CONCRETO PARA LA CONSTRUCCIÓN DE ESTRUCTURAS Y CIMENTACIONES DE SUBESTACIONES ELÉCTRICAS DE POTENCIA Y LÍNEAS DE TRANSMISIÓN ESPECIFICACIÓN CFE C0000-15 MARZO 2019 REVISA Y SUSTITUYE A LA EDICIÓN DE JULIO DE 2003 MÉXICO CONCRETO PARA LA CONSTRUCCIÓN DE ESTRUCTURAS Y CIMENTACIONES DE SUBESTACIONES ELÉCTRICAS DE POTENCIA Y LÍNEAS DE TRANSMISIÓN ESPECIFICACIÓN CFE C0000-15 P R E F A C I O Esta especificación ha sido elaborada de acuerdo con el Manual de Integración y Funcionamiento del Subcomité de Normalización Técnica de la Comisión Federal de Electricidad (CFE) y sus Empresas Productivas Subsidiarias (EPS´S) (SCNTCFE). La propuesta de revisión fue preparada por la Dirección de Transmisión. Revisaron y aprobaron la presente especificación las áreas siguientes: COORDINACIÓN DE PROYECTOS DE TRANSMISIÓN Y TRANSFORMACIÓN GERENCIA DE LAPEM GERENCIA DE LÍNEAS DE TRANSMISIÓN GERENCIA DE PROTECCIÓN AMBIENTAL La presente especificación entra en vigor a partir de la fecha abajo indicada y será actualizada y revisada tomando como base las observaciones que se deriven de la aplicación de la misma. Dichas observaciones deben enviarse a la Gerencia del LAPEM, cuyo Departamento de Normalización y Metrología coordinará la revisión. Esta especificación revisa y sustituye a la edición de julio 2003 y a todos los documentos normalizados de CFE relacionados con concreto para la construcción de estructuras y cimentaciones de subestaciones eléctricas de potencia y líneas de transmisión que se hayan publicado. ESTE DOCUMENTO FUE AUTORIZADO POR EL “SUBCOMITÉ DE NORMALIZACIÓN TÉCNICA DE LA COMISIÓN FEDERAL DE ELECTRICIDAD Y SUS EMPRESAS PRODUCTIVAS SUBSIDIARIAS (SCNTCFE)”, EN LA SESIÓN ORDINARIA 2/2019, CELEBRADA EL 20 DE MARZO DE 2019. Esta Especificación entra en vigor a partir de: 190611 971017 Rev 030704 190411 CONCRETO PARA LA CONSTRUCCIÓN DE ESTRUCTURAS Y CIMENTACIONES DE SUBESTACIONES ELÉCTRICAS DE POTENCIA Y LÍNEAS DE TRANSMISIÓN ESPECIFICACIÓN CFE C0000-15 CONTENIDO 1 OBJETIVO _________________________________________________________________________ 1 2 CAMPO DE APLICACIÓN ____________________________________________________________ 1 3 NORMAS QUE APLICAN _____________________________________________________________ 1 4 DEFINICIONES ____________________________________________________________________ 1 5 CARACTERÍSTICAS Y CONDICIONES GENERALES ______________________________________ 2 5.1 Cemento __________________________________________________________________________ 2 5.2 Agua _____________________________________________________________________________ 2 5.3 Agregados Pétreos _________________________________________________________________ 3 5.4 Aditivos ___________________________________________________________________________ 5 5.5 Características de Diseño de las Mezclas de Concreto ____________________________________ 5 5.6 Cimbras___________________________________________________________________________ 8 5.7 Acero de Refuerzo __________________________________________________________________ 8 5.8 Tolerancias ________________________________________________________________________ 9 6 CONDICIONES DE DESARROLLO SUSTENTABLE ______________________________________ 10 7 CONDICIONES DE SEGURIDAD INDUSTRIAL __________________________________________ 10 8 CONTROL DE CALIDAD ____________________________________________________________ 10 8.1 Inspecciones _____________________________________________________________________ 11 8.2 Transporte del Concreto ___________________________________________________________ 11 8.3 Muestreo para Verificar Resistencias _________________________________________________ 11 8.4 Colocación del Concreto ____________________________________________________________ 11 8.5 Compactación del Concreto _________________________________________________________ 12 8.6 Curado del Concreto _______________________________________________________________ 13 9 BIBLIOGRAFÍA ____________________________________________________________________ 13 APÉNDICE A (Normativo) DETERMINACIÓN DEL GRADO DE CORROSIVIDAD DEL SUELO ______________ 15 TABLA 1.- Características del agua ______________________________________________________________ 3 TABLA 2.- Granulometría por arena _____________________________________________________________ 3 TABLA 3.- Granulometría para grava ____________________________________________________________ 4 TABLA 4.- Reparación de fallas de concreto ______________________________________________________ 7 971017 Rev 030704 190411 CONCRETO PARA LA CONSTRUCCIÓN DE ESTRUCTURAS Y CIMENTACIONES DE SUBESTACIONES ELÉCTRICAS DE POTENCIA Y LÍNEAS DE TRANSMISIÓN ESPECIFICACIÓN CFE C0000-15 1 de 25 1 OBJETIVO Esta especificación cubre el aspecto general de las normas de calidad que deben cumplir los concretos elaborados para la construcción de estructuras y cimentaciones de subestaciones eléctricas de potencia y líneas de transmisión áreas y subterráneas de 115 kV a 400 kV que utiliza la Comisión Federal de Electricidad (CFE) y sus Empresas Productivas Subsidiarias (EPS) 2 CAMPO DE APLICACIÓN Abarca las etapas de selección, manejo, almacenamiento y utilización de los diferentes materiales que intervienen en su elaboración, así como los procesos de diseño de mezclas, elaboración, transporte, colocación, curado, determinación de resistencias y reparaciones 3 NORMAS QUE APLICAN NOM-008-SFI-2002 Sistema General de Unidades de Medida NMX-C-150-1973 Determinación de la Finura de Cementantes Hidráulicos Mediante el Tamiz No. 80 m (No. 200) MNX-C-156-ONNCCE-2010 Industrial de la Construcción- Concreto-Determinación Revenimiento en el Concreto Fresco. NMX-C-255-ONNCCE-2013 Industria de la Construcción-Aditivos Químicos para Concreto Especificaciones y Métodos de Ensayo. . NMX-C-414-ONNCCE-2017 Cementantes Hidráulicos- Especificaciones y Métodos de Ensayo. NMX-H-004-SCFI-2008 Industria Siderúrgica-Productos de Hierro y Acero Recubiertos con Cinc (Galvanizados por Inmersión en Caliente)-Especificaciones y Métodos de Prueba. CFE L0000-57-1998 Sistema de Administración Seguridad Industrial en CFE. del NOTA: En caso de que los documentos anteriores sean revisados o modificados debe utilizarse la edición en vigor, en la fecha de la publicación de la convocatoria al concurso, salvo que la CFE indique otra cosa. 4 DEFINICIONES No aplica. 971017 Rev 030704 190411 CONCRETO PARA LA CONSTRUCCIÓN DE ESTRUCTURAS Y CIMENTACIONES DE SUBESTACIONES ELÉCTRICAS DE POTENCIA Y LÍNEAS DE TRANSMISIÓN ESPECIFICACIÓN CFE C0000-15 2 de 25 5 CARACTERÍSTICAS Y CONDICIONES GENERALES 5.1 Cemento Para las estructuras que constituyen la obra objeto de esta especificación, se debe utilizar cemento hidráulico tipo CPO 30R BRA/RS o CPC 30R BRA/RS que cumpla con la norma NMX-C-414-ONNCCE. Se puede utilizar otro tipo de cemento previa solicitud y aceptación de CFE, siempre y cuando demuestre mediante pruebas, análisis y resultados que; i) los agregados empleados no son reactivos y ii) el suelo que se encuentre en contacto con la cimentación y donde se va a desplantar la estructura no contenga sulfatos, cloruros y el pH se encuentra dentro de los rangos permitidos de acides o alcalinidad, incluyendo su prueba de resistividad. En base a los valores obtenidos de cloruros, sulfatos, pH y resistividad se debe hacer la evaluación de la corrosividad del suelo de acuerdo al procedimiento indicado en el APÉNDICE A de esta especificación para determinar si es factible el cambio del tipo de cemento a usar en las obras. Para la autorización del cemento a usar, se debe presentar a la CFE, las cartas de las concreteras locales donde manifiesten que el cemento tipo CPO 30R BRA/RS o CPC 30R BRA/RS no se suministra en la zona y el certificado de calidad con los resultados de las pruebas físicas y químicas indicadas en la norma NMX-C-414-ONNCCE, expedidas por el fabricante o por un laboratorio acreditado ante la ema (Entidad Mexicana de Acreditación). 