varilla está provista de rebabas o salientes llamadas corrugaciones, las cuales
evitan el movimiento relativo longitudinal entre las varillas y el concreto que la rodea.
Alambrón. Varilla de acero que está desprovista de rebabas o salientes y si los tiene,
no cumple con la especificación de corrugaciones.
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
95
Programación y Construcción de Estructuras
Mallas electrosoldadas. Es un elemento fabricado con acero laminado en frío,
corrugado o liso electrosoldado. Se utiliza para colar firmes de concreto y capas de
compresión en sistemas de losas aligeradas de concreto. Tienen forma cuadriculada.
Sus características físicas se presentan en la tabla…..
DISEÑO
CALIBRE DEL ALAMBRE
MALLA
DIAMETRO (mm)
ÁREA (cm2)
ÁREA TRANSV.
(cm2/m)
66-1/4-1/4
6.35
0.32
2.08
66-44
5.72
0.26
1.69
66-66
4.88
0.19
1.23
66-88
4.11
0.13
0.87
66-1010
3.43
0.09
0.61
Escalerilla. Es un elemento fabricado con acero grado 60, laminado en frío y
electrosoldado. Se utiliza para el refuerzo horizontal de muros de tabique rojo recocido,
refractario o block de cemento. Está formada por dos alambres longitudinales lisos
calibre 10 (3.43 mm de diámetro) y por alambres transversales lisos con las mismas
características que los longitudinales, espaciados a cada 25 cm. Todo el sistema está
unido por medio de soldadura eléctrica. Sus características físicas se presentan en la
tabla……
Castillos y cadenas pre-soldados. Son elementos fabricados con acero grado 60,
laminado en frío, corrugado y electrosoldado. Se utiliza para reforzar castillos y cadenas
de concreto. Están formados por 2, 3 ó 4 alambres longitudinales corrugados calibre 14
y por alambres transversales corrugados con las mismas características que los
longitudinales, espaciados a cada 25 cm. Todo el sistema está unido por soldadura
eléctrica. Sus características se presentan en la tabla…..
CARACTERÍSTICAS DE LA ESCALERILLA DE ACERO.
DISEÑO
ANCHO MURO
SEPARACIÓN
ALAMBRE (cm)
10-2
10
9.0
12-2
12
10.5
15-2
15
13.0
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
96
Programación y Construcción de Estructuras
C. Rendimientos.- Los rendimientos en trabajos de preparación y colocación de
acero de refuerzo, varían ampliamente, dependiendo de múltiples factores, talos como: tipo de
estructura, densidad del armado, número de cortes, dobleces y formas especiales que
intervengan en el armado, equipo disponible para la preparación, etc.
1- Preparación.- Como guía general, se puede estimar que para estructuras de
concreto masivo, como las que normalmente intervienen en la mayoría de las obras hidráulicas,
se suelen requerir 56 horas-hombre para el corte, doblado y maniobras de taller, cuando el
trabajo se ejecuta a mano; la distribución se suele realizar aproximadamente en la forma
siguiente:
Para el corte y doblado de una tonelada en 8 horas:
Cortado a mano:
Doblado:
Maniobras en el patio del taller
Dirección:
2 peones
3 peones
2 peones
1 cabo fierrero
En las estructuras en las que se estipule un armado muy complicado, la estimación del
trabajo deberá efectuarse con mayor precisión, para lo cual podrá utilizarse los datos
consignados en la tabla…….
Mano de obra expresada en horas-hombre, requerida para hacer 100 ganchos o dobleces en fierro de refuerzo. (+)
DIAMETRO
DE
LA TRABAJO A MANO
VARILLA EN PULGADAS
½’’ o menor
De 5/8’’ a 7/8’’
De 1’’ a 1 1/8’’
1 ¼’’ a 1 ½’’
TRABAJO CON MÁQUINA
DOBLEZ
GANCHO
DOBLEZ
GANCHO
3
3.8
4.5
5.5
4.5
6
7.5
9
1.2
1.5
1.9
2.3
1.9
2.3
3.0
3.75
2- Colocación.- La colocación comprende la instalación del acero de refuerzo en los
miembros estructurales correspondientes, incluyendo los espaciadores, silletas y amarre con
alambrón, para mantener las barras en su posición adecuada de acuerdo con lo consignado en
los planos respectivos.
La colocación y amarre del acero de refuerzo en estructuras con armados no muy
complicados, suele requerir, al igual que la preparación, una labor de orden de 56
horas-hombre por tonelada; es costumbre formar cuadrillas integradas por 7 peones y
un cabo fierrero que dirige las operaciones.
3- Amarre con alambrón.- En aquellas estructuras en las que no se requiere que el
fierro de refuerzo sea soldado, las diversas varillas se sujetan a sus posiciones correctas
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
97
Programación y Construcción de Estructuras
empleando para ello alambrón de fierro, del que se utiliza un promedio de 20 Kg. por tonelada
de fierro de refuerzo.
4- Desperdicios.- En la preparación del fierro de refuerzo generalmente se obtiene
un desperdicio del orden de 5% (cinco por ciento).
1.1.8.7|
Cimbras
DEFINICIÓN Y CARACTERÍSTICAS
“Es la estructura provisional que soporta al concreto mientras esté fraguando y logra la
resistencia suficiente para sostenerse a sí misma” (ACI 347 R 94).
La cimbra es una estructura temporal que se utiliza en la fabricación de elementos
estructurales o arquitectónicos para dar y mantener la forma del concreto fresco durante
el proceso de fraguado.
Se distinguen dos partes importantes en la fabricación de la cimbra:
Molde o forro. Son los elementos que están en contacto directo con el concreto y dan
forma al concreto y al acabado.
Obra falsa. Son los elementos que soportan al molde o forro.
La cimbra puede fabricarse de madera o de materiales metálicos, mixtos y plásticos
sintéticos e industrializados. Para construcciones en las que el tiempo es determinante
y el número de usos de una misma cimbra son considerables, se recomienda y es más
rentable optar por un sistema de cimbra industrializado fabricado con materiales como
aluminio, fibra de vidrio, etc., aunque el costo inicial de adquisición sea mayor que el de
la cimbra de madera.
Los requisitos de la cimbra son:
Deben ser fuertes para garantizar el soporte adecuado del elemento que se construye y
satisfacer las tolerancias dimensionales permitidas.
Deben ser lo suficientemente herméticas para evitar escurrimientos durante el proceso
de vibrado y fraguado del concreto.
Deben ser fácilmente desmontables para no dañar el acabado especificado del concreto
y permitir su utilización el mayor número de veces posible.
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
98
Programación y Construcción de Estructuras
RECOMENDACIONES
La cimbra debe ajustarse a la forma, dimensiones, niveles, alineamiento y acabado
claramente indicado y especificado en los alcances del proyecto.
La obra falsa debe estar correctamente contraventeada para garantizar su seguridad,
forma, ubicación y rigidez necesarios.
La obra falsa debe construirse tomando en cuenta las contra-flechas especificadas en el
proyecto. Si éste no indica algo especial, se podrán aplicar las especificaciones de la
tabla….
CONTRAFLECHAS
UBICACIÓN
CONTRA-FLECHA
Trabes y vigas
1/400 de claro libre
Extremo de voladizos
1/200 de la longitud
Losas de tableros interiores
1/400 del claro corto
Losas de tablero de esquina
1/200 del claro corto
Los puntales o pies derechos deben colocarse a plomo, permitiendo una inclinación no
mayor a 2mm por metro lineal.
La cimbra de contacto debe tener la suficiente rigidez para evitar las deformaciones
ocasionadas por la presión del concreto o por el efecto del vibrado o de cualquier otra
carga presente durante el proceso de colado.
Cuando se trate de cimbra de madera, se debe cuidar que los elementos utilizados no se
encuentren torcidos o deformados, así como evitar la colocación de piezas con nudos en
las zonas expuestas a esfuerzos de tensión de los elementos estructurales. Previo al
colado debe humedecerse la cimbra de contacto.
Para facilitar el proceso de descimbrado es recomendable, antes de armar y colocar el
acero y el concreto, aplicar sobre la superficie de contacto de la cimbra algún producto
desmoldante o desencofrante
Antes de iniciar el colado, la superficie de la cimbra debe estar libre de cualquier
elemento extraño y dañino, como basura, pedazos de madera, etc.
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
99
Programación y Construcción de Estructuras
Durante el colado y antes del inicio del proceso de endurecimiento del concreto es
recomendable inspeccionar el cimbrado con el fin de detectar deflexiones,
asentamientos, pandeos o desajustes en los elementos de contacto o en la obra falsa.
En la tabla…… se mencionan las tolerancias geométricas aplicables a la cimbra.
TELERANCIAS EN EL ALINEAMIENTO Y VERTICALIDAD DE LAS CIMBRAS
UBICACIÓN
Desviación
vertical
respecto
a
la
En esquinas aparentes de
columnas, ranuras de juntas de
control
y
otras
líneas
principales
Desviaciones
respecto
a
niveles o pendientes de
proyecto, medidas antes de
retirar los puntales de soporte.
En cimbras para acabados
aparentes.
En cimbras para acabados
comunes.
En
dinteles
aparentes,
parapetos
y
ranuras
horizontales
Desviaciones de alineamientos
respecto
a
la
posición
establecida en planta y la
posición relativa de columnas,
muros y divisiones
Desviaciones en la dimensión
y localización de piezas de
acoplamiento y abertura de
pisos y muros
Desviaciones
de
las
dimensiones de las secciones
transversales de columnas y
vigas y en el espesor de losas
Desvíos de zapatas.
Variación en la desviación en
planta.
Excentricidad
o
desplazamiento
CARACTERÍSTICAS
DEL ELEMENTO
TOLERANCIA
En tramos hasta de 3m
En tramos hasta de 6m
En tramos mayores de 6m
6mm
12mm
25mm
En tramos hasta de 6m
En tramos mayores de 6m
6mm
12mm
En tramos hasta de 6m
1/500 del claro
En tramos mayores de 6m
1/1300 del claro
En tramos hasta 6m
En tramos mayores de 6m
6mm
12mm
En tramos hasta de 6m
En tramos mayores de 6m
12mm
25mm
Entre 6 y 12 mm
Entre 6 y 12 mm
Entre 12 y 50 mm
20% del ancho de
zapata en la cimbra del
desplazamiento
sin
exceder 50mm
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
100
Programación y Construcción de Estructuras
La cimbra podrá volver a usarse cuantas veces sea posible, siempre y cuando se cuide
que en cada uso se cumplan las especificaciones y requisitos del cimbrado, esto es que
no se reduzca la rigidez ni la hermeticidad y que se cumpla satisfactoriamente con el
acabado superficial especificado.
El proceso de descimbrado se realizará bajo condiciones de seguridad estructural para
la edificación.
Hay que evitar descimbrar partes de la estructura que no se encuentren debidamente
apuntaladas a fin de soportar, durante la construcción, cargas que sean mayores a las
de diseño.
Durante el descimbrado no se debe dañar la superficie del concreto.
El tiempo para retirar la cimbra está en función del tipo de la estructura, de las
condiciones climáticas, del tipo del concreto utilizado y de los aditivos empleados, ya sea
para acelerar o retardar el fraguado.
A menos que el proyecto especifique otro ordenamiento, los tiempos recomendables
para descimbrar se pueden consultar en la tabla….
TIEMPOS RECOMENDADOS PARA DESCIMBRAR
ELEMENTO
ESTRUCTURAL
CEMENTO
CON CEMENTO
CON
RESISTENCIA INICIAL RESISTENCIA INICIAL
NORMAL
RÁPIDA
Trabes y vigas
14 días
7 días
Losas
14 días
7 días
Bóvedas
14 días
7 días
Columnas
2 días
1 día
Muros y contrafuertes
2 días
1 día
Costados, trabes y losas
2 días
1día
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
101
Programación y Construcción de Estructuras
1.1.9 Procedimientos especiales de colados en concreto:
colados masivos, colados en temperaturas extremas,
colados bajo el agua, concreto compactado con rodillo,
concreto lanzado y otros. Importancia de las juntas de
colado y dilatación.
1.1.9.1
Concreto masivo.
Concepto tradicional.
En la industria del concreto se considera la dimensión del espesor como la
característica principal que definiría si el concreto es masivo.
Tabla 1Dimensión del espesor y el concreto masivo
ESPESOR DEL ELEMENTO
0.0 a 0.6 m
0.6 a 1.2 m
>1.2 m
TIPO DE CONCRETO
Concreto normal
Concreto semi-masivo
Concreto masivo
CONCEPTO ACTUAL.
Cuando el comportamiento térmico o generación del calor puede conducir a producir
agrietamientos y cambios de columna en elementos de dimensiones importantes, se
define como un concreto masivo (ACI 116R).
En la tecnología del concreto, un trabajo permanente ha sido el control de temperatura,
se ha requerido manejar hielo para mantener baja la temperatura del concreto; con lo
anterior, se evitan en gran medida, las fisuras que pueden terminar afectando la
durabilidad de las cimentaciones debido a la afectación o corrosión del acero de
refuerzo.
El concreto masivo incluye no solamente el concreto con bajos contenidos de cemento,
usado en presas y otras estructuras masivas, sino también concretos con contenidos
moderado y elevado de cemento en miembros estructurales de puentes y edificios. El
colado de concreto masivo requiere consideraciones especiales para reducir el calo de
hidratación y el aumento de temperatura resultante, a fin de evitar daños al concreto por
las altas temperaturas y por las diferencias de temperatura que pueden resultar en
fisuración.
En el concreto masivo, el aumento de temperatura es resultante del calor de hidratación
de materiales cementantes, a medida que la temperatura del concreto en el interior
aumenta y el concreto se expande en la superficie que puede estar enfriándose y
contrayéndose, lo que origina esfuerzos de tensión que pueden resultar en fisuras en la
superficie, si el gradiente de temperatura entre la superficie y el centro es muy grande.
El ancho y la profundidad de las fisuras dependen del gradiente de temperatura,
propiedades físicas del concreto y del acero de refuerzo.
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
102
Programación y Construcción de Estructuras
Esto es crítico principalmente cuando las dimensiones mínimas de la sección
transversal se acercan o superan un metro o cuando el contenido de cemento supera
355 kg/m3. El aumento de temperatura en el concreto masivo se relaciona con las
temperatura inicial, la temperatura ambiente, tamaño del elemento de concreto (relación
volumen-área superficial y dimensión mínima) y el tipo y la cantidad de los materiales
cementantes.
La relación entre aumento de temperatura, enfriamiento y diferencial de temperatura en
una sección de concreto masivo se puede observar, si se remueven las cimbras
demasiado pronto, va a ocurrir agrietamiento, una vez que la diferencia de temperatura
entre el interior y la superficie del concreto excede el diferencial crítico de temperatura
de 20°C. en colados grandes de concreto, puede ser necesario el aislamiento de la
superficie por un periodo prolongado o hasta varias semanas.
CONSIDERACIONES GENERALES PARA CONCRETOS MASIVOS.
Se debe considerar el empleo de cementos que generen el menor calor de hidratación,
como son los cementos puzolánicos (CCP 30 R RSBRA) o CPC 30 R RS BRA. Así
mismo se puede utilizar ceniza volante con cementos puros como el CPO 40 RS.
En climas cálidos de debe buscar enfriar el concreto hasta una temperatura igual o
menor que la ambiente, con lo que se reduce la diferencia entre la temperatura máxima
del concreto y del ambiente, reduciéndose la rapidez de generación del calor.
Se recomienda que el movimiento de cimbras sea lo más tardado posible, para evitar la
pérdida de calor de las zonas interiores del elemento.
Para impedir la pérdida de calor se puede usar poliestireno en la superficie del
elemento.
De ser posible, se debe usar el Tamaño Máximo del Agregado (TMA) mayor, que
reduce el consumo de agua que induce a bajar el contenido de cemento.
Se debe establecer la cantidad óptima de acero de refuerzo, con lo que se puede
controlar el ancho y el espaciamiento de las gritas.
En lugares calurosos se deben efectuar los colados masivos en horarios donde se evite
el sol.
En el caso de Presas u obras similares, la temperatura interna de la masa de concreto
NO debe de exceder en más de 11 a 14°C la temperatura promedio anual de la zona.
El concreto masivo comienza a ser crítico cuando el espesor se acerca a 1m y cuando
el consumo de cemento es >335kg (ACI 211.1).
CONTROL DE AGRIETAMIENTOS.
A fin de evitar el agrietamiento (fisuración), no se debe permitir que la temperatura
interna del concreto en presas y en otras estructuras reforzadas de concreto, que
posean relativamente baja resistencia a compresión exceda más de 11°C a 14°C el
promedio anual de temperatura ambiente (ACI 308). El aumento de la temperatura
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
103
Programación y Construcción de Estructuras
interna del concreto se puede controlar de varias maneras: (1) bajo contenido de
cemento 120 a 27 kg/m3, (2) agregados grandes 75 a 150 mm (3 a 6 pulg.), (3) alto
contenido de agregado grueso hasta 80% del contenido total de agregados, (4)
cemento de bajo calor de hidratación, (5) puzolanas, el calor de hidratación de la
puzolana puede ser del 25% al 75% del cemento, (6) reducción de la temperatura inicial
del concreto para aproximadamente 10°C a través del enfriamiento de los ingrediente
del concreto, (7) enfriamiento del concreto, a través de la inserción de tubería de
enfriamiento, (8) cimbras de acero para la disipación rápida del calor, (9) curado con
agua y (10) colados pequeños 1.5m o menos durante el colado. El agrietamiento
ocurrirá cuando el diferencial de temperaturas entre el núcleo del elemento y la
superficie supere los 20°C.
El aislamiento (uso de poliestireno y humedad permanente) se debe mantener hasta
que el diferencial de temperaturas se haya reducido a 10°C.
1.1.9.2
Colados en temperaturas extremas
A. Manejo del concreto a temperaturas bajas.
A menor temperatura del concreto, menor velocidad en el proceso de endurecimiento y
adquisición de resistencia y mayor tiempo para el proceso de curado.
Se debe evitar que el concreto, expuesto a temperaturas muy fría, se congele o se
descongele mientras tiene una edad temprana. Esto se logra implementando el curado
de manera adecuada y evitando los cambios de temperatura.
Cuando se cuela un concreto fabricado con un aditivo incluso de aire a temperaturas
muy bajas se debe proteger de la congelación por lo menos durante 48 horas después
del colado. En estas condiciones climáticas, para obtener un comportamiento eficiente
del concreto debe mantenerse a más de 5°C durante 6 días posteriores al colado.
Si el concreto que se utiliza no tiene aditivos inclusores de aire, el tiempo de protección
del concreto con relación a la temperatura de congelación debe ser 12 días.
El mantenimiento de las temperaturas requeridas en el inicio del fraguado se logra
calentando el agua para mezclar y si es necesario los agregados también. El agua debe
calentarse por lo menos a 60°C de manera controlada y en cantidad suficiente a fin de
no tener variaciones si se hace mediante calentamientos parciales.
