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PROCEDIMIENTOS DE CONSTRUCCIONUNIVERSIDAD AUTONOMA DE TAMAULIPAS FACULTAD DE INGENIERA

M. en I. Roberto Jess Brooks Leal

PROCEDIMIENTOS DE CONSTRUCCION Ing. Roberto Jess Brooks LealI. INTRODUCCIN AL PROCESO CONSTRUCTIVOI.1. DEFINICIN: La INGENIERA CIVIL es un conjunto de conocimientos tericos, prcticos y artesanales que aplicados de una manera racional, haciendo uso de los recursos disponibles, permitan resolver necesidades de los seres humanos, a travs de satisfactores que en este caso particular, reciben el nombre de obras o estructuras. Anlisis de la definicin 1) Conjunto de Conocimientos: La definicin establece que el ingeniero civil adquiere durante su preparacin, diversos conocimientos tericos, tambin llamados propeduticos tales como las matemticas, la fsica, la qumica y otros, que le dan la base de inicio para asimilar los siguientes conocimientos. Al hablar de los conocimientos tcnicos nos referimos a los que se obtienen va experimentacin, la observacin y/o la prueba y error, que permiten hacer modelos matemticos que representan el comportamiento del fenmeno. Entre otros, podemos mencionar la geotecnia, la hidrulica, la resistencia de materiales y otras. Pero poca utilidad tendran estos conocimientos si no pudieran ser convertidos en satisfactores de las necesidades del ser humano. Para conseguirlo, debemos materializar, mediante actividades manuales de trabajo, los resultados logrados del conocimiento terico, plasmados hasta ese momento solo en un plano, en una memoria de clculo. Como fabricar un concreto, colocar una cimbra, hacer una soldadura, son algunos ejemplos que ilustran esta aseveracin. A todos estos conocimientos, muchos de ellos empricos, se les denominan artesanales. Recursos: 2) Usos de los recursos disponibles a travs de la historia. Etapas de la Humanidad Usa en forma simple los medios a su alrededor (utiliza) Adapta su medio ambiente, labrando materiales (procesa) Crea su propio ambiente con materiales nuevos (transforma)

Materiales a) Procesados b) Naturales c) Manufacturados Humanos a) Categora b) Especialidad Maquinaria y equipo a) Herramienta manual y mecanizada b) Maquinaria liviana y pesada Financieros a) Financiamiento propio. b) Financiamiento externo

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Ingenieria Civil

PROCEDIMIENTOS DE CONSTRUCCION Ing. Roberto Jess Brooks LealNECESIDADES DE LOS SERES HUMANOS Todos los seres humanos, requieren satisfacer diversas necesidades de ndole fsica mental.NECESIDAD SATISFACTOR RESPUESTA DEL INGENIERO CIVIL

Construccin de Viviendas Calles + Alumbrado Infraestructuras + Drenaje sanitario + Agua potables Edificaciones + Casa + Edificios + Naves industriales Sistemas de agua y drenaje Clnicas, Hospitales Parques, jardines Centros de diversiones Cines, teatros, Discotecas Presas y canales de Riego Carreteras Central de Abastos Nivelacin de terrenos Caminos de penetracin y carreteras Centros comerciales y tiendas Torres telefnicas, aeropuertos, puertos, etc.

Guarecerse de inclemencias climticas

Habitacin

Salud fsica Mantener un estado de salud adecuado Salud mental

Subsistencia

Alimentacin

Comunicacin Los conocimientos son:

Vas de comunicacin

a) Tericos Propeduticos b) Tcnicos Diseo de Ingeniera Civil * Planos * Especificaciones c) Prcticos o artesanales Conocimientos de ejecucin de obra Natural Procesados Manufacturados Herramienta Maquina y equipo Maquinaria Pesada Ligera

Materiales Recursos

Manuales Humanos

Sin oficio Con capacitacin Operativos Creativos

Intelectuales

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PROCEDIMIENTOS DE CONSTRUCCION Ing. Roberto Jess Brooks LealUso racional de los recursos: Para usar racionalmente los recursos materiales (maquinaria, equipo y herramienta, etc.) y los recursos financieros, debemos tomar en cuenta que nuestras obras debern satisfacer los siguientes requisitos.

Requisitos de las Obras

Resistente Durable Econmica Oportuna

Resistente Que sea una estructura rgida y que se mantenga esttica. Por ejemplo una torre debe tener capacidad de carga. Durable Es una variable en funcin del tiempo. Que permanezca el tiempo planeado como vida til. Econmica Se escoge cual de todas las alternativas es la ptima, seleccionando el mayor beneficio econmico; que sea costeable para beneficio del cliente. Optativa El cliente escoge, tomando en cuenta diversos factores de tipo objetivo y subjetivo, la que considera la mejor opcin, para su beneficio, en la que siempre ser importante la asesora del ingeniero. Oportuna La obra debe de ser ejecutada al ritmo y a la velocidad adecuada, para que pueda ser usada en el tiempo planeado. Por ejemplo, una presa que se construye en el tiempo de estiaje, debe ser terminada antes de que inicien las lluvias para cumplir su fin.