5.1.1 Almacenamiento del cemento El cemento debe ser proporcionado y puede estar dispuesto a granel o envasado en sacos de papel. Para su almacenamiento debe contar con un almacén adecuado. Si el cemento está disponible en sacos, el almacén debe estar cerrado para evitar su hidratación; no se permiten estibas de más de 14 sacos y se evitará su contacto con las paredes del local y el suelo, para lo cual debe contarse con tarimas de madera elevadas 10 cm, por lo menos, por encima de este. Si el cemento se suministra a granel, los silos deben ser herméticos con dispositivos convenientes para cargarlos sin que el cemento se disperse o contamine y que permita su descarga uniforme sin que se produzcan almacenamientos muertos. En caso de que por necesidades de la obra, y a juicio de la CFE, el cemento tenga que almacenarse a la intemperie éste debe colocarse, invariablemente, sobre tarimas de madera elevadas por lo menos 10 cm del suelo y protegerse totalmente con lonas para evitar su hidratación. El programa de suministro del cemento en la obra, debe ser aprobado por la CFE con el propósito de evitar su almacenamiento por lapsos mayores de un mes. En el caso de que el cemento permanezca almacenado por espacios mayores de este tiempo, no se permite su utilización. Al recibir el cemento en la obra, éste debe clasificarse con su fecha de entrada en el almacén y utilizarse en el orden de su recepción 5.2 Agua Cada 30 días naturales previos al inicio de los trabajos de concreto se debe informar a la CFE cual es la fuente que se debe emplear para la fabricación del concreto con el propósito de que esta testifique los trabajos que desarrolle el proveedor para determinar las características físicas y químicas del agua, posteriormente la CFE verificará las propiedades físicas y químicas del agua con la frecuencia que sea necesaria. Se debe realizar en un laboratorio acreditado ante la ema, los ensayos indicados en la tabla 1, para determinar la calidad del agua, demostrándose que ésta no posee sustancias perjudiciales al concreto o al acero de refuerzo, tales como sales, aceites, ácidos, álcalis, materia orgánica o cualquier otra sustancia nociva al concreto o al acero de refuerzo. El proveedor no debe emplear alguna fuente de agua sin cumplir este requisito. Se debe considerar en sus costos el suministro de agua de cualquier fuente. 971017 Rev 030704 190411 CONCRETO PARA LA CONSTRUCCIÓN DE ESTRUCTURAS Y CIMENTACIONES DE SUBESTACIONES ELÉCTRICAS DE POTENCIA Y LÍNEAS DE TRANSMISIÓN ESPECIFICACIÓN CFE C0000-15 3 de 25 TABLA 1.- Características del agua Número de referencia de acuerdo al capítulo 9 de esta especificación Valores permitidos --------------- 2 000 máximo (ppm) Cloruros (Cl) Referencia [14] 600 máximo (ppm) Sulfatos SO4 Referencia [16] 1 000 máximo (ppm) Carbonatos + bicarbonatos (Cl3 + HCO3) Referencia [15] 600 máximo (ppm) juntos Dióxido de carbono (CO2) Referencia [15] Traza pH no menor de 6 Materia orgánica Referencia [17] 20 máximo (ppm) pH Referencia [18] No menor de 6 Soluciones y compuestos Sólidos disueltos (conductividad) 5.3 Agregados Pétreos El suministro de los agregados pétreos debe ser por cuenta del proveedor. La fuente de suministro debe ser propuesta por el proveedor con 45 días naturales por lo menos de anticipación al inicio de los trabajos. Para su aceptación, se debe entregar a la CFE un informe técnico emitido por algún laboratorio acreditado ante la ema, en donde se encuentren asentadas las características físicas y químicas de los agregados indicados a continuación: 5.3.1 Características físicas 5.3.1.1 Granulometría El módulo de finura de la arena debe estar comprendido entre 2.3 y 3.1 y cumplir con la granulometría indicada en la tabla 2 (obtenida de la referencia [4] del capítulo 9 de esta especificación). TABLA 2. – Granulometría por a rena Mallas 9.5 mm (No.4) 4.75 mm (No. 8) 2.36 mm (No.16) 1.18 mm (No.30) 600 µm (No.50) 300 µm (No.100) 150 µm Porcentaje que pasa 100 95 a 100 80 a 100 50 a 85 25 a 60 10 a 30 2 a 10 Con respecto a la grava, el tamaño máximo del agregado debe ser de 37.5 mm, salvo en aquellos casos en los que el armado de los elementos por colar no lo permitan, en donde se debe utilizar un tamaño máximo de 19 mm, previo conocimiento y autorización de la CFE. Para controlar las mezclas de concreto, la grava debe ser suministrada en dos tamaños: grava 1 (menor de 19 mm y mayor de 4.75 mm) y grava 2 (menor de 37.5 mm y mayor de 19 mm), dichos agregados deben cumplir con la granulometría establecida en la tabla 3, (obtenida de la referencia [4]). 971017 Rev 030704 190411 CONCRETO PARA LA CONSTRUCCIÓN DE ESTRUCTURAS Y CIMENTACIONES DE SUBESTACIONES ELÉCTRICAS DE POTENCIA Y LÍNEAS DE TRANSMISIÓN ESPECIFICACIÓN CFE C0000-15 4 de 25 TABLA 3 . – Granulometría para grava Porciento en masa obtenida por tamaño de malla Tamaño número Tamaño nominal mm 4 (37 a 19.0 mm) 100 67 (19.0 a 4.75) --- 5.3.1.2 (50 mm) (37.5 a 19.0 mm) (25 mm) 90 a 100 ---- (19 mm) (9.5 mm) (4.75 mm) (2.36 mm) 20 a 55 0 a 15 0a5 --- --- 100 90 a 100 20 a 55 0 a 10 0a5 Densidad La densidad de los agregados debe tener un valor superior a 0.0024 g/cm3. 5.3.1.3 Absorción La absorción no debe exceder del 3 % para las gravas ni del 5 % para las arenas. 5.3.1.4 Peso volumétrico Los agregados deben cumplir con los valores indicados en el inciso 5.3.1.2 referente a densidad, generalmente debe ser mayor de 1 500 kg/m3 5.3.1.5 Colorimetría Para establecer la contaminación de la arena con materia orgánica se aplica la prueba de colorimetría de acuerdo a la referencia [6] del capítulo 9 de esta especificación, en la que se mezcla la arena con una solución de hidróxido de sodio, se compara a las 25 h del color resultante en la solución contra el color estándar de acuerdo a la referencia [3] del capítulo 9 de esta especificación, si el color se encuentra arriba del color indicado por la referencia [3] antes mencionada, la arena debe someterse a lavado. 5.3.1.6 Pérdida por lavado La pérdida de material por lavado en la arena no debe exceder del 5 % ni la de la grava de 1 %, por consiguiente, se debe contemplar la necesidad de lavar agregados para eliminar los finos indeseables (arcilla y limo). Para evitar la contaminación de los agregados durante su almacenamiento, estos deben colocarse sobre una plantilla de concreto pobre, o bien de agregados apisonados, para evitar que los agregados se mezclen entre sí deben colocarse mamparas de separación. Los almacenamientos se hacen sobre terreno plano y con una ligera pendiente que permita el drenado de los agregados en el caso de estar saturados. Si por mal almacenamiento y/o manejo los agregados se contaminan con polvo o entre tamaños, deben rechazarse y ser reemplazados por materiales aceptados por la CFE. 5.3.1.7 Intemperismo La pérdida máxima para los agregados (utilizando sulfato de sodio) es de 10 % para la arena y de 18 % para la grava. En caso de utilizar sulfato de magnesio, la pérdida máxima es de 15 % para la arena y del 18 % para la grava. 971017 Rev 030704 190411 CONCRETO PARA LA CONSTRUCCIÓN DE ESTRUCTURAS Y CIMENTACIONES DE SUBESTACIONES ELÉCTRICAS DE POTENCIA Y LÍNEAS DE TRANSMISIÓN ESPECIFICACIÓN CFE C0000-15 5 de 25 5.3.1.8 Partículas planas y alargadas Cuando se recurra al empleo de agregados triturados la grava 1 no debe poseer más del 18 % de partículas planas y/o alargadas, ni la gravas 2 más del 15 %, dichos porcentajes deben ser determinados de acuerdo con la referencia [19] del capítulo 9 de esta especificación. En el caso de que se contemple cambiar de fuente de suministro, con anticipación debe proponerlo a CFE y ajustar los agregados a los requerimientos aquí establecidos. 5.3.2 Almacenamiento de agregados Para evitar su contaminación y el mezclado entre sí los agregados deben almacenarse, separados por mamparas sobre una plantilla de agregados apisonados o concreto pobre. Los almacenamientos se hacen sobre terreno plano y con una ligera pendiente que permita el drenado de los agregados en el caso de estar saturados. Si por mal almacenamiento y/o manejo los agregados se contaminarán con polvo o entre tamaños, deben rechazarse y ser remplazados por materiales aceptados por CFE. 5.4 Aditivos Cuando las condiciones climatológicas, de transporte y/o de colocación del concreto así lo requieran se debe emplear, previa autorización de la CFE, algún aditivo según lo amerite el caso; el aditivo también debe ser proporcionado por el proveedor. La verificación de la calidad de los aditivos es responsabilidad del proveedor quien debe presentar a CFE el certificado de calidad de los resultados de los ensayos indicados en la norma NMX-C-255, expedido por algún laboratorio acreditado por la ema, esta condición es indispensable para poder emplear en la obra cualquier aditivo. 5.4.1 Almacenamiento de aditivos Para almacenar el aditivo, se debe disponer de un cobertizo por lo menos, evitando la exposición directa de los recipientes a los rayos solares. Todo lote de aditivos cuya antigüedad exceda los 180 días naturales no debe utilizarse en la obra, a menos que con un nuevo ensaye se demuestre que el aditivo ha conservado sus características originales. 5.5 Características de Diseño de las Mezclas de Concreto 5.5.1 Resistencia Para alcanzar los niveles de resistencia a compresión del concreto y las características de durabilidad requeridas, se debe diseñar en su laboratorio, la mezcla de concreto utilizando una relación agua/cemento máximo de 0.50 5.5.2 Contenido de agua El consumo de agua por mᵌ de concreto no debe exceder los 200 L, lo cual debe contemplarse en el diseño de las mezclas, con el propósito de reducir el agrietamiento por contracción y secado del concreto, se debe contemplar en su análisis de costo la utilización de un aditivo previa autorización de la CFE de características reductoras de agua (tipo A, D, F o G de acuerdo con la referencia [12] del capítulo 9 de esta especificación). 