Para el concreto es un peligro la congelación así como las temperaturas altas o el
sobrecalentamiento, éste último acelera la acción química elevando el requerimiento de
agua para alcanzar el revenimiento de diseño, aumenta la contracción térmica, el
fraguado instantáneo y la pérdida de inclusores de aire, se es el caso.
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
104
Programación y Construcción de Estructuras
Para evitar el sobrecalentamiento, se debe introducir en la mezcladora o revolvedora
inicialmente y de manera conjunta el agua y los agregados, a fin de que el agregado
más frío reduzca la temperatura del agua a menos de 26°C.
Si se opta por calentar los agregados, se hará con vapor o agua caliente entubada de
manera que circule entre el agregado almacenado.
Es recomendable que antes de vaciar el concreto en la cimbra se retire el hielo, la nieve
o la escarcha de la superficie de contacto mediante el uso de vapor.
Evitar depositar el concreto sobre la tierra, suelo o plantilla congelada para evitar
cambios de temperatura.
El método más común para proteger el concreto una vez colado, es envolver los
elementos con lonas o plásticos y calentar el interior. Esta envoltura o cubierta debe ser
fuerte y resistente a los vientos. El calor interior se puede lograr suministrando vapor;
aire caliente de manera directa o entubada desde estufas o calentadores eléctricos. Esta
práctica exige la implantación de medidas de seguridad contra incendios. Cuando se
utilice calor seco, es aún más importante un proceso de curado constante y eficiente del
concreto.
Al concluir el tiempo mínimo de cuidado y protección del concreto se retirarán los medios
de calentamiento gradualmente para evitar agrietamientos por la contracción térmica.
B. Manejo del concreto a temperaturas altas.
A mayor temperatura del concreto, mayor velocidad en el proceso de endurecimiento,
mayor evaporación del agua de la mezcla y por consiguiente menor resistencia.
La temperatura ambiente ideal durante el colado debe fluctuar entre los 17°C y 20°C. un
colado realizado a más de 32°C requiere de mayores cuidados durante el proceso.
Para mantener los rangos de temperatura óptimos en el concreto durante el colado y los
cuidados posteriores se deben considerar las siguientes recomendaciones:
o Utilizar agua fría para la mezcla. En algunos casos es aceptable utilizar de
manera combinada: agua fría sin congelar y agua en forma de hielo, con la
condición de no colar si el hielo no se ha descongelado aún.
o Si es necesario se deben enfriar los agregados mediante el suministro de agua
refrigerada por aspersión o inmersión.
o Evitar exponer directamente los insumos para la fabricación del concreto a los
rayos solares.
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
105
Programación y Construcción de Estructuras
o La revolvedora se debe cubrir, antes de iniciar el proceso, con sacos de cemento
vacíos u húmedos.
o Si la temperatura ambiental es muy elevada se recomienda programar el colado
en horario nocturno.
o Usar aditivos retardantes del fraguado que disminuyen el efecto acelerante de la
temperatura alta y la necesidad de agua adicional para la mezcla.
o Antes de colar es recomendable rociar agua refrigerada sobre la superficie de
contacto de la cimbra, el acero de refuerzo y la plantilla.
o El colado debe ser lo más rápido posible para evitar los efectos de una
disminución del revenimiento.
o Evitar un proceso de mezclado prolongado ya que es clima caluroso propicia un
endurecimiento inicial rápido.
o No usar aditivos acelerantes.
o Proteger contra la evaporación e iniciar el proceso de curado tan pronto como
sea posible.
1.1.9.3
Colados bajo agua, por el procedimiento tremie.
La exitosa colocación del concreto hidráulico bajo agua requiere cuidadosa planificación
y atención. El concreto debe fluir fácilmente hacia el lugar de su colocación final y
consolidarse por su propio peso sin causar vibraciones que puedan incorporar agua a
su masa, lavando el cemento, con la consecuente formación de bolsones de arena y
grava débilmente cementados.
Con el procedimiento Tremie el concreto es colado con un tubo vertical de acero cuyo
extremo superior tiene la forma de embudo. El extremo inferior del tubo se mantiene
sumergido en el concreto fresco sin contacto con el agua. La inspección directa visual
del concreto depositado es generalmente imposible durante la operación de colado, de
modo que el progreso de esta operación debe ser controlado cuidadosamente
observando el volumen de concreto colocado y la altura en el tubo.
DOSIFICACIÓN DEL CONCRETO.
El concreto colocado por el procedimiento Tremie debe fluir fácilmente y debe ser
suficientemente cohesivo para no segregar. Se usan mezclas relativamente ricas (350
kg de cemento por metro cúbico). El agregado de puzolana mejora las características
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
106
Programación y Construcción de Estructuras
de fluencia y se usan generalmente en cantidades de hasta un 15% del peso del
cemento. La máxima relación agua-cemento más puzolana es de 0.45.
El tamaño máximo del agregado recomendado para estructuras armadas es de 19 mm,
mientras que para estructuras sin refuerzo es de 38 mm. Se prefieren agregados
redondeados (gravas de rio). Es generalmente deseable un contenido de agregados
finos comprendido entre 45% y 55% del volumen total y un contenido de aire de hasta
un 5%. Se usa comúnmente un revenimiento entre 15 y 22.5 cm. Se usa el mayor con
refuerzo abundante o cuando el desplazamiento horizontal es considerable. Los aditivos
reductores de agua o similares son beneficiosos para proveer un concreto cohesivo de
mayor revenimiento. El uso de superfluidificantes no es recomendable para concretos
masivos mientras el revenimiento como sea posible para que el concreto continúe
fluyendo por el tubo.
EQUIPAMIENTO TREMIE
El diámetro del tubo Tremie oscila entre 20 y 30 cm. Diámetros más pequeños pueden
causar bloqueo del tubo. Para una colocación profunda del concreto suelen usarse
tubos con juntas especiales para permitir la remoción de los tramos superiores a
medida que el colada progresa.
Los cierres terminales o tapones, suelen emplearse con la técnica del tubo seco, al
iniciar la colocación del concreto. A medida que el tubo desciende, la presión del agua
cierra el extremo del tubo y el mismo se mantiene seco.
Cuando la profundidad es grande, la flotabilidad puede ser un problema mientras el
extremo del tubo está taponado, durante su ubicación en el agua. El uso de tubos con
paredes de mayor espesor o tubos de mayor peso puede solucionar el problema de la
flotabilidad. Alternativamente puede usarse un tubo abierto en su extremo con un tapón
corredizo que evite la penetración del agua en el primer concreto que se coloque. El
tapón debe ser suficientemente ajustado para impedir la penetración del agua, pero de
fácil desplazamiento por el peso del concreto. Una pelota o globo de goma inflado ha
sido usado como cierre en el extremo del tubo, pero en varios casos ha fallado a
profundidades de 7.80 m o mayores. Debe asegurarse el buen funcionamiento de este
cierre para evitar la penetración del agua y como resultado un concreto de pobre
calidad.
INICIACIÓN DEL COLADO.
La operación comienza taponando el extremo del tubo (Tremie) con concreto de bajo
revenimiento. Para minimizar la segregación por la caída del concreto en lugares
profundos, se coloca previamente en el tubo un mortero de cemento con una altura de
0.80 m a 0.90 m. De este modo, aún cuando el concreto se segregue durante la caída
libre, se mezclará con el mortero del extremo del tubo. Una vez que se ha llenado el
tubo se levanta no más de 15 cm desde el fondo para que comience a fluir el concreto.
El concreto fluye alrededor de la boca del tubo estableciendo un sello. El izado inicial
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
107
Programación y Construcción de Estructuras
del Tremie debe realizarse pausadamente para evitar alteraciones en la boca de
descarga. No debe proseguirse con el izado hasta que el Tremie esté sumergido por lo
menos de 0.90 m a 1.50 m en concreto. De ocurrir una pérdida de este sellado del
extremo del Tremie, el mismo tubo se retira hasta la superficie y se procede como el la
operación inicial.
COLOCACIÓN DEL CONCRETO.
La colocación del concreto con tubo Tremie debe ser tan continua como sea posible.
Largos intervalos en la colocación del concreto facilita su endurecimiento y dificultan la
fluencia y la continuación de la operación. Mientras que interrupciones de hasta 30
minutos permite continuar las operaciones sin mayores dificultades, para lapsos
mayores debe retirarse, resellar y reiniciar la operación con el Tremie.
Los tubos Tremie deben ser espaciados de modo que el concreto no tenga que fluir
demasiado lejos, de lo contrario puede ocurrir la segregación del concreto en la
superficie en talud en contacto con el agua. Este problema suele presentarse en
concretos pobres con una relación agua-cemento alta. Una separación de dos a tres
veces el espesor del concreto a ser distribuido, es lo aconsejable. La separación usual
está comprendida entre 4.50 y 10.50 m pero el concreto vaciado con el Tremie puede
fluir hasta una distancia de 21 m en capas de gran espesor.
El tubo Tremie debe permanecer fijo, sin movimientos horizontales, mientras fluye el
concreto. El movimiento horizontal del Tremie daña la superficie del concreto colocado,
crea lechadas adicionales y posiblemente una pérdida del sellado. La distribución
horizontal del concreto se realiza moviendo el tubo, restableciendo el sellado y
reanudando la colocación.
En grandes emplazamientos han sido utilizados dos métodos para distribuir el concreto
horizontalmente. En el método por capas el área total a cubrir es colada
simultáneamente empleando varios Tremies. El nivel del concreto se mantiene más o
menos nivelado a medida que sube.
CONTROL DE LA ELEVACIÓN DE DESCARGA.
En una operación de colado el extremo del tubo debe mantenerse de 0.90 a 1.50 m por
debajo de la superficie del concreto. Si la elevación del embudo del Tremie está
controlada por una grúa, un buen operador de grúa puede sentir la pérdida de presión
en sus cables y bajarlo inmediatamente cuando existe el peligro de que la boca del
Tremie pierda contacto con el concreto. Todos los movimientos verticales del Tremie
deben ser cuidadosamente controlados para evitar esa pérdida de contacto.
Una forma de detectar la pérdida de contacto de la boca de descarga del Tremie con el
concreto se obtiene cuando aumenta sensiblemente el volumen del nuevo concreto
descargado.
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
108
Programación y Construcción de Estructuras
Pueden hacerse marcas a intervalos convenientes en el tubo Tremie para indicar al
operador de la grúa cuándo y en qué medida debe levantarse. Observando la posición
de las marcas sobre el tubo y midiendo la distancia a la parte superior del concreto, el
operador puede juzgar cuándo la boca del tubo está a poca profundidad en el concreto
y es necesario levantarlo.
Si el tubo Tremie permanece bajo demasiado tiempo, el concreto fresco puede rodear
una masa de concreto fraguado. Esto puede ser causa de agrietamientos.
COMO PROCEDER EN CASO DE BLOQUEO.
El bloqueo de los tubos Tremie que puede presentarse durante las operaciones debe
ser solucionado cuidadosamente para evitar la pérdida del sellado de la boca del tubo.
El tubo debe ser cuidadosamente levantado de 15 a 60 cm y luego bajado en un intento
de destrabar el bloqueo. La profundidad del tubo debe ser cuidadosamente vigilada
durante los intentos de desbloqueo. Si el bloqueo no puede resolverse, el tubo debe ser
removido, resellado y rehabilitado.
El mejor camino para prevenir los bloqueos es asegurar una alimentación
ininterrumpida de un concreto de alto revenimiento, relativamente fluido y una
secuencia de colocación continua.
1.1.9.4
Concreto compactado con rodillo
En un producto especial para la elaboración de estructuras de concreto masivo, con
bajo contenido de agua para facilitar el proceso de compactación.
Usos y aplicaciones.
Este concreto se utiliza principalmente para:
Presas hidroeléctricas.
Diques de gravedad.
Pavimentos.
Losas Industriales donde se requiere soportar las cargas a la flexión.
Bacheos.
Ventajas
Concreto de larga vida útil.
Menores costos de construcción a largo plazo por bajos costos en el mantenimiento.
Calidad estandarizada.
Alta capacidad de carga.
Mayor facilidad de construcción.
Deformación mínima de la superficie.
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
109
Programación y Construcción de Estructuras
Proceso constructivo para pavimentos de concreto rodillado.
Producción y transporte de la mezcla
La producción de la mezcla para concreto se lleva a cabo en plantas dosificadoras (ver
figura …), las cuales deben ubicarse tan cerca como sea posible del lugar donde se
construye el pavimento, con el objeto de disminuir el tiempo de acarreo y con ello
mantener las características de trabajabilidad de la mezcla. La capacidad de producción
de algunas de estas plantas puede encontrarse entre 100 ton/hr y 250ton/hr; sin
embargo, en algunos casos, existen limitaciones en el rendimiento de las mismas,
debido al tiempo que debe emplearse para la limpieza continua de las aspas de
mezclado, para efectos de retirar el concreto adherido.
La mezcla puede transportarse al lugar de su colocación utilizando camiones de volteo
y/o camiones mezcladores. Los camiones de volteo deben equiparse con cubiertas,
para proteger la mezcla de los efectos adversos del medio ambiente, como pueden ser
lluvias, viento , frío o calor.
Colocación y compactación de la mezcla
Para la colocación y compactación de la mezcla, se emplea el mismo equipo que se
utiliza para mezclas asfálticas; sin embargo, la máquina pavimentadora utilizada para la
colocación de la mezcla, debe estar provista de dispositivos especiales que
proporcionen un alto grado de compactación a la misma (ver fotografía….).
Además de la densificación que proporciona la máquina pavimentadora a la mezcla
para CCR, se utilizan rodillos lisos tipo tándem de 10 ton de capacidad o mayores para
su densificación final, y compactadoras neumáticas, para lograr superficies con un
mejor acabado.
Para obtener el grado de compactación, preferiblemente deben utilizarse ensayos no
destructivos, como por ejemplo el método nuclear (ver fotografía…).
Adicional al control del grado de compactación, también se realizan extracciones de
núcleos de la capa compactada para determinar su densidad y la resistencia a la
compresión simple de dichos núcleos, así mismo, se realizan muestreos de la mezcla
en el lugar de construcción de la capa de concreto, para elaborar especímenes que
permitan verificar la densidad máxima de acuerdo al ensayo ASTM D 1557.
Curado y construcción de juntas.
Por el bajo contenido de agua de la mezcla de concreto rodillado, es necesario aplicar
el curado de la superficie inmediatamente finalizada su compactación, con el objeto de
alcanzar la resistencia requerida. Para ello, es conveniente curar el concreto utilizando
agua, la cual debe aplicarse en forma de rocío sobre la superficie, normalmente durante
un periodo de 7 días. La utilización de membranas de curado no es recomendable, en
vista que en muchas ocasiones no se logra cubrir la superficie rugosa del concreto;
adicionalmente esta puede ser dañada por las mismas actividades de construcción.
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
110
Programación y Construcción de Estructuras
Cuando las condiciones del proyecto establecen la construcción de una capa de
rodadura de mezcla asfáltica, sobre la capa de concreto rodillado, puede aplicarse un
riego de material asfáltico (emulsión o rebajado) como procedimiento de curado.
Las juntas transversales y longitudinales por contracción del concreto rodillado,
usualmente no se necesitan, sin embargo, cuando se dispone de ellas, éstas son
tratadas utilizando los procedimientos empleados para concreto convencional (aserrado
y sellado).
1.1.9.5
Concreto lanzado.
El ACI (American Concrete Institute) define el concreto lanzado como un mortero o
concreto transportado a través de una manguera y proyectado neumáticamente a alta
velocidad sobre una superficie. Dicha superficie puede ser concreto, piedra, terreno
natural, mampostería, acero, madera, poliestireno, etc. A diferencia del concreto
convencional, que se coloca y luego se compacta (vibrado) en una segunda operación,
el concreto lanzado se coloca y se compacta al mismo tiempo, debido a la fuerza con
que se proyecta desde la boquilla.
Si la mezcla que se va a lanzar cuenta sólo con agregados finos, se le llama mortero
lanzado, y si los agregados son gruesos se le denomina concreto lanzado. El concreto
lanzado con agregado fino en también conocido como gunita, y cuando incluye
agregado grueso es el concreto lanzado propiamente dcho.
USOS.
Los usos y aplicaciones más comunes del concreto lanzado son:
Estabilización de taludes y muros de contención
Cisternas y tanques de agua
Albercas y lagos artificiales
Rocas artificiales (rockscaping)
Canales y drenaje
Rehabilitación y refuerzo estructural
Recubrimiento cobre panel de poliestireno
Túneles y minas
Muelles, diques y represas
Paraboloides, domos geodésicos y cascarones
Concreto refractario para chimeneas, hornos y torres
Las ventajas que ofrece el concreto lanzado; evita la colocación de cimbras y tiras de
corte; permite el diseño de formas libres; presenta baja permeabilidad, alta resistencia,
adhesividad y durabilidad; disminuye las grietas por temperatura; puede dársele
cualquier acabado y colocación; su técnica permite el acceso a sitios difíciles (pueden
alcanzarse hasta 300m horizontales y 100m verticales) y, además, su empleo es ideal
para estructuras de pared delgada.
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
111
Programación y Construcción de Estructuras
El equipo necesario para la aplicación del concreto lanzado es el siguiente:
Compresor de aire de 300 a 900 CFM (ft3/min) a 100 psi (lb/in2), mangueras y
conexiones.
Lanzadora de concreto vía seca o bomba de concreto vía húmeda, mangueras y
conexiones
Revolvedora de un saco
Bomba de agua de alta presión y mangueras y conexiones para vía seca
Andamios y/o plataforma de elevación
Equipo de seguridad: casco, lentes, botas, mascarilla, guantes, arnés, protección
auditiva
Accesorios y herramientas: acero de refuerzo como varilla o malla electrosoldada,
anclajes, reglas para emparejar o cortar, alambre, llanas, planas, cucharas y otros.
Para poder asegurar la calidad de un trabajo de concreto lanzado, se deben considerar
los siguientes puntos:
Diseño adecuado de la mezcla: especificar resistencia o la compresión, proporción de
cemento, agregados, agua, aditivos, fibras, etcétera.
Preparación de la superficie cobre la que se va a lanzar: debe estar libre de polvo,
aceite, agua y materiales extraños sueltos
Mezclado de materiales de acuerdo con el diseño
Aplicación por parte de un boquillero con experiencia para reducir al mínimo el rebote y
las oquedades detrás del acero de refuerzo
Curado como cualquier concreto
Hay una clasificación del concreto lanzado en dos tipos, según su aplicación: vía seca
(cuando se le añade el agua en la boquilla) y vía húmeda (cuando el agua se le añade
antes de entrar por la manguera). El concreto conducido a través de tubería de acero y
que no se proyecta ni transporta a altas velocidades se conoce como concreto
bombeado.
Aunque ambos métodos tienen ventajas específicas los avances en la tecnología de los
materiales y el equipo hacen a ambos procesos casi intercambiables. En la mayoría de
las aplicaciones, el método preferido está determinado por cuatro factores: economía,
disponibilidad de material y equipo, acceso a la obra, así como por la experiencia y
preferencia del contratista.
