UNIVERSIDAD NACIONAL PEDRO RUIZ GALLO FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL, SISTEMAS Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL CURSO: TECNOLOGÍA DEL CONCRETO PROFESOR: Ing. Carlos Mondragón Castañeda TEMA: TRABAJO Nº 1 INFORME PRELIMINAR SOBRE DISEÑO DE MEZCLA DE CONCRETO MURO DE DIAFRAGMA GRUPO Nº 1 NOMBRE CODIGO EMAIL 1 Arámbulo Chapoñan Rogger 149052 G [email protected] 2 Araujo Cipriano Wilmer 129503 C araujo1_2 @hotmail.com 3 Cóndor León Luis Angel 140453 I [email protected] 4 Huaman Cieza Josue 145127 B [email protected] 5 Idrogo Perez Darwin 140465 G [email protected] 6 Salazar Chonate Hector Armando 140474 F [email protected] FIRMA Lambayeque, mayo de 2017 MURO DE DIAFRAGMA-CONCRETO AUTOCOMPACTABLE INDICE INTRODUCCION 4 II. OBJETIVOS 5 III. ANTECEDENTES 6 3.1. UBICACIÓN GEOGRAFICA 7 3.2. UBICACIÓN DE LA OBRA 8 3.3. UBICACIÓN DE LA CANTERA 8 IV. INFORMACION DISPONIBLE 12 4.1 GENERALIDADES 12 4.1.1 Descripción General 12 4.1.2DETALLES DE LA CIMENTACION 16 4.1.3.-ESPECIFICACIONES ADICIONALES 18 V. DESCRIPCION DE LAS CONDICIONES DE USO Y MEDIO 19 AMBIENTALES DE LA ESTRUCTURA 5.1) Descripción Medio Ambiental: 19 5.1.1Clima: 19 5.1.2Temperatura: 19 5.1.3Viento: 19 5.1.4 Topografía: 20 5.1.5 Geomorfología: 20 5.1.6 Geología: 20 5.2) Características del Suelo: 20 5.2.1Microzonificación Geotécnica: 20 5.3) Ataques Químicos al Concreto: 22 5.4) Ataques Químicos del Acero: 24 5.5) Suelos Agresivos. 25 5.6) Resistencia del Concreto: 25 5.7) Colocación del Concreto: 25 5.8) Dosificación del concreto: 26 VI. 28 ANÁLISIS DEL PROBLEMA 6.1) FACTORES QUE AFECTAN LA RESISTENCIA 28 6.1.1 El contenido de cemento 28 pág. 2 Tecnología del Concreto MURO DE DIAFRAGMA-CONCRETO AUTOCOMPACTABLE 6.1.2 El tipo de cemento 28 6.1.3 La relación agua-cemento (a/c) 29 6.1.4 Las condiciones de curado 29 6.2) TRABAJABILIDAD Y CONSISTENCIA 30 6.3) TRANSPORTE DEL CONCRETO 30 VII. 31 VIII. CONCLUSIONES. PLAN DE ACTUACIÓN 31 8.1) DETALLES DEL CONCRETO AUTOCOMPACTABLE A UTILIZAR 32 8.2) SELECCIÓN DE MATERIALES A UTILIZAR 32 8.2.1 CEMENTO 32 8.2.2) AGREGADOS 34 8.2.3 AGUA 38 8.2.4 ADITIVOS 38 IX. 41 ANEXOS pág. 3 Tecnología del Concreto MURO DE DIAFRAGMA-CONCRETO AUTOCOMPACTABLE INTRODUCCION El presente informe, tiene por finalidad, encontrar la dosificación correcta para obtener un concreto autocompactante para el uso en un MURO DE DIAFRAGMA, en la construcción de una cimentación profunda de un edificio, en la ciudad de Santa RosaLambayeque. Se especificaran diversos factores que se usaran para escoger el tipo de materiales para la elaboración del concreto a usar en este proyecto , en este caso como son, el clima, la temperatura, ataques químicos (sulfatos, sales, etc.), sismo, etc. Y evitar que la estructura sufra daños tanto por resistencia como por durabilidad. También se verá algunas técnicas para la selección de un buen agregado (fino y grueso), relación Agua-Cemento, para obtener un CONCRETO AUTOCOMPACTANTE y que satisfaga nuestro proyecto de MURO DE DIAFRAGMA. pág. 4 Tecnología del Concreto MURO DE DIAFRAGMA-CONCRETO AUTOCOMPACTABLE II. Saber elegir el agregado AUTOCOMPACTANTE. OBJETIVOS correcto para obtener un CONCRETO Escoger el cemento apropiado para el proyecto, así como la relación aguacemento y su resistencia apropiada del CONCRETO AUTOCOMPACTANTE. Reconocer las condiciones a que será expuesta la estructura a construir, para poder diseñar una mezcla que no solo obtenga resistencia a la compresión si no también resistencia a agresiones ambientales. Predecir los problemas e impedimentos que se puedan presentar en obra en la como: preparación del concreto, tomando en cuenta en el diseño de mezcla. Conocer y determinar las propiedades específicas requeridas del concreto para el tipo de obra que se va a construir. pág. 5 Tecnología del Concreto MURO DE DIAFRAGMA-CONCRETO AUTOCOMPACTABLE III. ANTECEDENTES pág. 6 Tecnología del Concreto MURO DE DIAFRAGMA-CONCRETO AUTOCOMPACTABLE 3.1. UBICACIÓN GEOGRAFICA El Distrito de Santa Rosa, presenta los siguientes límites: Por el Norte: limita con los Distritos de Pimentel y Monsefú. Por el Sur: Limita con el Océano Pacífico. Por el Este: Limita con el Distrito de Monsefú. Por el Oeste: Limita con el Océano Pacífico. El distrito de Santa Rosa, pertenece a la provincia de Chiclayo. La ciudad de Santa Rosa que pertenece al distrito del mismo nombre, está ubicado al Sur Oeste de la ciudad de Chiclayo, entre los puertos de Pimentel y Eten, a orillas del mar; con una altitud de 6 m.s.n.m. Santa Rosa se comunica con los Distritos de Pimentel y Monsefú, mediante vías asfaltada y se encuentra ubicada a 18.2 Km. de la Ciudad de Chiclayo. Es importante conocer la posición freática, para poder estimar los efectos posibles que las aguas pueden ocasionar a la estructura. Este fenómeno es muy frecuente, cuando el agua se encuentra muy próxima a la superficie, que por efecto de capilaridad, presión hidrostática o un aumento por fuertes precipitaciones, tienden a ascender hasta el nivel de la estructura, ocasionándole daños cuantiosos, especialmente cuando el estado arcilloso tiene tendencia a grandes cambios de volumen. Lambayeque por estar en una zona sísmica, se tiene que implementar o innovar la construcción de cimentaciones profundas como los muros de diafragma, que permiten estabilizar mejor la estructura en caso de sismos. pág. 7 Tecnología del Concreto MURO DE DIAFRAGMA-CONCRETO AUTOCOMPACTABLE 3.2. UBICACIÓN DE LA OBRA La obra se encuentra ubicada en la provincia de Lambayeque, distrito de SANTA ROSA, en la intercesión de la av. 9 de octubre y la calle Los Algarrobos. Esta obra es edificio, la cual presenta cimentaciones profundas, y MUROS DIAFRAGMA, placas para su estabilidad, las cuales están expuestas a condiciones especiales por las condiciones de la zona. 3.3. UBICACIÓN DE LA CANTERA Las canteras que hemos considerado para extraer los agregados, para la elaboración del concreto autocompactable son: Agregado fino: Material extraído de la cantera “LA VICTORIA”. Agregado grueso: Material extraído de la cantera “TRES TOMAS”. AGREGADO FINO “CANTERA LA VICTORIA” Agregado Fino: Material extraído de la cantera de “La Victoria”. Descripción General El producto que se obtiene de esta cantera es arena gruesa y arena fina. Es una de las canteras más importantes en la región de Lambayeque ya que de ella se extrae materiales de los cuales se han extraído sin tratamiento alguno. pág. 8 Tecnología del Concreto MURO DE DIAFRAGMA-CONCRETO AUTOCOMPACTABLE Localización de la Cantera La Victoria respecto a la obra Características del agregado de la Cantera Tres Tomas: UBICACIÓN Chiclayo - Pátapo AREA 10400 m2 PROPIETARIO Asociación Civil las Canteras “ Papas de Burro” PERIODO DEEXPLOTACION Todo el año POTENCIA BRUTA 12799.93 m3 POTENCIA NETA 11942.34 m3 POTENCIA UTULIZABLE G11942.34 m3 VOLUMEN DESECHABLE MATERIAL A EXPLOTARSE 857.60 m3 AGRAGADO FINO PARA CONCRETO Materiales que se explotan: Piedra base, Piedra azul, Hormigón, Arena fina zarandeada, ripio