1.1 PROPIEDADES DEL CONCRETO Y SUS COMPONENTES. Las propiedades del concreto son sus características o cualidades básicas. Las cuatro propiedades principales del concreto son: TRABAJABILIDAD, COHESIVIDAD, RESISTENCIA Y DURABILIDAD. Las características del concreto pueden variar en un grado considerable, mediante el control de sus ingredientes. Por tanto, para una estructura específica, resulta económico utilizar un concreto que tenga las características exactas necesarias. Trabajabilidad. Es una propiedad importante para muchas aplicaciones del concreto. En esencia, es la facilidad con la cual pueden mezclarse los ingredientes y la mezcla resultante puede manejarse, transportarse y colocarse con poca pérdida de la homogeneidad. Durabilidad. El concreto debe ser capaz de resistir la intemperie, acción de productos químicos y desgastes, a los cuales estará sometido en el servicio. Impermeabilidad. Es una importante propiedad del concreto que puede mejorarse, con frecuencia, reduciendo la cantidad de agua en la mezcla. Resistencia. Es una propiedad del concreto que, casi siempre, es motivo de preocupación. Por lo general se determina por la resistencia final de una probeta en compresión. Como el concreto suele aumentar su resistencia en un periodo largo, la resistencia a la compresión a los 28 días es la medida más común de esta propiedad.

Estados del concreto Estado fresco. Al principio el concreto parece una “masa”. Es blando y puede ser trabajado o moldeado en diferentes formas. Y así se conserva durante la colocación y la compactación. Las propiedades más importantes del concreto fresco son la trabajabilidad y la cohesividad.

Estado fraguado. Después, el concreto empieza a ponerse rígido. Cuando ya no está blando, se conoce como FRAGUADO del concreto El fraguado tiene lugar después de la compactación y durante el acabado.

Estado endurecido. Después de que concreto ha fraguado empieza a ganar resistencia y se endurece. Las propiedades del concreto endurecido son resistencia y durabilidad.

Trabajabilidad. Significa qué tan fácil es: COLOCAR, COMPACTAR y dar un ACABADO a una mezcla de concreto.

Componentes El concreto es básicamente una mezcla de dos componentes: agregados y pasta. La pasta, compuesta de cemento portland y agua, une a los agregados (arena y grava o piedra triturada) para formar una masa semejante a una roca pues la pasta endurece debido a la reacción química entre el cemento y el agua. Los agregados generalmente se dividen en dos grupos: finos y gruesos. Los agregados finos consisten en arenas naturales o manufacturadas con tamaño de partícula que pueden llegar hasta 10 mm; los agregados gruesos son aquellos cuyas partículas se retienen en la malla No. 16 y pueden variar hasta 152 mm. El tamaño máximo del agregado que se emplea comúnmente es el de 19 mm o el de 25 mm. Cemento. Los cementos hidráulicos son aquellos que tienen la propiedad de fraguar y endurecer en presencia de agua, porque reaccionan químicamente con ella para formar un material de buenas propiedades aglutinantes. Agua. Es el elemento que hidrata las partículas de cemento y hace que estas desarrollen sus propiedades aglutinantes. Agregados. Los agregados para concreto pueden ser definidos como aquellos materiales inertes que poseen una resistencia propia suficiente que no perturban ni afectan el proceso de endurecimiento del cemento hidráulico y que garantizan una adherencia con la pasta de cemento endurecida. Aditivos. Se utilizan como ingredientes del concreto y, se añaden a la mezcla inmediatamente antes o durante su mezclado, con el objeto de modificar sus propiedades para que sea más adecuada a las condiciones de trabajo o para reducir los costos de producción.

1.2 MEZCLAS EN EL LUGAR El concreto hecho en obra es el material de construcción de mayor empleo en la edificación y vivienda. Muchos fabrican concreto, sin embargo pocos cuidan el proceso para asegurar la calidad. El concreto hecho en el lugar de la obra se puede clasificar en 9 etapas:

Etapa 1 “Materiales” El empleo de materias primas de calidad, no contaminadas y correctamente almacenadas, son esenciales para la calidad del concreto hecho en obra. Cemento: Almacena sobre tarimas o soportes de madera que impidan el contacto con el suelo o humedad (mínimo 10 cm de elevación). Arena y grava: A mayor tamaño de la grava se requiere menos cantidad de agua y cemento; sin embargo, cuida no exceder las dimensiones máximas de acuerdo al tipo de armado. Agua: Los contenedores o tambos deben estar limpios y libres de óxidos antes de vaciar el agua e impide la contaminación con materia orgánica, sales o aceites. Etapa 2 “Proporcionamiento”

Una mezcla bien diseñada reduce costos (porque emplea sólo el cemento requerido); garantiza la trabajabilidad en estado fresco y la resistencia-durabilidad en estado endurecido.

Etapa 3 “Dosificación”

La forma más fácil de dosificar el concreto en obra es por volumen (litros), mientras que el concreto premezclado se dosifica de manera exacta por peso (kilogramos).Recomendaciones: Emplea cubetas de plástico con una capacidad de 18 a 20 litros. Etapa 4 “Mezclado”

Se deben obtener mezclas uniformes y homogéneas. Una revoltura mal mezclada tiene partes “pobres” (falta de cemento) en algunas zonas y “ricas o chiclosas” (cargada de cemento) en otras. Recomendaciones: Realiza el mezclado óptimo por medios mecánicos (uso de revolvedora). El mezclado manual (a pala) NO alcanza la calidad del mezclado mecánico.