5.5.3 Consistencia La consistencia del concreto se debe determinar por la prueba del revenimiento, conforme al método de prueba de la norma NMX-C-156-ONNCCE. El revenimiento del concreto a tiro directo debe ser de 10 cm ± 2.0 cm y para el concreto bombeable de 12 ± 2 cm aproximadamente. 971017 Rev 030704 190411 CONCRETO PARA LA CONSTRUCCIÓN DE ESTRUCTURAS Y CIMENTACIONES DE SUBESTACIONES ELÉCTRICAS DE POTENCIA Y LÍNEAS DE TRANSMISIÓN ESPECIFICACIÓN CFE C0000-15 6 de 25 5.5.4 Elaboración del concreto 5.5.4.1 Dosificación La dosificación del cemento y los agregados debe realizarse por masa; el agua y los aditivos pueden ser dosificados en masa o en volumen, para lo cual se requiere cuente con básculas de características y capacidades adecuadas en el lugar de la obra. La exactitud de las básculas respecto a masas reales no debe exceder del 2 %; la cual debe ser avalada por algún laboratorio reconocido por la ema. Las mezclas deben ser uniformes en composición y consistencia en toda la mezcla y de una revoltura a otra. Para controlar la uniformidad del concreto, el proveedor debe realizar la prueba de uniformidad al equipo de mezclado (planta mezcladora u ollas revolvedoras sobre camión) cumpliendo con los requerimientos establecidos en la norma NMX-C-150; esta prueba debe realizarse al inicio de la obra. 5.5.4.2 Tiempo de mezclado El tiempo de mezclado debe ser aquel necesario para obtener la uniformidad y consistencia requerida, de acuerdo con el revenimiento y tamaño de agregado especificado para utilizarse en la obra. 5.5.5 Juntas de construcción 5.5.5.1 Localización Las juntas deben ser efectuadas en los sitios indicados en los planos de construcción aprobados de acuerdo con los detalles que se muestren, así como las notas incluidas en los mismos. 5.5.5.2 Tratamiento Para ligar el concreto fresco con otro ya endurecido, la junta de construcción correspondiente se trata en toda su superficie de tal manera que quede exenta de material suelto o mal adherido (debe estar libre totalmente de polvo) , así como de la lechada superficial con el fin de obtener una superficie rugosa y sana de tal manera que el agregado quede expuesto con una proyección de 4 mm a 6 mm, para ello, es necesario llevar a cabo el escarificado para remover la lechada; y previo a la colocación del concreto, la superficie sobre la cual se vaciará el concreto fresco, debe mantenerse húmeda 2 h como mínimo. Es inadmisible cualquier tratamiento que tienda a dañar el concreto física o químicamente; debe evitarse el aflojamiento de los agregados. Previo a la continuación del colado, las juntas de construcción deben estar limpias, libres de polvo, aceite, basura o cualquier otro elemento que pueda afectar la liga entre el concreto viejo y el concreto fresco. 5.5.5.3 Juntas Frías Se considera junta fría cuando se inserte el vibrador y al retirarlo este deje un hueco del diámetro del mismo, en este caso se trata la junta como se menciona en el inciso 5.5.5.2, debiendo colocar un adhesivo epóxico para adherir concreto viejo o antes de proseguir con la colocación de concreto. 5.5.5.4 Reparación de defectos en el concreto Durante los trabajos, la CFE puede inspeccionar continuamente el desarrollo de los trabajos. Son objetables los siguientes defectos en el concreto: cacarizos, fugas de lechada o mortero, botaduras, desalineamientos, agrietamientos del concreto, daños ocasionados bajo condiciones de servicio desperfectos identificados al retirar las cimbras, tales como, segregación, distorsión, eflorescencia, exudación, picaduras, escamas, polvo, corrosión, etc. 971017 Rev 030704 190411 CONCRETO PARA LA CONSTRUCCIÓN DE ESTRUCTURAS Y CIMENTACIONES DE SUBESTACIONES ELÉCTRICAS DE POTENCIA Y LÍNEAS DE TRANSMISIÓN ESPECIFICACIÓN CFE C0000-15 7 de 25 Todos los trabajos de reparación deben ser incluidos hechos por y con cargo al contratista. El procedimiento de reparación del concreto depende del tipo de daño, y para su corrección se seguirán las recomendaciones siguientes: En caso de que se observen grietas en el concreto conforme se establece en la tabla 4 estas deben repararse. TABLA 4. – Reparación de fallas de concreto Condiciones de exposición Ancho de grieta máximo permisible Aire seco Humedad, aire húmedo, suelo Agua de mar o de brisa 0.41 mm 0.30 mm Estructuras para contención de agua 0.10 mm 0.15 mm NOTA: Datos tomados de la referencia [20] del capítulo 9 de esta especificación. 5.5.5.4.1 Reparación con mortero seco compactado Consiste en una mezcla de arena de granulometría media la cual se obtiene (eliminando los tamaños mayores de la malla (No. 16) 1.18 mm y cemento en proporción 3:1, este mortero se caracteriza especialmente por presentar una consistencia suficientemente seca, para aplicarse sin necesidad de cimbra en oquedades cuya profundidad no exceda de 3 cm. La consistencia adecuada para un mortero seco compactado se tiene cuando al presionar una masilla del mortero entre las manos, este no desprende hilos de agua ni se desgrana al retirar la presión. Antes de su aplicación, es necesario crear un espacio adecuado que permita confinar el material de repuesto en el concreto original, para esto es necesario que todas las aristas recortadas presenten un ángulo de 90° para evitar los resanes terminados en bisel, después se pone la superficie en condición saturada y superficialmente seca, la cual debe cubrirse con una delgada capa de adhesivo epóxico líquido inmediatamente después se coloca el mortero de relleno en capas de 1 cm a 2 cm de espesor perfectamente compactadas con un pisón ranurando a la superficie de cada capa antes de colocar la siguiente con objeto de producir buena adherencia entre capas. Al término de su colocación, la superficie debe enrasarse y darle el acabado lo más parecido posible al concreto circundante. La superficie reparada debe curarse manteniéndola húmeda por lo menos durante las 48 h posteriores a su colocación. 5.5.5.4.2 Reposición con mortero Cuando la cavidad que resulte después de retirar el concreto defectuoso, sea muy extensa para rellenarla con mortero seco, debe considerarse la necesidad de hacerlo con el método llamado de reposición con mortero, el cual consiste en la aplicación de un mortero de consistencia plástica colocado a mano. Este mortero debe prepararse con las mismas características del concreto empleado en el colado, eliminando la grava y sometiendo el mortero a una precontracción consistente en dejarlo reposar 1 h o 2 h (dependiendo del cemento y la temperatura) y volver a mezclarlo para que recupere parte de su consistencia original en esas condiciones se aplica sobre la superficie de concreto, la que previamente será recortada permitiendo que las aristas presenten un ángulo de 90°, y después se pone en condición saturada y superficialmente seca, e impregna con una delgada capa de adhesivo epóxico líquido antes de aplicar el mortero. 971017 Rev 030704 190411 CONCRETO PARA LA CONSTRUCCIÓN DE ESTRUCTURAS Y CIMENTACIONES DE SUBESTACIONES ELÉCTRICAS DE POTENCIA Y LÍNEAS DE TRANSMISIÓN ESPECIFICACIÓN CFE C0000-15 8 de 25 En el llenado de la cavidad, debe dejarse un ligero exceso de mortero el tiempo necesario hasta que el mortero esté próximo a su fraguado inicial, siendo entonces cuando se retira el exceso emparejando el área resanada con la superficie adyacente, empleando para ello una llana de madera, con movimientos del centro hacia el perímetro del área. El curado debe realizarse en la misma forma que para el mortero seco compactado. Todas las estructuras que presenten áreas dañadas mayores de 0.1 m2 o bien oquedades cuya profundidad exceda de 10 cm, deben ser demolidas, debiendo ser repuestas por cuenta y cargo del contratista. De manera inexcusable, los daños o defectos que se detecten al momento del descimbrado deben ser reparados inmediatamente. 