corriente para base. Accesibilidad: Chiclayo – Pátapo 26.2 km vía asfaltada, Pátapo a Canal Taymi: 1.12km asfaltado; Canal Taymi a la Cantera 3.62 km trocha carrozable en regular estado; Cantera a zona de explotacion2.22 km de trocha carrozable en regular estado. pág. 9 Tecnología del Concreto MURO DE DIAFRAGMA-CONCRETO AUTOCOMPACTABLE AGREGADO GRUESO “CANTERA TRES TOMAS” Agregado Grueso: Extraído de la cantera de “Tres Tomas”. Descripción General La cantera es de origen aluvial, fluvial proveniente del río Loco; como todo rio transporta en su seno: agua a gran velocidad, generalmente cuando llueve, bloques de roca de unos 70 a 80 cm de diámetro, cantos rodados de 20 cm de diámetro, chungos o roca clasto, material de ½ a 1 pulgada de diámetro, es decir grava. Esta cantera tiene buenos volúmenes de materiales de construcción, los que vienen siendo utilizados tanto en la construcción de viviendas, como en el mantenimiento de carreteras protección de riberas, etc. destacan las arenas, grava y piedra de variadas dimensiones. El elemento que más produce esta cantera es la llamada ¨piedra cascote¨, que proviene del proceso de tamizado y es llevada, por medio de volquetes, a las distintas chancadoras de Lambayeque. Todo el material encontrado en la cantera se debe a la acción del río, todo se ha ido formando por la erosión, el transporte y la depositación. Localización de la Cantera Tres Tomas respecto a la obra pág. 10 Tecnología del Concreto MURO DE DIAFRAGMA-CONCRETO AUTOCOMPACTABLE Características del agregado de la Cantera Tres Tomas: Suelos identificados en el sistema AASHTO, como A-1-(0), gravas limosas, mezcla de gravas, arena y limo de baja plasticidad. UBICACIÓN AREA PROPIETARIO PERIODO DE EXPLOTACION POTEMCIA BRUTA POTENCIA NETA POTENCIA UTIL GRANULOMETRIA CLASIFICACION SUCS LIMITE LIQUIDO LIMITE PLASTICO INDICE DE PLASTICO MAXIMA DENSIDAD HUMEDAD OPTIMA ABRASION Ferreñafe-Distrito de Mesones Muro 21347.98 m2 Asociación de Trabajadores 4 de Mayo Todo el año 49265.52 m3 45472.08 m3 45472.08 m3 Uniforme GW-GM 22.46 19.99 3.24 2.20 gr/cm3 7.17 % 19.65 % Accesibilidad: Desde la ciudad de Chiclayo a la ciudad de Ferreñafe son 20 Km, al Canal Taymi (Distrito de Mesones Muro) 9 Km todo ello en un vía asfaltada en buen estado de conservación en su mayoría; del Canal Taymi a la Cantera Tres Tomas recorremos una vía en regular estado de 3-4 Km. Potencia: La altura promedio de extracción es de 2 a 2.5m. Para los efectos de explotación de la cantera el perfil presenta una capa que fluctúan entre 0.20 - 0.30 m que deberá ser eliminada por ser suelos compuestos de arenas finas limosas, con presencia de materia orgánica. Tiene una Potencia Útil de 45,472.08m3. Rocas encontradas en esta cantera: Se puede encontrar una gran variedad de rocas, como: granitos, granitos intemperizados, granodioritas, gabros, andesitas, dacitas y muchos tipos de cuarcitas (cuarcita pura y cuarcita sacarosa), que son piedras metamórficas. Producción: Ésta cantera basa su producción en material aluvial fluvial, es decir, materiales de fondo de río, traídos por el Río Loco de Ferreñafe. Éstos materiales, acumulados en grandes cantidades, son sacados por maquinaria pesada, como cargadores frontales pág. 11 Tecnología del Concreto MURO DE DIAFRAGMA-CONCRETO AUTOCOMPACTABLE o tractores de oruga, para seguir el proceso de tamizado, en el Tamiz Hechizo. Luego el material solicitado es transportado por volquetes de múltiples capacidades. IV. 4.1 CROQUIS DE UBICACIÓN INFORMACION DISPONIBLE GENERALIDADES 4.1.1 Descripción General Los muros de diafragma son los que se encuentran rodeados por las vigas y columnas de un marco estructural al que proporcionan rigidez ante cargas laterales. Pueden ser de mampostería confinada, reforzada interiormente, no reforzada o de piedras naturales. El espesor de la mampostería de los muros no será menor de 100 𝑚𝑚. Este es un ingenio constructivo que ha influenciado notablemente en la construcción de estructuras alojadas en el subsuelo y sistemas subterráneos de transporte urbano en muchas ciudades, su función principal es la de servir como elemento de sostenimiento temporal de zanjas longitudinales abiertas en la masa de suelo y también se ha empleado extensamente para estabilizar excavaciones profundas para la construcción de cimentaciones. PROCESO CONSTRUCTIVO DEL MURO DIAFRAGMA Antes de comenzar con los trabajos de excavación de los paneles, se construyen dos muretes-guía de 0,8 a 1,5 metros de profundidad cuya función es definir el recorrido horizontal de la máquina. La superficie exterior del muro diafragma debe estar separada de las paredes lindantes unos 20 𝑐𝑚. para facilitar los trabajos de las máquinas. pág. 12 Tecnología del Concreto MURO DE DIAFRAGMA-CONCRETO AUTOCOMPACTABLE 1. Construcción del murete guía: Para nuestro proyecto, construiremos un murete de 0.80m de profundidad y un espesor de 0.25m. Realizaremos esta construcción con la finalidad de que sirva como guía útil de excavación; evitar la caída del terreno superior al momento de excavar; y servir como soporte para la armadura, ya que esta se colgara de los muretes. CONSTRUCCION DE LOS MURETES GUIAS-IMAGEN REFERECIAL 2. Excavación de la Zanja por Bataches: Batache es una excavación que se ejecuta bajo los cimientos mediante pequeños tramos alternados, para asentar una obra y reducir los peligros para la propia excavación o edificios colindantes. La longitud de los paneles a excavar es de 6 𝑚. La excavación se realizara de la siguiente forma: pág. 13 Tecnología del Concreto MURO DE DIAFRAGMA-CONCRETO AUTOCOMPACTABLE Se ejecuta la excavación del pozo del panel (batache) con una cuchara bivalva, mecánica o hidráulica. MAQUINARIA HACIENDO TRABAJOS DE ESCAVACION 3.-Colocación de la armadura La armadura ha de estar previamente montada. Para su colocación se eleva la armadura con una grúa, y se introduce en el panel. La armadura no puede apoyarse en el fondo de la zanja, dado que flectaría, y al entrar en contacto con las paredes de la excavación perdería el recubrimiento de hormigón lateral. 4.-Colocación de las juntas o encofrados laterales Para efectuar la colocación de la junta entre paneles, se utilizan encofrados metálicos de junta lateral, los cuales se colocan antes de hormigonar para moldear las juntas. De esta manera se asegura la continuidad de la excavación y se utiliza de guía para la perforación del panel. Estos encofrados se disponen verticalmente, bien fijados y empotrados en el fondo, para evitar que se produzcan movimientos y que se deslice el hormigón fresco por la base. 5.-Vaciado de concreto Al vaciar el concreto, la zanja está llena de lodo bentónico. Para evitar que el concreto se contamine al mezclarse con estos, es necesario iniciar el proceso vaciado de concreto desde abajo hasta arriba, mediante un tubo, llamado también CONCRETO AUTOCONPACTANTE. Como la densidad del concreto es superior a la de los lodos bentoníticos, quedará por debajo del lodo, y éstos se pueden ir extrayendo en superficie. pág. 14 Tecnología del Concreto MURO DE DIAFRAGMA-CONCRETO AUTOCOMPACTABLE Una vez que concluye el VACIADO DEL CONCRETO, la parte superior del concreto está contaminada por los lodos. Por lo tanto, habrá que seguir vaciándolo hasta que rebose, extrayendo la parte contaminada del material. Proceso constructivo de un muro diafragma 6.