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PROCEDIMIENTOS DE CONSTRUCCION Ing. Roberto Jess Brooks LealI.2. DIAGRAMA DE FLUJO DEL PROCESO DE UN PROYECTO DE INGENIERA CIVIL Planteamiento de la necesidad Un ejemplo de la deteccin de las necesidades en obra, puede ser el trabajo de investigacin que se hace para disear una casa habitacin. En este caso se hace un cuadro de necesidades de la siguiente manera: Definicin de las reas funcionales de una vivienda: o AREA SOCIAL reas destinadas a personas externas a la familia. Pueden ser: a. b. c. d. o Biblioteca Oficina Sala Despacho

AREA DE SERVICIOS rea destinada para el trabajo de la familia, chferes, mecnicos, jardineros; es en s un rea de trabajos. a. b. c. d. o Cuarto de lavado Cuarto de cocina Bodega Cochera

REA NTIMA rea destinada a la convivencia personal y familiar. a. b. c. d. Alcoba Recamara Cuarto de televisin Cuarto de juegos

De lo anterior, podemos concluir que en toda obra, no importa el material el tamao, deben definirse las siguientes preguntas: QU?, DNDE?, CUNDO?, CMO?, Y CON QU CARACTERSTICAS? Caractersticas Tamao Requerimientos Especficos Tipo de terreno Recursos disponibles (para cunta gente esta destinada) (necesidades del usuario) (alternativas en cuanto a topografa)

Alternativas de Solucin Elaboracin de Anteproyectos Esta diseado para cambios y modificaciones de solucin. Son propuestas de solucin o posibles soluciones susceptibles a modificarse. Son generales No detalladas

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PROCEDIMIENTOS DE CONSTRUCCION Ing. Roberto Jess Brooks Leal Propuesta global sin llegar al detalle Planteamiento genrico de procedimiento de construccin

Seleccin de Alternativas Proyecto ejecutivo, que contempla los siguientes aspectos:

Proyecto Arquitectnico

Planta de conjunto Plantas individuales Fachadas Perspectivas Cortes Detalles Acabados

(calles, avenidas, terrenos adyacentes) (distribucin arquitectnica) (solo de frente) (en tercera dimensin) (se observa el interior en cortes) (medidas, vitrales, molduras) (tipo de materiales, colores, caractersticas)

Proyecto Estructural

Cimentaciones Estructuras (Columnas y Trabes) Cubiertas (Losas, techos) Soportes especiales Hidrulica Sanitaria Elctrica Telfonos Aire Acondicionado Gas Especiales

Diseo de Instalaciones

Una vez que se ha terminado el proyecto ejecutivo surgen, dos preguntas fundamentales y ms frecuentes del cliente son: Cunto cuesta? Cunto tiempo tarda en hacerlo?

Si tomamos en cuenta que hasta este momento contamos con la informacin siguiente: Necesidad Propuestas de Solucin Anteproyecto: Cules? Caractersticas? Dimensiones? General Sin detalle Datos aproximados Solucin y Desarrollo Proyecto Ejecutivo: Diseo arquitectnico Diseo estructural Diseo de instalaciones

La propuesta a las preguntas del cliente est en los documentos denominados PRESUPUESTO Y PROGRAMA DE OBRA. Para poder hacer el presupuesto y los programas de obra, debemos definir previamente

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PROCEDIMIENTOS DE CONSTRUCCION Ing. Roberto Jess Brooks LealLOS PROCEDIMIENTOS DE CONSTRUCCIN DE LA OBRA: Estos se pueden proponer a partir de la informacin obtenida hasta este momento, para el proyecto. Una vez definidos, hacemos lo siguiente: Calcular el presupuesto de costo de la obra Establecer los diversos programas de trabajo

Para definir el procedimiento de construccin y elaborar el presupuesto, es necesario hacer un listado de los diferentes CONCEPTOS DE OBRA. Estos se definen como cada una de las diferentes actividades que se realizaran para construccin de la obra, los cuales pueden ser medibles en piezas, medidas de peso, longitud o volumen y en casos especiales por lote. Como ejemplo pudiramos citar que un programa de obra de una casa habitacin incluira los siguientes conceptos: Limpieza y Despalme: Es quitar la capa vegetal o superficial que no es apta para construir. Limpieza: Quitar elementos que nos obstaculizan al construir Trazo: Vaciar, traer del plano todos los puntos de la construccin, todo lo que es su ubicacin y delimitacin Nivelacin: Se obtiene, se establece desde un banco de nivel, se desplanta en la obra a las alturas de dalas, rodapi, etc. Presupuesto de Obra La elaboracin del Presupuesto de una obra es un listado que enuncia todos los conceptos de obra que se realizarn y en cada uno de ellos se deber definir los siguientes elementos: PRECIO UNITARIO (Costos +Utilidad)