5.6 Cimbras Se debe contemplar el suministro de los materiales necesarios para efectuar esta actividad. Las cimbras se deben utilizar, donde se requiera, para confinar el concreto y moldearlo a las dimensiones de proyecto. Las cimbras deben tener la resistencia necesaria para soportar la presión resultante de la colocación y vibración del concreto, y ser suficientemente rígidas para cumplir con las tolerancias especificadas. (Véase inciso 5.8). Se debe a ver el diseño, construcción e instalación de las cimbras es responsabilidad del contratista, quien debe considerar en su diseño las cargas, presión lateral y esfuerzos permisibles descritos en la referencia [2] del capítulo 9 de esta especificación capítulo 1 de la “práctica recomendada para cimbra de concreto” y deben cumplir además con los acabados indicados en los planos de construcción. La cimbra debe ser lo suficientemente estanca para evitar la pérdida o fuga de lechada o mortero y troquelarse para mantenerla rígida en su posición durante el desarrollo del colado y hasta que el concreto haya endurecido a tal grado que pueda ser removida o desplazada sin causarle daño. Para su empleo, las cimbras deben ser curadas previamente con una película de material desencofrante adecuado, que a la vez proteja a la cimbra y evite que ésta se adhiera al concreto; por ningún motivo se permite el uso de diésel como desencofrante. Las cimbras para concreto de acabado no aparenten deben presentar superficies razonablemente planas y herméticas. La cimbra para concreto de acabado aparente se debe construir con madera contrachapado de 16 mm de espesor mínimo y protegerse para soportar la humedad. La cimbra debe presentar y dejar una superficie tersa. En la elaboración de la cimbra debe considerarse la colocación de chaflanes de 2.5 cm de lado a 45°, con el objeto de eliminar las aristas vivas. La obra falsa debe contra ventearse y unirse adecuadamente entre sí para mantener su posición y forma durante el proceso constructivo. Deben suministrarse medios efectivos de ajustes (cuñas, gatos, entre otros), para corregir desviaciones o asentamientos excesivos. Por lo que se refiere a su uso, los moldes deben emplearse tantas veces como sea posible, siempre y cuando sean funcionales y seguros para el trabajo a efectuar el proveedor debe proporcionar el tratamiento adecuado para obtener el mismo tipo de acabado que señale el proyecto. 5.7 Acero de Refuerzo El suministro del acero de refuerzo es por cuenta del proveedor. Considerando que el control de calidad está a cargo del proveedor éste debe presentar el certificado de calidad de cada uno de los lotes que adquiera, expedido por el fabricante del acero, el cual debe ser trazable con el número de lote que viene amarrado al atado del acero y además debe tomar muestras representativas de los lotes que reciba y enviarlas a ensayar a un laboratorio acreditado ante el ema y aceptado por la CFE para verificar la veracidad de los resultados. Si no se cuenta con el certificado de calidad, el acero de refuerzo no debe utilizarse. 971017 Rev 030704 190411 CONCRETO PARA LA CONSTRUCCIÓN DE ESTRUCTURAS Y CIMENTACIONES DE SUBESTACIONES ELÉCTRICAS DE POTENCIA Y LÍNEAS DE TRANSMISIÓN ESPECIFICACIÓN CFE C0000-15 9 de 25 El acero debe llegar a la obra libre de oxidación, exento de escamas, quiebres y/o deformaciones en su sección. El acero de refuerzo debe clasificarse por diámetros y grados, y almacenarse sobre plataformas, polines u otros soportes, y protegerse para evitar la oxidación y cualquier otro deterioro. En síntesis, la calidad y limpieza del acero debe ser tal que se garantice la adherencia entre éste y el concreto. Cuando se almacena el acero por periodos prolongados, es normal que sufra oxidación por lo que se debe considerar la limpieza previa al colado, ya sea por medios manuales y/o mecánicos. Con el objeto de proporcionar al acero la forma que fijen los planos de proyecto, las varillas de refuerzo de cualquier diámetro se deben doblar en frío. Ninguna varilla parcialmente ahogada en concreto debe doblarse en campo, excepto que se indique así en los planos y lo autorice la CFE. Cuando expresamente lo autorice CFE, las varillas pueden doblarse en caliente y en este caso, la temperatura no debe exceder de 650 °C, la cual se determina por medio de crayones térmicos o cualquier otro medio adecuado. El calentamiento debe efectuarse de manera que no ocasione daños al acero. El enfriamiento debe efectuarse lentamente, resultando del proceso natural derivado de pérdida de calor por exposición al medio ambiente; en ningún caso se debe permitir el enfriamiento con agua o aire a presión. No se permite el calentamiento de varillas torcidas o estiradas en frío. A menos que los planos y/o CFE indiquen otra cosa, los dobleces, ganchos, anclajes y traslapes deben sujetarse a las disposiciones del “reglamento de las construcciones del concreto reforzado” de acuerdo a la referencia [1] del capítulo 9 de esta especificación. El acero de refuerzo se debe colocar y mantener firme en las posiciones, formas, longitudes, separaciones y áreas que fijen los planos de diseño durante el colado, aceptando las tolerancias que marca la referencia [1] del capítulo 9 de esta especificación. La separación libre mínima entre 2 varillas paralelas no debe ser menor de 1.5 veces el tamaño máximo del agregado, deben dejar un espacio apropiado con el fin de que pueda pasar el vibrador a través de ellas. No debe traslaparse más del 33 % del acero de refuerzo en una misma sección a menos que los planos de proyecto así lo indiquen. En las juntas traslapadas, la longitud de traslape de varillas corrugadas debe ser la indicada en los planos de proyecto. En caso de que no se indique, la longitud de traslape no debe ser menor de 30 y 36 diámetros para acero cuya resistencia sea (294.3 y 392.4) MPa, respectivamente; para varillas lisas, la longitud mínima de traslape es el doble que para varillas corrugadas. A fin de proteger el acero de refuerzo, se deben cumplir los recubrimientos de concreto establecidos en los planos de proyecto tomando en consideración las recomendaciones establecidas en el capítulo 7 del “reglamento de las construcciones de concreto reforzado” (de acuerdo a la referencia [1] del capítulo 9 de esta especificación). Cuando en las características particulares de ingeniería y de obra para los Proyectos de Subestaciones Eléctricas y Líneas de Transmisión se solicite el acero de refuerzo con galvanizado en caliente, se debe considerar acero de refuerzo de acuerdo a la referencia [31] del capítulo 9 de esta especificación grado 60 corrugado con resistencia a la fluencia de fy = 412 MPa (4 200 kg/cm²), galvanizado por inmersión en caliente de acuerdo a la NMX-H-004-SCFI, el habilitado del acero de refuerzo debe cumplir de acuerdo a las referencias [1] y [30] del capítulo 9 de esta especificación, para anclajes, ganchos y traslapes. 5.8 Tolerancias Las tolerancias máximas permisibles son las indicadas a continuación: - 971017 Rev variación de dimensiones de cimientos en planta 13 mm 030704 190411 CONCRETO PARA LA CONSTRUCCIÓN DE ESTRUCTURAS Y CIMENTACIONES DE SUBESTACIONES ELÉCTRICAS DE POTENCIA Y LÍNEAS DE TRANSMISIÓN ESPECIFICACIÓN CFE C0000-15 10 de 25 - variación entre ejes 2 mm - excentricidad en la base de columnas, vigas, muros y losas 2 mm - variación del nivel de las pendientes indicadas en losas, vigas, ranuras de junta horizontal y esquinas visibles en 9 m o más 13 mm En construcciones enterradas se tolerará el doble de las variaciones del nivel y de las pendientes indicadas en el punto anterior. - variación de verticalidad en columnas, muros, pilas, ranuras de juntas verticales y esquinas visibles: Longitud 6 Tolerancias - en 3 m 3 mm - en 6 m 6 mm - en 12 m 12 mm CONDICIONES DE DESARROLLO SUSTENTABLE Se debe demostrar a satisfacción de la CFE las siguientes condiciones: 7 a) Demostrar que el agua utilizada en el proceso de generación del concreto para las obras de la CFE y sus EPS ha sido adquirido de una fuente autorizada por la autoridad competente (CONAGUA, Gobiernos Estatales o Municipales según sea el caso). b) Que el cemento fue adquirido o fabricado por empresa con las autorizaciones en materia de impacto ambiental. c) Los daños ambientales que el proveedor genere son responsabilidad de éste, y la CFE no tiene responsabilidad alguna. CONDICIONES DE SEGURIDAD INDUSTRIAL Las condiciones de seguridad industrial deben ser de acuerdo con lo indicado en la especificación CFE L0000-57. 8 CONTROL DE CALIDAD El proveedor es responsable de la calidad final del concreto, para lo cual debe efectuar los muestreos, mediciones y ensayes de acuerdo a lo establecido en estas especificaciones. Por tal motivo, el proveedor debe considerar en su propuesta, la instalación de su laboratorio de control de calidad, mismo que debe ser sometido a la aprobación de la CFE, la cual evaluará la competencia técnica del personal, así como del equipo y las instalaciones del laboratorio. El proveedor de concreto también debe cumplir con todos los requisitos aquí establecidos para la aceptación del producto. El proveedor debe proporcionar todas las facilidades necesarias para que el personal de la CFE verifique las actividades o pruebas que juzgue conveniente en el entendido que la intervención de la CFE de ninguna forma exime de la responsabilidad al contratista. Se debe entregar mensualmente un informe técnico a la CFE conteniendo los aspectos relevantes de control de calidad del concreto, describiendo los materiales empleados, procedimiento de elaboración del concreto incluyendo personal y equipo, curado y protección de los concretos, así como defectos y reparaciones. 971017 Rev 030704 190411 CONCRETO PARA LA CONSTRUCCIÓN DE ESTRUCTURAS Y CIMENTACIONES DE SUBESTACIONES ELÉCTRICAS DE POTENCIA Y LÍNEAS DE TRANSMISIÓN ESPECIFICACIÓN CFE C0000-15 11 de 25 Este informe debe incluir un índice, fotografías, información que respalden las características físicas y químicas de la mezcla, así como las conclusiones de los trabajos realizados. 