- Construcción de la viga de coronación Una vez realizados todos los paneles se construye la viga de coronación, consistente en una viga de concreto que une la parte superior de todos los paneles. Tiene dos misiones Hacer que todos los paneles trabajen conjunta o solidariamente. Eliminar definitivamente el concreto de la parte superior, que pudiera estar contaminado por los lodos bentoníticos. 7.-Excavación del recinto interior Una vez realizadas todas las operaciones previas, puede procederse a la excavación del recinto (generalmente interior) del muro diafragma. pág. 15 Tecnología del Concreto MURO DE DIAFRAGMA-CONCRETO AUTOCOMPACTABLE 4.1.2DETALLES DE LA CIMENTACION Murete Guía: Espesor: 0.25 m Profundidad: 0.80 m. Armadura del murete guía: Barras horizontales: 4 a cada lado cada 0.15 m Estribos: Cada 0.20 m. pág. 16 Tecnología del Concreto MURO DE DIAFRAGMA-CONCRETO AUTOCOMPACTABLE Dimensiones del Muro Diafragma Por cada módulo Largo: 6.00 m. Espesor: 0.40 m. Profundidad: 12.00 m. Armadura La armadura debe ir convenientemente rigidizada y con barras corrugadas, el recubrimiento será de 5 cm. dada posibles irregularidades de las paredes de la excavación. La separación entre barras: Barras verticales respecto al espesor: 6ϕ3/4´@3 cm Barras verticales respecto la longitud: 39ϕ3/4´@15 cm Estribos (barras horizontales): ϕ 3/8´ Barras verticales será de 15 cm. Barras horizontales 20 cm. Viga de coronación Ancho o espesor: 0.4m pág. 17 Tecnología del Concreto MURO DE DIAFRAGMA-CONCRETO AUTOCOMPACTABLE Alto: 0.5m Armadura: Barras horizontales: Cada 10 cm. Estribos: Cada 20 cm 4.1.3.-ESPECIFICACIONES ADICIONALES Acero El acero para armaduras será corrugado y cumplirá con la Especificación para barras de refuerzo de acero, al carbono con resaltes ITINTEC 3.41.031 o barras de acero corrugado rolada en caliente de alta resistencia de acuerdo a la Norma ASTM A 615M, Grado 60 u otro grado que se especifique en los Planos estructurales. Las barras de Grado 60 tendrán las siguientes características: Resistencia Mínima a la tensión 621 𝑁/𝑚𝑚2 = 6300 𝑘𝑔/𝑐𝑚2 (90,000 𝑝𝑠𝑖) Esfuerzo mínimo a la fluencia 414 𝑁/𝑚𝑚2 = 4200 𝑘𝑔/𝑐𝑚2 (60,000 𝑝𝑠𝑖) Donde las barras tengan que soldarse estará conformes con la Norma ASTM A 706M y tendrán las siguientes características: - Resistencia mínima a la tensión 552 𝑁/𝑚𝑚2 = 5600 𝑘𝑔/𝑐𝑚2 (80,000 𝑝𝑠𝑖) - Esfuerzo mínimo a la fluencia 414 𝑁/𝑚𝑚2 = 4200 𝑘𝑔/𝑐𝑚2 (60,000 𝑝𝑠𝑖) pág. 18 Tecnología del Concreto MURO DE DIAFRAGMA-CONCRETO AUTOCOMPACTABLE CONCRETO Para la elaboración de concreto Autocompactante, este será concreto de consistencia fluida y deberá alcanzar las siguientes características: FC’=280 kg/cm2 Recubrimientos=0.05 m. Revenimiento=7.5” Extensión de flujo mínimo= 71.5 cm , T 50 = 2 - 5 s Embudo en V. TV =7.0 s Caja en L: capacidad de paso 0.85 Anillo J: Diámetro de extensión: 67 cm Capacidad de pozo: 10 cm V. DESCRIPCION DE LAS CONDICIONES DE USO Y MEDIO AMBIENTALES DE LA ESTRUCTURA 5.1) Descripción Medio Ambiental: 5.1.1Clima: En condiciones normales, las escasas precipitaciones condicionan el carácter semidesértico y desértico de la angosta franja costera, por ello el clima de la zona se puede clasificar como DESÉRTICO SUBTROPICAL Arido, influenciado directamente por la corriente fría marina de Humbolt, que actúa como elemento regulador de los fenómenos meteorológicos. 5.1.2Temperatura: La temperatura en verano fluctúa Según datos de la Estación Reque entre 25.59 ºC (Dic) y 28.27º C (Feb), siendo la temperatura máxima anual de 28.27 ºC. La temperatura mínima anual de 15.37ºC, en el mes de Setiembre; y con una temperatura media anual de 21ºC. Presenta una Humedad Relativa promedio anual de 80%. Expuesto a diversos factores ambientales, como agresión por cloruros y sulfatos. 5.1.3Viento: Según los datos de las estaciones meteorológicas de la Vertiente del Pacífico, los vientos que predominan son los que soplan del Oeste y Sur - Oeste con velocidades medias anuales, de 2.5 a 3 m/s. pág. 19 Tecnología del Concreto MURO DE DIAFRAGMA-CONCRETO AUTOCOMPACTABLE 5.1.4 Topografía: La topografía en el área del casco urbano y en el área de expansión urbana el relieve del terreno es bastante regular, casi plano, sobre todo en la parte norte y centro de la ciudad, pues en la parte sur presenta una elevación bastante pronunciada, llegando a más de 11 m.s.n.m., siendo el promedio para el resto de la ciudad de 3 m.s.n.m. 5.1.5 Geomorfología: La zona de estudio se ubica en su mayor parte dentro de la cuenca del Chancay-Lambayeque, en la parte Oeste colindante con el Océano Pacífico. Presenta características geomorfológicas descritas como de llanura aluvial, con topografía relativamente plana con pendiente moderada hacia el Este. Predomina el recubrimiento de sedimentos de origen aluvial originado por el arrastre de suelos residuales. 5.1.6 Geología: Dentro del origen de los suelos debe notarse que su formación ha ocurrido a través de las eras geológicas tal como seguiría ocurriendo, ejerciendo influencia decisiva en el orden de sucesión en la forma y en la continuidad de los estratos del suelo. Hablar de la geología del distrito de Santa Rosa, es referirnos directamente a la geomorfología del Valle Chancay – La Leche, que según las investigaciones realizadas en esta zona norte del país, se supone que la faja costera del Dpto. de Lambayeque que es donde se sitúa la localidad en estudio, en épocas remotas (millones de años) haya sido un fondo marino de aguas poco profundas y que debido a las continuas avenidas de los Ríos La Leche y Reque hayan rellenado esta parte del Océano Pacífico, cabe mencionar el aporte en este relleno, de los vientos imperante en la región, en cuanto a materiales finos, con lo que se forma de esta manera una amplia zona desértica, que posteriormente fue domada por los primeros pobladores que llegaron a este valle. 