COCEPTO (de obra)

UNIDAD (forma de cuantificarlo)

CANTIDAD (veces que se repite)

IMPORTE (P.U.*Cantidad)

El precio unitario deber incluir: Costo Directo, Costo Indirecto, Costo de Financiamiento, y Utilidad. La suma de estos valores, arroja el Precio Unitario del Concepto de Obra analizado. Programa de Obra Para determinar el precio unitario, deben definirse los rendimientos de obra para cada concepto. El rendimiento es la cantidad de trabajo o de actividad que se logra en una unidad de tiempo. Por lo tanto, si sabemos en cada concepto la cantidad y su rendimiento, podemos conocer la duracin total de cada concepto. Por lo tanto, tenemos informacin suficiente para definir la calendarizacin de la obra en diferentes aspectos que interesan estos son: Programa Programa Programa Programa Programa General de Obra: Organiza de manera general de Mano de Obra: Organiza plomeros, albailes, electricistas, etc. de Materiales: Nos dice cuanto se requerir de material. de Maquinaria Cuando voy a utilizar especial tipo de maquinaria. Financiero: Cuanto me voy ir gastando y cuanto debo de cobrar.

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PROCEDIMIENTOS DE CONSTRUCCION Ing. Roberto Jess Brooks LealEjecucin de la Obra Organizacin del Trabajo Establecer Mecanismos de funcionamiento: Tcnico Administrativo Financiero Visualizacin de los programas de obra Flexibilidad para cambio: Para arreglar un cambio en la obra del cliente Ejecucin: a) Anlisis del programa de obra Servicios, accesos, hospedaje, baos, trasporte para la gente del trabajo. b) Preparativos bsicos para arranque Contratacin de personal (de planta, eventuales) Estancia del personal (campamentos, comedores y servicios) Accesos al sitio de obra Bodega y caseta de campo c) Mecanismos de control: Ejemplos: Tomador de Tiempo: Controla la entrada y salida de gente. Topgrafo: Para controlar los niveles del terreno. Almacenista: Controla faltantes/excedentes, evita fugas, robos de materiales. Laboratorio de control de concreto: Para comprobar al cliente la resistencia. Supervisor de Campo o Jefe de Frente: Es la persona responsable de cuidar el avance, la calidad de la obra y el consumo de insumos de la obra con los mecanismos supuestos y presupuestados. d) El cobro de Estimaciones: Para que una obra se realice en forma sana financieramente, debe procurarse siempre que la obra camine con sus propios recursos financieros, de tal manera, que el constructor no se descapitalice. Para lograrlo deber hacer evaluaciones peridicas del trabajo realizado, cuantificarlo y presentarle al propietario un reporte, con el fin de justifcale dinero invertido y obtener nuevos suministros financieros, que permitan continuar con los trabajos. A este reporte se le denomina ESTIMACIN DE OBRA. e) Cobros adicionales: Es comn que en una obra se ejecuten trabajos adicionales no contemplados en el proyecto ni en el presupuesto original. Por consiguiente, tambin se cuantificarn y se har un reporte para cobro. Entrega de Obra y Puesta en Marcha Elaborar documentacin Recabar informacin sobre: Rendimientos reales y Costos reales Perodo de pruebas y revisiones Entrega fsica de la obra Acta de entrega de recepcin Recopilacin de datos reales de construccin

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PROCEDIMIENTOS DE CONSTRUCCION Ing. Roberto Jess Brooks LealLo que hay que saber el sitio de la obra:Granular Tipo Friccionante Caractersticas del sitio Caractersticas Poligonal Altimetra Vialidades Energa elctrica Agua y drenaje Comunicaciones Fsicas Qumicas Arenas Gravas Limos Arcillas Suelo orgnico Capacidad de carga Salinidad

Terreno

Infraestructura Disponible

Telfono Internet Viento Sismo Nieve Lluvia

Condiciones de la obra

Condiciones climatolgicas

Periodos de lluvia Tipos de cargas accidentales Disponibilidad de personal Requerimientos al personal Condiciones laborales Condiciones de entorno social

Condiciones sociales

Condiciones jurdicas Ubicacin Planta de conjunto Plantas individuales Fachadas Cortes Cubierta Losas Trabes o vigas Columnas Cimentacin Iluminacin Contactos Aparatos especiales Red de agua potable Red de drenaje sanitario y pluvial

Proyecto arquitectnico

Proyecto estructural

Proyecto ejecutivo

Planos Proyecto elctrico

Proyecto hidrulico

Proyecto de aire acondicionado Proyectos especiales

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PROCEDIMIENTOS DE CONSTRUCCION Ing. Roberto Jess Brooks LealAlternativas de solucin

Planteamiento del problema

Seleccin de alternativa

Necesidad Recabar informacin Sobre el tipo de obra Del sitio de la obra -

Cualitativa Cuantitativa

Ante-proyecto

Proyecto ejecutivo

Propuestas sin llegar a detalles Escoger solo una Tomar datos de varias y mezclar