8.1 Inspecciones En virtud de que el proveedor es el responsable del control de calidad, debe disponer de personal que supervise e inspeccione las etapas siguientes. 8.1.1 Inspecciones previas al colado Verificar cantidad y calidad de los materiales; plomeo, alineamiento, troquelamiento, estanqueidad y tersura de la cimbra; colocación, recubrimiento, separación, diámetro, amarre, traslapes y limpieza del acero de refuerzo; colocación y sujeción de elementos embebidos; tratamiento y localización de las juntas de construcción; personal capacitado y equipo suficiente; iluminación del área si el colado es parcial o enteramente realizado en la noche; protecciones contra lluvia, entre otras. 8.1.2 Inspecciones durante el colado Se debe verificar dosificación y mezclado del concreto, determinación del revenimiento y del peso volumétrico; transporte y colocación del concreto sin que se produzca segregación ni juntas frías; vibrado y acabado del concreto. También se debe tener especial cuidado durante el colado, de no dañar las preparaciones de la instalación eléctrica. 8.1.3 Inspecciones después del colado Después del colado se debe verificar el descimbrado de las estructuras, curado y reparaciones del concreto cuando se requiera. 8.2 Transporte del Concreto El concreto debe ser transportado al sitio de colado empleando métodos que eviten la segregación o la pérdida de ingredientes y que mantengan la trabajabilidad requerida. Los medios de transporte deben cumplir con la prueba de uniformidad y con los requerimientos de la referencia [7] del capítulo 9 de esta especificación. Cualquier concreto que resulte contaminado en este proceso, debe eliminarse. 8.3 Muestreo para Verificar Resistencias Para verificar la resistencia de los concretos fabricados en obra, el contratista, mediante su laboratorio de campo, debe practicar los muestreos y pruebas correspondientes conforme a las referencias [3], [5] y [10] del capítulo 9 de esta especificación, bajo los siguientes criterios: 8.4 a) Una prueba de resistencia debe representar el promedio de resistencias obtenidas en dos cilindros de la misma muestra, con tamaño estándar de 15 cm x 30 cm, probados a 28 días naturales o a una edad menor. b) Debe obtenerse una muestra por lo menos de cada 36 revolturas de concreto producido en la obra en olla de un saco en un mismo día. Si se emplea concreto pre-mezclado debe obtenerse una muestra por lo menos, de cada 15 mᵌ de concreto empleado en el mismo día. En cualquier caso, e independientemente de lo reducido del volumen, debe obtenerse una muestra, por lo menos, de cada clase de concreto producido o empleado en un mismo día. Las muestras se deben tomar de cualquier revoltura elegida al azar. Colocación del Concreto Para efectuar cualquier colado, se debe notificar a la CFE con 24 h de anticipación para permitir a ésta revisar los preparativos y las condiciones del elemento por colar; el proveedor mediante su supervisión interna, debe ejercer la autorización de cada colado mediante “ordenes de colado”, las cuales deben ser entregadas a la CFE semanalmente, representando la garantía de haber cumplido todos los requisitos indispensables para satisfacer la calidad especificada para el proyecto; para tal efecto, el proveedor debe cumplir con una serie de requisitos tales como: limpieza del área 971017 Rev 030704 190411 CONCRETO PARA LA CONSTRUCCIÓN DE ESTRUCTURAS Y CIMENTACIONES DE SUBESTACIONES ELÉCTRICAS DE POTENCIA Y LÍNEAS DE TRANSMISIÓN ESPECIFICACIÓN CFE C0000-15 12 de 25 por colar, suficiente cantidad de materiales para garantizar la terminación del colado; equipo de dosificación, mezclado, transporte, vaciado y compactación del concreto; personal; accesos; iluminación; entre otras. Para colocar el concreto, se debe satisfacer un conjunto de operaciones racionales para hacer llegar sin segregación el concreto desde el punto donde lo entrega el equipo de acarreo, hasta su lugar en la estructura, y lograr la compacidad y homogeneidad necesaria para garantizar el buen funcionamiento de las estructuras. El tiempo transcurrido entre el mezclado del concreto y su colocación en la estructura, debe ser de 90 minutos o 300 revoluciones lo que suceda primero según lo establece la referencia [7] del capítulo 9 de esta especificación, debiendo desechar todo el concreto que rebase este periodo. Previo a la colocación del concreto, la superficie sobre la cual se vaciará debe mantenerse húmeda 2 h como mínimo. El concreto debe colocarse cuidando que en el avance del tiro se asegure colocar concreto fresco sobre concreto tierno aún no fraguado (en estado plástico o semiplástico) que permita con vibración fluidizarlo y se produzca la fusión entre capas sucesivas. No se permite el vaciado del concreto en caída libre mayor de 1.0 m, por lo que debe contemplarse el uso de mangas de lona, embudos, etc., si se utilizan canalones estos deben ser lisos y tener una inclinación de caída de 45° y al final de la caída contar con un amortiguador, y en el caso del colado de columnas deben habilitarse ventanas en las cimbras a cada 1.2 m, de 35 cm de lado, por lo menos, para facilitar el vaciado y la compactación del concreto. Es inaceptable la acumulación de mezcla dentro de los moldes para después extenderla, así como el traspaleo del concreto para llenar los moldes. La colocación del concreto debe realizarse con una rapidez tal que el concreto fluya fácilmente y penetre en los espacios del armado y entre éste y la cimbra; debe ser depositado en capas horizontales que fluctúen entre 20 cm y 30 cm de espesor. El concreto no debe ser acarreado más de 1.5 m desde el sitio de su caída al interior del molde. La descarga del concreto debe efectuarse con velocidad moderada para evitar la segregación de la mezcla. 8.5 Compactación del Concreto Todo el concreto debe ser compactado con equipo de vibración, utilizando equipos de inmersión o externos, dando preferencia a los primeros. Los vibradores de inmersión deben tener una frecuencia de 7 000 r/min, medida con un tacómetro estando los vibradores dentro del concreto. La potencia de los vibradores debe ser congruente con la consistencia de la mezcla y el tamaño máximo del agregado. En general el diámetro y número de los vibradores disponibles debe estar en función del refuerzo y de las dimensiones de la estructura. Se debe tener en calidad de reserva un número de vibradores equivalentes al 50 % de los que se encuentren en uso, obligándose a presentar equipo en buen estado y retirar del sitio de colado cualquier vibrador cuyo funcionamiento no sea satisfactorio. Deben operar los vibradores, en todo tiempo, solamente con personal calificado para esto. El uso de los vibradores tendrá como finalidad eliminar los vacíos del concreto, así como ligar la capa de concreto superior con la subyacente, por lo que no se permite su uso para desplazar el concreto sobre la superficie. La vibración debe prolongarse hasta compactar el concreto completamente sin dejar huecos visibles o provocar segregación o sangrado excesivo. La penetración del vibrador debe ser vertical y espaciada de 15 cm a 30 cm penetrando 10 cm, en la capa inferior, y retirándolo lentamente. El tiempo de inmersión de los vibradores debe oscilar entre los 5 s y 10 s, queda prohibido tratar de colocar el concreto en el interior del molde sin el empleo de vibradores. 971017 Rev 030704 190411 CONCRETO PARA LA CONSTRUCCIÓN DE ESTRUCTURAS Y CIMENTACIONES DE SUBESTACIONES ELÉCTRICAS DE POTENCIA Y LÍNEAS DE TRANSMISIÓN ESPECIFICACIÓN CFE C0000-15 13 de 25 Invariablemente, debe obtenerse un concreto denso y compacto, que presente una textura uniforme y una superficie con buena apariencia en sus caras visibles; debe evitarse el vibrado excesivo que pueda producir segregación y/o sangrado del concreto, así como el contacto directo del vibrador con el acero y/o la cimbra para evitar alteraciones en su posición o afectar al concreto que se encuentre en proceso avanzado de fraguado. 