5.2) Características del Suelo: 5.2.1Microzonificación Geotécnica: SECTOR I.Aquí corresponde la Arena Pobremente Gradada, siendo el material granular, cuyo porcentaje que pasa la Malla NO 200 es menor al 5 %. La Capacidad Portante del terreno, con un Factor de Seguridad de 3, varía entre 0.5 y 1.0 kg/cm2. Encontrándose este Tipo de Suelo en la Zona Oeste de la Ciudad de Santa Rosa, IMARPE, lado Oeste de la Calle José Olaya, Los Astilleros, lado Oeste de la Calle Ribera del Mar y Ramón Castilla. Entre las Calles García Urcia Guzmán y Huamanchumo Venegas. SECTOR II.Corresponde a las Arenas con finos, Arenas con Limos y Arenas Arcillosas. El porcentaje de finos que pasa la Malla NO 200 es mayor al 12 %, y el porcentaje de material granular que pasa la Malla NO 4 es mayor al 50 %. Debido a la presencia de finos, tiene mayor capacidad de soportar las cargas que las Arenas puras. La Capacidad Portante varía entre 0.70 a 0.90 kg/cm2. Encontrandose este Tipo de Suelo en la Zona Norte entre las calles los Naranjos, Pachacutec, Tacna, Av. 9 de Octubre, Mercedes Gordillo, Humberto Díaz Arroyo, Rosario Llontop, Av. pág. 20 Tecnología del Concreto MURO DE DIAFRAGMA-CONCRETO AUTOCOMPACTABLE Eliberto Casas, Zona del Cementerio “San Pedro”, Zona de Expansión Urbana de la Comunidad Campesina de Santa Rosa al este de la Ciudad, por las calles 7 de Junio, calle 8 de Octubre zona este, la Prolongación de la Calle Santa Rosa, al este de la Av. Venezuela, Prolongación de la Av. Circunvalación. SECTOR III.Corresponde a Suelos finos. Arcillas y Limos con poca plasticidad. El límite líquido es menor al 50 %. El porcentaje que pasa la Malla NO 200 es mayor al 50%. El porcentaje que pasa la Malla NO 4 es mayor al 50 %. Los suelos tienen mediana a baja expansibilidad. La Capacidad Portante del suelo con un Factor de Seguridad de 3, varía entre 0.70 a 0.80 kg/cm2. Encontrándose este Tipo de Suelo en forma aislada en la Ciudad de Santa Rosa. Específicamente en el sector Nor – Este de la Ciudad en el C.E. José Olaya Balandra, Nor – Este de la A. Circunvalación, al este de la Prolongación Micaela Bastidas, Prolongación de la Av. Daniel A. Carrión, entre las calles Tacna – Rosario Llontop – José Olaya Balandra – Micaela Mastidas, al Oeste entre las calles 7 de Junio – calle Real – calle Unión – calle Leoncio Prado, al Sur – Este entre las calles 8 de Octubre – Urcia Guzmán – A. Circunvalación – calle No 4. SECTOR IV.Comprende a las Arcillas y Limos de Alta Plasticidad. El Suelo es fino. El límite líquido es mayor al 50 %. El porcentaje que pasa la Malla NO 200 es mayor al 50 %. El porcentaje que pasa la Malla NO 4 es mayor al 50 %. Los Suelos tienen Alta Plasticidad. La Expansibilidad es Alta. La Capacidad Portante para un Factor de Seguridad de 3, varía entre 0.80 a 0.90 kg/cm2. Encontrándose este Tipo de Suelo en forma aislada en la Ciudad de Santa Rosa. Específicamente al Sur – Este entre las calles Cristóbal Colón – 2 de Mayo – Huamanchumo Venegas – Av. Circunvalación. MAPA GEOTÉCNICO pág. 21 Tecnología del Concreto MURO DE DIAFRAGMA-CONCRETO AUTOCOMPACTABLE Del cual se concluye que la ubicación de la obra en el Mapa Geotécnico estaría en el SECTOR II que comprende gran parte de la av. 9 de octubre y la calle Los Algarrobos. 5.3) Ataques Químicos al Concreto: CLASIFICACIONES La alteración química del concreto puede ser de carácter intrínseco o extrínseco, según se deba a la reacción de sus componentes o se origine por agentes externos. o FACTORES INTERNOS: El ataque químico más importante que se produce en el concreto por acción de los agregados, lo ocasiona el ácido sulfúrico que se forma por oxidación de los sulfuros de pág. 22 Tecnología del Concreto MURO DE DIAFRAGMA-CONCRETO AUTOCOMPACTABLE fierro, ocasionando tensiones internas que llevan a la rotura del material, generalmente precedida por una coloración localizada de color marrón. Los cloros son una permanente molestia para las estructuras, atacando a los aceros debilitando su funcionamiento. o FACTORES EXTERNOS Una de las formas más frecuentes de ataque químico al concreto es la acción de los sulfatos. Los sulfatos más abundantes en los, suelos son: sulfatos de calcio, de magnesia, de sodio y calcio y de sodio, todos ellos de diferente solubilidad. El ataque del sulfato se manifiesta con una exudación de apariencia blanquecina y agrietamiento progresivo que reduce al concreto a un estado quebradizo y hasta suave. La acción del sulfato de magnesio es la que produce un mayor daño, en cuanto actúa sobre las fases de la pasta de cemento, como son los silicatos cálcicos, mediante una serie de acciones complejas que modifican el PH de las pastas de cemento. Para nuestro caso, por la zona donde se encuentra nuestra construcción cuyo contenido de sulfatos del suelo es moderada se ha previsto usar cemento TIPO II, además para impedir la acción destructiva de los sulfatos, es indispensable la buena compacidad del concreto. pág. 23 Tecnología del Concreto MURO DE DIAFRAGMA-CONCRETO AUTOCOMPACTABLE 5.4) Ataques Químicos del Acero: Por regla general en el acero el principal ataque que puede recibir, es por acción de los cloruros. Así esto depende de su ubicación de la impermeabilización del concreto es de vital importancia en la obra. La presencia de iones cloruro en el hormigón puede deberse a dos situaciones diferentes: Caso I: Ingresaron en el momento de preparación de la mezcla Caso II: Ingresaron durante la vida en servicio del hormigón. El caso I es lógicamente más severo el caso II, aunque es el más fácil de evitar con un adecuado control de los componentes de la mezcla. Las situaciones más comunes son que los iones cloruro integren el agua de amasado (aguas salobres). El caso II corresponde a situaciones típicas de hormigones en ambiente marino, en las que al hormigón ingresan lentamente desde el exterior y cuando alcanza las barras, se inicia el deterioro propiamente dicho. El ingreso del ión cloruro al hormigón está vinculado al transporte de fluidos en un medio poroso, por lo que se centrará la atención en comprender los distintos mecanismos que intervienen. pág. 24 Tecnología del Concreto MURO DE DIAFRAGMA-CONCRETO AUTOCOMPACTABLE 5.5) Suelos Agresivos : Por lo general los suelos en la costa peruana tienen cierta cantidad de sulfatos en su composición, por lo que es necesario elaborar un concreto bajo agua resistente al ataque moderado de los sulfatos (en este caso por ser el distrito de Santa Rosa) y además que garantice la protección de la armadura de acero de la estructura. 5.6) Resistencia del Concreto: Para poder determinar el tipo de cemento y la resistencia del concreto a usas en este proyecto debemos de tener en cuenta: el tipo de suelo, la presión lateral por parte de otras estructuras o del suelo hacia las paredes del muro de diafragma, las cargas que soportara. Nuestro concreto tendrá un f´c de 280 kg/cm2. El cemento a usar será el MS el cual tiene modera resistencia a los sulfatos. 5.7) Colocación del Concreto: Debido a la mayor cohesión de su masa, es preferible amasar el concreto autocompactante con 2/3 de la cantidad total de agua y, después de obtener una buena homogeneización, terminar de amasar incorporando el tercio restante de agua y el, o los, aditivos necesarios. En el momento de suministrar el concreto en la obra, puede resultar conveniente readitivar el concreto para mantener las condiciones de autocompactabilidad requeridas para la puesta en obra del mismo. La readitivación debe realizarse, necesariamente, bajo el control del fabricante del hormigón que habrá de decidir sobre el tipo y la dosis precisa de aditivo, así como verificar que el tiempo de amasado en el camión tras la readitivación es el adecuado. PUESTA EN OBRA DE CONCRETO AUTOCOMPACTANTE pág. 25 Tecnología del Concreto MURO DE DIAFRAGMA-CONCRETO AUTOCOMPACTABLE La puesta en obra del hormigón autocompactante es análoga a la del hormigón convencional, siendo especialmente adecuado para ser bombeado. Se debe limitar la altura máxima de vertido por caída libre a 5 m y elegir los puntos de vertido considerando que el desplazamiento horizontal del hormigón que ofrece la autocompactabilidad es de 10 m. PUESTA EN OBRA DEL CONCRETO AUTOCOMPACTANTE, MEDIANTE BOMBEO. 