Etapa 5 “Transporte”

Se debe garantizar la conservación de las características de uniformidad y cohesión de la mezcla. Recomendaciones: Transporta adecuadamente la mezcla mediante cubetas o carretillas.

Etapa 6 “Vaciado”

El concreto en el interior de la cimbra debe quedar denso (sin huecos) y uniforme (sin segregación) para asegurar el correcto desempeño ante cargas y medio ambiente al cual es sometido. Recomendaciones: Evita el desplazamiento de la cimbra y/o acero de refuerzo.

Etapa 7 “Compactación o vibrado”

Es vital eliminar los aires atrapados y huecos en la mezcla para obtener un concreto denso y de mayor impermeabilidad. Recomendaciones: Alcanza la compactación óptima por medios mecánicos (uso de vibrador), aunque se puede ejecutar de forma manual (varillado).

Etapa 8 “Acabado”

La finalidad es brindar calidad apropiada y buena apariencia a la superficie terminada del concreto. Otras veces se trata sólo de preparar la superficie para recibir el acabado definitivo. Recomendaciones: Para una mejor resistencia al desgaste e impermeabilidad, debes asegurar un buen acabado en pisos y losas.

Etapa 9 “Curado”

Un buen curado es indispensable para alcanzar la resistencia deseada y para reducir el agrietamiento a edades tempranas. Si no se realiza adecuadamente, el concreto se encoge y agrieta desde recién endurecido, y su resistencia puede ser 30% menor. Recomendaciones: Existen varios sistemas para curar, procura emplear el más eficiente: Inunda el elemento totalmente con agua limpia.

Problemas que se pueden presentar en la preparación del concreto en obra

a) Reducción de la durabilidad.

b) Agrietamientos.

c) Variaciones de la resistencia a la compresión o flexión.

d) Segregación de los materiales componentes.

e) Falta de continuidad en el elemento estructural.

f) Importantes contracciones.

g) Aumento en la permeabilidad.

h) Aumento en el sangrado.

i) Riesgo en la estabilidad de la estructura.

j) Reducción de la capacidad de adherencia con el acero de refuerzo.

k) Reducción o variación del módulo de elasticidad.

1.3 Mezclas en planta

Los componentes del concreto, por lo general, se almacenan en plantas dosificadoras antes de cargarlos en la mezcladora. Estas plantas tienen equipo para pesaje y control, y tolvas o depósitos para almacenar el cemento y los agregados. La dosificación se controla con básculas manuales o automáticas.

Siempre que es posible, se utiliza el mezclado con máquina para lograr el mezclado y consistencia uniformes de cada carga. Se logran buenos resultados con las mezcladoras del tipo tambor giratorio, de uso generalizado en Estados Unidos y México y con mezcladores de contracorriente, en las cuales las aspas mezcladoras giran en sentido opuesto al tambor.

El tiempo de mezclado, contado desde el momento en que los ingredientes y el agua están en el tambor, debe ser, por lo menos, de 1.5 minutos para una mezcla de 1 yarda3, más de 0.5 min por cada yarda3 de capacidad adicional.

Todo concreto se debe mezclar completamente hasta que sea uniforme en apariencia, con todos sus ingredientes distribuidos equitativamente. Los mezcladores no deben ser cargados por encima de sus capacidades evaluadas y deberán ser operados aproximadamente a la misma velocidad para la cual fueron diseñados.

Dosificadora móvil (mezclador continuo). Los mezcladores dosificadores móviles son camiones especiales que dosifican por volumen y mezclan continuamente el concreto a medida que los materiales se van alimentando de manera contínua.

Mezcladores de alta energía a diferencia de los mezcladores de concreto convencionales, primero mezclan el cemento y el agua para formar una lechada por medio de aspas rotatorias de alta velocidad. En seguida se agrega la lechada a los agregados y se mezcla con un equipo convencional para producir una mezcla de concreto uniforme.

1.4 Transportación del concreto

El método usado para transportar el concreto depende de cuál es el menor costo y el más fácil para el tamaño de la obra. Algunas formas de transportar el concreto incluyen: un camión de concreto, una bomba de concreto, una grúa y botes, una canaleta, una banda transportadora y un malacate o un montacargas. En trabajos pequeños, una carretilla es la manera más fácil para transportar el concreto. Siempre transporte el concreto en una cantidad tan pequeña como sea posible para reducir los problemas de segregación y desperdicio.

Para un concreto hecho en obra se deben seguir las siguientes recomendaciones:

Se debe garantizar la conservación de las características de uniformidad y cohesión de la mezcla.

Recomendaciones: Transportar adecuadamente la mezcla mediante cubetas o carretillas. Importante: Para evitar asentamientos o segregación de la mezcla, no realizar traslados en carretilla mayores a 60 m.

Tip’s

•Planea y prevé con tiempo la ruta entre el área de mezclado y la de vaciado.

•Asegura los recursos necesarios para la ejecución continua: “boteros” o “carretilleros”.

Aunque no existe una forma perfecta para transportar y manejar al concreto, una planeación anticipada puede ayudar en la elección del método más adecuado evitando así la ocurrencia de problemas

Métodos y equipos para transportar y manejar concreto.

· Bandas transportadoras.