Proyecto arquitectnico Proyecto estructural Proyecto elctrico Proyecto hidrulico Proyecto de aire acondicionado Proyectos especiales

Infraestructura Topogrficos Geotecnia Maleza, basura, obstculos Jurdicas

Diseo de obra

Una vez realizado el proyecto ejecutivo surgen en el cliente 2 preguntas indispensables:Cunto cuesta? En cunto tiempo lo construye? Presupuesto Programa de obra

Concepto de obra Rendimiento

PROCEDIMIENTO DE CONSTRUCCIN

Presupuesto de obra

Los conceptos de obra = Las actividades que se hacen en la obra. Procedimiento de construccin: 1. Presupuesto de obra 2. Programa de obra Los rendimientos son = Cunto tiempo trabajan maquinas y trabajadores?

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PROCEDIMIENTOS DE CONSTRUCCION Ing. Roberto Jess Brooks LealEjemplo de una cuadrilla: Cuadrilla de muro de block: Oficial = $250./da Ayudante = $150./da $400./da Hacen 20 m2 /da = Rendimiento Costo por m2? C = ($400./da) / (20 m2) = $20./m2 La cantidad de muros que se van a construir: rea = 950 m2 Costo total = (950 m2) ($20./m2) = $19,000. /m2 En obra la cuadrilla hace realmente en una semana 60 m2 Costo real = (($400.) (6 das))/60m2 = $40./m2

Presupuesto de obra: o Precio a. b. c. unitario Materiales $ Maquinaria $ Mano de obra y herramienta menor $ COSTO DIRECTO Suma total

b) Indirectos Costos oficina $ Sueldos de administradores $ Financieros $ COSTOS INDIRECTOS Suma total Utilidad = COSTOS DIRECTOS + COSTOS INDIRECTOS = $ Por lo tanto se calcula el precio unitario:

Suma de costos directos e indirectos + Utilidad Precio unitario $ Suma Total

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PROCEDIMIENTOS DE CONSTRUCCION Ing. Roberto Jess Brooks LealI.3 BASES PARA EL PLANTEAMIENTO DE PROCESOS CONSTRUCTIVOS, FACTIBILIDAD, RESTRICCIONES Y CONDICIONES ESPECFICAS, NORMAS Y ESPECIFICACIONES. A. INTRODUCCIN: Se define como procedimiento de construccin o proceso constructivo, a la definicin y descripcin de la metodologa que se va a seguir en la ejecucin de cada uno de los conceptos que integran una obra. Todo proyecto de ingeniera civil debe ser analizado y propuesto de tal manera que busque la mejor solucin tcnica y econmica posible. Un factor decisivo en los costos de la obra, es el procedimiento constructivo que se elija, ya que este determinara tiempos y costos de realizarlo. B. CONSIDERACIONES PARA SELECCIONAR UN PROCEDIMIENTO CONSTRUCTIVO Disponibilidad de recursos econmicos. Disponibilidad de los recursos materiales y de maquinaria propuestos. Experiencia del proponente del procedimiento. Normas y especificaciones aplicables. 1. 2. 3. 4. Especificas del proyecto de aplicacin obligatoria y sancin. Especficas de la dependencia o institucin. Generales (de aplicacin obligatoria). Recomendaciones (de aplicacin optativa).

Normas Tcnicas

Factibilidad Restriccin Condiciones Especficas Normas y Especificaciones Recursos Econmicos: Cunto estoy dispuesto a invertir? En que plazo? Disponibilidad de Recursos: En la zona? Capacitacin? Condiciones laborales? Propios o Rentados? En la zona? Tamao? Complejidad del traslado?

Materiales

En la zona? Costo? Logstica?

Humanos

Maquinaria

Normas y Especificaciones: Son las reglas bajo las cuales se va a construir la obra.

Obligatorias

*Con vigilancia y Sancin. *Sin vigilancia pero sancin por incumplimiento Recomendaciones. Manuales de uso.

NormasNo obligatorias

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PROCEDIMIENTOS DE CONSTRUCCION Ing. Roberto Jess Brooks Leal

*Generales

De diseo de Construccin

Especificaciones*Particulares De la institucin propietaria. Del proyecto especifico.

Experiencia: En el proceso? En obras similares? I.4 DESCRIPCION DE LOS PROCESOS DISPONIBLES A. INTRODUCCIN: En las obras de ingeniera civil, el ingeniero toma de manera racional, los recursos a su alcance, que le permitan hacer la obra de la manera mas adecuada. Estos recursos pueden ser: B CLASIFICACIN DE RECURSOS 1. Recursos Materiales: Naturales: Son los que se utilizan tal y como estn en la naturaleza. Procesados: Son los materiales naturales sometidos a un proceso de adecuacin. Reduccin de tamao. Clasificacin por tamao. Separacin de partculas o sustancias indeseables.