5.8) Dosificación del concreto: La condición más importante que debe considerarse para realizar la dosificación de un concreto autocompactante es la de proporcionar la cantidad suficiente del conjunto formado por “cemento + agua + finos de tamaño inferior a 0’125 mm contenidos en los áridos” para alcanzar las características de autocompactabilidad. Para la fabricación del concreto autocompactante están especialmente indicados cementos que contengan adiciones complementarias específicamente adecuadas para dotar al concreto de las características de autocompactabilidad. El uso de estos cementos, especialmente adecuados para la fabricación de concreto autocompactante, es el mejor y más controlado procedimiento para producir concreto autocompactante de características uniformes, siempre que el control del agua, de los áridos (grava y arenas normales con limitación del tamaño máximo a 25 mm o reducido, según el uso previsto para el concreto, a 20 mm ó a 16 mm) y del superplastificante sean correctos. La mayor dosis de finos en la pasta exige la correspondiente disminución de la proporción de árido grueso en el concreto autocompactante. Las cantidades de cemento y la relación agua/cemento deben ser las especificadas en la Instrucción de concreto Estructural EHE por razones de durabilidad, si bien el cemento que contribuye directamente al volumen de finos de la pasta, puede aumentarse obteniéndose buenos resultados desde el punto de vista de la autocompactabilidad. Se obtiene, así, una pasta pág. 26 Tecnología del Concreto MURO DE DIAFRAGMA-CONCRETO AUTOCOMPACTABLE suficientemente densa y viscosa para arrastrar, en suspensión, el árido grueso sin que se produzca exudación de la lechada ni bloqueo del mismo. Para la confección de estos concretos se hace imprescindible el uso de aditivos superplastificantes de última generación (cadena larga) y recomendable, en determinados casos, los reguladores de viscosidad que permiten disminuir los efectos negativos originados por la falta de uniformidad en la dosificación del agua y en la granulometría de los áridos. Como en el caso de los concretos convencionales, las variantes que se pueden introducir en la dosificación de un concreto autocompactante son elevadas, en función de sus componentes y del uso al que será destinado. En general, sustituir alrededor de 200 kg/m3 de áridos por materiales que aumenten el volumen de finos de la pasta, es un dato que permite iniciar los tanteos para pasar de una dosificación propia de un concreto convencional a un concreto autocompactante. Cementos con adiciones complementarias, específicamente adecuadas para conferir el hormigón carácter autocompactante, del tipo cenizas volantes, escorias, y filler calizo dan muy buenos resultados. Los cementos con adición de cenizas volantes o de escorias son especialmente adecuados para los concretos autocompactantes que se deben fabricar con características resistentes a los sulfatos. En el caso de concretos de alta resistencia la adición de humo de sílice es la más adecuada, si bien en las proporciones reglamentadas —inferiores al 10% respecto al peso de cemento— no satisface por sí misma la elevada demanda de finos que precisa la autocompactabilidad y, por ello, puede requerir también de la adición complementaria de filler. Cuando se utilice filler como árido de regularización de la curva granulométrica de la arena en la parte de finos menores a 0’125 mm se debe considerar que la suma de la cantidad de filler calizo utilizado como adición del cemento más la cantidad de partículas de tamaño igual o inferior al tamaño 0’063 mm del filler utilizado como árido de regularización no debe de superar la cantidad de 250 kg/m3 de concreto autocompactante. Para el concreto autocompactante, exclusivamente, es posible utilizar este límite, en lugar del establecido de 175 kg/m3 con carácter general para los finos calizos en los hormigones convencionales, porque el tipo de aditivos utilizados en el hormigón autocompactante proporciona un control eficaz de la cantidad de agua de amasado, a pesar de la elevada avidez de agua que caracteriza al filler. Una cifra orientadora para establecer la dosificación de hormigones autocompactantes de tipo medio es la siguiente, con porcentajes que pueden variar, según el caso concreto: Peso de la pasta (cemento y adiciones, más agua y aditivos, más finos (menores al tamaño 0’125 mm) contenidos en los áridos) = 30% del peso total de la amasada Peso de la grava = 30% del peso total de la amasada pág. 27 Tecnología del Concreto MURO DE DIAFRAGMA-CONCRETO AUTOCOMPACTABLE VI. Peso de la arena (fracción comprendida entre los 4 mm y los 0’125 mm) = 40% del peso total de la amasada ANÁLISIS DEL PROBLEMA A partir de la información recopilada, apreciamos que los problemas que se presentan son: El problema fundamental que se tiene en el distrito de Santa Rosa, son las condiciones no muy favorables para los materiales usados en la construcción (contenido de sulfatos en suelos, nivel freático alto, humedad alta, etc.).Con la construcción del muro de diafragma en nuestro proyecto y el uso del concreto AUTOCONPACTANTE se ganará espacio y al mismo tiempo se logrará estabilidad en la estructura. Debemos tener cuidado con el contenido de sulfatos en los suelos, ya que es el factor que más daña al concreto. Teniendo en cuenta el acero presente en la estructura, es necesario realizar un ensayo para verificar la intensidad con que se encuentran los cloruros ocasionando la corrosión de este material. Se debe realizar ensayos para verificar las características de los agregados. la resistencia que debe lograra es muy importante a la vez considerar las condiciones de durabilidad y elegir un correcta relación agua-cemento 6.1) FACTORES QUE AFECTAN LA RESISTENCIA 6.1.1 El contenido de cemento El contenido de cemento va a influir considerablemente en el diseño y la resistencia que va a alcanzar el concreto. La resistencia del concreto va a aumentar o disminuir dependiendo de la dosificación si esta es mayor o menor respectivamente. 6.1.2 El tipo de cemento El cemento a usarse en la obra (muro de diafragma) será de conformidad en todos sus aspectos con la NTP 334.009. Para seleccionar el tipo de cemento debemos tener en cuenta las propiedades que debe tener nuestro concreto, así como las condiciones químicas y mecánicas del suelo. El tipo de cemento elegido es el Cemento TIPO MS, debido al suelo encontrado en la zona de nuestro proyecto. pág. 28 Tecnología del Concreto MURO DE DIAFRAGMA-CONCRETO AUTOCOMPACTABLE 6.1.3 La relación agua-cemento (a/c) Es el factor principal que influye en la resistencia y durabilidad del concreto. La relación a/c, afecta la resistencia y durabilidad de los concretos con o sin aire incluido. Una relación a/c baja, conduce a un concreto de mayor resistencia y durabilidad que una relación a/c alta. Pero entre más alta esta relación, el concreto se vuelve más trabajable. La relación a/c que hemos considerado conveniente de acuerdo a los factores a los cuales estará expuesto la estructura, sería una relación de 0,45. 