· Bandas transportadoras montadas sobre camiones mezcladores.

· Cucharones.

· Canalones.

· Grúas

· Canalones de desnivel.

· Mezcladoras de dosificación móviles.

· Camiones no agitadores.

· Pistolas neumáticas.

· Bombas.

· Extendedores de tornillos.

· Tubo treme.

· Camiones agitadores.

· Carretillas manuales (motorizadas).

La primera cuestión por analizar es el tipo de trabajo: su tamaño físico, la cantidad total del concreto por colar, y el programa a cumplir. El estudio de los detalles de la obra determina además de la cantidad de trabajo que queda debajo del nivel del terreno, por encima de éste o en el nivel del terreno. Esto ayuda a escoger el equipo de manejo de concreto necesario para colar el concreto en los niveles que se requieran.

Banda transportadora

1.5 Manejo y colocación del concreto

MANEJO. Al manejar y usar concreto fresco, evite el contacto con la piel. Lleve ropa y el equipo protector adecuados.

COLOCACIÓN. Al colocar el concreto tenga mucho cuidado en no dañar o mover las cimbras y el acero de refuerzo. Coloque el concreto tan cerca de su posición final como sea posible. Empiece colocando desde las esquinas de la cimbra o, en el caso de un sitio con pendiente, desde el nivel más bajo. La CIMBRA debe resistir la presión del concreto que se vacié en ésta.

Medidas de prevención:

1° En el caso de colados realizados en zanjas, cimentaciones y en general en excavaciones, deben colocarse topes en las orillas para los camiones de transporte de materiales.

2° En excavaciones de gran altura deben colocarse líneas de vida para enganchar cinturones de seguridad de los encargados de las maniobras de colocación del concreto.

3° Al utilizar ollas se deberá señalar mediante una línea horizontal con pintura preferentemente amarillo, el nivel máximo de llenado para no sobrepasar la carga admisible.

4° Las maniobras para abrir las ollas debe realizarse usando guantes de seguridad utilizando la palanca diseñada para ello. Al ubicar las ollas no golpear la cimbra ni los troqueles o entibados. De la olla penderán cabos de guía para ayudar a su correcta posición de vertido. Se debe evitar guiarlo o recibirlo directamente evitando ser empujado por el recipiente.

5° En el caso de colocación mediante bombeo, la tubería de la bomba se apoyará sobre caballetes, debidamente arrostrados.

6° La manguera de vertido, será soportada por lo menos por dos operarios, para evitar caídas por chicoteo de la misma.

7° Antes del inicio del colado de una sección, se debe prever un camino de tablones sobre los que puedan sustentarse los operarios de la manguera.

8° El colado de columnas y elementos verticales, se ejecutará maniobrando la manguera desde torretas estabilizadas.

9° El manejo, montaje y desinstalación de la tubería de la bomba de concreto, será dirigido por un especialista en seguridad que revise y prevea la formación de obstrucciones internas. Para ello, se deberán evitar los codos de radio reducido. Después de concluido el bombeo, lavar y limpiar el interior de las tuberías.

10° Antes de iniciar el bombeo de hormigón se deberá preparar el conducto, engrasando las tuberías y bombeando mortero de dosificación, para evitar la formación de obstrucciones y tapones.

11° Antes del vertido del concreto debe comprobarse la estabilidad del conjunto cimbrado.

12° Realizar desde plataformas, torretas o andamio tubular el colado en los remates de cimbras.

13° El vertido del hormigón se realizará repartiéndolo uniformemente en el interior del cimbrado por lotes regulares.

Equipo de protección personal:

• Casco de polietileno

• Calzado de seguridad

• Guantes de seguridad

• Anteojos de protección

1.6 Colocación del concreto bajo temperaturas extremas

Las condiciones ambientales de la obra- con clima cálido o frío pueden diferir grandemente con respecto a las condiciones óptimas supuestas en el momento de especificar, diseñar o seleccionar una mezcla de concreto.

En los climas cálidos, el transporte y la colocación del concreto deberán efectuarse lo más rápido que sea posible. Los retrasos contribuyen a la pérdida de revenimiento y a un aumento en la temperatura del concreto. Se deberá disponer de la mano de obra y del equipo suficiente en la obra para manejar y colocar al concreto inmediatamente después de su entrega.

El concreto se puede colar de manera segura durante los meses de invierno en climas fríos si se toman ciertas precauciones. Durante el clima frío, la mezcla de concreto y su temperatura se tendrán que adaptar al procedimiento constructivo que se utilice y a las condiciones del medio ambiente.

El concreto desarrolla muy poca resistencia a temperaturas bajas. Se deberá proteger al concreto fresco de los efectos nocivos provocados por el congelamiento hasta el momento en que el grado de saturación del concreto se haya reducido lo suficiente debido al proceso de hidratación.

El personal a cargo de la construcción debe estar consciente de las combinaciones perjudiciales de altas temperaturas del aire, luz solar directa, vientos secos y altas temperaturas del concreto antes de proceder a la colocación de este último.

El equipo que se use para colocar el concreto debe estar diseñado para tal fin y tener una amplia capacidad para cumplir con su cometido eficientemente.

1.7 Juntas de construcción

Las juntas para contracción se utilizan sobre todo para controlar la ubicación de las grietas ocasionadas por la contracción del concreto después que se ha endurecido. Si mientras se contrae el concreto, se restringe su movimiento, sea por fricción o por amarre con una construcción más rígida, es fácil que ocurran grietas en los puntos de debilidad.