8.6 Curado del Concreto El curado debe aplicarse para evitar la pérdida de humedad en el concreto. El concreto debe protegerse durante 12 h posteriores a su colocación contra lluvias fuertes y durante 3 días naturales contra los rayos directos del sol (sombreado). Para tal efecto, el proveedor debe disponer del equipo y materiales necesarios desde antes de que comience la colocación del concreto y tenerlos a la mano listos para utilizarse. El curado del concreto se debe aplicar por procedimiento húmedo y aplicando membrana de curado: Solamente se permite la aplicación del curado húmedo en superficies horizontales (losas, zapatas, entre otros), debiendo mantenerse húmeda la superficie durante 7 días naturales consecutivos y de manera ininterrumpida. En él, caso de las superficies inclinadas y/o verticales, el curado debe aplicarse mediante el uso de membranas de curado base agua, color blanco, que cumplan con la referencia [11] del capítulo 9 de esta especificación; la membrana de curado se debe aplicar a las superficies moldeadas, inmediatamente después de que las cimbras sean retiradas. Antes de la colocación del compuesto para el curado, la superficie se humedece completamente con agua y se aplica la membrana de curado tan pronto como el agua libre desaparezca. Los compuestos de curado se aplican en 2 capas de forma continua con el equipo de colocación (aspersión o brocha) aprobado por la CFE y con un rendimiento entre (3 y 5) m2 por litro (6 a 10) m2 por litro y por capa. 9 BIBLIOGRAFÍA [1] ACI 318 –1983; Building Code Requirements for Reinforced Concrete. [2] ACI 347-1989; Formword for Concrete. [3] ASTM C31/C31M-18; Standard Practice for Making and Curing Concrete Test Specimens in the Field. [4] ASTM C33/C33-18 Specifications for Concrete Aggregates. [5] ASTM C39/C39M-18 Standard Test Method for Compressive Strenght of Cylindrical Concrete Specimens. [6] ASTM C40/C40M-11; Standard Test Method for Organic Impurities in Fine Aggregates for Concrete. [7] ASTM C94/C94M-17a; Standard Specification for Ready Mixed Concrete. [8] ASTM C150/C150M-18; Standard Specifications for Portland Cement. [9] ASTM C143/C143M-15-1990; Standard Test Method for Slump of Hydraulic Cement Concrete. [10] ASTM C172/C172M-17; Standard Practice for Sampling Freshly Mixed Concrete. [11] ASTM C309-11; Standard Specification for Liquid Membrane Forming Compunds for Curing Concrete. [12] ASTM C494/C494M-17; Standard Specification for Chemical Admixtures for Concrete. [13] ASTM C595/C595M-17; Standard Specification for Blended Hydraulic Cements. [14] ASTM D512-12; Standard Test Methods for Chloride Ion in Water. 971017 Rev 030704 190411 CONCRETO PARA LA CONSTRUCCIÓN DE ESTRUCTURAS Y CIMENTACIONES DE SUBESTACIONES ELÉCTRICAS DE POTENCIA Y LÍNEAS DE TRANSMISIÓN ESPECIFICACIÓN CFE C0000-15 14 de 25 [15] ASTM D513-16; Standard Test Methods for Total and Dissolved Carbon Dioxide in Water. [16] ASTM D516-16; Standard Test Method for Sulfate Ion in Water. [17] ASTM D1252-06(2012) e1; Standard Test Method for Chemical Oxygen Demand (Dichromate Oxygen Demand) of Water [18] ASTM D1253-14; Standard Test Method for Residual Chlorine in Water. [19] ASTM D4791-10; Standard Test Method for Flat Particles, Elongated particles or Flat and Elongated Particles in Coarse Aggregate. [20] ACI 224.1R-1993; Cauces, Evaluation, and Repair of Cracks in Concrete Structures. [21] NMX-B-294-1986; Industria Siderúrgica-Varillas Corrugadas de Acero, Torcidas en Frío, Procedentes de Lingote o Palanquilla, para Refuerzo de Concreto. [22] NMX-B-457-CONACERO-2013; Varrillas Corrugadas de Acero de Baja Aleación para Refuerzo de ConcretoEspecificaciones y Métodos de Prueba. [23] NMX-C-081-ONNCCE-2013; Industria de la Construcción- Aditivos para Concreto-Compuestos Líquidos que Forman Membrana para Curado del Concreto-Especificaciones y Métodos de Ensayo. [24] NMX-C-083-ONNCCE-2014; Industria de la Construcción-Concreto-Determinación de la Resistencia a la Compresión de Especímenes-Método de Ensayo. [25] NMX-C-090-1978; Método de Prueba para Aditivos Expansores y Estabilizadores de Volumen del Concreto. [26] NMX-C-111-ONNCCE-2014; Industria de la Construcción-Agregados para Concreto Hidráulico-Especificaciones y Métodos de Ensayo. [27] NMX-C-122-ONNCCE-2004; Industria de la Construcción- Agua para Concreto-Especificaciones. [28] NMX-C-155-ONNCCE-2014; [29] NMX-C-159-ONNCCE-2016 Industria de la Construcción-Concreto-Elaboración y Curado de Especímenes de Ensayo. [30] ACI 315 –1999; Details and Detailing of Concrete Reinforcement. [31] ASTM A615-18 Standard Specification for Deformed and Plain Carbon-Steel Bars for Concrete Reinforcement. 971017 Rev 030704 190411 Industria de la Construcción- Concreto Hidráulico-Dosificado en Masa Especificaciones y Métodos de Ensayo. CONCRETO PARA LA CONSTRUCCIÓN DE ESTRUCTURAS Y CIMENTACIONES DE SUBESTACIONES ELÉCTRICAS DE POTENCIA Y LÍNEAS DE TRANSMISIÓN ESPECIFICACIÓN CFE C0000-15 15 de 25 APÉNDICE A (Normativo) DETERMINACIÓN DEL GRADO DE CORROSIVIDAD DEL SUELO A.1 Procedimiento para determinar la corrosividad del suelo donde se construirán las cimentaciones de Subestaciones Eléctricas y Líneas de Transmisión Se debe ejecutar en campo e incluir en el estudio de mecánica de suelos la siguiente metodología para determinar la corrosividad del suelo, aplica para todas las líneas de transmisión y consiste en verificar con pruebas prácticas, rápidas y confiables para identificar completamente la agresividad corrosiva del suelo, tomando en cuenta su resistividad, la presencia de cloruros y sulfatos, y su pH. A.2 Procedimiento para la Evaluación de la Corrosividad del Suelo La prueba de resistividad, presencia de cloruros, presencia de sulfatos y el pH en los suelos, se debe obtener al menos en 2 sitios en las subestaciones eléctricas, 6 sitios equidistantes de la trayectoria para líneas aéreas y en 3 sitios equidistantes para líneas subterráneas. A.3 Prueba de Resistividad Eléctrica La resistividad eléctrica debe determinarse bajo las condiciones más adversas para poder obtener una resistividad comparable, la cual sea independiente de las variaciones estacionales u otras variaciones en el contenido de humedad del suelo. Para determinar la resistividad del suelo se debe utilizar el método de Wenner o de los 4 puntos, insertando los cuatro electrodos en el suelo alineados y con una separación constante entre cada uno de los electrodos. El equipo hace circular una corriente constante entre los electrodos que se encuentran en los extremos (X y Z). La caída de potencial (que es función de la resistencia) es medida a través de los electrodos interiores (Xv y Yv). El equipo debe medir la resistencia resultante de la caída de potencial por efecto de la corriente aplicada. En la ejecución de la prueba considerar lo siguiente: - Asegurarse que los electrodos al enterrarlos hagan buen contacto con el suelo, es decir al penetrar no estén holgados. En suelos muy secos es aconsejable mojar la superficie de contacto del suelo con los electrodos. Revisar cuidadosamente que todos los cables de conexión estén haciendo buen contacto entre los electrodos y las terminales de conexión del equipo. TABLA A1.- Corrosividad del Suelo en Función de la Resistividad Resistividad de suelo (ohm-cm) 971017 Rev 030704 Corrosividad 0-2 000 Severa 2 000-10 000 Moderada 10 000-30 000 Leve Mayor de 30 000 Poco Probable 190411 CONCRETO PARA LA CONSTRUCCIÓN DE ESTRUCTURAS Y CIMENTACIONES DE SUBESTACIONES ELÉCTRICAS DE POTENCIA Y LÍNEAS DE TRANSMISIÓN ESPECIFICACIÓN CFE C0000-15 16 de 25 A.4 Presencia de cloruros y sulfatos Aplicar el siguiente procedimiento para el análisis de cloruros disueltos en las muestras de suelos. A.4.1 Herramienta y equipo a utilizar Para la determinación del contenido de cloruros en una muestra de suelo se requieren los siguientes materiales y equipo: - Una palangana de plástico y una espátula metálica para homogeneizar la muestra colectada. Una balanza digital portátil con un rango de (0.0 kg-0.200 kg). Bolsas pequeñas de plástico para pesar la muestra que se va a analizar Una probeta de plástico con capacidad de 100 ml. Una botella de plástico con tapa con capacidad de 250 ml. Un equipo manual de vacío para filtración. Un vial pequeño de 15 ml. Agua destilada. Criba con apertura de malla de 2.36 mm. Criba con apertura de malla de 425 micras. Mortero de laboratorio. Tiras para análisis de cloruros con rangos para determinar 30 ppm a 600 ppm y 300 ppm a 6 000 ppm de cloruros. Todo el equipo reusable debe estar limpio antes de usarlo. El embudo, el vial de 15 ml, la palangana y el mortero deben estar completamente secos. El equipo debe ser transportado con los cuidados suficientes para evitar que por efecto de la vibración durante el transporte sufran alguna avería. A.4.2 Determinación de cloruros en el suelo A.4.2.1 Colección de la muestra en el sitio - A.4.2.2 Preparación de la muestra para el análisis - - 971017 Colectar la muestra directamente del suelo o del algún muestreador de suelos. Colocar la muestra en la palangana de plástico. Remover toda la materia orgánica presente y los fragmentos de roca mayores de 2.0 cm. hasta completar la cantidad de 2 kg a 3 kg de muestra. Guardar la muestra colectada en una bolsa o recipiente plástico con tapa. Identificar la muestra con marcador indeleble anotando los datos sobre la bolsa de plástico o el recipiente plástico. Rev Separar una cuarta parte de la muestra colectada y colocarla en la palangana de plástico. Secar la muestra completamente. Esta acción pueda llevarse a cabo de dos maneras. Una es exponiéndola al sol por un período de tiempo suficiente que asegure la evaporación de la humedad que contenga la muestra. La otra es colocar la muestra en una charola de metal y meterla en una estufa de laboratorio a una temperatura de 60 °C por un período de 6 horas. La muestra seca se hace pasar por una criba con una