Manufacturados: Son aquellos que se obtienen a travs de un proceso de transformacin de materias naturales. (Varilla, Block, cemento). 2. Recursos de Maquinaria y Equipo: Maquinaria: Es cualquier artefacto que tiene la posibilidad de moverse por algn medio de energa diferente al esfuerzo humano. *Solar Energa *Hidrulica *Combustible *ElctricaGasolina Diesel Combustible

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PROCEDIMIENTOS DE CONSTRUCCION Ing. Roberto Jess Brooks LealHerramienta: Es un instrumento accionado por el hombre, diseado para facilitar o mejorar la capacidad de trabajo de la persona. Equipo: Todos los aditamentos complementarios a la maquina.Liviana o ligera Puede ser transportada por un ser humano.

MaquinariaPesada No puede ser cargada por un hombre.

3. Recursos Humanos:Manual Sin capacitacin, ni adiestramiento. Con capacitacin y adiestramiento. Operativos. Creativos.

PersonalIntelectual

C. COSTOS Los Costos de cada recurso sern variables de una localidad a otra y depender de: * Disponibilidad: Oferta y demanda. * Cantidad a consumir: Teora de escalas. * Condiciones de pago: Contado, anticipo, crdito. Costo: Total de erogaciones que se realizan para tener un bien o servicio. Precio: El valor en el que vendemos ese bien o servicio, incluyendo una ganancia (Utilidad).

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PROCEDIMIENTOS DE CONSTRUCCION Ing. Roberto Jess Brooks Leal CAPITULO IIPROCEDIMIENTOS DE CONSTRUCCION EN ESTRUCTURAS DE CONCRETO.A. ANTECEDENTES: En todo el mundo, cada ves es ms frecuente el uso de concreto hidrulico para hacer obras de ingeniera civil. Su facilidad de fabricacin, manejo y obtencin de las materias primas para hacerlo, lo convierten en una solucin popular y accesible. Es por ello que iniciaremos nuestro estudio de procedimientos de construccin, analizando sus partes fundamentales. Para lograr una mejor comprensin de los procedimientos constructivos, es conveniente iniciar dando algunas definiciones de conceptos bsicos de la tecnologa del concreto. DEFINICION El concreto es un material, producto de una mezcla homognea, de materiales INERTES, GRANULARES, GRADUADOS, DUROS Y RESISTENTES, llamados en forma genrica agregados que unidos mediante un elemento fijador llamado CEMENTO PORTLAND, el cual tiene la particularidad de reaccionar con el agua, liberando calor y formando una masa plstica, que endurece con el paso del tiempo, formando una masa slida monoltica. ELEMENTO.- Es la menor cantidad de tomos del mismo tipo que puede existir en libertad y, que por procedimientos qumicos da lugar a tomos con las mismas caractersticas. COMPUESTO.- Son sustancia qumicas que contienen dos o ms elementos diferentes. MEZCLA.- Son sistemas de composicin variable que contienen dos o ms componentes; puede ser homognea o heterognea. HOMOGENEIDAD.-Es hacer una distribucin de las partculas a todo lo largo. Que guardan la proporcin en uno y otro; que son iguales y/o parecidos. GLANULARES.- Sus partculas son granos que no tienen cohesin, como la arena que es granular. COHESIVOS.- Son partculas finas que tienen la caracterstica de ser muy unidos, como la arcilla que es cohesiva. INERTES.- Que procede sin reaccin RESISTENTE.- Tiende a ser una estructura rgida, con alta resistencia a la presin o compresin; tiene gran capacidad. Es la oposicin que presenta un elemento a solicitaciones de fuerzas que actan en dicho elemento. AGREGADOS.- Son los materiales naturales, manufacturados o artificiales, que se mezclan con los cementantes para hacer morteros o concretos. AGREGADOS FINOS.- Son los materiales naturales finos como la arena, cal AGREGADOS GRUESOS.- Son los materiales naturales como la grava.

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PROCEDIMIENTOS DE CONSTRUCCION Ing. Roberto Jess Brooks LealDIFERENCIA ENTRE ELASTICIDAD Y PLASTICIDAD El elstico se esfuerza alargndose sin romperse, no se agrieta, regresando a su estado original, se recupera a su estado original o natural; como si no hubiese pasado nada. El plstico no puede regresar a su estado natural ya una vez dado la forma. El concreto con el paso del tiempo va agarrando resistencia y va liberando calor. B. USO DEL CONCRETO COMO MATERIAL BSICO ESTRUCTURAL: * * * * Ptreas Mampostera Metal Madera PrefabricadosConcreto

C. VENTAJAS Y DEVENTAJAS DEL CONCRETO COMO MATERIAL BASICO a) Ventajas: 1. Buena resistencia a los esfuerzos de compresin. 2. Facilidad de fabricacin: - Cantidad - Caractersticas. 3. Resistencia al fuego. 4. Resistencia la intemperismo. 5. Resistencia a la corrosin y agentes agresivos 6. Escaso o nulo mantenimiento. b) Desventajas: 1. 2. 3. 4. 5. Escasa resistencia a los esfuerzo de tensin. Alto peso volumtrico. Susceptible al ataque de sulfatos. Puede sufrir contracciones durante el secado (reduccin de volumen). Sufre agrietamientos.