Una junta de contracción es un corte o indentación en el concreto. Su anchura puede ser de ¼ o de 3/8 pulg. y de una profundidad entre 1/6 y ¼ del espesor de la losa. El espaciamiento entre las juntas depende de la mezcla, resistencia y espesor del concreto y de las restricciones a la contracción.

Las juntas de dilatación se utilizan para evitar el agrietamiento debido a cambios dimensionales térmicos en el concreto. Se suelen colocar en donde hay cambios abruptos en el espesor, desplazamientos o cambios en el tipo de construcción

1.8 TIPOS DE ACERO DE REFUERZO

Debido a la baja resistencia del concreto a la tensión, se ahoga acero en él, para resistir los esfuerzos de tensión. Ahora bien, el acero también se utiliza para recibir la compresión en vigas y columnas y permitir el uso de elementos más pequeños; así mismo sirve para otros fines. Controla las deformaciones debidas a la temperatura y a la contracción y distribuye la carga al concreto y al resto del acero de refuerzo. Puede utilizarse para presforzar el concreto y sirve para amarrar entre sí a otros refuerzos para facilitar el colado o resistir esfuerzos laterales. La mayoría de los refuerzos son en forma de varillas. Sus superficies pueden ser lisas o corrugadas. Este último tipo es de empleo más general, porque produce mejor adherencia con el concreto debido a las rugosidades y salientes de la varilla. Los diámetros de las varillas son de ¼ a 2 ¼ pulg. Los tamaños se designan con números equivalentes a unas ocho veces los diámetros nominales. El uso de varillas con límite de fluencia mayor de 60 000 psi, para refuerzo de flexión es limitado, pues se requieren dimensiones especiales para controlar e agrietamiento y la deflexión.

1.9 HABILITADO DEL ACERO

G.3.1. Las varillas de refuerzo se doblarán lentamente, en frío, para darles la forma que fije el proyecto o apruebe la Secretaría, cualquiera que sea su diámetro; sólo se podrán doblar en caliente cuando así lo indique el proyecto o apruebe la Secretaría. Cuando se trate de varilla torcida en frío no se permitirá su calentamiento.

G.3.2. Cuando el proyecto establezca o la Secretaría apruebe, que la varilla se caliente para facilitar su doblado, la temperatura no excederá de doscientos (200) grados Celsius, la cual se determinará por medio de lápices del tipo de fusión. La fuente de fusión no se aplicará directamente a la varilla y el enfriamiento deberá ser lento.

G.3.3. A menos que el proyecto indique otra cosa o así lo apruebe la Secretaría, los dobleces para estribos se harán alrededor de una pieza cilíndrica que tenga un diámetro igual o mayor que dos (2) veces el de la varilla.

G.3.4. A menos que el proyecto indique otra cosa o así lo apruebe la Secretaría, en varillas menores de dos coma cinco (2,5) centímetros de diámetro, los ganchos de anclaje se harán alrededor de una pieza cilíndrica que tenga un diámetro igual o mayor que seis (6) veces el de la varilla, ya sea que se trate de ganchos doblados a ciento ochenta (180) grados o a noventa (90) grados.

G.3.5. A menos que el proyecto indique otra cosa o así lo apruebe la Secretaría, en varillas de dos coma cinco (2,5) centímetros de diámetro o mayores, los ganchos de anclaje se harán alrededor de una pieza cilíndrica que tenga un diámetro igual o mayor de ocho (8) veces el de la varilla, ya sea que se trate de ganchos doblados a ciento ochenta (180) grados o a noventa (90) grados.

G.3.6. Todas las varillas de refuerzo se habilitarán con la longitud que fije el proyecto.

G.3.7. Cuando así lo indique el proyecto o apruebe la Secretaría, los empalmes se harán traslapados sin amarrarlos o soldados a tope.

G.3.8. A menos que el proyecto indique otra cosa o así lo apruebe la Secretaría, en una misma sección estructural no se permitirá empalmar más del cincuenta (50) por ciento de las varillas de refuerzo.

G.3.9. A menos que el proyecto indique otra cosa o así lo apruebe la Secretaría, los empalmes tendrán una longitud de cuarenta (40) veces el diámetro, para varilla corrugada y de sesenta (60) veces el diámetro para varilla lisa. Los empalmes se ubicarán en los puntos de menor esfuerzo de tensión.

G.3.10. No se permitirán los traslapes en lugares donde la sección no permita una separación libre mínima de una vez y media el tamaño máximo del agregado grueso, entre el empalme y la varilla más próxima.

G.3.11. Cuando así lo establezca el proyecto o apruebe la Secretaría, la longitud de traslape de los paquetes de varilla, será la correspondiente al diámetro individual de las varillas del paquete, incrementado en veinte (20) por ciento para paquetes de tres (3) varillas y treinta y tres (33) por ciento para paquetes de cuatro (4) varillas. Las varillas que formen un paquete no deben traslaparse entre sí.

G.3.12. A menos que el proyecto indique otra cosa o así lo apruebe la Secretaría, los traslapes de varilla en líneas contiguas en elementos tanto verticales como horizontales se harán de forma tal que en ningún caso queden alineados.