6.1.4 Las condiciones de curado Si sabemos que la resistencia es producto de la reacción química del agua con el cemento, para que se desarrolle todo el potencial de resistencia del cemento debemos mantener suficiente suministro de agua para que el concreto en lo posible esté húmedo, ya que solo así evitaremos pérdida de humedad de la superficie del concreto por evaporación. El curado continuo permite que el concreto desarrolle el máximo de su resistencia potencial; es decir no se debe permitir que el concreto se seque en ningún momento. Si permitimos que el concreto se seque, se detiene por completo la reacción química del agua con el cemento y deja de ganar resistencia. Mojar el concreto después de que se haya secado sólo permite rescatar una pequeña parte de su resistencia potencial. De ninguna manera se va a conseguir recuperar la resistencia que podría tener la mezcla con el curado continuo. pág. 29 Tecnología del Concreto MURO DE DIAFRAGMA-CONCRETO AUTOCOMPACTABLE 6.2) TRABAJABILIDAD Y CONSISTENCIA La trabajabilidad y consistencia del concreto, nuestro concreto debe tener una compactación satisfactoria cuando el concreto sea colocado en obra, y que no tienda a segregar durante el manipuleo, transporte y compactación. La consistencia será determinada por medio de los ensayos más frecuentes para identificar a los concretos autocompactantes. Dichos ensayos son: Ensayo de extensión de flujo Ensayo del embudo en V Ensayo de la caja en L Ensayo del anillo japonés, Ensayo del índice visual de estabilidad 6.3) TRANSPORTE DEL CONCRETO El concreto será transportado por medio de camiones mezcladores de concreto (mixer) hasta la ubicación de la obra, esto se hará lo con una ruta establecida, además se usara los métodos adecuados para evitar la segregación o el secado, asegurando que el concreto al momento de la colocación tenga la trabajabilidad y fluidez requerida. pág. 30 Tecnología del Concreto MURO DE DIAFRAGMA-CONCRETO AUTOCOMPACTABLE VII. CONCLUSIONES. Los agregados utilizados deben cumplir con una granulometría óptima es decir que no presente discontinuidad entre diámetros adyacentes debido a que esta afectara la resistencia mecánica del concreto endurecido, generara vacíos, económicamente aumentara la demanda de cemento y además la permeabilidad. El tamaño máximo nominal del agregado grueso será de 3/4. Su resistencia que va a tener va hacer de f’c = 280 El tipo de cemento que se utilizara será el Cemento TIPO MS En el diseño requerido de mezcla debe ser una mezcla homogénea, fluida y rica de materiales cementante con los componentes, para que exista una cohesión. En todo momento se deberá evitar la segregación del concreto. VIII. PLAN DE ACTUACIÓN Para obtener el concreto a utilizar en un muro diafragma, es necesario elaborar un plan de actuación o procedimientos necesarios a tener en cuenta y en el caso de ensayos a realizar para conocer las propiedades y evaluar el control de calidad de nuestros agregados y demás componentes de nuestro concreto. El caso de los resultados de ensayos de laboratorio, estas no corresponden a este informe sino al siguiente, sin embargo en esta parte de este primer informe, se describirá lo que es necesario saber de los materiales interpretando los resultados de los ensayos que se realizaron. 8.1) DETALLES DEL CONCRETO AUTOCOMPACTABLE A UTILIZAR : El Concreto Autocompactable se caracteriza por su alta fluidez, buena estabilidad o falta de segregación y bajo riesgo de bloqueo, tales propiedades se logran con componentes no usuales en el concreto convencional, ya que a diferencia de éste, necesariamente deben incluirse adiciones para incrementar el contenido de finos y según sea preciso aditivos modificadores de la viscosidad. Como ya es conocido, las propiedades y cantidades de los componentes del concreto tienen efectos importantes en el comportamiento geológico de la mezcla, en la estabilidad y el bloqueo. En el diseño de mezcla se deben considerar las propiedades esenciales de los componentes para obtener las características necesarias. pág. 31 Tecnología del Concreto MURO DE DIAFRAGMA-CONCRETO AUTOCOMPACTABLE Los parámetros de los materiales que producen las variaciones más grandes para este tipo de concreto son los siguientes: Características de los agregados tales como granulometría, contenido de humedad, absorción, etc. Características del cemento. Características de las adiciones. Temperatura. En general podemos decir que los componentes del CAC deben cumplir con los requisitos de calidad que exige un concreto convencional en cuanto a los agregados, cemento y agua. Para el almacenamiento de los componentes es necesario disponer de un lugar adecuado, en el caso de los agregados estos deben estar cubiertos para evitar la pérdida de finos y minimizar la fluctuación en el contenido de humedad, así como los aditivos y las adiciones deben estar provistos de un lugar que garantice su calidad. 8.2) SELECCIÓN DE MATERIALES A UTILIZAR : 8.2.1 CEMENTO Los requisitos básicos para el uso del cemento en el CAC están conforme a las normas para concreto convencional. Todos los tipos de cemento que cumplen con estas normas son considerados adecuados. La selección del tipo de cemento depende de los requisitos del concreto en estado fresco más que en estado endurecido debido a los requisitos de trabajabilidad del CAC. El cemento que se usara para el proyecto deberá cumplir con conformidad en todos los aspectos con la Norma ASTM C150 Clase tipo I, II, III, IV y V. Además también por lo especificado en la Norma Técnica Peruana 334.009. La norma ASTM C150/C150M nos da las especificaciones para 8 tipos de cemento, pero la NTP 334.009 que se basa en el primero y que rige a nuestro país y por lo tanto a nuestra obra de concreto armado, nos describe los siguientes tipos de concreto: pág. 32 Tecnología del Concreto MURO DE DIAFRAGMA-CONCRETO AUTOCOMPACTABLE TIPO I • Para uso general que no requiera propiedades especiales especificadas para cualquier otro tipo. TIPO II • Para uso general, y específicamente cuando se desea moderada resistencia a los sulfatos. TIPO II(MH) • Para uso general, y específicamente cuando se desea un moderado calor de hidratación y moderada resistencia a los sulfatos. TIPO III • Para ser utilizado cuando se requiere altas resistencias iniciales. TIPO IV • Para usar cuando se desea bajo calor de hidratación. TIPO V • Para usar cuando se desea alta resistencia a los sulfatos. Como podemos observar, la selección del cemento dependerá de las propiedades que se necesitan para nuestro concreto, y este