Los niveles de rebote y polvo, así como la resistencia y durabilidad, pueden ser
similares, independientemente de qué método se utilice. Actualmente en Estados
Unidos, Canadá, Europa y Japón, donde la mano de obra en más costosa que en
México y el resto de América Latina, el concreto lanzado vía húmeda es de mayor uso
que el de vía seca.
PROYECCIONES.
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
112
Programación y Construcción de Estructuras
El concreto lanzado, a pesar de ser un método de colocación que lleva más de 50 años
de manejo comercial en países desarrollados, es relativamente nuevo en nuestro país.
Evolución del concrete lanzado.
1895: Desarrollo de la pistola original de cemento (Chicago, EUA)
1907: Invento del rociado de concreto y mortero a alta velocidad por el doctor Carl E.
Akeley.
1910: Patente en Estados Unidos. Registro del nombre gunita por la Cement Gun Co.
De Allentown, PA.
1920: Patente en Alemania
1930: Introducción del nombre genérico de shotcrete por la American Railway
Engineering Association.
1940: Uso inicial de agregado grueso en concreto lanzado.
1945: Adopción del término shotcrete por el ACI.
1950: Creación del Comité ACI 506 Desarrollo de la pistola tipo rotatoria en Michigan.
1955: Introducción del método de vía húmeda.
1970: Primer uso práctico de concreto lanzado con fibra de acero por el US Army Corps
of Engineers.
1975: Primer uso de concreto lanzado con microsílica en Noruega.
1980: Primer uso de microsílica en Norteamérica (Vancouver, BC) Introducción de
mezclas preembolsadas.
1985: Primer uso de aire incluido en concreto lanzado vía seca.
1998: Formación de la American Shotcrete Association
Método vía seca
Control instantáneo sobre el agua de
mezclado y consistencia de la mezcla
en la boquilla para cumplir con las
condiciones variables del lugar
Más apropiado para mezclas que
contengan
agregados
livianos,
materiales refractarios y concreto que
requiera resistencia temprana
Puede
transportarse
a
largas
distancias
Mejor control del inicio y fin de la
colocación con menor desperdicio y
mayor flexibilidad
Método vía húmeda
El agua de mezclado se controla en el
equipo de entrega y puede ser
medida con precisión
Mejor seguridad de que el agua de
mezclado
es
completamente
mezclada con el resto de los
ingredientes
Menos polvo y menos pérdida de
cemento
Por lo regular, menor rebote, y con
ello, menor desperdicio de material
Posibilidad de lograr una producción
mayor
De la gunita al shotcrete
El principio de la gunita fue descubierto en 1907 por Carl E. Akeley, escultor y
naturalista del Museo Americano de Historia Natural de Chicago.
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
113
Programación y Construcción de Estructuras
La necesidad de hacer modelos de animales prehistóricos aplicando mezclas de arcillas
sobre matrices de esqueletos para formar las figuras de dichos animales, llevó al Dr.
Akeley a inventar un método que permitió, por medio de aire comprimido, transportar
desde un depósito la mezcla seca de cemento y arena a través de una manguera que
remataba en una boquilla, en cuya salida se aplicaba la cantidad necesaria de agua, y
así colocar la mezcla en un armazón de alambre sin escurrirse, por su bajo
revenimiento, dándole finalmente el acabado deseado.
La historia del shotcrete es más reciente y se remonta al término de la segunda guerra
mundial. El advenimiento de nuevos agregados, fibras y mejores aditivos en las
décadas de los setenta y los ochenta dio el impulso final al desarrollo del concreto
lanzado. En la actualidad se estima que la gunita se utiliza en 45% de los casos y el
shotcrete es 55%, y que entre ambos alcanzan una producción –que está en constante
crecimiento- de alrededor de 8 millones de m3 por año en todo el mundo.
1.1.10 Procedimientos de fabricación de elementos
prefabricados de concreto.
1.1.10.1.1
Introducción
La fabricación de elementos prefabricados de concreto normalmente se lleva a cabo en
plantas fijas de producción, las cuales cuentan con el equipo y personal especializado
para elaborar, bajo estrictas normas de calidad, diferentes productos solicitados.
También se pueden prefabricar elementos a pie de obra, que por su peso, tamaño o
condiciones propias de la obra, requieren que sean fabricados en sitio (Figura
1.1.10.1.1).
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
114
Programación y Construcción de Estructuras
Figura 1.1.10.1.1. Fabricación en obra de una viga cajón, con aletas pretensadas
de grandes dimensiones
El presente documento, se enfocará al proceso constructivo de elementos estructurales
presforzados, ya que ellos requieren una mayor cantidad y calidad de elementos y
condicionantes para su correcta elaboración.
1.1.10.1.2
Materiales
Para iniciar cualquier proceso de producción, se requiere de materia prima para
elaborar el producto. En el caso de elaborar elementos estructurales, como es el caso
de elementos estructurales presforzados2, los elementos básicos que intervienen son:
acero de refuerzo, tendones (torones) de acero, concreto prefabricado de alta
resistencia. Algunas consideraciones en cuanto al manejo de los materiales en una
planta de prefabricación, se pueden resumir en los siguientes puntos:
a) Los agregados deben de manejarse y almacenarse de tal forma que aseguren la
uniformidad en su granulometría y humedad. Si los agregados se almacenan en
montones, éstos deberán tener poca pendiente. Evitar montones de forma cónica
o descargar los agregados de manera que éstos rueden por los lados de
pendientes muy grandes, pues ello provoca segregación
2
Los elementos estructurales presforzados son, hoy en día, elementos de uso muy común para mejorar la calidad,
los tiempos de ejecución y disminuir el costo en las obras de ingeniería. El presfuerzo en este tipo de elementos
consiste en integrar un esfuerzo adicional al elemento el cual aumenta sus propiedades mecánicas. Dicho
presfuerzo se puede dividir en dos grandes grupos, de acuerdo al instante y método de aplicar la fuerza al
elemento: el pretensado y el postensado.
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
115
Programación y Construcción de Estructuras
b) Para evitar que se mezclen los diferentes tipos de agregados, es recomendable
separarlos por paredes o a una distancia razonablemente amplia entre ellos.
c) El agregado fino deberá manejarse húmedo, para minimizar que los finos se
separen por acción del viento.
d) Cuando se usa cemento a granel, deberá almacenarse en silos sellados contra el
agua, humendad y contaminantes externos. Los silos deberán de vaicarse
completamente por lo menos una vez al mes, para evitar que el cemento se
compacte. Cada tipo, marca y color de cemento deberán almacenarse
separadamente (Figura 1.1.10.1.2.1).
Figura 1.1.10.1.2.1. Aspecto de almacenaje y transporte de cemento a granel en
una planta de producción
1.1.10.1.3
Equipos e instalaciones
A manera de lista, es posible enunciar el equipo y maquinaria necesarios para la
elaboración de elementos prefabricados presforzados:
- Zonas de retoque, resane y de almacenaje
- Extrusoras
- Silos de almacenamiento
- Mesas de colado, muertos y anclajes
- Moldes
- Dosificadora y mezcladora de concreto (en caso de fabricar el concreto en
planta)
- Equipo para depositar el concreto en el molde (vachas, camión revolvedor)
- Vibradores de concreto
- Gatos hidráulicos y bomba para el tensado de los cables
- Máquinas soldadoras para la elaboración de accesorios
- Talleres y equipos para el habilitado de varillas, placas y accesorios metálicos
(Figura 1.1.10.1.3.1)
- Equipos para cortar cables (cortadora o equipo de oxicorte)
- Grúas sobre camión o grúas pórtico para desmolde y transporte interno de
elementos
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
116
Programación y Construcción de Estructuras
-
Equipo de transporte (Trailes con plataformas)
Calderas y mangueras para suministrar vapor en el proceso de curado acelerado
de los elementos y lonas para cubrirlos
Equipo para llevar a cabo el control de calidad del concreto y del producto
terminado
Figura 1.1.10.1.3.1. Vista de instalaciones para almacenaje y preparación de acero
en planta
1.1.10.1.4
Moldes
Una planta de prefabricación debe contar con las instalaciones propias para la
elaboración de elementos de concreto de altas especificaciones. Para ello se requieren
moldes que permitan al personal encargado cumplir con tales expectativas y con un
enfoque de eficiencia y eficacia. La apariencia en la superficie de cualquier elemento
precolado está directamente relacionada con el material y la calidad de los moldes.
Éstos se pueden hacer de materiales como madera, concreto, acero, plástico, fibra de
vidrio con resinas de poliéster, yeso o una combinación de estos materiales. Para la
fabricación de elementos estructurales, los moldes son generalmente de acero,
concreto o madera, siendo los otros materiales más usuales en la prefabricación de
elementos arquitectónicos de fachadas.
Los moldes deberán de construirse suficientemente rígidos para poder soportar su
propio peso y la presión del concreto fresco, sin deformarse más allá de las tolerancia
convencionales. Los moldes de madera deberán ser sellados con materiales que
prevengan la absorción de agua (y “le roben” agua a la mezcla). Los de concreto
(Figura 1.1.10.1.4.1) deben tratarse con una membrana de poliuretano, que tape los
poros de la superficie y evitar la adherencia con el concreto fresco y permitir el
desmolde de la pieza sin daños.
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
117
Programación y Construcción de Estructuras
Figura 1.1.10.1.4.1. Molde de concreto para trabe cajón
Los de plástico no se deberán de usar cuando se anticipen temperaturas superiores a
los 60 grados centígrados. Algunos plásticos son susceptibles a los agentes
desmoldantes, por lo que se deberá analizar su factibilidad de uso.
Cuando se usen moldes de acero, se deberá asegurarse que no exista corrosión,
bordes de soldadura o desajustes en las juntas.
En el sistema de prefabricación pretensada, algunos moldes están fabricados de tal
forma que los cables o torones de presfuerzo se anclen en los extremos del mismo
molde. A estos moldes se les denomina autosustentables y pueden ser de concreto o
de acero. Los moldes autosustentables de concreto se usan en plantas fijas de
prefabricación y la fuerza presforzante se transmite entre los dos anclajes extremos a
través de trabes o paredes longitudinales de concreto, propias del molde. Los moldes
autosustentables de acero, contienen canales, vigas o tubos adosados a los lados del
molde, que transmiten la fuerza del presfuerzo en toda la longitud.
Figura 1.1.10.1.4.2. Molde metálico autosustentable de sección I
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
118
Programación y Construcción de Estructuras
Figura 1.1.10.1.4.3. Molde autosustentable de acero (Trabe doble T)
Por su relativa ligereza y capacidad de poder seccionarse, este tipo de moldes se
pueden usar para prefabricar elementos a pie de obra. Deberán ser lo suficientemente
rígidos para soportar la fuerza sin pandearse o deformarse, fuera de las tolerancias
aceptables.
1.1.10.1.5
Mesa de colado
Las mesas de colado en una planta de prefabricados son líneas de producción de gran
longitud, la cual varía de entre 60 y 150 mts, dependiendo del tipo del elemento. El
presforzado simultáneo de varios elementos a la vez en una misma mesa de colado,
tiene como resultado una gran economía de mano de obra, además de eliminar el
costoso herraje del anclaje de los extremos, propios del postensado. El sistema de
prefabricación pretensada, los cables o torones de presfuerzo se anclan, previamente al
colado de la pieza. Estos soportes sobre los que se anclan los cables, se les denomina
“muertos” y están localizados en los extremos de la mesa de colado. Los “muertos” son
bloques de concreto enterrados en el suelo, de dimensiones y peso tales que resisten
(por la acción de su peso) el momento de volteo que produce la fuerza de tensado. Por
el costo de los muertos y su condición de instalación fija, se utilizan generalmente en
líneas de producción de gran longitud. Entre los muertos se pueden colocar moldes
totalmente fijos de acero, o moldes intercambiables de acero, madera o mixtos, de
acuerdo con la sección que se requiera fabricar.
Figura 1.1.10.1.5.1. Molde y mesa de colado de concreto presforzado para trabes
doble T
Los moldes autotensables de acero, no requieren de muertos para soportar la fuerza del
presfuerzo. Solamente se deben fijar a una mesa de concreto que permita el
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
119
Programación y Construcción de Estructuras
movimiento longitudinal debido a la contracción y dilatación del molde, en el caso de ser
metálicos (Figura 1.1.10.1.5.2)
Figura 1.1.10.1.5.2. Molde autotensable de acero
En el sistema de postensado, las mesas de colado no son tan largas, pues el colado
generalmente se hace pieza por pieza. No se requiere de muertos que soporten la
fuerza de presfuerzo. Solamente se requiere que la mesa sea una superficie plana,
generalmente una plancha de concreto con suficiente rigidez para soportar las cargas
debidas al molde, al colado y a las operaciones de desmolde.
1.1.10.1.6
Procedimiento de fabricación
♦ Colocación del fondo de la cimbra
♦ Desmoldante
♦ Colocación y tensado de torones
♦ Colocación de acero de refuerzo
♦ Colocación de costados con desmoldante
♦ Colado
♦ Vibrado (inmersión, molde vibrador, extrusoras)
♦ Cubierta con lonas y curado con vapor (de 6 a 10 horas)
♦ Revisión del f’c y cortado de torones
♦ Descimbrado de costados
♦ Extracción y resane
♦ Almacenaje
1.1.10.1.7
Curado
Una de las principales ventajas de la prefabricación es la rapidez con la que se ejecutan
las obras. Esto se debe en gran medida a la velocidad con la que se hacen los ciclos de
colado de los elementos prefabricados. Para ello, se requiere que el método de curado
del concreto acelere convenientemente las reacciones químicas que produce un
concreto resistente y durable. El método de curado más utilizado en elementos
prefabricados y especialmente en los pretensados, es el curado a vapor. Con la
aplicación de este método es posible la producción de elementos presforzados de forma
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
120
Programación y Construcción de Estructuras
económica y rápida, al permitir el uso diario de moldes. El ciclo de curado con vapor es
el siguiente:
- Después del colado, se debe esperar de 3 a 4 horas hasta que el concreto
alcance su fraguado inicial, protegiéndolo con una lona para evitar la
deshidratación de la superficie.
Figura 1.1.10.1.7.1. Vista de elementos curados a vapor
-
Se eleva la temperatura hasta 35 grados centígrados, durante una hora. En las
siguientes dos horas, se elevará gradualmente hasta llegar a 70 u 80 grados
centígrados.
- El proceso de vaporización durará de 6 a 8 horas, manteniendo la temperatura
entre 70 y 80 grados centígrados
- Seguirá un período de enfriamiento gradual cubriendo al elemento para lograr
que el enfriamiento sea más lento y uniforme.
La duración total del proceso es de aproximadamente 18 horas, lo que permite el uso
de moldes de forma continua.
1.1.10.1.8
Desmolde de elementos
Como es posible deducir, en el sistema de pretensado se requiere que el concreto haya
alcanzado la resistencia a la compresión f’ci necesaria para resistir los esfuerzos
debidos a la transferencia del presfuerzo al cortar los cables y liberar a las piezas para
su extracción. Generalmente el valor de f’ci se considera del 70 u 80% del f’c de
diseño. Es importante que el corte individual de los cables se haga simultáneamente en
ambos extremos de la mesa y alternando cables con respecto al eje centroidal del
elemento, para transferir el presfuerzo uniformemente y evitar esfuerzos que produzcan
grietas, alabeos o pandeo lateral.
El desmolde de los elementos precolados se realiza mediante el uso de grúas, marcos
de carga, grúas pórtico o viajeras. Los elementos cuentan con accesorios de sujeción o
izaje (orejas) diseñados para soportar el peso propio del elemento más la succión
generada al momento de la extracción de la misma. Su localización está dada de
acuerdo al diseño particular de la pieza, que deberá especificarse en los planos de taller
correspondiente
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
121
Programación y Construcción de Estructuras
Figura 1.1.10.1.8.1. Desmolde de trabe cajón
Cabe indicar que, todo elemento prefabricado deberá ser diseñado para los esfuerzos a
los que será sometido durante cada fase de su existencia, que en muchas ocasiones
son diferentes a los que tendrá cuando esté en su posición final. Las fases que se
deben de considerar en el diseño son las siguientes:
a) Desmolde
b) Manejo en patio y almacenaje
c) Transporte al sitio de la obra
d) Montaje
e) Condición final
1.1.10.1.9
Almacenaje y estibas
Todo elemento deberá almacenarse soportado únicamente en dos apoyos, localizados
en o cerca de los puntos usados para izaje y manejo de la pieza. En caso de utilizar
otros puntos de apoyo para el almacenaje de las piezas, deberá revisarse su
comportamiento para dicha condición (Figura 1.1.10.1.9.1).
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
122
Programación y Construcción de Estructuras
Figura 1.1.10.1.9.1. Apoyos en almacenaje de trabes doble T
Si por cuestiones de diseño, se requieren más de dos apoyos, se deberá asegurar que
el elemento no quede sin algún soporte debido a asentamientos diferenciales en los
apoyos (Figura 1.1.10.1.9.2). Esto es particularmente importante en elementos
presforzados, donde el efecto del presfuerzo suele ser muy relevante.
Figura 1.1.10.1.9.2. Esquema de las condiciones de almacenaje en elementos
presforzados
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
123
Programación y Construcción de Estructuras
Los elementos prefabricados almacenados en estibas deberán de separarse entre ellos
por medio de barrotes o durmientes capaces de soportar el peso de los elementos. Los
apoyos deberán alinearse verticalmente dejando libres y de fácil acceso a los
accesorios de izaje. No se deben estibar elementos de distintos tamaños y longitudes
sin antes revisar que el elemento inferior soporte la carga en el punto en el que se
aplique.
Finalmente, cabe aclarar que existen tolerancias en dimensiones de los elementos que
se fabrican, las cuales abarcan todas las dimensiones geométricas, posición de placas,
huecos, ductos, contraflechas, etc., y que se dan en milímetros. Cualquier modificación
a la geometría del elemento, ya sea por huecos, tapones o variaciones en las cargas,
puede modificar la contraflecha y exceder los límites establecidos. En estos casos se
deberá recurrir al juicio del ingeniero o responsable de la obra.
1.1.10.2
Transporte
1.1.10.2.1
Aspectos generales
Al seleccionar el proceso constructivo a utilizar en el proyecto, es necesaria la correcta
evaluación del transporte. En gran medida, del resultado de esta evaluación se decide
si los elementos serán fabricados en planta fija, en planta móvil o a pie de obra.
La incidencia del costo del transporte en el costo total de la obra, es directamente
proporcional a la distancia por recorrer y a la complejidad del flete. En condiciones
normales, es aceptable que una obra que esté a menos de 350 km tenga un costo por
transporte del 10 al 20 % del costo total de los prefabricados.