G.3.13. En los empalmes a tope, los extremos de las varillas se unirán mediante soldadura de arco u otro procedimiento establecido en el proyecto o aprobado por la Secretaría. La preparación de los extremos será según lo indicado en el proyecto o aprobado por la Secretaría.

G.3.14. Las juntas soldadas a tope tendrán una resistencia de por lo menos ciento veinticinco (125) por ciento de la resistencia de fluencia de las varillas soldadas.

1.10 COLOCACIÓN DEL ACERO

G.4.1 Las varillas de refuerzo se colocarán en la posición que fije el proyecto o apruebe la Secretaría y se mantendrán firmemente en su sitio durante el colado.

G.4.2. Los estribos rodearán a las varillas longitudinales y quedarán firmemente unidos a ellas.

G.4.3. En losas, cuando se utilicen estribos, éstos rodearán a las varillas longitudinales y transversales de las capas de refuerzo y quedarán firmemente unidos a ellas.

G.4.4. El refuerzo más próximo al molde quedará separado del mismo, a la distancia necesaria para cumplir con el recubrimiento indicado en el proyecto o aprobado por la Secretaría, mediante el uso de separadores de acero o dados de concreto.

G.4.5. En losas con doble capa de refuerzo, las capas se mantendrán en su posición por medio de separadores fabricados con acero de refuerzo de cero coma noventa y cinco (0,95) centímetros de diámetro nominal mínimo, de modo que la separación entre las varillas inferiores y superiores sea la indicada en el proyecto o aprobada por la Secretaría. Los separadores se sujetarán al acero de refuerzo por medio de amarres de alambre o bien, por puntos de soldadura, según lo indicado en el proyecto o aprobado por la Secretaría. Cuando se utilice varilla torcida en frío no se usará soldadura.

G.4.6. No se iniciará ningún colado hasta que la Secretaría inspeccione y apruebe el armado y la colocación del acero de refuerzo.

G.4.7. Los alambres, cables y barras, que se empleen en concreto presforzado se colocarán y tensarán con las longitudes, posiciones, accesorios, procedimientos y demás requisitos indicados en el proyecto o aprobados por la Secretaría.

G.4.8. Las rejillas o mallas de alambre, metal desplegado y otros elementos estructurales que se empleen como refuerzo, se colocarán según lo indicado en el proyecto o aprobado por la Secretaría. En caso de existir traslapes, éstos serán de diecinueve (19) centímetros como mínimo, se harán sin doblar las mallas, sujetándolas por medio de amarres con alambre, a menos que el proyecto indique otra cosa o así lo apruebe la Secretaría.

G.4.9. Si el proyecto no indica otra cosa o así lo aprueba la Secretaría, en elementos verticales de concreto, las mallas se fijarán con alambre recocido sobre separadores de alambrón, que a su vez irán fijados a la cimbra, de tal manera que no se muevan durante el colado.

G.4.10. En elementos horizontales, el amarrado de los tramos de malla se hará con alambre recocido, se colocarán silletas de apoyo para obtener el recubrimiento necesario según lo indicado en el proyecto o aprobado por la Secretaría.

1.10.1 Acero de refuerzo

Se debe verificar el tamaño, la forma y la longitud del acero de refuerzo así como su armado.

Varilla de refuerzo. Use varillas corrugadas como refuerzo, excepto las espirales o zunchos y malla de alambre electrosoldado, las cuales pueden ser lisas. El refuerzo debe ser del tamaño y los grados tipos requeridos por los documentos del contrato.

Varillas de refuerzo recubiertas. Use recubrimientos epóxicos o de zinc para las varillas de refuerzo en donde se requiera, según lo especificado en los documentos de construcción.

Tolerancia. Coloque, soporte y fije el refuerzo según se muestra en los planes del proyecto. No exceda las tolerancias de colocación especificadas en ACI 117 antes de que sea colocado el concreto. Las tolerancias de colocación no deberán reducir los requisitos de recubrimiento excepto como está especificado en ACI 117.

Al momento de colocar el concreto en acero de refuerzo y las piezas ahogadas deben estar limpios y libres de lodo, aceites y otros recubrimientos que pudieran afectar adversamente la capacidad de adherencia. La mayor parte del acero recubierto

Se debe tener cuidado en asegurarse de que todo el tamaño de refuerzo sea del tamaño y longitud apropiadas y de que sea colocado en la posición correcta y empalmado de acuerdo con los planos. Debe mantenerse un recubrimiento adecuado de concreto al acero de refuerzo.

Las varillas y las piezas ahogadas se deben mantener en la posición apropiada por medio de soportes y amarres convenientes para evitar desplazamientos durante el colado del concreto. A veces se usan bloques de concreto para soportar el acero de refuerzo. Cualquiera el sistema que sea empleado, se debe tener la seguridad de que los apoyos también son los adecuados para soportar las cargas esperadas antes y durante la colocación y que no manchará Las superficies de concreto expuesto, que no desplazará cantidades excesivas de concreto ni permitirá que las varillas se muevan de su posición. (ACI, 1989) El acero de refuerzo y especialmente el de preesfuerzo y los ductos de pos tensado deben protegerse durante su transporte, manejo y almacenamiento. Inmediatamente antes de su colocación se revisará que el acero no haya sufrido ningún daño, en especial, después de un largo período de almacenamiento. Si se juzga necesario, se realizarán ensayes mecánicos en el acero dudoso. Al efectuar el colado el acero debe estar exento de grasa, aceites, pinturas, polvo, tierra, oxidación excesiva y cualquier sustancia que reduzca su adherencia con el concreto. A excepción del uso de recubrimientos epóxicos y lodos bentoníticos. No deben doblarse barras parcialmente ahogadas en concreto, a menos que se tomen las medidas para evitar que se dañe el concreto vecino.