a su vez de las condiciones químicas y mecánicas del suelo. Es por eso que de acuerdo al tipo de suelo encontrado en la zona de nuestro proyecto hemos decidido usar un Cemento Tipo II ya que este tipo de cemento se usa donde sean necesarias precauciones contra el ataque por sulfatos. Se lo puede utilizar en estructuras normales o en miembros expuestos a suelos o agua subterránea, donde la concentración de sulfatos sea más alta que la normal pero no severa. Condiciones de almacenamiento del Cemento en obra El cemento será almacenado en sitios diseñados para este propósito o en estructuras a prueba de intemperie, secas y adecuadamente ventiladas con los pisos situados de 5 a 10 cm sobre el nivel del terreno, tomando las provisiones necesarias para prevenir la absorción de humedad. El cemento será transportado de la fábrica al lugar de la obra, de forma tal que no esté expuesto a la humedad y el sol. Tan pronto llegue el cemento a obra será almacenado en un lugar seco, cubierto y bien aislado de la intemperie, se rechazarán las bolsas rotas o con cemento en grumos. La altura máxima que se debe alcanzar al apilar el cemento es de 10 bolsas, para evitar que las bolsas inferiores se compriman y endurezcan. Las rumas deben estar lo más juntas posibles dejando la menor cantidad de vacíos entre ellos. Si se diera el caso de utilizar cemento de diferentes tipos, se almacenarán de manera que se evite la mezcla o el empleo de cemento equivocado. pág. 33 Tecnología del Concreto MURO DE DIAFRAGMA-CONCRETO AUTOCOMPACTABLE Si el cemento a usarse permaneciera almacenado por un lapso mayor de 30 días, se tendrá que comprobar su calidad mediante ensayos con testigos de concreto. 8.2.2) AGREGADOS Los agregados que se utilizan para la producción de CAC, en general deben cumplir los requisitos especificados para concretos convencionales, es decir, deben ser adecuados para el uso previsto en el concreto con respecto al contenido de elementos dañinos en tales cantidades que puedan suponer un detrimento de la calidad en la resistencia o en la corrosión del refuerzo y poseer un origen petrográfico que le permita cumplir con el requisito de durabilidad del concreto. Los agregados deberán cumplir las especificaciones que rigen la Norma Técnica Peruana 400.037, y otros requerimientos de la ASTM C305 en la que se basa la primera. Esta norma, nos brinda la información para tanto el agregado fino como el grueso a emplear en el concreto. Agregado grueso El contenido del agregado grueso es menor con relación a los concretos convencionales, con volúmenes entre el 50% y el 60% del volumen del agregado, esto permite al CAC una mayor deformabilidad y un menor riesgo de bloqueo, ya que cuando el volumen de agregado grueso supera cierto límite, las posibilidades de colisión o contacto entre las partículas del agregado grueso aumentan y también se incrementa el riesgo de la obstrucción del agregado cuando el concreto pasa por los espacios entre las armaduras. El menor tamaño máximo del agregado necesita menos volumen de pasta, y disminuye la posibilidad de segregación por asentamiento del agregado debido a su peso. Las especificaciones a considerar para la selección del Agregado grueso serán: Puede usarse piedra partida en chancadora o grava zarandeada de los lechos de los ríos o yacimientos naturales. pág. 34 Tecnología del Concreto MURO DE DIAFRAGMA-CONCRETO AUTOCOMPACTABLE Deberá ser limpio y libre de polvo u otras sustancias perjudiciales y no contendrá piedra desintegrada, mica o cal libre. Excepto lo permitido en la sección pertinente del ACI-318, el tamaño máximo nominal del agregado no será mayor que un quinto de la separación menor entre los lados de los encofrados del elemento en el cual se va a vaciar el concreto; ni mayor de tres cuartas partes del espaciamiento libre mínimo entre varillas individuales o paquetes de varillas de refuerzo proyectado. La forma de las partículas de los agregados deberá ser dentro de lo posible redonda cúbica (equidimensional). La gradación del agregado grueso será continua, conteniendo partículas donde el tamaño máximo nominal hasta el tamiz # 4, debiendo cumplir los límites de granulometría establecidos en las especificaciones ASTM-C-33. El contenido de sustancias nocivas en el agregado grueso no excederá los siguientes límites expresados en % del peso de la muestra: Granos de arcilla: 0,25 % Partículas blandas: 5,00 % Partículas más finas que la malla # 200: 1,0 % Carbón y lignito: 0,5 % El agregado grueso, sometido a cinco ciclos del ensayo de estabilidad o inalterabilidad, frente al Sulfato de sodio tendrá una pérdida no mayor del 12%. El agregado grueso sometido al ensayo de abrasión en la máquina de los Ángeles, debe tener un desgaste no mayo del 50%. DETERMINACIÓN DE TAMAÑO MÁXIMO NOMINAL DE AGREGADO GRUESO: Separación mínima de caras entre encofrado: d = 0.30m = 30cm; Entonces: TMN = 1/5*(30cm) = 6cm = 2.4’’ ≈ 2’’ Separación mínima entre refuerzos verticales y horizontales del muro pantalla: E = 0.03m = 3cm; Entonces: TMN = 3/4*(3cm) = 2.25cm = 0.87´´ ≈ 0.85’’ Para evitar problemas de trabajabilidad, segregación y teniendo en cuenta el sistema de concreto TREMIE, necesita fluidez estableceremos que: T.M.N. = 0.50’’ = 1/2'’ pág. 35 Tecnología del Concreto MURO DE DIAFRAGMA-CONCRETO AUTOCOMPACTABLE Agregado fino El agregado fino será arena natural y limpia que tenga granos sin revestir, resistente, fuerte y dura; libre de cantidades perjudiciales de polvo, álcalis, ácidos, materia orgánica, greda u otras sustancias dañinas. No debe tener más de 5% de arcilla o limos, ni más de 1,5% de materias orgánicas. Los agregados finos sujetos al análisis que contengan impurezas orgánicas y que produzcan un color más oscuro que el normal serán rechazadas sin excepción. Sus partículas deberán ser uniformes y cumplir con las norma establecida según NTP 400.037-2001 y su gradación debe satisfacer las especificaciones ASTM-C33-99. Deberá estar graduado dentro de los límites indicados en la Norma NTP 400.037 Es recomendable tener en cuenta lo siguiente: La granulometría seleccionada deberá ser continua, con valores retenidos en las mallas N° 4, N° 8, N° 16, N° 30, N° 50, y N° 100. El agregado no deberá retener más del 45% en 2 tamices consecutivos cualesquiera. En general, es recomendable que la granulometría se encuentre dentro de los siguientes límites: Tamiz Porcentaje que Pasa (%) 3/8 ‘’ 100 N°. 4 95 a 100 N°. 8 80 a 100 N°. 16 50 a 85 N°. 30 N°. 50 N°. 