D. COMPONENTES DE UN CONCRETO

Elementos Activos Concreto

Agua Cemento

Prtland

Elementos Pasivos Agregado Grueso Agregado Fino

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E. MATERIALES PASIVOS (AGREGADOS) 1. Definicin: Los agregados para concreto, son materiales granulares, de tamao descendente, duros y resistentes e inertes que tiene por funcin dar cuerpo y volumen a una mezcla de concreto a un costo menor. 2. Clasificacin de agregados: SEGN SU ORIGEN: a) Ptreo (inorgnico): *Cantos rodados. *Productos de trituracin. b) Natural (orgnico): *Conchas de ostin. *Corales. c) Manufacturados: *Poliestireno. *Arcillas piro expandidas

Origen

Ptreo grava arena Orgnico Manufacturadas

Agregados para Concreto

Natural Proceso para Procesado obtenerlos Manufacturados Reduccin de tamaos Separacin de sustancias ajenas Clasificacin por tamaos

Procesado

SEGN LA CARACTERSTICA DE LOS AGREGADOS*Peso especifico. *Dureza. *Composicin. *Qumicos. *Textura. *Color.

No modificables (Intrnsecas)

Caractersticas de los agregados

*Resistencia a la abrasin*Porcentaje de absorcin.

*Peso Volumtrico. Modificables *Contenido de humedad (Circunstanciales) *Contenido de impurezas

*Granulometra de un agregado Peso Especifico = w/v peso a volumen neto Peso Volumtrico de acuerdo a sus huecos

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Absorcin en los agregados:

Ejemplo:

Ejemplo:

% Absorcion =Granulometra de un Agregado

12 - 10 x 100 = 20% 10

Se de nomina GRANULOMETRA DE UN AGREGADO, a la distribucin por tamaos de las partculas, expresados como porcentajes del total de un agregado. Anlisis Granulomtrico Es la prueba de laboratorio que permite conocer, analizar, evaluar y comparar la GRANULOMETRA DE UN AGREGADO, para decidir si se acepta o se rechaza. %

Tamao

Informacin que se obtiene de un Anlisis Granulomtrico Se define el tamao mximo del agregado. Se define el tamao mnimo del agregado. Se define el tipo del agregado (si es grueso o fino). Se define el porcentaje de cada uno en caso de que tenga ambos. Define si el agregado tiene continuidad en los tamaos. Define el porcentaje de cada tamao (define la granulometra). Compararla contra lo especificado para deducir su aceptacin o su rechazo.

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DIAGRAMA DE FLUJO DE UNA CANTERA PARA LA OBTENCIN DE AGREGADOS

F. MATERIALES ACTIVOS Clasificacin de los Cementos Existen muchas formas de clasificar los cementos, algunas son: 1. Segn su forma: - Lquida - Slida (polvo, granulares, monoltico) 2. Segn el tipo de reaccin: - Al contacto con el aire (Resistol) - Espontnea u obligada (epxicos) - Reaccin con el agua (cal, yeso, cemento Prtland) Caractersticas de los cementos: Son adhesivos Son cohesivos