Todos los dobleces se harán en frío, excepto cuando el Corresponsable en Seguridad Estructural o el Director Responsable de la Obra, cuando no se requiera de Corresponsable, permita el calentamiento, pero no se admitirá que la temperatura del acero se eleve a más de la que corresponde a un color rojo café (aproximadamente 803 K [30C°]) si no está tratado en frío, ni a más de 673 K (400C°) en caso contrario. Np se permitirá que el calentamiento sea rápido. Antes de colar debe comprobarse que todo el acero se ha colocado en su sitio de acuerdo con los planos estructurales y que se encuentra correctamente sujeto. El acero de refuerzo ordinario se someterá al control siguiente, por lo que se refiere al cumplimiento de la respectiva Norma Mexicana. Para cada tipo de barras (laminadas en caliente o torcidas en frío) se procederá como sigue: De cada lote de 100kN (10 toneladas) o fracción, formado por barras de una misma marca, un mismo grado, un mismo diámetro y correspondientes a una misma remesa de cada proveedor, se tomará un espécimen para ensaye de tensión y uno para ensaye de doblado, que no sean de los extremos de barra completas; las corrugaciones se podrán revisar en uno de dichos especímenes. Si algún espécimen presenta defectos superficiales, puede descartarse y sustituirse por otro. Todo el acero de refuerzo, así como las placas y, en general, todas las preparaciones metálicas que queden expuestas a la intemperie con el fin de realizar extensiones a la construcción en el futuro, deberán protegerse contra la corrosión y contra el ataque de agentes externos.

1.11 Recepción del concreto Antes de pedirlo tendremos que planear las distintas fases de hormigonado de la estructura, definiendo:

- Los volúmenes y tipos de cada fase, así como la duración de cada una de ellas, teniendo en cuenta que llegará normalmente en cargas de 6 metros cúbicos. - En función del tipo de elemento a hormigonar y de los medios de puesta en obra (vertido y compactado), será conveniente definir la cadencia con que deben llegar dichas cargas a la obra. - La previsión de los recorridos de acceso de los camiones hormigonera a la obra en cada una de las fases, así como el lugar de descarga de los mismos. Aparte de esto, debemos de tener en cuenta las siguientes consideraciones en el momento de la recepción de las cargas: - Debemos expresar la prohibición absoluta al personal de la obra, de inducir al suministrador a añadir agua durante el suministro. - Comprobación sistemática de todos los albaranes de suministro para verificar que se ajustan al pedido, rechazando aquellos cuya consistencia o resistencia no cumpla con la especificada.

- Comprobación de que no se supera la hora límite de hormigonado. - Previsión de un espacio adecuado para llevar a cabo las labores de confección y conservación de las probetas de hormigón, impidiendo su manipulación o traslado durante el periodo de conservación de obra (entre 24 y 28 horas) y procurando que mientras tanto se mantengan protegidas de la intemperie.

1.12 Pruebas no destructivas

Los ensayos no destructivos respetan la integridad y características de las piezas o materiales. Por ejemplo los organolépticos, los basados en radiografías, los magnéticos, los de ultrasonidos, los de esclerómetros, los utilizados para fijar las resistencias de pilares de hormigón, etc.

Entre los ensayos no destructivos citaremos los siguientes:

- Ensayo de bola: se proyecta mediante un resorte una bola contenida en un tubo y se mide la altura de rebote de la bola después de percusión sobre la superficie del hormigón. Este ensayo no es válido más que para la capa del hormigón próxima a la superficie.

- Ensayo mediante ondas sonoras: se mide la velocidad de propagación de las ondas sonoras en la masa del hormigón. Este ensayo de aplicación normal permite determinar las variaciones de homogeneidad, las goteras, las fisuras y la posición de las armaduras.

- Ensayos mediante isótopos radiactivos: empleando un haz de neutrones puede determinarse, como hemos dicho, el contenido de agua. De la medida de la absorción de la radiación gamma puede deducirse la densidad, ya que, en efecto, se sabe que la absorción de esta radiación varía de forma proporcional a la densidad del cuerpo sometido a ella.

1.12 .1 Pruebas destructivas El propósito fundamental de medir la resistencia de los especímenes de pruebas de concreto es estimar la resistencia del concreto en la estructura real. El énfasis está en la palabra “estimar”, y realmente no es posible obtener más que una indicación de la resistencia del concreto en una estructura puesto que la mima depende, entre otras cosas, de lo adecuado de la compactación y del curado. La resistencia de un espécimen de prueba depende de su forma, proporciones y tamaño, de modo que un resultado de prueba no da el valor de la resistencia intrínseca del concreto.

Los corazones también pueden utilizarse para descubrir separación por acumulación de agregado o para verificar la adherencia en las juntas de construcción o para verificar el espesor del pavimento.

Los corazones se cortan por medio de una herramienta giratoria de corte con broca de diamante. De esta manera se obtiene un espécimen cilíndrico, que contienen algunas veces fragmentos empotrados de acero de refuerzo, y que tiene normalmente superficies terminales que están lejos de ser planas y a escuadra.