100 25 a 60 05 a 30 0 a 10 pág. 36 Tecnología del Concreto MURO DE DIAFRAGMA-CONCRETO AUTOCOMPACTABLE El módulo de Fineza Recomendable estará entre 2.3 y 3.1 El agregado debe estar dentro de los límites recomendados por las Tablas 2, 3, 4, 5 de la NTP 400.037. Para nuestro concreto se seleccionó el agregado fino, conocido comercialmente como arena Gruesa. Con un tamaño máximo de 5mm obtenidos desde cantera “La Victoria”. Almacenamiento de agregados En la zona de fabricación del concreto, se almacenaran en forma adecuada para evitar su deterioro o contaminación con sustancias extrañas Se descargaran de modo de evitar segregación de tamaños. Los agregados almacenados en pilas o tolvas, estarán protegidos del sol, para evitar su calentamiento. Cualquier material que se haya contaminado o deteriorado, no será usado para preparar concreto El ing. Residente hará muestreos periódicos para la realización de ensayos de rutina referidos a la limpieza y granulometría. Ensayos para los Agregados: Los Ensayos necesarios para conocer las propiedades de nuestros agregados finos y grueso, serán los siguientes: (en este informe solo se mencionaran, en el informe 02 se mostrarán los resultados) Contenido de Humedad del AF y AG. NTP 400.010 Peso volumétrico Unitario del AF y AG. NTP 400.017 Peso Específico y Grado de Absorción del AF y AG. NTP 400.021 Granulometría del AF y AG. NTP 400.012 Durabilidad e Intemperismo para AF y AG. Material que pasa por la malla 200 del AF Y AG. Abrasión Todos estos ensayos se realizarán para el agregado escogido traído de cantera correspondiente. pág. 37 Tecnología del Concreto MURO DE DIAFRAGMA-CONCRETO AUTOCOMPACTABLE 8.2.3 AGUA El agua es un elemento fundamental en la preparación del concreto, estando relacionado con la resistencia, trabajabilidad y propiedades del concreto endurecido. El agua que se usa para mezclar concreto deberá estar limpia y libre de otras sustancias que puedan ser dañinas para el concreto. Podrá emplearse agua no potable en la elaboración del concreto, siempre que se demuestre que la resistencia del concreto que se obtiene al utilizarla, no es menor que el 90% de la resistencia que se esperaría del concreto elaborado con agua potable. Si el Supervisor lo requiere, el agua se probará comparándola con agua destilada Cuando la mezcla no es manejable y se incrementa la cantidad de agua, se pierden propiedades importantes del concreto. No debe presentar espuma cuando se agita. No debe utilizarse en otra cosa antes de su empleo en la construcción. 8.2.4 ADITIVOS Debido a que los componentes básicos del concreto convencional no son suficientes para obtener las características de un CAC en estado fresco, se hace necesaria la utilización de aditivos para aumentar la fluidez de las mezclas sin incrementar el contenido de agua, lo que permite conservar la viscosidad evitando la segregación del concreto; los aditivos usualmente empleados son los agentes modificadores de la geología, clasificados como reductores de agua de alta actividad, llamados también superfluidificantes o superplastificantes; pueden incorporarse otros como los aditivos modificadores de la viscosidad para la estabilidad, aditivos inclusores de aire, para mejorar la resistencia a los ciclos hielo-deshielo y los aditivos retardadores de fraguado, etc. El propósito del aditivo es modificar alguna de sus propiedades del concreto y hacerlo mejor para el fin que se destine, como por ejemplo: Modificar una o algunas de sus propiedades a fin de permitir que sean más adecuados al trabajo que se está efectuando. Facilitar la colocación del concreto. Reducir los costos de operación. Para mejorar la resistencia y trabajabilidad del concreto es recomendable utilizar los aditivos plastificantes y súper plastificantes. Si se quiere incrementar el tiempo de reacción del cemento durante el vaciado de estructuras grandes o contrarrestar la fragua rápida que se presenta en climas cálidos, se deben utilizar aditivos retardadores. No puede realizarse el empleo de aditivos en la obras, sin la autorización previa del responsable de la supervisión. pág. 38 Tecnología del Concreto MURO DE DIAFRAGMA-CONCRETO AUTOCOMPACTABLE Deberán cumplir con los requisitos de la norma NTP 339.086 o ASTM indicadas. Deberán emplearse después de evaluar sus efectos, bajo las condiciones similares a los de obra. Dado que el concreto que usaremos es un concreto tremie, se deberá buscar con algún aditivo aumentar la fluidez necesaria para la colocación del concreto. Entonces de acuerdo al proyecto a realizar se propone utilizar el aditivo súper plastificante CHEMA MEGA PLAST. Descripción.- CHEMA MEGAPLAST es un súper plastificante de última generación para concreto y mortero, a base de policarboxilatos. Su formulación genera un amplio efecto dispersante sobre el cemento. CHEMA MEGAPLAST no contiene cloruros. Identificación del producto Nombre del producto : CHEMA MEGAPLAST Fabricante/distribuidor : CHEM MASTERS DEL PERÚ S.A Dirección : Av. Industrial 765 Ciudad-País : Lima-Perú Teléfono : (51 1) 336-8407 Composición/Información de los componentes Nombre químico o genérico Composición (%) : policarboxilato : menos de 60% Nombre químico o genérico Composición (%) : Isotiazolona : menos de 2% Propiedades físicas y químicas Color : Estado físico : Olor : pH @ 25°C : Presión de vapor : Punto de ebullición : Punto de congelamiento : Solubilidad en agua @ 20°C : n-octanol/agua : Ionicidad en agua : Gravedad específica @ 25°C : marrón liquido propio 6.1 no disponible 100°C - 12°C completa no disponible aniónico 1.06 pág. 39 Tecnología del Concreto MURO DE DIAFRAGMA-CONCRETO AUTOCOMPACTABLE Estabilidad y Reactividad Inestabilidad: Ninguna. Reacciones peligrosas: Estable bajo estándares de almacenamiento y manipulación. Condiciones a evitar: Evitar el contacto con agentes oxidantes fuertes y solución de ácidos y bases fuertes. Evitar ambientes de altas temperatura Materiales incompatibles: Ácidos y bases fuertes, agentes oxidantes fuertes. Polimerización peligrosa: No ocurrirá Productos de descomposición: No se forman bajo correcto almacenamiento y manipulación. Ventajas Alta capacidad dispersante. Permite optimizar del contenido de cemento Facilita la colocación de concreto en espacios de alto contenido de elementos de refuerzo. Permite obtener diseños de concreto con relación agua/cemento baja. Muy baja permeabilidad. Aumenta la durabilidad del concreto. Reduce la exudación y segregación. Mejora la cohesividad Mejora la adherencia del concreto sobre el acero. Mejora la superficie del concreto Reduce la carbonatación del concreto. Usos Elaboración de concreto autocompactante. Concreto fluido de altas resistencias a la compresión a edades tempranas. Concreto plastificado de mediano y alto rango. Concreto que requiere altas reducciones de agua. Concreto para estructuras prefabricadas. Concreto bombeable Rendimiento La dosis estándar es: 0.52% a 0.9% del peso del cemento para concretos plastificados y súper plastificados. 1.00% a 2.10% del peso del cemento para la obtención de concretos fluidos y autocompactados. pág. 40 Tecnología del Concreto MURO DE DIAFRAGMA-CONCRETO AUTOCOMPACTABLE IX. ANEXOS http://es.climate-data.org/location/503374/ https://es.wikipedia.org/wiki/Distrito_de_santa_rosa http://bvpad.indeci.gob.pe/doc/estudios_CS/Region_lambayeque/chiclayo/puertoeten_m p.pdf http://www.cementospacasmayo.com.pe/productos-yservicios/cementos/adicionado/antisalitre-ms/ http://blog.360gradosenconcreto.com/concreto-autocompactante/ pág. 41 Tecnología del Concreto