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PROCEDIMIENTOS DE CONSTRUCCION Ing. Roberto Jess Brooks LealCemento Prtland Es el material finamente molido producto de la calcinacin del calcio, slice y otros materiales en menor proporcin, que tienen la particularidad de reaccionar con el agua liberando calor, formando una masa plstica, la cual endurece con el paso del tiempo. El cemento tiene diversas aplicaciones como en la unin de arena y grava con cemento Prtland (es el ms usual) para formar hormign, pegar superficies de distintos materiales o para revestimientos de superficies a fin de protegerlas de la accin de sustancias qumicas. El cemento tiene diferentes composiciones para usos diversos. Pueden recibir el nombre del componente principal, como el cemento calcreo, que contiene xido de silicio, o como el cemento epoxiaco, que contiene resinas epoxdicas; o de su principal caracterstica, como el cemento hidrulico, o el cemento rpido. Los cementos utilizados en la construccin se denominan en algunas ocasiones por su origen, como el cemento romano, o por su parecido con otros materiales, como el caso del cemento portland, que tiene cierta semejanza con la piedra de Portland, usada en Gran Bretaa para la construccin. Los cementos que resisten altas temperaturas se llaman cementos refractantes. El cemento se asienta o endurece por evaporacin del lquido plastificante, como el agua, por transformacin qumica interna, por hidratacin, o por el crecimiento de cristales entrelazados. Otros tipos de cemento se endurecen al reaccionar con el oxgeno y el dixido de carbono de la atmsfera. Historia del Cemento Prtland Aunque ciertos tipos de cementos que se fraguan y endurecen con agua de origen mineral eran conocidos desde la antigedad, slo han sido empleados como cementos hidrulicos a partir de mediados del siglo XVIII. El trmino cemento Prtland se emple por primera vez en 1824 por el fabricante ingls de cemento Joseph Aspdin, debido a su parecido con la piedra de Prtland, que era muy utilizada para la construccin en Inglaterra. El primer cemento Prtland moderno, hecho de piedra caliza y arcillas o pizarras, calentadas hasta convertirse en carbonilla (o escorias) y despus trituradas, fue producido en Gran Bretaa en 1845. En aquella poca el cemento se fabricaba en hornos verticales, esparciendo las materias primas sobre capas de coque a las que se prenda fuego. Los primeros hornos rotatorios surgieron hacia 1880. El cemento Prtland se emplea hoy en la mayora de las estructuras de hormign. La mayor produccin de cemento se produce, en la actualidad, en los pases ms poblados y/o industrializados, aunque tambin es importante la industria cementera en los pases menos desarrollados. La antigua Unin Sovitica, China, Japn y Estados Unidos son los mayores productores, pero Alemania, Francia, Italia, Espaa y Brasil son tambin productores importantes. Componentes del Cemento Prtland Calcio (Ca): se obtiene de la caliza y la marga. Slice (Si): se obtiene de la arcilla y de la arena silica. Hierro (Fe) Aluminio (Al) Los cementos portland tpicos consisten en mezclas de silicato triclcico (3CAOSiO2), aluminato triclcico (3CAOAl2O3) y silicato diclcico (2CAOSiO2) en diversas proporciones, junto con pequeas cantidades de compuestos de magnesio y hierro. Para retardar el proceso de endurecimiento suele aadirse yeso.

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PROCEDIMIENTOS DE CONSTRUCCION Ing. Roberto Jess Brooks LealLos compuestos activos del cemento son inestables, y en presencia de agua reorganizan su estructura. El endurecimiento inicial del cemento se produce por la hidratacin del silicato triclcico, el cual forma una slice hidratada gelatinosa e hidrxido de calcio. Estas sustancias cristalizan, uniendo las partculas de arena o piedras siempre presentes en las mezclas de argamasa de cemento para crear una masa dura. El aluminato triclcico acta del mismo modo en la primera fase, pero no contribuye al endurecimiento final de la mezcla. La hidratacin del silicato diclcico acta de modo semejante, pero mucho ms lentamente, endureciendo poco a poco durante varios aos. El proceso de hidratacin y asentamiento de la mezcla de cemento se conoce como curado, y durante el mismo se desprende calor. Materias Primas La caliza y la pizarra se obtienen de canteras cercanas a las fbricas. Las canteras son propiedad de la cooperativa. El caoln es una arcilla con alto contenido de almina que se utiliza para la fabricacin del cemento blanco. Caliza Se encuentra en las capas superficiales de muchos cerros y montaas, en depsitos de profundidad variable, Los hay de ms de 200 metros. Para la fabricacin de cemento se sacan volmenes muy grandes porque la caliza representa el 80% de las materias primas que forman el clnker. Por eso conviene que est cerca de la planta; de no ser as el costo del cemento se elevara demasiado por razn del acarreo. Primero se explora el cerro para conocer el volumen y saber el grado de pureza del material que se va a explotar. El anlisis qumico permite conocer la calidad de una cantera de caliza. Se considera buena la que tiene carbonato de calcio en un 95% o ms. Abajo de 90% ocasiona problemas. Debido a su dureza se extrae de las canteras con el empleo de explosivos. Una voladura puede producir de 30 a 100 mil toneladas de materia prima. Pizarra Se les llama "pizarra" a las arcillas constituidas principalmente por xidos de silicio de un 45 a 65%, por xidos de aluminio de 10 a 15%, por xidos de fierro de 6 a 12% y por cantidades variables de xido de calcio de 4 a 10%. Es tambin la principal fuente de lcalis. La pizarra representa aproximadamente un 15% de la materia prima que formar el clnker. Como estos minerales son relativamente suaves, el sistema de extraccin es similar al de la caliza, slo que la barrenacin es de menor dimetro y ms espaciada, adems requiere explosivos con menor potencia. Debido a que la composicin de stos vara de un punto a otro de la corteza terrestre, es necesario asegurar la disponibilidad de las cantidades suficientes de cada material.