Existen dos tipos de fletes: los que por sus características de peso y dimensiones se
ejecutan con equipos de transporte ordinario y, los que exceden del peso y dimensiones
permitidos en las normas y reglamentos locales o federales. Los primeros se realizan
con camiones o tractocamiones y plataformas, y los segundos con equipos de
transporte especializado. Por los riesgos que implica el exceso de peso y dimensiones,
estas maniobras las deben realizar empresas que cuentan con registro especial de la
Secretaría de Comunicaciones y Transportes
1.1.10.2.2
Equipos de transporte especializado
Para realizar fletes se utilizan combinaciones vehiculares de tractocamiones acoplados
a semirremolques. A continuación se presenta una clasificación de los tipos más
comunes usados en México:
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
124
Programación y Construcción de Estructuras
a) Tractocamión (T). Vehículo automotor destinado a soportar y arrastrar
semirremolques y remolques. Normalmente se utilizan vehículos con motores
diesel de 300 a 450 HP.
b) Semirremolque (S). Vehículo o plataforma sin eje delantero unido a un
tractocamión de manera que sea jalado y parte de su peso sea soportado por
este (Figura 1.1.10.2.2.1.). Es posible también utilizarlos separados del
tractocamión, pero unidos a trabes de grandes dimensiones (Figura 1.1.10.2.2.2.)
Figura 1.1.10.2.2.1. Tractocamión con semirremolque acoplado
Figura 1.1.10.2.2.2. Tractocamión con semirremolque unido a trabe
c) Remolque (R). Vehículo o plataforma con eje delantero y trasero, no dotado de
medios de propulsión y destinado a ser jalado por un vehículo automotor o
acoplado a un semirremolque.
d) Módulo (M). Plataformas acoplables longitudinal y lateralmente, con ejes
direccionales y suspensión hidráulica o neumática.
Figura 1.1.10.2.2.3. Módulo direccional de 5 ejes (M5) para 65 toneladas
e) Patín delantero (PD) y Patín trasero (PT). Bastidores de uno o más ejes con
llantas para transferir carga (Figura 1.1.10.2.2.4.), también conocidos como
“dollys”. En ocasiones, éstos tienen dirección propia para facilitar las maniobras.
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
125
Programación y Construcción de Estructuras
Figura 1.1.10.2.2.4. Vista de un patín trasero (PT)
f) Grúa industrial (GI). Máquina de diseño especial autopropulsable o montada
sobre un vehículo para efectuar maniobras de carga, descarga, montaje y
desmontaje
g) Unidad Piloto (UP). Vehículo de motor dotado de una torreta y señales de
advertencia para conducir o abanderar el tránsito de las grúas industriales o las
combinaciones vehiculares por los caminos y puentes (Figura 1.1.10.2.2.5)
Figura 1.1.10.2.2.5. Unidad piloto
1.1.10.2.3
Normas y reglamentos
Dependiendo de la ruta a tomar, el transportista deberá respetar las normas y
reglamentos que se encuentren en vigor en las entidades por las que transitará, de tal
forma que si los viajes no son locales deberá respetar la norma NOM-040-SCT-2-1995,
que corresponde al transporte de objetivos indivisibles de gran peso o volumen, peso y
dimensiones de las combinaciones vehiculares de las grúas industriales y su tránsito
por caminos y puentes de jurisdicción federal. Además deberá respetar la Ley de
Caminos, Puentes y Autotransporte Federal y servicios auxiliares, el reglamento sobre
el peso, dimensiones y capacidad de los vehículos de autotransporte que transitan en
los caminos y puentes de jurisdicción federal.
De acuerdo con la anterior norma citada, la dimensión máxima de una combinación
vehicular para transitar en condiciones ordinarias es 20.8 m por lo que al restarle la
dimensión del tractocamión, resulta una pieza de 15.8 m. El peso útil máximo permitido
es 26.4 toneladas, de tal forma que toda la pieza que exceda estas cantidades, tendrá
que ser transportada por una compañía que cuente con el servicio especializado de
carga. Para ello, la norma dicta ciertas restricciones, entre las más importantes están:
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
126
Programación y Construcción de Estructuras
i. Los transportes se sujetarán a los siguientes horarios: de lunes a viernes, con luz
diurna, y en la noche de 0:00 a 06:00 hrs.; los sábados de 06:00 a 14:00 hrs.;
durante vacaciones normalmente se restringen los permisos.
ii. Las combinaciones vehiculares especiales no podrán transitar en convoy.
iii. Las rutas deben estar previstas y señaladas en el permiso y sólo podrán
modificarse en caso de emergencia.
iv. Dependiendo de las dimensiones, deben llevar una o dos unidades piloto, las
cuales deben conducir, abanderar y apoyar la logística de la transportación.
Éstas deben cumplir con una serie de especificaciones técnicas y de
operación referentes a color, iluminación, señalización, avisos y
características físicas, entre otras.
v. En condiciones climatológicas adversas, la combinación debe detenerse en un
sitio seguro hasta que éstas sean favorables para continuar.
vi. Todas las unidades deberán transitar con las torretas y los faros principales,
encendidos.
vii. Dependiendo de la combinación vehicular y del tipo de carreteras, se especifican
velocidades máximas y cargas máximas por llanta y por eje; dependiendo de
las cargas, se especifican otros aspectos como la distancia entre ejes
internos y la altura del centro de gravedad de la carga.
1.1.10.3
Montaje
1.1.10.3.1
Introducción
En las obras prefabricadas, el montaje representa entre el 10 y el 30% del costo total de
la obra. En términos generales, mientras mayor sea el volumen de la obra, menor será
el costo relativo del montaje. Sin embargo, hay que considerar que los equipos de
montaje, por ser especializados y generalmente de gran capacidad de carga, tienen
costos horarios elevados, por lo que resulta indispensable una buen planeación de
todas las actividades.
Para la elección adecuada del equipo, hay que considera, entre otras cosas, que
la capacidad nominal con la que se le denomina comercialmente a la grúa, es la carga
máxima que soporta, pero con el mínimo radio y la menor altura. Es obvio que la
capacidad nominal de una grúa siempre tendrá que ser mayor que la carga más grande
a mover. Esta capacidad disminuirá proporcionalmente a la distancia a levantar el
elemento, a partir del centro de giro de la grúa, y la altura a levantarlo. Los rangos de
capacidad se basan en condiciones ideales:
-
Nivel de piso firme
Viento en calma
No llevar la carga lateralmente ni balanceándose
Buena visibilidad
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
127
Programación y Construcción de Estructuras
-
La maquinaria debe estar en buenas condiciones, que no tenga miembros
estructurales ni dañados ni fatigados
En términos simples, es posible calcular la capacidad requerida (C), de una grúa con la
siguiente función:
C = 0.37 W d
Donde “C” es la capacidad requerida, “W” el peso del elemento, y “d” es la distancia
desde el punto de rotación de la pluma hasta el centro del claro de la pieza a montar.
También es importante considerar que las grúas de mediana y gran capacidad
(mayores de 45 toneladas) tienen en sí mismas exceso de peso y dimensiones, por lo
que su traslado y acceso a las obras en ocasiones resulta imposible o incosteable.
1.1.10.3.2
Tipos y dimensiones
Los equipos de montaje para elementos prefabricados se pueden dividir en dos grupos:
lo de pequeña capacidad y los de mediana o gran capacidad.
En general, los elementos para losas cortas como las losas alveolares, prelosas y
viguetas, entre otros, y los elementos para fachadas y muros, se consideran de peso
pequeño; aunque se pueden montar con grúas hidráulicas, en ocasiones se utilizan
grúas torre, que si bien son muy versátiles, por su gran alcance no tienen la capacidad
suficiente para levantar elementos medianos lejos de su centro de rotación. En obras de
menor envergadura, se utilizan malacates, gatos y pórticos.
Las grúas hidráulicas se dividen en telescópicas y estructurales (o de celosía). Las
primeras poseen mayor precisión, al poseer una función más al extender su pluma y,
por lo mismo, pueden introducirla en lugares inaccesibles para una pluma rígida.
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
128
Programación y Construcción de Estructuras
Figura 1.1.10.3.2.1. Grúa telescópica
Figura 1.1.10.3.2.2. Grúa
estructural (de celosía)
Estas grúas se dividen a su vez, en montada sobre camión y autopropulsadas (o todo
terreno). En general, las grúas telescópicas de menos de 140 toneladas, pueden
transitar completas y estar listas para trabajar llegando a la obra –sobre todo las
montadas sobre camión-.
Las autopropulsadas tienen mayor movilidad por su menor tamaño y porque poseen
dirección en ambos ejes, además de que pueden transitar con cierta carga sobre los
neumáticos, sin embargo, para tránsitos largos requieren de un tractocamión con cama
baja para su traslado, lo que incrementa el costo. El mantenimiento en el sistema
hidráulico de estas grúas debe ser más riguroso, porque la pérdida de presión
complicaría las maniobras.
Por su parte, las grúas estructurales o de celosía superan a las anteriores en
capacidad, ya que su pluma es mucho más ligera y trabaja en compresión y no a
flexión, sin embargo, en tránsitos largos, deberán contar con tractocamiones para
transitar los accesorios, de tal forma que al llegar y al salir de la obra, requieren de
tiempo y espacio para armar contrapesos y la longitud de pluma necesaria.
Normalmente están montadas sobre camión, el cual cuenta con el sistema hidráulico de
gatos para estabilizarse. También existen sobre orugas, que pueden hacer traslados
muy cortos pero con toda la carga, mientas que las montadas sobre camión no pueden
transitar con toda la carga.
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
129
Programación y Construcción de Estructuras
1.1.10.3.3
Accesorios y herramientas
Un montaje puede ser auxiliado por gran cantidad de accesorios o herramientas para
facilitar la maniobra, sobre todo, cuando el equipo está cerca de su capacidad límite,
cuando el acceso sea complicado por obstáculos o cuando por diseño los prefabricados
requieran ser izados de puntos especiales. A continuación se mencionan algunos de
ellos:
a) Perno de izaje: perno metálico que atraviesa un prefabricado donde se requiere
que la sujeción sea articulada. Se utiliza para montajes de elementos que
transportan horizontalmente y se colocan en posición vertical (Figura
1.1.10.3.3.1)
b) Balancín: Elemento generalmente metálico colocado en forma horizontal del que
se sujetan los estrobos y que permite tomar una pieza de varios puntos de forma
tal, que dicha pieza reduzca su longitud a flexión y la carga axial.
Figura 1.1.10.3.3.1. Montaje de columna para puente, utilizando balancín y perno
de izaje
c)
Tortugas: Accesorios para trasladar objetos pesados sobre superficies planas.
Tienen sistemas de rodamiento con gran capacidad de carga y poca fricción.
También se pueden utilizar placas metálicas con grasa. (Figura 1.1.10.3.3.2)
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
130
Programación y Construcción de Estructuras
Figura 1.1.10.3.3.2. Tortugas y perno de nivelación
d) Armadura de montaje: Trabe provisional generalmente formada por armaduras
metálicas sobre la cual se apoya la punta de una trabe de gran longitud, que
corre sobre tortugas para cruzar al extremo contrario de una hondonada (Figura
1.1.10.3.3.3.)
Figura 1.1.10.3.3.3. Armadura de montaje
e) Perno de nivelación: Accesorio que se coloca en la base de una columna desde
su fabricación, para ajustar el nivel de desplante de ésta, corrigiendo posibles
diferencias por el trazado en campo. (Figura 1.1.10.3.3.2)
f) Tirford: Malacate mecánico y manual para jalar la carga hasta el punto deseado
g) Grilletes: Anillo que sujeta cables de izaje o estrobos con la oreja del
prefabricado
Figura 1.1.10.3.3.4. Vista de los estrobos y grilletes
h) Gatos: Gatos hidráulicos o de arena en forma de botella, para levantar o
empujar, o descender elementos de gran peso.
i) Puntal o pie derecho: Elemento de apoyo provisional para mantener en posición
vertical un elemento pendiente de conectarse definitivamente.
j) Barriletes de izaje: Dispositivo con cuerda interior, anclado al prefabricado. Sirve
para alojar a un tornillo que sujeta una oreja de izaje con articulación doble o
sencilla
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
131
Programación y Construcción de Estructuras
1.1.10.3.4
Tolerancias y holguras
Se entiende por tolerancia, el margen de imprecisión aceptado en las dimensiones de
los elementos prefabricados, originado por procedimientos constructivos o por error,
mientras que, el término holgura significa el espacio libre entre las piezas que se debe
prever desde el proyecto ejecutivo para hacer posible el ensamble. De esta forma, a
mayores tolerancias permitidas, mayores deberán ser las holguras. Las tolerancias que
permite la construcción con elementos prefabricados, son menores a las tolerancias
permitidas en una obra convencional ya que los elementos a ensamblarse tienen una
longitud predeterminada y es costosa su modificación. Las tolerancias en la fabricación
de los elementos pueden variar, dependiendo de los siguientes aspectos:
a) Dimensiones del prefabricado: a mayores dimensiones del elemento, mayores
tolerancias y holguras, no sólo por posibles errores, sino por facilidad de
maniobra.
b) Dirección de la medición: la importancia de la precisión depende si se mide el
ancho, el peralte o la longitud.
c) Tipo de construcción: por razones arquitectónicas, estéticas o de instalaciones y
acabados, las edificaciones requieren de mayor precisión que los pasos o
puentes vehiculares
d) Tipo de prefabricado: los precolados de fachada requieren de tolerancias
menores, así como los elementos estructurales que tienen acabados aparentes
e) Dependencia u orden de secuencia: la posición de los elementos de los cuales
dependerá el apoyo de más elementos montados posteriormente, requiere de
mucha precisión, porque los errores se acumulan. Así, un error en la cimentación
afectará al resto de la estructura. Por lo anterior, es necesaria la consideración
de holguras desde el proyecto ejecutivo para posibles correcciones durante el
montaje y para facilitar el ensamble o la introducción de elementos prefabricados.
De igual forma, las posibles irregularidades que parecieran insignificantes en los
perfiles de los prefabricados, requieren de considerar holguras en el ancho de
elementos ya que de lo contrario, cuando estas se acumulan al final, tienen
errores tan grandes que imposibilitan la colocación de los últimos elementos.
1.1.10.3.5
Montaje de elementos verticales
Columnas. Lo primero es obtener los niveles de la obra y adecuar el perno de nivelación
al nivel de desplante, según el proyecto. Se prepara la columna retirando accesorios
que en lo sucesivo no se utilizarán, como son los ganchos de izaje para maniobras y
atiesadores. Para el montaje de las columnas, se acostumbra primero descargar del
camión al piso para luego, tomar la pieza de los puntos preestablecidos. Cuando las
piezas son pequeñas, se toman del extremo (Figura U) y la grúa gira a medida que
levanta la columna hasta llegar al centro de gravedad de la pieza en posición vertical.
Cuando la pieza es de mayores dimensiones, se toman los dos extremos con malacates
independientes o con dos grúas, si la capacidad de una no es suficiente. Mientras una
levanta el extremo superior, la otra toma el extremo inferiror, hasta que la primera toma
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
132
Programación y Construcción de Estructuras
el total de la carga, se suelta la segunda grúa y la primera coloca la columna en su
posición. Todos los elementos deben colocarse perfectamente a plomo en todas sus
caras y a toda su altura. Antes de conectarse definitivamente, se debe confirmar su
verticalidad con métodos topográficos o con plomada.
Generalmente el análisis estructural supone que las columnas están empotradas al
sistema de cimentación, por lo que es necesario transmitir a éste las cargas verticales y
el momento de empotramiento. Hay tres formas de lograrlo:
a) Candelero: Es un hueco cuyas dimensiones en la base son poco mayores a las
de la columna a empotrar. Su refuerzo debe estar ligado a la cimentación. Una
vez colocada y puesta a plomo la columna, se acuña perfectamente en todas sus
caras y se cuela el espacio entre el candelero y la columna con mortero
estabilizador de volumen, asegurándose que penetre perfectamente en la parte
inferior mediante un mortero de alto revenimiento. Se debe esperar a que el
relleno obtenga resistencia para retirar las cuñas superiores y para cargar sobre
la columna las piezas subsecuentes. Normalmente es posible continuar con el
procedimiento de montaje después de 24 horas, utilizando una buena mezcla
(Figura 1.1.10.3.5.1.)
Figura 1.1.10.3.5.1. Montaje de columnas en candelero
b) Vainas: Son huecos o perforaciones en la cimentación, mayores al diámetro de
las varillas de armado principal, que sobresalen de la cara inferior de las
columnas. Estas varillas se introducen en las vainas que previamente se
saturaron con adhesivo epóxico de alta resistencia, el cual adhiere la varilla de la
comuna con la cimentación. La ventaja de este procedimiento es que se utiliza el
peralte total de la cimentación para transmitir las cargas verticales; la desventaja
es que se requiere de mucha mayor precisión en los colados en sitio y cualquier
corrección es costosa. Además, se requiere de apuntalamiento provisional,
mayor espacio y de herramienta más cara. Esta conexión no debe usarse en
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
133
Programación y Construcción de Estructuras
zonas sísmicas, ya que no es capaz de transmitir ni cortantes ni momentos, y
tiene una capacidad mínima para resistir volteos (Figura 1.1.10.3.5.2)
Figura 1.1.10.3.5.2. Montaje de columnas en vaina
c) Placa soldada: Se dejan las preparaciones de acero estructural en la cimentación
y en la columna con el anclaje suficiente para transmitir los esfuerzos deseados y
se suelda en campo placa con placa. En general, no es recomendable usar
soldadura para conectar elementos estructurales debido a que es costoso,
requiere de un riguroso control de calidad, es sensible a la corrosión y su falla es
frágil, ante cargas dinámicas como las originadas por los sismos.
Muros estructurales. El procedimiento es fundamentalmente igual al anterior, con la
salvedad que no es usual que los muros cuenten con perno de nivelación.
Muros de contención. Existen muros de contención de una pieza por toda la altura o en
escamas. Los primeros se montan de igual forma que los descritos en el punto anterior
con la diferencia que se deben dejar desplomado 0.3 por ciento de la altura en el
sentido opuesto al del empuje de la tierra que contiene. Los muros formados por
escamas, se deberán de colocar según las especificaciones del fabricante para lograr la
estabilidad de taludes.
Precolados de fachada. Por sus características, es necesario tener mucho mayor
cuidado en el manejo de estos elementos. Se recomienda utilizar barriletes de izaje
para no tener que recortar ganchos u orejas, y para dar al precolado libertad de
movimiento con las orejas articuladas y lograr así mayor facilidad de colocación. En
ocasiones, cuando es necesario abrazar a la pieza y para no maltratar los acabados, se
utilizan bandas pláxticas o estrobos suaves (Figura 1.1.10.3.5.3.)