Tanto las normas británicas como las ASTM especifican un diámetro mínimo de 100mm, con el requisito de que el diámetro sea al menos tres veces el tamaño máximo del agregado; sin embargo, la norma ASTM C 42-90 permite, como un mínimo absoluto, que la relación de los dos tamaños sea 2.

Corazones de concreto

Si se confirma la baja resistencia, se extraerán tres corazones por cada resultado abajo de f´c en más de 35k/C2 (para la referencia 6: en más de 50k/c2). La relación longitud/diámetro del cilindro o corazón será de preferencia y como máximo de 2:1. Los tamaños más usuales son de 15 x7.5 cm o de 20x10 cm, pudiéndose aceptar como mínimo hasta 1:1, multiplicado la resistencia obtenida por un factor de corrección (norma NMX -169).el diámetro debe ser por lo menos dos veces (de preferencia tres veces) el tamaño máximo del agregado grueso.

Debe tenerse cuidado que al hacer la perforación la máquina no se detenga hasta terminar para evitar que la broca forme escalones o muescas en la superficie cilíndrica del corazón, que podrían ocasionar concentraciones de carga durante la prueba.

Prueba de compresión de corazones

Si la estructura va a estar en un ambiente seco durante su vida de servicio, los corazones extraídos para la prueba deberán secarse al aire durante siete días y probarse en seco. Si la estructura va a trabajar dentro de un ambiente húmedo se sumergirán los corazones de agua saturada de cal durante 48 horas (según la norma NOM: 40 horas) y probarse en húmedo.

Resultado de la prueba de corazones

El concreto se considerará adecuado si el promedio de resistencia a la compresión de los tres corazones es mayor o igual que un 85% de f’c especificada y si ningún corazón tiene una resistencia menor del 75% de la f’c. Si hay alguna duda se puede repetir la prueba una sola vez.

Si se confirma la baja resistencia, el supervisor decidirá, tomando en cuenta el criterio del undécimo párrafo de la introducción, si el elemento deberá demolerse o si procederá sólo una penalización económica al contratista.

Deberá corregirse la causa revisando el contenido de cemento, el proporcionamiento, los agregados, la relación A/C, un mejor control o la reducción del revenimiento, el mezclado, la transportación, una reducción en el tiempo de entrega, el control del contenido de aire, colocación en los moldes y sobre todo la compactación y el curado.

Si los corazones resultan persistente de mayor resistencia que los cilindros, se revisarán los procedimientos de fabricación de cilindros y el equipo de laboratorio, y sobre todo el curado, la trasportación de los cilindros, el cabeceado y calibración de la prensa.

1.13 Curado del concreto El curado es el proceso por el cual se busca mantener saturado el concreto hasta que los espacios de cemento fresco, originalmente llenos de agua sean reemplazados por los productos de la hidratación del cemento. El curado pretende controlar el movimiento de temperatura y humedad hacia dentro y hacia afuera del concreto. Busca también, evitar la contracción de fragua hasta que el concreto alcance una resistencia mínima que le permita soportar los esfuerzos inducidos por ésta. La falta de curado del concreto reduce drásticamente su resistencia. Existen diversos métodos de curado: curado con agua, con materiales sellantes y curado al vapor. El primero puede ser de cuatro tipos: por inmersión, haciendo uso de rociadores, utilizando coberturas húmedas como yute y utilizando tierra, arena o aserrín sobre el concreto recién vaciado. El curado al vapor tiene la gran ventaja que permite ganar resistencia rápidamente. Se utiliza tanto para estructuras vaciadas en obra como para las prefabricadas, siendo más utilizado en las últimas. El procedimiento consiste en someter al concreto a vapor a presiones normales o superiores, calor, humedad, etc. El concreto curado al vapor, deberá tener una resistencia similar o superior a la de un concreto curado convencionalmente (CI.5.11.3.2). Los cambios de temperatura no deben producirse bruscamente pues sino, ocasionan que el concreto se resquebraje, (Teodoro, 2005). El curado del hormigón de los forjaos es muy importante, especialmente en tiempo seco, caluroso y con viento, por tener una superficie expuesta muy amplia. Durante el fraguado y primer periodo de endurecimiento del hormigón, deberá asegurarse el mantenimiento de la humedad del mismo mediante un adecuado curado, que podrá realizarse mediante riego directo que no produzca deslavado. En general se recomienda un periodo mínimo de 3 días en invierno y 5 días en verano. Los tendones de pre esfuerzo que presenten algún doblez concentrado no se deben tratar de enderezar, sino que se rechazarán. El acero debe sujetarse en su sitio con amarres de alambre, silletas y separadores, de resistencia, rigidez y en número suficiente para impedir movimientos durante el colado. Los paquetes de barras deben amarrarse firmemente con alambre.

2.1 Columnas

A principios del siglo XX se inicia la utilización del hormigón combinado con el hierro. En los comienzos ambos materiales poseían resistencias bajas y por ese motivo las secciones de las columnas resultaban generosas y muy lejos de entrar en el ámbito de las esbelteces.

Luego con el mejoramiento de las calidades de cemento, de los aceros y del ajuste de los dosajes y granulometrías, se obtienen resistencias que superan noblemente a las primitivas. Las secciones se reducen y la esbeltez comienza a surgir en algunas columnas.