apertura de malla de 2.36 mm. La muestra que pasó la malla de 2.36 mm se hace pasar por otra criba con una apertura de malla de 425 micras. Se debe colectar al menos 0.030 kg de muestra que pasa la malla de 425 micras por cada determinación de cloruros que se realice. Si no se colecta la cantidad de 0.030 kg de muestra que pasa la malla de 425 micras, se debe moler en un mortero la muestra que pasó 030704 190411 CONCRETO PARA LA CONSTRUCCIÓN DE ESTRUCTURAS Y CIMENTACIONES DE SUBESTACIONES ELÉCTRICAS DE POTENCIA Y LÍNEAS DE TRANSMISIÓN - A.4.2.3 ESPECIFICACIÓN CFE C0000-15 17 de 25 la malla de 2.36 mm y volverla a pasar por la malla con apertura de 425 micras hasta completar la cantidad requerida de muestra. Pesar 0.025 kg de muestra que pasó la malla con apertura de 425 micras utilizando la balanza digital. Colocar los 0.025 kg de muestra en una botella de plástico de 250 ml. Con la probeta de plástico medir un volumen 100 ml de agua destilada y verterlo en la botella de plástico que contiene los 0.025 kg de muestra. Agitar la botella durante un minuto. Dejar reposar 10 min la mezcla de suelo y agua contenidos en la botella. Utilizando el equipo manual de vacío para filtración, filtrar la solución contenida en la botella de plástico hasta obtener un volumen aproximado de 20 ml a 30 ml en el matraz que recibe el filtrado. Medición de cloruros - - - - En un vial de vidrio de 15 ml verter la solución filtrada obtenida hasta llenar la mitad del vial. Colocar verticalmente en el vial la tira con rango de 30 ppm a 600 ppm. Dejar reposar la tira de análisis en la solución filtrada hasta que la línea amarilla en la parte superior de la tira se torne azul. Esto es indicativo de que la reacción de los cloruros contenidos en la solución filtrada han terminado de reaccionar con los compuestos de la tira. Retirar la tira del vial y observar la columna blanca que se formó a lo largo de la tira para análisis de cloruros. Anotar el valor correspondiente en la escala de la tira con precisión de 0.1 del valor de la escala (la escala en la tira tiene un rango de 0 – 10). (A*) El valor medido en la escala de la tira se compara con los valores mostrados en el envase de las tiras utilizadas. El valor medido corresponderá a la cantidad de cloruros en la solución filtrada analizada. Para determinar el valor de cloruros en la muestra de suelo, al valor de cloruros determinado en la solución de filtrado se multiplica por un factor de 4. Esto debido a que se utilizó un factor de dilución de muestra de 4 (0.025 kg de muestra por 0.100 kg de agua). El valor de cloruros obtenido debe estar dado en partes por millón (ppm) o mg de cloruros por kilogramo de muestra. Registrar el valor de cloruros en la muestra de suelo analizado. Si al utilizar las tiras con rango de 30 ppm a 600 ppm de cloruros se observa que la columna blanca que se forma en la tira es mayor que el valor máximo de la escala que aparece en el contenedor de las tiras, entonces se debe utilizar una tira con rango de (300 a 6 000) ppm de cloruros y seguir las indicaciones mencionadas en el inciso (A*) A.5 Procedimiento para el análisis de sulfatos disueltos en muestras de suelo utilizando el método calorimétrico. A.5.1 Herramienta y equipo a utilizar Para la determinación del contenido de sulfatos en una muestra de suelo se requieren los siguientes artículos y materiales: 971017 Rev Una palangana de plástico y una espátula metálica para homogeneizar la muestra colectada. Una balanza digital portátil con un rango de (0.0 a 0200) kg. Bolsas pequeñas de plástico para pesar la muestra que se va a analizar. Una probeta de plástico con capacidad de 100 ml. Una pipeta de plástico de 10 ml. Una botella de plástico con tapa con capacidad de 250 ml. Una botella de plástico con tapa con capacidad de 500 ml. Un equipo manual de vacío para filtración. 030704 190411 CONCRETO PARA LA CONSTRUCCIÓN DE ESTRUCTURAS Y CIMENTACIONES DE SUBESTACIONES ELÉCTRICAS DE POTENCIA Y LÍNEAS DE TRANSMISIÓN ESPECIFICACIÓN CFE C0000-15 18 de 25 - Agua destilada. Criba con apertura de malla de 2.36 mm. Criba con apertura de malla de 425 micras. Mortero de laboratorio. Solución acondicionadora para el análisis de la muestra. Un colorímetro de bolsillo operado por baterías para determinar sulfatos o similar. Ácido clorhídrico concentrado. Alcohol etílico. Cloruro de sodio. Glicerol. Todo el equipo reusable debe de estar limpio antes de usarlo. El embudo, la palangana y el mortero debe estar completamente secos. El equipo debe ser transportado con los cuidados suficientes para evitar que por efecto de la vibración durante el transporte sufran alguna avería. A.5.2 Determinación de sulfatos en el suelo A.5.2.1 Colección de la muestra en sitio - A.5.2.2 A.5.2.3 Preparación de la solución para acondicionar la muestra para el análisis - En una botella de plástico con tapa con capacidad de 500 ml verter la cantidad de los siguientes reactivos: 300 ml de agua destilada. 30 ml de ácido clorhídrico concentrado. 100 ml de alcohol etílico. 0.075 kg de cloruro de sodio. 50 ml de glicerol. - Tapar la botella y agitar hasta que el cloruro de sodio este completamente disuelto. Preparación de la muestra para el análisis - - 971017 Colectar la muestra directamente del suelo o del algún muestreador de suelos. Colocar la muestra en la palangana de plástico. Remover toda la materia orgánica presente y los fragmentos de roca mayores de 2.0 cm. hasta completar la cantidad de 2 kg a 3 kg de muestra. Guardar la muestra colectada en una bolsa o recipiente plástico con tapa. Identificar la muestra con marcador indeleble anotando los datos sobre la bolsa de plástico o el recipiente plástico. Rev Separar una cuarta parte de la muestra colectada y colocarla en la palangana de plástico. Secar la muestra completamente. Esta acción pueda llevarse a cabo de dos maneras. Una es exponiéndola al sol por un período de tiempo suficiente que asegure la evaporación de la humedad que contenga la muestra. La otras es colocar la muestra en una charola de metal y meterla en una estufa de laboratorio a una temperatura de 60 °C por un período de 6 horas. La muestra seca se hace pasar por una criba con una apertura de malla de 2.36 mm hasta obtener 0.300 kg de muestra. La muestra que pasó la malla de 2.36 mm se hace pasar por otra criba con una apertura de malla de 425 micras hasta obtener la cantidad de muestra requerida para el análisis. Se debe colectar al menos 0.020 kg de muestra que pasa la malla de 425 micras por cada determinación de sulfatos que se realice. Si no se colecta la cantidad de 0.030 kg de muestra que pasa la malla de 425 micras, se debe moler en un mortero la muestra que pasó la malla 030704 190411 CONCRETO PARA LA CONSTRUCCIÓN DE ESTRUCTURAS Y CIMENTACIONES DE SUBESTACIONES ELÉCTRICAS DE POTENCIA Y LÍNEAS DE TRANSMISIÓN A.5.2.4 CFE C0000-15 19 de 25 de 2.36 mm y volverla a pasar por la malla con apertura de 425 micras hasta completar la cantidad requerida de muestra. Pesar 0.010 kg de muestra que pasó la malla con apertura de 425 micras utilizando la balanza digital. Colocar los 0.010 kg de muestra en una botella de plástico de 250 ml. Con la probeta de plástico medir un volumen 190 ml de agua destilada y verterlo en la botella de plástico que contiene los 0.010 kg de muestra. En la balanza digital utilizando la probeta de plástico pesar 0.010 kg de solución acondicionadora de muestra. Verter los 0.010 kg de solución acondicionadora de muestra en la botella que contiene la muestra y el agua destilada. Agitar la botella durante un minuto. Dejar reposar por un período de 12 h la mezcla de suelo, agua y solución acondicionadora contenidos en la botella. Medición de sulfatos - A.5.2.5 ESPECIFICACIÓN El método de análisis se resume en hacer reaccionar los iones sulfato de la muestra con sulfato de bario contenido en el reactivo” SulfaVer 4” que se incluye en el kit del colorímetro o similar y formar sulfato de bario el cual es insoluble. La cantidad de turbidez que se forma en la solución es proporcional a la concentración de iones sulfato en la muestra. Utilizando el equipo manual de vacío para filtración, filtrar la solución contenida en la botella de plástico que se dejó reposar por 12 h, hasta obtener un volumen aproximado de (20 a 30) ml en el matraz que recibe el filtrado Encender el colorímetro o similar. Medir 10 ml de solución filtrada y verterla en el vial de 10 ml que acompaña el kit del colorímetro. Agregar el contenido de un sobre de reactivo marcado como “SulfaVer 4” y tapar el vial. El polvo “SulfaVer 4” se incluye con los componentes del kit del colorímetro. Esta será la solución de prueba que se analizará. Agitar el vial invirtiéndolo varias veces para mezclar la solución. Asegurarse que el vial está libre de líquido o de huellas dactilares en su parte externa. Dejar reposar el vial con la solución de prueba por 5 min Con la pipeta medir 10 ml de solución filtrada, verterla en un segundo