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
134
Programación y Construcción de Estructuras
Figura 1.1.10.3.5.3. Montaje de elementos prefabricados de fachadas
1.1.10.3.6
Montaje de elementos horizontales
Trabes portantes y de rigidez. Preferentemente estos elementos deben ser tomados
directamente del tractocamión que los transporta y colocados en la estructura en una
sola maniobra, para lo cual, el operador debe estudiar el sitio óptimo para estabilizar su
grúa y realizar el menor número de movimientos posibles. Una vez colocada y centrada
la pieza, se revisa el plomo de sus costados y centros de trazo. Si es necesario se calza
del lado que se requiera y se acuña para garantizar su correcta colocación. Cuando se
requiere soldadura, se puntea sólo lo necesario antes de soltar los grilletes, para que la
pieza soporte su peso propio; mientras la brigada de montaje prosigue con otras piezas,
la de soldadura terminará los cordones, según proyecto (Figura 1.1.10.3.6.1)
Figura 1.1.10.3.6.1. Montaje de columnas y trabes
Losas, placas o tabletas. Son los elementos más sencillos de montar, ya que en general
se colocan simplemente apoyados. Sólo hay que centrar la pieza y revisar que el apoyo
sea adecuado (Figura 1.1.10.3.6.2.). En ocasiones, se requieren apoyos de neopreno
para repartir esfuerzos de aplastamiento.
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
135
Programación y Construcción de Estructuras
Figura 1.1.10.3.6.2. Montaje de sistema de losas
Trabes de grandes dimensiones para pasos o puentes. El montaje ideal es el que se
realiza con una grúa colocada al centro del claro, con áreas libres de maniobra (Figura
1.1.10.3.6.3.). En puentes formados por una pieza, la grúa y el tractocamión se colocan
a 90 grados del trazo longitudinal del paso, se iza la pieza y se gira hasta llegar a
posición final, sin tener que lanzar el centro de carga más de 6 o 7 metros. Para
puentes que cuentan con dos o más trabes, se requieren espacios paralelos al trazo
longitudinal del puente para lanzar la pieza o para girar 180 grados y soltarla poco a
poco, hasta dejarla en su posición.
Figura 1.1.10.3.6.3. Montaje de elemento de gran tamaño.
Nótese la posición de la grúa al centro del claro
Cuando un canal o el cauce de un río no permite construir una plataforma al centro del
claro, y cuando la capacidad de la grúa no alcanza a lanzar la pieza hasta el otro apoyo,
se requieren dos grúas para hacer el montaje, una de ellas lanzará la trabe y la otra la
recibirá. Existen dos formas de hacer esta maniobra: la primera cuando una grúa tiene
la capacidad de cargar la pieza totalmente y la lanza hasta el máximo radio de giro; en
este momento la segunda grúa toma el extremo que le queda más cercano, la primera
grúa suelta la pieza que debe contar con algún punto para apoyarse, la segunda grúa
toma sólo un extremo y la pieza es colocada en posición “por puntas” (Figura
1.1.10.3.6.4). La segunda forma es con auxilio de un tractocamión, el cual soporta un
extremo de la pieza, mientras el otro extremo lo lleva la primera grúa; ésta lanza la
punta al tiempo que el tractocamión avanza en reversa, introduciendo la trabe en el
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
136
Programación y Construcción de Estructuras
claro, hasta llegar al radio máximo, en donde la segunda grúa toma la punta, la primera
grúa la suelta, se gira y toma la punta que estaba apoyada sobre el tractocamión y se
termina la maniobra igual a la anterior. El primer método es adecuado para piezas muy
largas y el segundo para piezas muy pesadas. Para piezas de mayores dimensiones,
pueden emplearse combinaciones de dos o más grúas, para lo cual se requieren
dispositivos especiales para la repartición de cargas, amarre y soporte de las piezas
(Figura 1.1.10.3.6.5.).
Figura 1.1.10.3.6.4. Montaje por puntas
Figura 1.1.10.3.6.5. Montaje de elementos de gran tamaño en grandes claros
1.1.10.3.7
Seguridad de los trabajos
La seguridad en el montaje empieza con la correcta planeación del proyecto. El
responsable delegará las funciones del trabajo e instruirá al resto de la brigada acerca
de cualquier riesgo. Para ello, pueden ser de mucha ayuda las siguientes sugerencias
en base a elementos de riesgo y seguridad:
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
137
Programación y Construcción de Estructuras
a) Planos del montaje. Repasar los planos de montaje y los planes de seguridad.
Este repaso debe considerar la configuración global de la estructura, pensando
en asegurar el elemento para que quede estable durante la fase de la
construcción, sin liberar los estrobos hasta haber colocado en posición definitiva
a la pieza, asegurando su estabilidad y revisando la sucesión de la construcción,
para no obstaculizar fases futuras ni concurrentes de otras brigadas de trabajo.
b) Accesos. Revisar los accesos para grúa y tractocamión, verificando que se
puedan desplazar seguramente sin ser limitados por excavaciones, líneas de
corriente aéreas o subterráneas, tuberías, tanques o túneles. Determinar las
áreas de trabajo de la grúa y verificar que la capacidad del suelo es adecuada.
En caso de taludes, determinar la distancia a la que la grúa deba colocarse.
Algunos problemas se podrán solucionar reduciendo el tamaño de la grúa,
utilizando camas de madera y apuntalando para distribuir las cargas de los
estabilizadores. Verificar que el acceso o tránsito de las vías públicas se puedan
realizar con seguridad, en caso necesario, solicitar los permisos de obstrucción a
la dependencia correspondiente.
c) Secuencia de la obra. Programar la secuencia del montaje de forma lógica y
ordenada. Se debe evitar realizar el montaje al mismo tiempo y en el mismo sitio
que otras actividades en la obra. En edificaciones de varios niveles, se debe
mantener un número designado de pisos desalojados de todo personal, en el
área bajo los trabajos de giro y colocación de piezas. Se recomienda un mínimo
de dos pisos completos, y para elementos pesados, como columnas con
potencial alto de perforar una losa, se deben considerar pisos adicionales.
Verificar que el lapos de cada operación y el tamaño de la brigada sean tales,
que no resulten inseguros para las operaciones posteriores.
d) Dispositivos de montaje. Obtener el peso de los componentes de concreto a
levanta y verificar que los accesorios y dispositivos son de la capacidad
requerida considerando el ángulo de los estrobos. Revisar que el número de
hilos de levante responda a lo requerido de acuerdo con la capacidad
garantizada por el fabricante. Las herramientas de montaje se diseñan con
factores de seguridad mayores o iguales a cinco.
e) El aparejo de estrobos. Deberá estar dispuesto de forma tal, que el centro de
gravedad coincida con la proyección del cable de levante, por lo que hay que
revisar que el tamaño sea adecuado para generar un ángulo de 45 a 60 grados,
sobre todo, en montaje de tabletas o losas en que el estrobo podría resbalar.
Debe asegurarse que los grilletes son de la capacidad requerida por la fuerza de
la componente resultante. Comúnmente hay que levantar un elemento de más de
dos puntos de izaje, por lo que hay que asegurar que la disposición de los
aparejos distribuya la carga de la manera en que fue concebida. Al mismo tiempo
se debe considerar que en todo el proceso, el tirón de levante no exceda los
esfuerzos permisibles en ninguna parte de los accesorios de montaje.
f) Cuidados de la pluma. Se debe asegurar que la carga no golpee la pluma o los
equipos y que nunca se permita que ésta golpee o toque cualquier estructura
ajena (Figura 1.1.10.3.7.1). El contacto de la pluma con cualquier objeto
requerirá una evaluación previa para poner a la grúa nuevamente en servicio. El
daño en la grúa durante la operación deberá ser reparado de acuerdo con las
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
138
Programación y Construcción de Estructuras
especificaciones del fabricante, usando soldaduras certificadas. Se requiere de
reinspección y pruebas de carga después de que se concluya la reparación y se
pide una certificación antes de que la unidad pueda regresar al servicio.
Figura 1.1.10.3.7.1. Que la carga no golpee la grúa o equipo
g) Líneas de transmisión eléctrica. Si existen líneas de alta tensión en la zona
próxima al montaje (Figura 1.1.10.3.7.2), se debe revisar que en ningún caso se
acerque ningún elemento (segmento de pluma, estrobos, o la pieza
prefabricada).
Figura 1.1.10.3.7.2. Montaje de elemento en zona urbana
Si lo anterior es inevitable, se deberán liberar de energía eléctrica. Si se necesita
utilizar el espacio que ocupan los cables de energía eléctrica, se deberá tramitar
con oportunidad el retiro de las líneas ante la institución correspondiente. En
caso que sólo se requiera aproximarse a las líneas de corriente, también se
puede solicitar que la institución realice el trabajo de aislamiento provisional de
los cables, para trabajar con seguridad, de acuerdo con la tensión de las líneas y
sus especificaciones. Si una parte de la grúa hace contacto con una línea de alta
tensión, las personas que trabajan en la proximidad de la máquina están en
peligro de ser electrocutadas. El contacto con líneas de alto voltaje es la principal
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
139
Programación y Construcción de Estructuras
causa de muertes relacionadas con el uso de grúas. Se deben guardar las
distancias mínimas recomendadas (y que en diversa literatura puede
encontrarse, dependiendo del rango de voltaje expuesto) tanto para la grúa en
tránsito como cuando se encuentra en labores de montaje:
-
-
Tratar a todos los cables como si tuvieran electricidad, hasta que disponga de
información que indique lo contrario
Cuando se opere una grúa, hay que apoyarse en personal que señale (señalador
calificado) cuando las distancias entre la longitud de la pluma y las líneas de
poder sean difíciles de precisar por el operador.
No almacene, cargue o descargue cualquier material que tenga que ser
manejado por la grúa en sitios más cercanos que las distancias mínimas a las
líneas de poder.
No ubique caminos de acceso ni rampas cerca de líneas de electricidad
Trabajar cerca de transmisoras de radio, televisión o microondas puede causar
que la pluma se cargue eléctricamente. Esto puede causar quemaduras al
personal que maneja la carga o provoca que los trabajadores caigan por la
sorpresa del choque eléctrico. Deben usar guantes de caucho para proteger sus
manos.
En caso de ocurrir algún contacto con electricidad, el operador no debe salir de la
máquina hasta que se le haya retirado los cables. Salir de la cabina puede ser
fatal. Si por alguna razón el operador debe salir de la cabina, lo único que puede
hacer es saltar tan lejos como pueda. Él no debe permitir, bajo ninguna
circunstancia, que alguna parte de su cuerpo esté en contacto con el suelo al
mismo tiempo que otra parte toque a la máquina.
h) Grúas con carga en movimiento. Cuando las condiciones de la obra así lo
requieran, se deben considerar los siguientes puntos en las maniobras de grúas
en movimiento con carga:
- Nunca debe enrollarse en las manos o cuerpo, el cable con el que se sujeta
alguna carga.
- Evite viajar con pesos cercanos a la capacidad máxima de carga
- Coloque la pluma alineada con la dirección del viaje. Siempre que sea posible,
lleve la carga en la parte trasera y amárrela a la grúa para protegerla de
oscilaciones y balanceos (Figura 1.1.10.3.7.3.)
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
140
Programación y Construcción de Estructuras
Figura 1.1.10.3.7.3. Transporte con carga
-
Evite irregularidades en la superficie de rodamiento, que pudieran causar que la
grúa se ladee y oscile lateralmente.
Mantenga la carga tan cerca del terreno como sea práctico.
Evite paradas y arrancones súbitos.
Viaje con la velocidad baja. Dar vueltas solamente si es necesario.
Mantenga la presión especificada de las llantas
Ponga la pluma en el ángulo más alto posible (use el radio más pequeño
posible).
El área de izaje deberá estar limpia de toda obstrucción. El operador de la grúa
debe tener una visión clara de todas las obstrucciones y del área bajo el
elemento
1.1.10.3.8
Factores que afectan la productividad en el
montaje
A continuación se enuncian situaciones que podrían presentarse, ocasionando retrasos
en los ciclos de operación (transporte y montaje), generando tiempos muertos de
equipo y por tanto, costos adicionales.
a) Factores de planeación y organización:
a. Falta de seguimiento y programación adecuada del transporte, de lo que
depende el inicio y fin de un montaje.
b. Días feriados y períodos vacacionales, en los que no se puede transportar
con exceso de dimensiones
c. Fallas de coordinación al subcontratar servicio de transporte separado del
de montaje
d. Falta de tractocamiones suficientes para cumplir a tiempo con el programa
de transporte y montaje.
e. Personal de montaje insuficiente.
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
141
Programación y Construcción de Estructuras
f. En obras foráneas, los días lunes y sábado no siempre se aprovechan
debidamente, ya que el personal los ocupa en traslados
g. Falta de personal capacitado para montajes
h. Falta de coordinación con las brigadas de soldadura o cualquier otro
trabajo de campo interconectado con montaje.
i. Los cambios de frente o cambios del programa inicial, lo que genera falta
de continuidad en los trabajos de montaje, ya que en cada cambio se
requiere recoger, trasladar e instalar nuevamente el equipo, generándose
demoras en el tiempo de montaje y problemas en las cargas a camión u
en estibas en la planta y obra.
j. Realización de dobles maniobras cuando es necesario almacenar los
elementos en obra hasta que se den las condiciones apropiadas para el
montaje.
b) Condiciones especiales de la obra:
a. Accesos con obstáculos o con insuficiente área libre para maniobras de
montaje; por ejemplo, cables de alta tensión próximos a la pluma o a un
estrobo, cable de teléfono y otros elementos de la obra que estorben.
b. Obstáculos operacionales de la obra, como horario o permiso especial
para tráfico vehicular o ferroviario, o cuando el constructor requiere estar
operando en otra actividad en la misma zona de la obra.
c. Con horario de montaje nocturno, la eficiencia baja por rendimiento del
personal y por falta de visibilidad.
d. Cuando por transporte se requiere colear las piezas donde se necesitan
permisos y horarios especiales, mismos que a veces no son previsibles,
por lo que las grúas y camiones deben esperar en el lugar de la maniobra
durante varias horas o días.
e. Terraplenes cuya compactación no es adecuada para el equipo pesado.
Por lo general las plataformas realizadas sobre río son deficientes.
Generalmente se solicita que los terraplenes tengan una compactación del
80 al 90 por ciento Proctor para soportar las descargas de una grúa o del
tránsito de un tractocamión.
f. Condiciones no adecuadas de los apoyos, irregularidades o falta de trazo
de nivel o de alineamiento.
g. Dificultad para el ascenso del personal al área de posición final de los
elementos.
h. Cuando el montaje no es con la grúa al centro del claro, aumentará la
dificultad proporcionalmente a la distancia a lanzar.
c) Condiciones intrínsecas del proyecto:
a. Cantidad, peso y dimensiones de las piezas, lo cual determina el número
de piezas por viaje y, por lo tanto, la cantidad de viajes.
b. Piezas con desnivel
c. Holguras escasas o nulas entre pieza y pieza
d. La soldadura de campo y la instalación de accesorios en obra, generan
más tiempo en el montaje.
e. Colados en sitio intermedios de piezas prefabricadas como conexiones de
trabes, colados de bancos de nivel.
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
142
Programación y Construcción de Estructuras
f. Recortes y formas especiales para conexiones complejas
g. Ganchos de izaje fuera del eje de gravedad de la pieza
h. Mientras mayor sea el peso de los elementos, el tiempo requerido es
mayor.
i. La falta de uniformidad en las piezas, genera posibles errores, mayor
trabajo de coordinación y a menudo, maniobras dobles. La
estandarización facilita los trabajos.
j. Mientras la operación requiera de mayor altura, por la altura misma del
edificio o por algún obstáculo a librar, se requiere de más tiempo.
k. En ocasiones, cuando el acceso es limitado, se introducen las trabes
mediante dos tractocamiones espalda con espalda; esta maniobra es muy
complicada y hay que considerar triples maniobras de carga a camión y
descarga a piso, más el tránsito de la grúa de la obra al principio del
acceso.
l. Los montajes a dos grúas (lanzados o coordinados) requieren de mucho
mayor tiempo, además de una perfecta coordinación entre operadores de
grúas, tractocamiones, constructor y en ocasiones, autoridades
d) Imponderables:
a. La soldadura de campo debe suspenderse totalmente cuando llueve.
b. Las condiciones climatológicas adversas retrasan el transporte y montaje,
sobre todo en accesos de terracería.
c. Condiciones físicas deficientes de las vías de comunicación, lo que se
acentúa en lugares remotos.
d. Fallas de proyecto, defectos de fabricación o accidentes
Bibliografía recomendada:
1. Arnal Simón, Luis; Betancourt Suárez, Max; Reglamento de Construcciones del
Distrito Federal, Editorial Trillas 1998
2. Construcción y Tecnología. Vol. XVI Núm 185, Octubre 2003, IMCYC
3. CICM; Ingeniería Civil, Núm. 425, Año LIII, Septiembre 2004
4. Ghío Castillo, Virgilio A.; Guía para la innovación tecnológica en la construcción.
Universidad Católica de Chile, 1997
5. Revel, Maurice. La prefabricación en México. Urmo, S.A. 1981
1.1.11 Determinación de las cantidades de materiales
considerando planos y especificaciones.
El proceso del cálculo de cantidades de obra para cada actividad constructiva es
conocido comúnmente como cubicación, y requiere de una metodología que permita
obtener la información de una manera ordenada y ágil, y que adicionalmente, ofrezca la
posibilidad de revisar, controlar y modificar los datos cada que sea necesario.
XDFXG
Para este proceso son indispensables los planos, las especificaciones técnicas y el
listado de actividades constructivas que componen el proyecto de edificación.
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
143
Programación y Construcción de Estructuras
FGHFGHDFGH
Independiente del sistema empleado para el cálculo de las cantidades de obra, se
deben preparar algunos formatos adicionales para el cálculo de actividades
constructivas que involucran instalaciones técnicas o para el cálculo del acero de
refuerzo. Estos formatos contemplan en forma general la siguiente información: tipo de
elemento, ubicación, dimensión y forma, y cantidad
Planos de un proyecto de construcción
Son la representación gráfica de todos los aspectos técnicos necesarios para
poder llevar a cabo la construcción del proyecto.
Permiten identificar las cantidades de obra de un proyecto de construcción.
Es imprescindible que todo el personal que trabaja en una obra, desde el obrero
conozca y maneje la codificación gráfica de la lectura de planos arquitectónicos,
estructurales, de instalaciones, etc.
Deben permanecer en el campamento de obra.
Especificaciones técnicas de un proyecto de construcción
Son las características técnicas de las diferentes actividades del proyecto.
Se refieren a las condiciones y requisitos que deben cumplir los materiales,
elementos y procedimientos utilizados en la ejecución de cada actividad del
proyecto.
Pueden aparecer indicados sobre los planos o en un documento anexo al plano
denominado especificaciones técnicas de construcción.
Tipos de planos y especificaciones.
Planos y especificaciones proyecto arquitectónico
Planos y especificaciones proyecto estructural.
Planos y especificaciones instalaciones domiciliarias
Formato de planos
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
144
Programación y Construcción de Estructuras
Los formatos de papel legalmente exigidos para ser presentados para trámites en curaduría y
para un mejor manejo en obra son:
Pliego de papel de 100cm x 70 cm.
Medio Pliego de 50 x 70 cm.
Escalas de los planos
La escala es el manejo alternativo que se le ofrece a las medidas reales que se
proponen para una construcción, de manera que, el modelo real sea adaptado a un
modelo que pueda ser manejable en un plano.
Gracias al manejo de escalas, podemos plasmar en un papel de un tamaño adecuado
todos los datos necesarios para realizar la construcción.