Las armaduras en el interior de las columnas constituyen una especia de canasto que permite la formación de líneas de cargas que se apoyan en la unión de las barras longitudinales con las transversales.

Las barras longitudinales ayudan a soportar las cargas verticales y confinan en parte a la masa de hormigón. Los estribos impiden al hormigón expandirse frente a las cargas, lo confinan y elevan notablemente la resistencia evitando además el pandeo en las barras longitudinales.

Las columnas son los elementos más conocidos solicitados a compresión. La longitud y la sección transversal (lado mínimo en secciones rectangulares y diámetro en secciones redondas) deberán estar en relación tal que por su magnitud no supere los valores máximos permitidos por los reglamentos para los diferentes materiales y usos. A dicha relación entre longitud y sección transversal se la denomina esbeltez. Se define columna a todo elemento longitudinal vertical tal que las cargas se descarguen axialmente por éste y cuya esbeltez sea menor de 2.5, es el elemento más propenso a sufrir deformación por pandeo.

2.2 Vigas

La viga de hormigón armado como integrante de un conjunto estructural, presenta diferencias notables con las vigas ejecutadas con otros materiales (madera, o hierro). Y la conceptualización de las de semejanzas debe resultar clara y precisa. En construcciones de madera o hierro, se distingue fácilmente la separación existente entre los diferentes elementos componentes de la estructura.

En estas construcciones se visualiza el apoyo, no existe continuidad en ese punto. En la mayoría de los casos son elementos previamente fabricados para luego ensamblarlos en obra.

Mientras que las obras de hormigón armado “in situ”, todos los elementos están monolíticamente unidos entre sí, porque se los fabrican y moldean en el lugar.

Especialmente la viga con las losas de entrepisos. Por ello, en hormigón armado surgen conceptos tan difundidos como “vigas placas”, en el caso de la unión de la vida con la losa, o el fenómeno del efecto pórtico por la continuidad entre columna y viga.

Esta continuidad o monolitismo en el hormigón, representa una de sus mayores ventajas en el aprovechamiento resistente de los distintos elementos. Pero también plantea serias dificultades en la ejecución del cálculo y determinación de las solicitaciones.

2.3 Losas macizas

Son elementos estructurales de concreto armado, de sección transversal rectangular llena, de poco espesor y abarcan una superficie considerable del piso.

Sirven para conformar pisos y techos en un edificio y se apoyan en las vigas o pantallas. Pueden tener uno o varios tramos continuos. Tienen la desventaja de ser pesadas y transmiten fácilmente las vibraciones, el ruido y el calor; pero son más fáciles de construir; basta fabricar un encofrado de madera, de superficie plana, distribuir el acero de refuerzo uniformemente en todo el ancho de la losa y vaciar el concreto.

Las luces de cada tramo se miden perpendicularmente a los apoyos; cuando éstos no sean paralelos, la luz del tramo será variable y se considerará en la dirección que predomina en la placa.

Según sea la forma de apoyo, las losas macizas pueden ser:

- Armadas en un sentido, si la losa se apoya en dos lados opuestos. En este caso el acero principal se colocará perpendicularmente a la dirección de los apoyos.

- Armada en dos sentidos, si se apoya en los cuatro lados. En este caso se colocarán barras principales en los dos sentidos ortogonales.

2.4 Losas planas La losa plana está constituida por una simple losa armada, unida sólidamente a los elementos soportantes de la construcción. Esta losa dispone de una armadura principal y otra de repartición, debiendo estar sólidamente ancladas a los muros de carga a fin de permitir la repartición de los esfuerzos. Del cálculo de estas armaduras a flexión, es necesario verificar siempre el valor del esfuerzo cortante en la vertical de estos muros de carga. Si estos muros son de fábrica de ladrillo, es ventajoso prever debajo de los mismos una viga de repartición de hormigón armado, que facilita el anclaje de la armadura de la losa y aumenta las armaduras de resistencia en la parte superior de los nervios, su rigidez. La losa plana presenta la ventaja de dejar al sótano enteramente despejado, no precisando más que un movimiento de tierra muy sencillo, que puede ser realizado totalmente por medios mecánicos. Si no existen inconvenientes, es preferible que la losa sobresalga de los muros, a fin de tener reacciones del terreno mejor centradas sobre los apoyos.

2.5 Losas aligeradas

Las losas macizas, como ya se ha indicado, son diseñadas como vigas de ancho unitario. Este tipo de estructuras no son convenientes si se trata de salvar luces grandes, pues resultan muy pesadas y antieconómicas. Tienen poca rigidez y vibran demasiado. Debido a su poco peralte requieren mucho refuerzo longitudinal y si éste se incrementa para disminuir la cantidad de acero e incrementar su rigidez, el peso propio aumenta considerablemente. Las losas aligeradas no requieren el uso de encofrados metálicos pues el ladrillo actúa como encofrado lateral de las viguetas.

Para el diseño de losas aligeradas con ladrillos, el peso propio de la losa se puede estimar empleando la tabla 9.2

Las losas aligeradas se calculan por vigueta.

Las losas aligeradas más usadas son de 20 y 25 cm. Con un espesor de losa de 5 cm, y un ancho de vigueta de 10 cm. Por cuestiones constructivas, es aconsejable no colocar más de dos varillas de acero por vigueta. Por otro lado, no es conveniente emplear refuerzo en compresión en estos elementos pues al ser poco peraltados, su efectividad es casi nula.