vial de 10 ml que acompaña el kit del colorímetro. Tapar el vial. Este vial contendrá la solución “blanco”. Asegurase que el vial está libre de líquido o de huellas dactilares en su parte externa. Colocar el vial con la solución “blanco” en el compartimento de la celda del colorímetro. Asegurarse de que la marca en el vial (un rombo) coincida con la marca del colorímetro Cubrir el vial que contiene la solución “blanco” con la tapa del colorímetro. Presionar la tecla No. 2, marcada con el cero en el colorímetro o similar: El display mostrará “- - - “ y enseguida “0”. Remover el vial con la solución “blanco” de la celda del colorímetro Transcurridos 5 min de reposo de la solución de prueba, colocar el vial en el compartimento de la celda en el colorímetro o similar. Cubrir el vial que contiene la solución de prueba con la tapa del colorímetro o similar. Presionar la tecla No. 10 “Read” marcada como: El display mostrará “- - - “ y enseguida el resultado del análisis en mg/l de iones sulfato. Anotar el contenido de sulfatos de la solución analizada en mg/l o ppm. Como parte del procedimiento considerar lo siguiente: Para reportar el contenido de sulfatos de la muestra de suelo se debe de multiplicar el valor del contenido de sulfatos determinado en la solución analizada en el colorímetro por el factor de dilución; Reportar el contenido correspondiente de sulfatos en ppm de la muestra de suelo analizada 971017 Rev 030704 190411 CONCRETO PARA LA CONSTRUCCIÓN DE ESTRUCTURAS Y CIMENTACIONES DE SUBESTACIONES ELÉCTRICAS DE POTENCIA Y LÍNEAS DE TRANSMISIÓN ESPECIFICACIÓN CFE C0000-15 20 de 25 El rango de análisis de iones sulfato del colorímetro de (2 – 70) ppm. Cuando la solución de análisis contenga una cantidad de sulfatos superior a 70 ppm, en el colorímetro el número 70 empezará a parpadear intermitentemente. Cuando la muestra de solución analizada contenga una cantidad de sulfatos inferior a 2 ppm, en el colorímetro el número 2 empezara a parpadear intermitentemente. En el caso de que la muestra de solución analizada contenga una cantidad de sulfatos mayor a 70 ppm, se debe diluir la solución de la muestra de la siguiente manera: - Utilizando la pipeta, medir 5.0 ml de la solución filtrada obtenida y agregarla al vial de 10 ml. Agregar 5.0 ml de agua destilada al vial que contiene los 5.0 ml de muestra. Agitar el vial para asegurar una buena mezcla. Analizar el contenido de sulfatos de la muestra diluida de acuerdo en el procedimiento descrito con anterioridad y anotar el contenido de sulfatos de la solución analizada en ppm. TABLA A2.- Corrosividad del suelo en función del contenido de cloruros y sulfatos Concentración cloruros ( ppm ) Corrosividad > 5 000 Severa 1 500 – 5 000 Considerable 500 – 1 500 Moderada < 500 Leve Sulfatos ( ppm ) A.6 > 10 000 Severa 1 500 – 10 000 Considerable 150 – 1 500 Moderada < 150 Insignificante Grados de acidez o alcalinidad (pH) del suelo El pH es una medida de que tan ácido (pH < 7) o alcalino (pH > 7) es el ambiente en el suelo. Los suelos por lo general tienen un rango de pH de 5 a 8, los suelos extremadamente ácidos (menores de pH 4.5) y fuertemente alcalinos (pH mayor de 9.0) A.6.1 Para su evaluación se debe aplicar el siguiente procedimiento: A.6.1.1 Herramienta y equipo a utilizar Para la determinación de la resistividad del suelo se requiere el siguiente equipo y material: - 971017 Rev Un electrodo de antimonio. Un electrodo de cobre – sulfato de cobre. Un voltímetro de alta resistencia. Lija de papel con grado fino. Pañuelos desechables. Agua destilada. 030704 190411 CONCRETO PARA LA CONSTRUCCIÓN DE ESTRUCTURAS Y CIMENTACIONES DE SUBESTACIONES ELÉCTRICAS DE POTENCIA Y LÍNEAS DE TRANSMISIÓN ESPECIFICACIÓN CFE C0000-15 21 de 25 El electrodo de antimonio consta de un cuerpo de plástico en el cual está impreso una escala de conversión voltaje – pH. En la parte inferior se encuentra el cuerpo de antimonio y en la parte superior un conector. Figura A1.- Electrodo de Antimonio A.6.1.2 Medición del pH del suelo - 971017 Rev Limpiar la superficie del suelo retirando la materia orgánica (vegetación). Antes de realizar la medición de pH del suelo, pasar un papel lija de grano fino sobre la superficie de la punta del electrodo de antimonio hasta dejarla libre de óxidos. Humedecer con agua destilada un pañuelo desechable y limpiar la superficie de la punta del electrodo de antimonio que se lijó. Enterrar la punta del electrodo de antimonio en el suelo. Junto al electrodo de antimonio, enterrar la punta del electrodo de cobre – sulfato de cobre. Conectar ambos electrodos al voltímetro como se ilustra en la siguiente figura: 030704 190411 CONCRETO PARA LA CONSTRUCCIÓN DE ESTRUCTURAS Y CIMENTACIONES DE SUBESTACIONES ELÉCTRICAS DE POTENCIA Y LÍNEAS DE TRANSMISIÓN ESPECIFICACIÓN CFE C0000-15 22 de 25 Figura A2.- Voltímetro - 971017 Rev Poner en marcha el voltímetro y seleccionar el modo de medición en voltaje. Esperar que la lectura se estabilice. Leer el valor estable de potencial en milivolts y anotarlo. Convertir el valor de milivolts medidos en un valor de pH. Esto puede realizarse de dos maneras: Utilizando la escala de voltaje/pH que se encuentra impresa en el cuerpo del electrodo de antimonio. Utilizando la gráfica que a continuación se muestra. Anotar el valor de pH correspondiente al valor de milivolts medidos. 030704 190411 CONCRETO PARA LA CONSTRUCCIÓN DE ESTRUCTURAS Y CIMENTACIONES DE SUBESTACIONES ELÉCTRICAS DE POTENCIA Y LÍNEAS DE TRANSMISIÓN ESPECIFICACIÓN CFE C0000-15 23 de 25 A.6.1.3 Considerar lo siguiente: - - - Para eliminar el efecto de posibles corrientes parásitas en el suelo, se invierte la posición de los electrodos y se mide nuevamente el potencial. Si no hay corrientes parásitas, la diferencia de potencial medido debe ser nula o mínima. Si las lecturas difieren en más de 10 mV, entonces se debe de hacer el promedio de las dos lecturas para eliminar el efecto de corrientes parásitas. Por lo general, el pH en la superficie del suelo es diferente al que se mide a cierta profundidad. Por lo tanto, la determinación de pH del suelo debe de considerar la profundidad a la cual estará el elemento metálico que se vaya a instalar en el sitio donde se mide el pH. Para la aplicación de esta prueba se requiere una persona con preparación de técnico medio, capaz de seguir las indicaciones de este procedimiento. TABLA A3.- Corrosividad del Suelo en Función del pH A.7 pH Corrosividad < 5.5 Severa 5.5 – 6.5 Moderada 6.5 – 7.5 Leve 7.5 – 9.0 Insignificante Evaluación de la corrosividad del suelo Con base en los valores medidos de cada uno de los parámetros analizados: resistividad, pH, y contenido de sulfatos y cloruros del suelo se debe calificar de manera relativa el valor de cada parámetro conforme a lo siguiente: 971017 Rev 030704 190411 CONCRETO PARA LA CONSTRUCCIÓN DE ESTRUCTURAS Y CIMENTACIONES DE SUBESTACIONES ELÉCTRICAS DE POTENCIA Y LÍNEAS DE TRANSMISIÓN ESPECIFICACIÓN CFE C0000-15 24 de 25 TABLA A 4.- Calificación de Parámetros medidos para la Corrosividad Resistividad (ohm-cm) Rango medido Calificación 0-2 000 4 2 000-10 000 3 10 000-30 000 2 Mayor de 30 000 1 Cloruros (ppm) > 5 000 4 1 500 - 5 000 3 500 - 1 500 2 < 500 1 Sulfatos (ppm) > 10 000 4 1 500 - 10 000 3 150 - 1 500 2 < 150 1 pH < 5.5 4 5.5 – 6.5 3 6.5 – 7.5 2 7.5 – 9.0 1 La calificación final determinará la corrosividad del suelo de acuerdo a los siguientes parámetros: TABLA A5.- Evaluación de la Corrosividad del Suelo 971017 Rev 030704 Tipo de suelo Puntos Suelo NO corrosivo 4-8 Suelo Corrosivo 9-11 Suelo muy corrosivo <11 190411 CONCRETO PARA LA CONSTRUCCIÓN DE ESTRUCTURAS Y CIMENTACIONES DE SUBESTACIONES ELÉCTRICAS DE POTENCIA Y LÍNEAS DE TRANSMISIÓN ESPECIFICACIÓN CFE C0000-15 25 de 25 Es de carácter obligatorio el realizar la evaluación de la Corrosividad del suelo con los cuatro parámetros indicados anteriormente. En el informe del estudio geotécnico se incluirá el procedimiento, los mecanismos de control de las pruebas, la calificación del suelo y las recomendaciones aplicables para eliminar el efecto corrosivo del suelo donde se construirán las cimentaciones de las líneas de transmisión. En la identificación de la corrosividad del suelo, cuando los parámetros se identifiquen como "suelo corrosivo a muy corrosivo" el Proveedor debe considerar para el diseño y construcción de las cimentaciones cemento CPO 30R BRA/RS. Si en los resultados de la calificación final, el suelo se determina NO corrosivo, el Proveedor podrá solicitar el cambio del tipo de cemento, siempre y cuando demuestre que en la zona donde se construirá el Proyecto, las concreteras locales no suministran el tipo de cemento solicitado en las Características Particulares, entregando a La Comisión el soporte técnico firmado debidamente de al menos dos proveedores de cemento locales donde quede de manifiesto la imposibilidad de suministrar el tipo de cemento solicitado. 971017 Rev 030704 190411