Las escalas que se manejan para diseño y construcción de edificios, son variadas,
dependen del tamaño real de la obra y del formato de papel de impresión de los planos.
La acotada (expresión de las medidas reales, en una escala elegida), debe ser perfecta
con la realidad; es decir, que las medidas, aunque correspondan a una escala
determinada, deben ser reales y corresponder en todos los planos, aunque se maneje
el mismo dibujo en diferentes escalas.
Al iniciar el dibujo de un plano, se determina la escala que se ha de manejar en el
gráfico, la cual siempre se específica en la parte inferior del plano e igualmente, se
marca dentro del rotulo que lleva la información del nombre del plano, la escala, la
fecha de realización, el nombre del diseñador y del dibujante.
Se tiene que una escala de 1: 100 significa que un centímetro en un plano equivale a
100 centímetros en la realidad (1 metro).
Se tiene que una escala 1: 50 significa que un 1 centímetro en el plano equivale a 50
centímetros en la realidad (medio metro). Por lo tanto, 2 centímetros en el plano
equivale a 1 metro en la realidad.
Se tiene que una escala 1: 20 significa que un 1 centímetro en el plano equivale a 20
centímetros en la realidad (1/5 metro). Por lo tanto, 5 centímetros en el plano equivale a
1 metro en la realidad.
Se tiene que una escala 1: 25 significa que un 1 centímetro en el plano equivale a 25
centímetros en la realidad (1/4 metro). Por lo tanto, 4 centímetros en el plano equivale a
1 metro en la realidad.
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
145
Programación y Construcción de Estructuras
Forma de leer los planos constructivos
Se debe seguir un método ordenado, con el fin de evitar los errores de lectura por omisión o
interpretación de los diferentes datos que se leen.
El trabajo completamente ordenado y planificado, se realiza capítulo a capítulo, actividad por
actividad, de manera que se obtienen inicialmente los datos parciales, para luego hacer la
sumatoria total.
La lectura de los planos debe estar apoyada por una regla de escala; se deben colocar guías
mientras se hace el barrido de todo el plano de izquierda a derecha y de arriba abajo, con el fin
de no cometer errores.
La información obtenida de los planos, se debe consignar en un formato de actividades parciales
para luego obtener el total. Éste proceso se puede adelantar directamente en una hoja de Excel.
Cantidades de Obra
Computo de cantidades de obra
En esta primera parte, se debe de identificar todas las actividades constructivas y por
tanto los elementos y materiales que la componen, para así proceder a calcular la
cantidad de obra, expresada por la cantidad de materiales necesarios para su
construcción, a través de un procedimiento ordenado y considerando diversas
condicionantes propias del tema.
Procedimiento de cálculo
1. IDENTIFICAR LA UNIDAD DE MEDIDA DE LA ACTIVIDAD
Según sea el caso, la unidad de medida puede ser genérica o compuesta.
La unidad de medida genérica es aquella en la cual están representados todos los
materiales, y por tanto, los valores obtenidos son definitivos. Por ejemplo: 1 metro
cuadrado de revoque, un metro cuadrado de piso en baldosa cerámica.
La unidad de medida compuesta es aquella que contempla materiales no contenidos en
la unidad de medida de la actividad; por lo tanto, las cantidades se evalúan sobre el
total de la cantidad de obra de la actividad y luego se dividen por ésta para obtener las
cantidades definitivas. Por ejemplo: Un metro cuadrado de losa aligerada, un metro
cuadrado en cubierta en teja de barro.
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
146
Programación y Construcción de Estructuras
2. ELABORAR UN DIAGRAMA EXPLICATIVO
En este diagrama se consignan todas las dimensiones de la actividad, es decir, las
dimensiones necesarias para identificar la unidad de medida de la actividad. Así mismo,
se dibujan los materiales, simples o compuestos, con sus respectivas dimensiones.
3. LISTAR MATERIALES
Este listado se extracta de las especificaciones técnicas y los planos; y en él se incluyen
todos los materiales que componen la actividad constructiva así no estén representados
en los planos.
4. CUANTIFICAR MATERIALES
Este proceso incluye la evaluación de la cantidad teórica de material por unidad de
medida, aprovechando las relaciones geométricas entre las dimensiones de la actividad
y de los materiales.
5. CONVERTIR UNIDADES
Cuando sea necesario hay que convertir las unidades geométricas resultantes del
proceso de cálculo a unidades comerciales en las que se presentan los materiales.
1.1.12 Selección del método de fabricación de concreto con
criterio de costo mínimo, incluyendo transporte,
colocación y curado.
La naturaleza del concreto es tal, que la selección de los métodos o procedimientos de
fabricación, transporte, colocación y curado se deben estudiar de manera integral. Cada
una de las etapas merece especial atención, sin perder de vista el estado físico que
guarda este importante material de construcción.
En la etapa de fabricación, el concreto en su presentación más simple, está constituido
por cuatro materiales: Cemento, arena, grava y agua. Se debe, por tanto, verificar que
la calidad de cada uno de los materiales integrantes cumpla con las especificaciones de
calidad para que el conjunto, esto es, el concreto, también cumpla con los
requerimientos establecidos. En esta etapa, la dosificación cuidadosa y tiempo de
mezclado de los materiales son relevante. Durante el transporte, deberá cuidarse que el
concreto permanezca en su estado de fluidez original sin que llegue a iniciarse el
proceso de fraguado, en la colocación, se buscará evitar la segregación de los
materiales componentes y vibrarlo de tal manera que quede conformado como un
material homogéneo, finalmente, al final del colado e inmediatamente después, deberán
procurarse los procedimientos de colado para permitir que el cemento contenido en la
mezcla tenga siempre suficiente agua de hidratación.
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
147
Programación y Construcción de Estructuras
Habida cuenta que existen varios procedimientos y métodos para llevar a cabo las
etapas descritas, el criterio de selección de las más adecuadas para cada caso, será la
obtención del costo directo mínimo, esto es, se seleccionará aquella alternativa que nos
dé el menor costo por metro cúbico fabricado, transportado y colocado
convenientemente.
Análisis de los factores que influyen en la selección del método de fabricación,
transporte y colocación del concreto hidráulico:
Localización geográfica de la obra
Tipo, magnitud y complejidad de los frentes de trabajo.
Restricciones constructivas.
A continuación, se hace una revisión de los factores que influyen en la selección de los
métodos más adecuados a utilizar en cada una de las etapas. Podemos visualizar este
inciso a través de la matriz que se muestra en la figura 1, en la cual se tiene, en los
renglones, las diferentes etapas por las que pasa el concreto hasta su utilización y, en
las columnas, los aspectos a considerar para llevar a cabo la mejor selección de cada
uno de los procedimientos disponibles.
De esta manera, tenemos doce combinaciones, una para cada casillero de la matriz,
que es necesario analizar para cada caso particular.
Etapa Aspectos a considerar
Localización de la obra
Tipo, magnitud y complejidad de los frentes de trabajo
Restricciones constructivas
Fabricación 1
2
3
Transporte 4
5
6
Colocación 7
8
9
Curado
10
11
12
Figura 1.- Matriz que muestra las diferentes etapas y aspectos a considerar en el
manejo del concreto
A manera de ejemplo, veamos lo concerniente a la casilla número 1: Localización
geográfica de la obra asociada a la fabricación del concreto. La localización geográfica
de la obra, incide de manera determinante en la disponibilidad de la materia prima para
la elaboración del concreto.
La localización geográfica define aspectos como el clima, el cual puede ser frío,
caluroso, seco, húmedo, extremoso, la topografía del sitio donde se llevan a cabo los
trabajos, misma que puede ser plana, con lomeríos, montañosa, escarpada, etc. En
zonas costeras se tendrán condiciones de salinidad que obligarán a usar cementos
especiales.
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
148
Programación y Construcción de Estructuras
La localización geográfica de la obra incide, esencialmente, en la disponibilidad de la
materia prima necesaria para la elaboración del concreto, sobre todo, en lo relativo a los
agregados pétreos. Los procesos para su obtención pueden ir desde la explotación de
bancos que requieran solamente cribado para la clasificación de tamaños y obtención
de la granulometría requerida, hasta la necesidad de explotar, mediante explosivos, un
banco de roca para, posteriormente, ir a una etapa de trituración o producción de
agregados pétreos.
La consecución del cemento no debería presentar problema alguno, ya que las
cementeras tienen cobertura prácticamente en todo el territorio nacional. La única
decisión y previsión que habría que tomar en cuenta, es si el cemento se solicitará a
granel, para lo cual habrá que contar con depósitos adecuados en obra para su
almacenamiento, o en sacos, que requerirán tener bodegas a cubierto para protegerlo
de la lluvia y la humedad.
Por lo que respecta al agua, de preferencia potable, necesaria para hacer la mezcla del
cemento con los agregados pétreos puede, en ciertos casos, representar un serio
problema. Cuando la obra está localizada cerca de un poblado o ciudad, aún sin contar
con el servicio municipal de suministro por tubería a la obra, siempre se tendrá la
posibilidad de obtenerla a través de pipas, y almacenarla en tanques o cisternas dentro
de la obra. Un caso extremo para la obtención del agua, sería por ejemplo la
perforación de un pozo para extraer este preciado líquido.
En síntesis, la localización geográfica de la obra puede facilitar o dificultar la
consecución de la materia primar para fabricar el concreto, una vez resuelto lo cual,
habrá que enfrentar otras situaciones como puede ser el suministro de energía eléctrica
en caso de plantas fijas o de combustibles para equipos pequeños.
Por lo que respecta al tipo, magnitud y complejidad de los frentes de trabajo, es notoria
la gran diversidad de obras de diferentes tipos que se llevan a cabo en la ingeniería
civil. Sin pretender englobarlas todas en una clasificación rígida, podemos mencionar
obras que tienen que ver con asentamientos humanos: Casas habitación, edificios para
diferentes usos, centros comerciales, parques, estados, hospitales, iglesias, etc. obras
para transporte de personas y mercancías: Carreteras, ferrocarriles, puertos,
aeropuertos, líneas de transmisión eléctrica, oleoductos, etcétera, y obras para el uso y
manejo del agua: Presas, sistemas de abastecimiento y tratamiento de agua potable,
drenajes, sistemas de riego y otras.
En cada una de estas obras se tienen condiciones particulares que definen los métodos
de fabricación, transporte y colocación del concreto. Por ejemplo, en la construcción de
una carretera, donde el frente de trabajo es móvil, disperso a lo largo de varios
kilómetros y, además, variable en los volúmenes de material requerido en cada frente,
bien puede tratarse de construir obras de drenaje menores como cunetas,
contracunetas, bordillos y lavaderos, o de obras de mayor magnitud como el pavimento
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
149
Programación y Construcción de Estructuras
rígido cuya capa superior es una losa de concreto, o un puente, o el revestimiento
temporal y definitivo de un túnel.
Otro ejemplo de un tipo particular de obra que, además permite visualizar la influencia
de la magnitud de los trabajos, es el caso de la construcción de una presa, en la cual se
tienen varios frentes que requieren del concreto. El más notorio es la cortina que, en
caso de ser a base de concreto, demanda un enorme volumen de este material, con
características muy particulares en donde seguramente se tendrán que implementar
acciones específicas para reducir la temperatura que genera el colado de volúmenes
masivos, como por ejemplo, en la fabricación del concreto, adicionarle hielo, o colocar
serpentines con circulación de agua fría en el frente de trabajo para bajar la temperatura
ya que, como se recordará el cemento al reaccionar con el agua genera una reacción
exotérmica.
Los colados de concreto bajo el agua, o en elementos de gran profundidad, o a gran
altura, en elementos estructurales con acero de refuerzo muy cerrado, son ejemplos de
frentes de trabajo complejos que dificultan la colocación del concreto y que requieren la
utilización, ya sea de concretos especiales o de procedimientos de colocación
particulares, como por ejemplo el llamado tubo tremie.
Adicionalmente a lo expuesto, es posible que, por especificaciones del proyecto o por
condiciones de la obra, se tengan restricciones constructivas que obliguen a seleccionar
métodos de fabricación, transporte y colocación tal vez sin tener en consideración el
costo mínimo, sino que permitan cumplir con dichas restricciones. El caso de tener
especificado un colado continuo de un gran volumen de concreto para evitar las juntas
frías, es un ejemplo característico de ello.
En resumen, los factores mencionados, y algunos más que pudieran presentarse en un
caso particular, deben ser tomados en consideración para definir el mejor método de
fabricación, transporte y colocación, incluyendo el curado del concreto, mismo que
deberá estar acorde con la localización geográfica de la obra, tipo, magnitud y
complejidad de los frentes de trabajo y las restricciones constructivas que se tengan, en
aras de lograr una mejor calidad.
1.1.13 Costos directos y rendimientos del equipo de fabricación,
transporte y colocación de concreto.
A) Costo directo del equipo para la fabricación de concreto hidráulico:
Revolvedoras pequeñas, Plantas móviles, plantas fijas, concreto hecho a
mano.
B) Costo directo del equipo para transporte de concreto hidráulico: Ollas
revolvedoras, equipo de bombeo, elevación con grúas o plumas, transporte a
mano.
C) Costo directo del equipo para colocación de concreto: Vibradores, cimbras
vibradoras. Procedimientos especiales (Tubo tremie).
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
150
Programación y Construcción de Estructuras
El costo directo se define como el costo de los insumos: Materiales, mano de obra,
maquinaria y equipo que intervienen de manera directa en la ejecución de un concepto
de obra el cual, por supuesto, puede ser la fabricación de concreto.
En este inciso, se analiza el costo directo relativo al equipo utilizado para las etapas de
fabricación, transporte y colocación del concreto.
Independientemente de la etapa que se esté analizando, se requieren dos elementos
para poder calcular el costo directo: El Costo horario del equipo o equipos que
intervengan y su rendimiento correspondiente, esto es:
Phm
ME = ---------------------, donde:
Rhm
ME = Costo directo del equipo utilizado.
Phm = Costo hora-máquina (También llamado costo horario).
Rhm = Rendimiento horario del equipo utilizado. (En los formatos para análisis de
costos es costumbre anotar el recíproco del este rendimiento)
Se analizan, a continuación, los rendimientos y costos horarios para cada una de las
etapas con diferentes casos.
A) Costo directo del equipo para la fabricación de concreto hidráulico:
Revolvedoras pequeñas, Plantas móviles, plantas fijas, concreto hecho a
mano.
Concreto hecho en obra:
Por medios mecánicos: éste procedimiento es el más adecuado para elaborar concreto
en obra, con él se obtiene una mezcla uniforme en un tiempo razonablemente corto. El
equipo o maquinaria usual es la revolvedora común y su capacidad de producción está
en función de la cantidad de metros cúbicos (m 3) que se fabrican con determinado
número de sacos de cemento.
El concreto hecho en obra sobre el piso no se recomienda, solamente que no se tenga
otra alternativa, puede permitirse, como es el caso de la autoconstrucción.
El costo, en este caso, se desglosa como sigue:
MANO DE OBRA
Categoría
Cantidad
Ayudante general
3.0
Cabo
0.10
COSTO POR MANO DE OBRA
Unidad
Jor
Jor
Salario Real
$ 289.15
$ 681.55
Importe
$ 867.45
68.16
$ 935.61
MAQUINARIA
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
151
Programación y Construcción de Estructuras
Consideremos que se utilizará una revolvedora de 1 saco cuyo costo horario es de
$105.33
(El análisis del costo horario se estudia con mucha profundidad en el curso que
antecede al presente)
El análisis del costo unitario, integrando en él los materiales, mano de obra y
maquinaria es como sigue:
TABLA.- ANÁLISIS DEL COSTO DIRECTO PARA CONCRETO HECHO EN OBRA
Concepto: Concreto f´c= 250 kg/cm2, tamaño máximo de agregado 19 mm,
fabricado en obra.
Unidad: m3
MATERIALES
Descripción
Cantidad Unidad Costo Unitario Importe
Cemento
0.4944
ton
$2,100.00
$1,038.24
Arena
0.4893
M3
202.50
99.08
Grava
0.6530
M3
220.45
143.95
Agua
0.2266
M3
18.00
4.08
COSTO POR MATERIALES
$1,285.35
MANO DE OBRA
Cuadrilla para fabricación de
0.1111
Jor
$935.61
$103.95
concreto
COSTO POR MANO DE OBRA
$103.95
MAQUINARIA
Revolvedora de 1 saco
0.7
h
$105.33
$73.73
Herramienta
2.00
%
2.08
Equipo de seguridad
1.00
%
1.04
COSTO POR MAQUINARIA, EQUIPO Y HERRAMIENTA
$76.85
COSTO DIRECTO
$1,466.15
NOTA.- La tabla anterior es ilustrativa, evidentemente, los costos de los insumos
deberán actualizarse para la fecha en que se esté realizando el análisis de costos.
Concreto premezclado:
Es el concreto cuya dosificación y mezclado son cuidadosamente controlados en planta
por el fabricante o por personal de obra cuando se tienen equipos fijos en obra.
La utilización del concreto premezclado ofrece múltiples ventajas, tales como una
medición correcta y calidad controlada de todos los insumos, uniformidad en aspecto,
color y resistencia, permite acelerar el ritmo de los trabajos, menor empleo y costo de
mano de obra, entre otros.
Como ejemplo, se considerará el siguiente equipo:
Cargador frontal CAT 938 H de neumáticos 180 HP, 16 ton, capacidad cucharon 2.8 m3
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
152
Programación y Construcción de Estructuras
Costo horario = $ 743.53
Planta dosificadora de concreto portátil TECNOMIX 3 LT de 50 m3/hr (no incluye
generador de energía)
Costo horario = $ 1,245.45
Con estos datos y el rendimiento de ambos equipos, se prepara una tabla similar a la
que se utilizó para el caso del concreto hecho en obra.
TABLA.- ANÁLISIS DEL COSTO DIRECTO PARA FABRICACIÓN DE CONCRETO EN
PLANTA
Concepto: Concreto f´c= 250 kg/cm2, tamaño máximo de agregado 19 mm,
premezclado.
Unidad: m3
MATERIALES
Descripción
Cantidad Unidad
Costo Unitario Importe
Cemento
0.4944
ton
$2,100.00
$1,038.24
Arena
0.4893
M3
202.50
99.08
Grava
0.6530
M3
220.45
143.95
Agua
0.2266
M3
18.00
4.08
COSTO POR MATERIALES
$1,285.35
MANO DE OBRA
COSTO DE MANO DE OBRA
MAQUINARIA
Planta dosificadora de
0.04
concreto portátil TECNOMIX
3 LT de 50 m3/h
Cargador frontal CAT 938 H
0.04
de neumáticos 180 HP, 16
ton de capacidad, bote de
2.8 m3
COSTO POR MAQUINARIA Y EQUIPO
COSTO DIRECTO
h
$1,245.45
h
$ 743.53
$ 49.82
29.74
$ 79.56
$1,364.91
B) Costo directo del equipo para transporte de concreto hidráulico: Ollas
revolvedoras, equipo de bombeo, elevación con grúas o plumas, transporte a
mano.
El transporte de concreto con ollas revolvedoras, es función directa de la distancia que
exista entre la planta donde se fabrica el concreto y el lugar de tiro. El cálculo del costo
directo, siguiendo el criterio establecido será la división del costo hora máquina de la
olla, entre el rendimiento de la misma.
Ejemplo:
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
153
Programación y Construcción de Estructuras
Considérese el caso de transporte de concreto en obra a una distancia de 10 kilómetros
en ollas de 5 m3 de capacidad.
Costo horario de la olla = $650.00
Tiempo de ciclo de la olla incluye: Carga, acarreo, descarga y retorno vacía = 50 min
Rendimiento = 4.5 m3/h
Por tanto: COSTO DIRECTO DE TRANSPORTE DE CONCRETO EN OLLA DE 5 m 3
de capacidad a una distancia de 10 kilómetros = $650.00/4.5 = $144.44 por m 3
De manera similar, el costo del bombeo de concreto mediante una bomba estacionaria,
será función del costo horario de la bomba que a su vez depende de la capacidad de la
bomba, y del rendimiento que ésta tenga.
Lo mismo puede decirse para el caso en que el concreto se vacía a bachas que son
elevadas mediante una torre grúa.
Finalmente, el caso de la transportación de concreto mediante bandas transportadoras,
procedimiento utilizado para concretos de revenimiento cero en cortinas de concreto
compactado con rodillo, merece un análisis especial.
No se debe perder de vista que el rendimiento involucra los tiempos muertos que se
tienen en la obra, lo que se puede reflejar a través de un factor o coeficiente de
eficiencia.
C) Costo directo del equipo para colocación de concreto: Vibradores, cimbras
vibradoras. Procedimientos especiales (Tubo tremie).
Para la colocación del concreto en el sitio final, en ocasiones es necesario hacer
todavía un transporte interno durante el cual se debe evitar la segregación y el
endurecimiento prematuro. Asimismo, es conveniente implementar técnicas uniformes
de vaciado y colocación, observar las especificaciones en cuanto a juntas de
construcción y observar en todo momento medidas de seguridad.
Hay múltiples procedimientos para la colocación final del concreto, entre otras, se
pueden mencionar:
Vaciado directo de la tolva del camión revolvedor, llamado olla al molde o cimbra. Una
variante puede ser vaciado a una artesa y de ahí acarreado a mano al sitio de
disposición final.
Vaciado de la tolva a una bomba estacionaria para de ahí transportarlo al sitio final.
Utilización de bandas transportadoras, para el caso de grandes volúmenes. Ejemplo en
cortinas de presas construidas con concreto compactado con rodillo (CCR).
Vaciado a tolvas del equipo extendedor en la construcción de pavimentos rígidos.
Vaciado a la tolva del llamado tubo tremie.
Vaciado al recipiente de equipos especiales como es el caso del concreto lanzado.
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
154
Programación y Construcción de Estructuras
Ejemplos:
Colocación de concreto hecho en obra con personal propio de la obra que carga,
acarrea y descarga el concreto en una losa. Unidad = m3
MANO DE OBRA
CUADRILLA BÁSICA
Cantidad Unidad
Salario Real
Oficial albañil
2
Jor
$ 427.01
Peones para carga a botes
2
Jor
289.82
Peones en acarreo
15
Jor
289.82
Peones en descarga y acomodo 3
Jor
289.82
SUMA
RENDIMIENTO = 30 m3/JOR
COSTO TOTAL MANO DE OBRA
MAQUINARIA
Vibrador
0.40
h
$ 76.98
Herramienta
3.00
%
COSTO TOTAL MAQUINARIA
COSTO DIRECTO POR COLOCACIÓN DEL
CONCRETO
Importe
$ 854.02
579.64
4,347.30
869.46
$6,650.42
$ 221.68
$ 30.79
$
6.65
$ 37.44
$ 259.12
NOTA: Obsérvese que, en este caso, se está incluyendo en el costo de la colocación el
acarreo interno dentro de la obra.
Colocación de concreto con extendedora
En este caso, el concreto llega al frente de trabajo en ollas que lo transportan desde el
sitio de fabricación, vacían su contenido sobre la tolva receptora de la máquina
extendedora.
TABLA.- ANÁLISIS DEL COSTO DIRECTO DE COLOCACIÓN DE CONCRETO CON
EXTENDEDORA
MANO DE OBRA
Unidad: m3
Categoría
Unidad
Cantidad Salario Real Importe
Oficial albañil
Jor
1
$ 385.40
$ 385.40
Ayudante de albañilería
Jor
8
311.60
2,492.80
SUMA CUADRILLA
$2,878.20
1/ Rendimiento =0.00635
Costo cuadrilla
$ 18.27
Cabo de oficios (10%)
1.83
TOTAL MANO DE OBRA
$ 20.10
MATERIALES
Concreto hidráulico f´c= 200
m3
1.03
$936.00
$ 964.08
kg/cm2, agregado máximo 19
mm (3/4”) Rev. 14 cm. Tiro
directo
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
155
Programación y Construcción de Estructuras
TOTAL MATERIALES
MAQUINARIA Y EQUIPO
Extendedora
h
0.03810
Bomag SA41
Herramienta
%
5.00
TOTAL MAQUINARIA Y EQUIPO
COSTO DIRECTO POR COLOCACIÓN DE
CONCRETO
$ 964.08
$770.31
$
29.35
$ 1.01
$ 30.36
$1,014.54
3.1.13.1 Fabricación
Por medios mecánicos: éste procedimiento es el más adecuado para
elaborar concreto en obra. Con él se obtiene una mezcla más
uniforme en un tiempo razonablemente corto. El equipo o maquinaria
usual es la revolvedora común y su capacidad de producción está en
función de la cantidad de metros cúbicos (m3) que se fabrican con
determinado número de sacos o bultos de cemento.
HOJA NO.
CÓDIGO :
UNIDAD:
DE:
ANALISIS DE PRECIO UNITARIO
3
m
2
CONCEPTO: Concreto f´c = 250 kg/cm , tamaño máximo del agregado de ¾”, disponible de
módulo de finura de 2.6 y fabricado en obra
MATERIALES
DESCRIPCION
CANTIDAD
Cemento
0.4944
UNIDA COSTO
D
EN OBRA
Ton
2,100.00
Arena
0.4893
m
Grava
0.6530
m
Agua
0.2266
m
3
3
3
99.08
220.45
143.95
18.00
4.08
$
1,285.35
MANO DE
RENDIMIE UNIDA SALARIO
CATEGORIA
OBRA
NTO
D
REAL
Cuadrilla No. 1 para fabricación del concreto
0.1111
jor
935.61
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
1,038.24
202.50
COSTO POR MATERIALES
COSTO POR MANO DE OBRA
IMPORTE
$
IMPORTE
103.95
103.95
156
Programación y Construcción de Estructuras
EQUIPO Y HERRAMIENTA
CANTIDAD
Revolvedora
Herramienta menor
Equipo de seguridad
0.7
2.00
1.00
UNIDA COSTO
D
HORARIO
hr
105.33
%
103.95
%
103.95
COSTO POR EQUIPO Y HERRAMIENTA
OBRA:
COSTO DIRECTO:
FINANCIAMIENTO
LOCALIZACIÓN:
INDIRECTO Y UTILIDAD:
FECHA:
PRECIO UNITARIO:
IMPORTE
73.73
2.08
1.04
$
76.85
1,466.15
$
$
0.00
$
0.00
Concreto premezclado: es el concreto hidráulico que contiene cemento,
agregados pétreos, agua y aditivos (según se requieran) cuya
dosificación y mezclado son cuidadosamente controlados en planta
por el fabricante.
La utilización del concreto premezclado ofrece las siguientes ventajas:
- medición correcta y calidad controlada en todos los insumos.
- uniformidad en aspecto, color y resistencia.
- permite acelerar el ritmo de la obra.
- menor empleo y costo de mano de obra.
-elevada capacidad de producción, suministro y control.
HOJA NO.
DE:
CÓDIGO :
3
UNIDAD:
ANALISIS DE PRECIO UNITARIO
m
2
CONCEPTO: Concreto premezclado f´c = 250 kg/cm , tamaño máximo
del agregado disponible de módulo de finura de 2.6
MATERIALES
DESCRIPCION
CANTIDAD
UNIDAD COSTO EN OBRA
IMPORTE
Cemento
0.4944
Ton
2,100.00
1,038.24
Arena
0.4893
m
3
202.50
99.08
Grava
0.6530
m
3
220.45
143.95
Agua
0.2266
m
3
18.00
4.08
COSTO POR MATERIALES
MANO DE OBRA
CATEGORIA
RENDIMIENTO UNIDAD
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
$
SALARIO REAL
1,285.35
IMPORTE
157
Programación y Construcción de Estructuras
COSTO POR MANO DE OBRA
ANTIDAD
$
0.00
UNIDAD COSTHORARIO
Planta Dosificadora de Concreto
Portátil TECNOMIX 3 LT de 50
m3/hr (no incluye generador de
energía) (50% eficiencia)
0.04
hr
1,245.45
49.82
Cargador frontal CAT 966 H de
neumáticos 262 HP
0.04
hr
743.53
29.74
$
79.56
COSTO POR EQUIPO Y HERRAMIENTA
$
1,364.91
OBRA:
COSTO DIRECTO:
LOCALIZACIÓN:
FINANCIAMIENTO
INDIRECTO Y UTILIDAD:
$
0.00
FECHA:
PRECIO UNITARIO:
$
0.00
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
158
Programación y Construcción de Estructuras
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
159
Programación y Construcción de Estructuras
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
160
Programación y Construcción de Estructuras
3.1.13.2 Transporte
El método usado para transportar el concreto depende de cuál es el menor costo y el
más fácil para el 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 más fácil para transportar el concreto.
Siempre transporte el concreto en una cantidad tan pequeña como sea posible para
reducir los problemas de segregación y desperdicio.
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
161
Programación y Construcción de Estructuras
Al colocar el concreto tenga mucho cuidado en no dañar o mover las cimbras y el acero
de refuerzo. Coloque el concreto tan cerca de su posición final como sea posible.
Empiece colocando desde las esquinas de la cimbra o, en el caso de un sitio con
pendiente, desde el nivel más bajo. La cimbra debe resistir la presión del concreto que
se vacié en está.
El transporte del concreto para construcción desde el camión mezclador a la formaleta
se realiza mediante contenedores con vaciado de fondo, con carretillas o mediante
bombeo a través de conductos metálicos.
El principal peligro durante el transporte es la segregación. Los componentes
individuales del concreto tienden a segregarse debido a su heterogeneidad. En el
concreto humedecido en exceso y que permanece en contenedores o en las formaletas,
los componentes de grava más pesados tienden a asentarse y los materiales livianos,
particularmente el agua, tienden a subir.
Los movimientos laterales, como por ejemplo el flujo dentro de las formaletas, tienden a
separar el agregado grueso de los componentes finos de la mezcla. El peligro de la
segregación ha hecho descartar algunos medios de transporte muy comunes tales
como los vertederos y las bandas transportadoras, por otros que minimicen esta
tendencia.
Debe tenerse mucho cuidado antes de dar cada paso en la manipulación, transporte y
colocación del concreto; con el fin de mantener la uniformidad en cada tanda, y de
tanda en tanda de mezclado, de tal manera que toda la estructura tenga una calidad
homogénea. Es de mucha importancia evitar segregaciones del agregado grueso con el
mortero, o del agua con los demás ingredientes de mezcla, la corrección de la
segregación en el conducto de descarga será hecha colocando una manguera en la
base del chute, de tal manera que el concreto caiga verticalmente al centro del
recipiente en el cual se pretende recibir el concreto, ya sea un balde, embudo o camión.
Similarmente se tomaran las precauciones para evitar la disgregación de materiales
para el caso de los terminales de los chutes y fajas transportadoras.
Los embudos o conos deben tener una caída vertical en la abertura de descarga,
cuando la descarga se hace ángulo, los agregados de mayor tamaño son expulsados a
mayor distancia, el mortero es echado a menos distancia y como consecuencia
tenemos una disgregación de materiales bastante notable; la cual posiblemente no será
corregida a través de la manipulación futura del concreto.
El concreto es manipulado y transportado por muchos métodos tales como chutes,
carretillas o Buggies, los cuales serán empujados sobre vías de paso, baldes jalados
por grúas o vías de cables, pequeños carros colocados sobre rieles, camiones, bombeo
a través de tuberías y fajas transportadoras.
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
162
Programación y Construcción de Estructuras
La consistencia del concreto no se verá restringida por los métodos de manipuleo,
transporte y del equipo usado para esos menesteres; las condiciones de colado serán
las que determinan la consecuencia de una mezcla. En caso de especificarse una
mezcla seca, el equipo deberá ser diseñado y arreglado para que se adapte a una
manipulación y transporte adecuado para dicha mezcla, requiriendo chutes más
grandes y con mayor pendiente, compuertas más amplias para la descarga de la
mezclas y otras modificaciones aparentes para estas características de concreto.
Actualmente existen muchos y variados tipos de equipo para manipuleo de concreto
cada vez más complejos y modernizados. De ninguna manera estos equipos garantizan
una uniformidad del colado de concreto si es que paralelamente no se asegura una
mano de obra capaz y una supervisión constante para verificar que el equipo sea
mantenido y operado en forma correcta. Algunos de los accesorios usados se
describirán a continuación:
Chutes. Deberá ser de metal o cubiertos interiormente con metal, de base circular y de
Tamayo suficientemente grande como para evita rebalses de mezcla. El diseño del
chute será hecho de tal forma que el concreto se desplace lo suficientemente rápido
para mantener le chute para mantener le chute limpio, pero no tan rápido que se genere
segregación de los materiales. Se recomienda que la pendiente no sea más inclinada
que la proporción 1 a 2, aunque no será objetable una mayor pendiente si la mezcla
fuera seca.
Actualmente en las obras ya no se usan chutes muy grandes y largos, principalmente
debido a la segregación que producen estos aparatos; siendo remplazados éstos, por
chites más pequeños que presentan una manguera la cual llevará el concreto hasta el
nivel interior deseado.
Carretillas y Buggies. Las carretillas o buggies con recipientes que permiten transportar
concreto con la ayuda de un hombre, el cual empuja el aparato compuesto algunas
veces de una rueda metálica o neumática y 2 apoyos; la capacidad de estos varía entre
6 y 11 pies cúbicos, algunos están provistos de un recipiente pivoteado, el cual facilita y
acelera la descarga de concreto con el menor esfuerzo, para la movilidad de las
carretillas o de los buggies se preparan una vías suaves y rígidas para evitar la
segregación, las cuales demarcan el recorrido desde la mezcladora hasta el lugar en
que se colocará la mezcla.
Carros sobre rieles. Los carros sobre rieles que sirven para el transporte de concreto,
deben ser fabricados en base a un diseño especial. Algunos tienen una báscula que les
permite voltearse lateralmente para vaciar el concreto o por compuertas laterales o
frontales, otros tienes las compuertas en la base. Generalmente el concreto será
descargado a través de pequeños chutes. Para colocar el concreto en el punto exacto
requerido es esencial una supervisión estricta tanto en la colocación del sistema con el
fin de evitar la segregación.
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
163
Programación y Construcción de Estructuras
Camiones. Principalmente el concreto pre-mezclado es transportado en camiones
mezcladores. En algunas oportunidades el transporte de concreto se hace en camiones
sin aditamento para mezclado ni movimiento que produzca agitación a la mezcla, o sea
camiones de base plana y con manguera en la parte posterior para descarga. Habiendo
visto lo referente al transporte del concreto podemos evidenciar que esta forma de
transporte es evidentemente no recomendable y no ofrece ninguna garantía para l
transporte correcto a no ser que las distancias sean realmente cortas y se realice en
condiciones muy favorables tales como vías muy homogéneas y suaves para el tránsito
y mezclas que pueden resistir el movimiento del vehículo sin que se produzca
segregación.
Bombas. Otras de las formas de transportar concreto es bombeando la mezcla a través
de tuberías de acero, este método se usa especialmente en túneles y e lugares donde
el espacio es limitado. El equipo está compuesto por una bomba de un solo pistón
horizontal, de trabajo pesado y de simple acción.
Fajas transportadoras. Existe una gran variedad de tipos de fajas transportadoras, que
pueden transportar mezclas de concreto, para este caso de transporte es recomendable
tener el concreto lo más seco que sea posible por las características que gobiernan
particularmente esa estructura. Se usan fajas transportadoras desde las pequeñas y
portátiles, hasta las grandes y sofisticadas que incluso trabajan en series para trabajos
grandes.
3.1.13.3 Colocación
El vaciado es el proceso de transferir el concreto fresco, del dispositivo de conducción a
su sitio final de colocación en las formaletas. Antes de la colocación se debe remover el
óxido suelto del refuerzo, limpiar las formaletas y depurar y tratar en forma adecuada
las superficies endurecidas de concreto previamente colocado. El vaciado y la
compactación son actividades decisivas por el efecto que tienen sobre la calidad final
del concreto. Un vaciado adecuado debe evitar la segregación, el desplazamiento de
las formaletas o del refuerzo, y la adherencia deficiente entre capas sucesivas de
concreto. Inmediatamente terminado el vaciado, el concreto debe compactarse,
usualmente mediante vibradores. Esta compactación evita la formación de vacíos,
asegura un contacto cercano con las formaletas y con el refuerzo, y sirve como remedio
parcial a una posible segregación previa. La compactación se logra mediante la
utilización de vibradores mecánicos de alta frecuencia. Éstos pueden ser de tipo interno,
que se sumergen en el concreto, o de tipo externo, que se sujetan a las formaletas. Son
preferibles los primeros aunque deben complementarse con los segundos cuando se
presentan formaletas muy delgadas o cuando algunos obstáculos hacen imposible
sumergir el dispositivo.
El concreto fresco gana resistencia más rápidamente durante las primeras semanas. El
diseño estructural se basa generalmente en la resistencia a los 28 días, de la cual cerca
del 70 por ciento se logra al final de la primera semana después de Ia colocación. La
resistencia final del concreto depende en forma importante de las condiciones de
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
164
Programación y Construcción de Estructuras
humedad y temperatura durante este periodo inicial. El mantenimiento de las
condiciones adecuadas durante este tiempo se conoce como curado.
El 30 por ciento de la resistencia o más puede perderse por secado prematuro del
concreto; cantidades similares pueden perderse si se permite que la temperatura del
concreto caiga a 40°F o menos, durante los primeros días, a menos que después de
esto el concreto se mantenga continuamente húmedo durante un buen periodo. El
congelamiento del concreto fresco puede reducir su resistencia hasta en un 50 por
ciento.
Para evitar tales daños, el concreto debe protegerse de la pérdida de humedad al
menos por siete días y en trabajos más delicados, hasta 14 días. Cuando se utilizan
cementos de alta resistencia inicial, los periodos de curado pueden reducirse a la mitad.
El curado se puede lograr manteniendo continuamente húmedas las superficies
expuestas mediante rociado, empozamiento, recubriendo con láminas de plástico o
mediante la aplicación de componentes sellantes que, usados de manera adecuada,
forman membranas retardantes de la evaporación. Adicionalmente al mejoramiento de
la resistencia, un curado húmedo adecuado permite un mejor control de la retracción de
fraguado. Para proteger el concreto contra bajas temperaturas en climas fríos, se puede
calentar el agua de mezcla y ocasionalmente los agregados, se pueden emplear
métodos de aislamiento térmico cuando sea posible o se pueden utilizar aditivos
especiales. Cuando las temperaturas del aire son muy bajas, puede requerirse el
suministro de calor, además del aislamiento térmico.
Se efectúa con recipientes, tolvas, carritos propulsados de mano o con motor,
conductos o tubos de caída, bandas transportadoras, aire comprimido, bombeo, tuboembudo. El objetivo es colocar el concreto dentro de las cimbras sin segregación por la
caída y sin que se aplaste en ellas para que no empiece a endurecerse por secciones.
1.2 Acero de refuerzo. Cuantificación, habilitado y colocación en
obra. Control de calidad.
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
165
Programación y Construcción de Estructuras
Podemos definir al acero de refuerzo como el acero, que dentro de la masa del
concreto, le dará la resistencia a la tensión, a la que estará sometida, debido a cargas y
cambios volumétricos.
Como acero de refuerzo, lo más común es la varilla corrugada y el alambrón, también
se utilizan los llamados castillos, armaduras, malla electrosoldada, así como perfiles de
acero I, H o tubulares. Además en el concreto preesforzado se utilizan torones.
Varilla corrugada de acero (generalmente fy = 4200 kg/cm2)
Se fabrica desde el número 3 al 12 (3/8” a 1½” de diámetro) generalmente de 12m de
largo.
También se fabrican en fy = 6000 kg/cm 2 y diámetros en pulgadas de 5/32, 3/16, 1/4 y
5/16 con longitud de 6 y 12m.
No son lisas tienen salientes o corrugaciones que les permiten adherirse mejor al
concreto, al igual que impiden el deslizamiento.
Número de
varilla
3
4
5
6
8
10
12
Diámetro
Area
mm2
pulgadas
milímetros
3/8
9.5
71
1/2
12.7
127
5/8
15.9
198
3/4
19.0
285
1
25.4
507
1 1/4
31.8
794
1 1/2
38.1
1140
Tabla 1.2.1 Dimensiones nominales (norma NMX-C- 407)
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
Peso
kg/m
0.560
0.994
1.552
2.235
3.973
6.225
8.938
166
Programación y Construcción de Estructuras
Alambrón (fy = 2600 kg/cm2)
Acero de diámetro de ¼” o numero 2 liso, es decir sin corrugación, su uso en general es
para fabricar estribos.
Armadura, para el refuerzo en viguetas prefabricadas, para construir losas con el
sistema de vigueta y bovedilla. Es un refuerzo electrosoldado triangular, formado por
tres varillas longitudinales corrugadas, una superior y dos inferiores, unidas por varillas
diagonales lisas en forma de zig-zag a cada 20 cm. Se fabrican con varillas fy = 5000 y
6000 Kg/cm2. Se fabrican, generalmente, en tramos de 6m.
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
167
Programación y Construcción de Estructuras
A
B
C
Castillos, para el refuerzo en dalas o cadenas y castillos, formados por varillas
longitudinales corrugadas de fy = 6000 kg/cm 2 y estribos lisos fy = 5000 kg/cm2 unidos
por medio de soldadura. Su presentación comercial es en largos de 6m
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
168
Programación y Construcción de Estructuras
Malla electrosoldada, es un elemento fabricado con acero fy 5000 o 6000 kg/cm2,
corrugado o liso, su uso más frecuente es en el refuerzo de losas ya sea en el sistema
de vigueta y bovedilla o losacero. Su presentación comercial es en hojas de 2.5 x 6 m o
en rollos de 2.5 x 40 m.
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
169
Programación y Construcción de Estructuras
Torones, son elementos formados por varios alambres trensados entre sí o alrededor
de otro. Se fabrican con acero de muy alta resistencia entre 10 000 y 25 000 kg/cm 2
puede ser desnudo o con un recubrimiento y su presentación es en rollos de 2500 kg
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
170
Programación y Construcción de Estructuras
Cuantificación del acero de refuerzo
Antes de solicitar el pedido de varilla, se realizara la cuantificación detallada para
conocer la cantidad de toneladas y los diámetros necesarios o requeridos para cada
etapa de la obra.
Es recomendable establecer un programa de suministro con el proveedor que
contemple la cantidad para: cimentación, muros, losas, etc.; el espacio para almacenar;
y los tiempos de entrega.
Es importante incrementa del orden de 7% a la cantidad cuantificada ya que existen
desperdicios al momento de cortar y habilitar. Este porcentaje es aproximado y puede
variar de acuerdo al análisis detallado del despiece de varillas.
Al realizar un pedido se proporciona la cantidad de toneladas o número de varillas, el
grado de acero y el diámetro en pulgadas u octavos de pulgada.
El grado 42 es el más usado en la edificación y equivale a una resistencia de 4,200
kg/cm2.
Se puede apoyar en la tabla de pesos de varilla por metro, para consultar diámetros de
las varillas, realizar conversiones de toneladas a metros, o incluso, sustituir varillas para
lograr como mínimo, una misma área de acero del elemento a construir
Para la cuantificación del acero de refuerzo, es práctica común auxiliarse de algún
formato como el que se ilustra a continuación, en donde se podrá realizar: croquis del
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
171
Programación y Construcción de Estructuras
acero a emplear en los diferentes elementos, localizar por medio de los ejes del plano el
sitio del acero, cuantificar por el diámetro y finalmente con el peso por metro lineal
obtener las cantidades en kilogramos o toneladas por cada diámetro.
Croquis
Ubicación
2 (1/4)
0.25
2.5 (5/16)
0.39
3 (3/8)
0.56
4 (1/2)
1.0
6 (3/4)
2.25
8 (1)
3.98
10 (1 ¼)
6.22
Tabla 1.2.2 Cuantificación de varilla para acero de refuerzo
Habilitado
Se dedicará el tiempo suficiente para planear y ejecutar adecuadamente el habilitado de
acero, ya que es indispensable respetar las longitudes de anclaje, los tipos, formas y
grados de dobleces, con el menor desperdicio posible.
Antes de cortar o doblar los tramos de 12 metros, se realizará el ejercicios de despiece,
analizando las dimensiones de las barras para cada elemento estructural, considerando
los traslapes, escuadras o ganchos. Es importante supervisar la adecuada ejecución de
los dobleces en ganchos y escuadras de acuerdo a:
Bastones: Doblar a 180° más extensión mínima de 4 veces el diámetro de la varilla,
pero no menor a 65mm.
Escuadras: Doblar a 90° más una extensión de 12 veces el diámetro de la varilla como
mínimo.
Ganchos en estribos: Doblar a 135° más una extensión mínima de 6 veces el diámetro
de la varilla o alambrón, pero no menor a 65mm.
Prohibido doblar o enderezar las varillas de forma que puedan dañarse y afectar su
comportamiento.
Prohibido utilizar varillas re-enderezadas en elementos estructurales.
Los dobleces en obra se realizan en frío, si es necesario aplicar calor, cuidar que:
...Se realice en taller
...Temperatura no mayor a 530 °C
...La pieza se enfríe por sí sola, no sumergir en agua para acelerar el proceso
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
172
Programación y Construcción de Estructuras
Después de habilitar el acero (cortes y dobleces), es necesario armar (unir) cada barra
o elemento, con amarres de alambre recocido, tal y como se especifica en el proyecto
estructural.
Colocación
El elemento armado se coloca de manera precisa en el sitio indicado por el plano
estructural.
Verificar el alineamiento y recubrimiento del acero dentro o sobre la cimbra.
Es recomendable, nuevamente, revisar y verificar la cantidad de acero y los detalles de
armado (que no falten varillas o estribos, que se cumplan las separaciones y áreas de
acero indicadas en los planos).
•Apoyandose de las siguientes consideraciones se respetará el calzado del acero para
lograr el recubrimiento adecuado.
Concreto en contacto directo y permanente con el terreno natural 7.5 cm
Concreto expuesto al agua de mar 10 cm
Concreto expuesto a la intemperie o en contacto con el suelo:
Varillas del no. 2.5 al 5, 3.8 cm
Varillas del no. 5 a mayores, 5.0 cm
Concreto en losas, muros, columnas y trabes:
Varillas del no. 2.5 al 5, 1.3 a 2.0 cm
Varillas del no. 5 a mayores, 1.9 a 4.0 cm
•Utiliza calzas prefabricadas de PVC, de concreto o silletas de varillas; nunca emplees
madera para calzar.
•Cuando el concreto esté expuesto a sulfatos, no emplear calzas hechas con varilla, a
menos que las puntas estén cubiertas con plástico o aislante.
•Sujeta perfectamente las calzas a las varillas para evitar su movimiento durante el
colado.
Antes y durante el colado
En la etapa previa al vaciado del concreto fresco sobre el acero de refuerzo, aún se
puede detectar y corregir errores en la cantidad, posición, espaciamiento y detalles del
armado.
Es recomendable, 24 horas previas al colado, establecer una lista de chequeo final para
revisar una vez más los detalles del armado.
Aún durante el vaciado del concreto repasar la lista de chequeo y tomar acciones
correctivas ante cualquier desviación.
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
173
Programación y Construcción de Estructuras
•Antes del colado revisar que el acero:
...Se encuentre limpio y libre de grasa
...Perfectamente alineado y colocado
...Se cumplan los recubrimientos
...Calzas suficientes, firmes y bien ubicadas
...Los pasos para las instalaciones no provoquen barras y estribos torcidos o
desplazados
•Durante el colado revisar que:
...El acero no se desalinee
...No se abuse del vibrado colocando el cabezal en contacto con el acero
...Que las calzas permanezcan en su lugar
Control de calidad
Se revisará y verificara la cantidad y calidad de acero y los detalles de armado, que no
falten varillas o estribos, que se cumplan las separaciones y áreas de acero indicadas
en los planos y especificaciones.
De acuerdo con lo especificado se deberá contar, de parte del fabricante, con la
certificación de calidad del acero y además se harán las pruebas que así se indique.
Algunas recomendaciones generales que se deberán tener presente:
•Las varillas de refuerzo principal siempre serán corrugadas.
•La separación entre los estribos no debe ser mayor a la dimensión del lado más largo
del elemento.
•Los 2 ganchos que cierran al estribo deben abrazar de manera alternada a las varillas
de refuerzo principal en las 4 esquinas.
Traslapes:
•Puedes traslapar varillas hasta del No. 8 (1”).
•El traslape mínimo es de 40 veces el diámetro de la
varilla.
•Evita traslapes en secciones con máximo esfuerzo o entre varillas de diferente
diámetro.
•Realiza el traslape donde el esfuerzo de tensión es menor (no más allá de 1/5 del claro
para losas y vigas).
Conexiones soldadas:
•Las varillas del No.10 y 12 no se pueden traslapar, debes realizar la conexión con
soldadura o conectores, roscados o de presión
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
174
Programación y Construcción de Estructuras
•Inspeccionar que la resistencia de la unión soldada sea 125% mayor a la resistencia de
la varilla.
•En ambiente húmedo y con viento excesivo se reduce la eficiencia de la soldadura.
•Evitar traslapar o soldar más del 33% del acero de refuerzo en una misma sección.
Varillas en paquetes:
•Como máximo puedes empaquetar hasta 4 barras de acero.
•Realizar los traslapes entre paquetes de varilla de manera escalonada y con un
mínimo de: 48 veces el diámetro de la varilla para paquetes de 3 y 54 veces el diámetro
de la varilla para paquetes de 4.
Sustitución de varillas:
•Si se justifica, puedes sustituir varillas por otra de mayor diámetro u otras de diámetro
menor.
Nunca se reducirá el área de acero requerida para el elemento.
Figura 1.2.1 Ejemplo de indicaciones para el acero en planos estructurales
1.3
Mantenimiento de estructuras de concreto.
Cuando se terminan las estructuras de concreto, es común no pensar en el
mantenimiento que asegure cumpla el objetivo para la que fue creada.
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
175
Programación y Construcción de Estructuras
Por lo general, si el proceso constructivo fue realizado adecuadamente, el armado está
protegido por el recubrimiento y el concreto será de calidad. Lo cual no quiere decir que
las estructuras no necesiten mantenimiento.
Hace años existía el punto de vista sobre que el concreto no necesitaba mantenimiento,
a diferencia del acero, el cual tenía que ser pintado repetidamente. Solo se atendían
las estructuras cuando por algún evento, por ejemplo de sismo, se veían afectadas
dando paso a una inspección y análisis del grado de afectación para su posible
reparación o demolición.
Ahora sabemos que es necesario el mantenimiento, pero en nuestro medio todavía hay
mucha falta de información y toma de conciencia en cuanto al tipo de mantenimiento
que hay que proveer, así como la necesidad de implementar un sistema de
procedimientos para un mantenimiento regular, refiriéndonos al mantenimiento
preventivo, y no a reparaciones en la etapa en que ya ha tenido lugar un deterioro
importante.
Se abre un paréntesis para aclarar que estas notas no tienen la finalidad de realizar un
tratado exhaustivo sobre el mantenimiento de las estructuras de concreto, sino el de
llamar la atención sobre este tema, que es sumamente importante y muy amplio, con
aristas tan relevantes como: patología del concreto, durabilidad, diversos métodos de
reestructuración, procedimientos de rehabilitación etc. y que por su gran amplitud no es
posible ni conveniente tratar en este subtema.
El mantenimiento incluye, como primer paso, una inspección periódica de la estructura.
El inspector debe estar familiarizado no sólo con el concreto como material, sino
también con la acción estructural. Por ejemplo, si se observa agrietamiento, el inspector
debe ser capaz de distinguir entre grietas debidas a la sobrecarga de una estructura, y
grietas inducidas por la corrosión del refuerzo o por la acción química -incluyendo la
reacción álcali-agregado-, o por los efectos térmicos, por otro lado. El inspector debe
tener también el tacto para no alarmar a los ocupantes de las oficinas y, sobre todo, de
los departamentos, quienes podrían apresuradamente llegar a la conclusión de que su
estructura se encuentra en problemas.
El mantenimiento que siga a la inspección debe comprender pequeños trabajos de
reparación, pero antes de efectuar cualquier trabajo de reparación sustancial, para
distinguirlo de lo estético, es esencial establecer plenamente la extensión y las causas
del problema. De otro modo, el problema puede ser recurrente y requerir trabajos
repetidos de reparación. De modo que no se puede exagerar la importancia de
entender las causas del deterioro y daño aparentes. Por ejemplos, es posible que las
grietas observadas se deban a cambios en la temperatura o en la humedad, en
combinación con una restricción de la deformación. Puesto que estos cambios
continuarán ocurriendo en el futuro, llenar simplemente las grietas con un material rígido
dará como resultado la aparición de nuevas grietas, probablemente justo en la cercanía
de las antiguas. Lo que se necesita es emplear un material de relleno flexible que
pueda acomodarse alternando la contracción y la expansión en el futuro.
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
176
Programación y Construcción de Estructuras
Si la grieta es derecha y sigue el refuerzo, lo más probable es que se trate de
agrietamiento por corrosión, y ésta es precisamente lo que hay que tratar, y no
solamente la grieta en sí. En otras palabras, las reparaciones son inútiles si persisten
las causas de la corrosión.
Al decidir cómo solucionar un problema encontrado en el curso de la inspección, es vital
que la acción que se tome no agrave el problema.
Se ha mencionado "reparaciones" porque ese tema no puede separarse del
mantenimiento. La consideración de los métodos de reparación debe incluir las
expectativas del propietario sobre la estructura. Por ejemplo, ¿es importante la
apariencia de ésta?. ¿tiene importancia la serviciabilidad?, ¿el uso de un edificio es tal
que los pisos tengan que estar bien nivelados, o es la resistencia la única
consideración?
Todavía más importante es la cuestión: ¿cuál es la vida de servicio esperada de la
estructura? ¿Es suficiente repararla de modo que resista durante algunos años, y
después demolerla para dar espacio a una nueva estructura? ¿O existe una vida
específica, digamos 30 años, requerida, en cuyo caso las reparaciones tienen que ser
mucho más grandes y costosas?
Existe también otra cuestión. ¿Hay algún peligro para los ocupantes o para el público
en caso de que algo marche mal? ¿Es posible clausurarla, de modo que puedan
efectuarse las reparaciones de una vez, de la manera más conveniente y efectiva?
Todas estas consideraciones tienen que tomarse en cuenta al elegir la opción de
reparación apropiada. En términos generales, las opciones son las siguientes:
Permitir que continúe el deterioro, pero inspeccionar la estructura con la
suficiente frecuencia para saber cuándo está por terminar su vida útil y segura.
Demoler la parte dañada de la estructura y construir una nueva en su lugar o en
otra parte. Vale la pena tener en mente que en otra parte podría ser, finalmente,
preferible.
Reparar las partes dañadas, pero no tomar otras medidas.
Reparar sustancialmente, de modo que no haya deterioro en el futuro.
Cualquier decisión en las reparaciones incluye la elección de los materiales de
reparación. Este es un asunto importante, las características que debe tener el material
de reparación son: adecuada resistencia a la compresión y al cortante; módulo de
elasticidad y coeficiente de expansión térmica similares a los del concreto original; baja
contracción por secado; compatibilidad química con el sustrato y una velocidad de
ganancia de resistencia suficientemente alta. En casos específicos, puede haber
requisitos adicionales tales como los concernientes a fluencia.
Se debe subrayar la importancia de la inspección sistemática, aunque en la práctica no
se lleve a cabo. Por lo regular, se efectúa una inspección cuando existe una razón para
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
177
Programación y Construcción de Estructuras
sospechar que puede haber ocurrido algún daño, o cuando se tienen dudas respecto a
lo adecuado de la estructura.
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
178
Programación y Construcción de Estructuras
Bibliografía
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ASTM Designation: C 403/C 403M – 99. Standard Test Method for Time of Setting of Concrete
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Manual de Tecnología del Concreto
Sección 1 y 4
Comisión Federal de Electricidad
Instituto de Ingeniería
LIMUSA. Noriega Editores
México 1994
http://es.wikipedia.org/wiki/Hormig%C3%B3n
http://www.cemexmexico.com/Concretos/Productos.aspx
Este trabajo fue desarrollado por académicos y alumnos adscritos al
Departamento de Construcción de la División de Ingenierías Civil y Geomática,
con recursos del Programa de Apoyo a Proyectos Institucionales de
Mejoramiento de la Enseñanza (PAPIME) PE-101012 “Elaboración de
material didáctico digital para la asignatura Programación y
Construcción de Estructuras”.
Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM)
Facultad de Ingeniería (FI)
Dirección General de Dirección General de
Asuntos del Personal Académico (DGAPA)
Tema 1. Procedimientos de construcción de estructuras de concreto.
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