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PROCEDIMIENTOS DE CONSTRUCCION Ing. Roberto Jess Brooks LealSlice Eventualmente se agregan arenas slicas que contienen de 75% a 90% de slice, para obtener el xido de silicio requerido en la mezcla cruda. La Cruz Azul posee jales de slice en Tlapujahua, Mich. Los jales son un desecho de las minas, rico en xido de silicio. Hematita Al material que aporta mineral de fierro se le llama 'hematita', aunque pueden ser diversos minerales de fierro o escoria de laminacin. La hematita contiene entre 75 y 90% de xido frrico. Con estos minerales se controla el contenido de xido frrico de la mezcla. La hematita constituye entre el 1 y 2% de la mezcla cruda. Caoln El caoln es una arcilla con alto contenido de almina que se utiliza para la fabricacin del cemento blanco. La Cruz Azul emplea caoln de varios yacimientos, lo principales son: El Carbonero, Ver., al norte del Edo. de Hidalgo, de El Carmen, Hgo. y del yacimiento Villa de Reyes, en S.L.P. DIAGRAMA DE FLUJO EN LA FABRICACIN DEL CEMENTO 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Extraccin de la materia prima Trituracin de la materia prima Dosificacin Calcinacin Adicin de reguladores (controlan el fraguado) Adicin de otras sustancias Molienda del clinker Almacenamiento

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Prehomogeneizacin De los patios de prehomogeneizacin los minerales son transportados por medio de sistemas de bandas, y descargados a tolvas, las cuales alimentan a los poidmetros para dosificar los materiales. Los poidmetros son mecanismos que tienen una banda giratoria bajo la cual hay una bscula electrnica. Si cae poco material, la velocidad de la banda aumenta y viceversa. Una vez triturada, prehomogeneizadas y dosificadas, las materias primas alimentan a los molinos de crudo.

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Molienda del polvo crudo El resultado del anlisis indica si es preciso ajustar la dosificacin y la finura, ya que la mezcla cruda necesariamente debe conservar cierta relacin entre los xidos de silicio, aluminio, fierro y calcio. Se lleva un estricto control qumico, adems, las partculas de caliza no deben ser mayores de 125 micras y las de cuarzo no deben medir ms de 45 micras para garantizar una operacin normal del horno. si la mezcla de polvo crudo no fuera uniforme, la operacin del horno sera inestable y tendera a enfriarse o a calentarse demasiado, lo que obligara a ajustar la velocidad o el flujo de combustible.

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PROCEDIMIENTOS DE CONSTRUCCION Ing. Roberto Jess Brooks LealCalcinacin Los cambios fsicos y qumicos son graduales. Cuando el polvo crudo entra a la cuarta zona del horno cambia su composicin qumica en una suma de compuestos que se llama clnker. La palabra clnker procede del ingls y significa 'escoria'. Se define clnker como el producto artificial obtenido por la sinterizacin de los crudos correspondientes, es decir, por la calcinacin y sinterizacin de los mismos a la temperatura y durante el tiempo necesario, y por enfriamiento adecuado, a fin de que dichos productos tengan la composicin qumica y la constitucin mineralgica requerida. Los crudos de clnker Prtland son mezclas suficientemente finas, homogneas y adecuadamente dosificadas a partir de materias primas que contienen cal (CaO), slice (SiO2), almina (Al2O3), xido frrico (Fe2O3) y pequeas cantidades de compuestos minoritarios, los cuales se clinkerizan. El producto de la calcinacin debe tener una composicin qumica predeterminada. No debe haber exceso de cal porque aparecera como cal libre en el cemento y hacer un concreto producira expansiones y grietas. Sera un cemento insano. Es importante, por ende, evitar la cal libre mediante la correcta dosificacin de las materias primas y una clinkerizacin a la temperatura adecuada, (1450 C).

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Transformacin del clnker en cemento Para producir cemento se parte del clnker. Al material proveniente de la pulverizacin del clnker se le agrega yeso sin calcinar, as como otros materiales que no sean nocivos para el comportamiento posterior del cemento y obtener uno de los tipos de cemento que se refieren a la Norma Mexicana. El yeso que se mezcla funciona como retardador del fraguado. La combinacin de clnker y yeso alcanza una proporcin ptima. Es decir, para obtener un cemento con mayor resistencia se requiere agregar el yeso necesario solamente. Cierta relacin de clnker y yeso ofrecen una resistencia inicial un da despus de fraguar. Para mejorar resistencia a los 28 das la proporcin debe ser otra.

Yeso El yeso que se usa es el sulfato de calcio dihidratado. Es decir, un yeso natural, porque tambin hay yesos sintticos (proveniente como subproducto de un proceso). Regula la hidratacin y el fraguado del cemento mediante una reaccin con el aluminato triclcico. Al formar el sulfoaluminato triclcico, la mezcla se va hidratando poco a poco y adems acelera la hidratacin del silicato triclcico. El yeso para hacer cemento necesita ser muy puro. La Cruz Azul lo consigue con valores que oscilan entre 80 y 90% de pureza. Se suministra de los estados de Morelos y de Puebla, donde hay yacimientos enormes.

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Puzolana Hay puzolanas naturales y artificiales, hechas a base de arcillas activadas. La puzolana natural es un material volcnico. Se utiliza en la elaboracin del cemento por la contribucin a las resistencias mecnicas y al ataque de agentes agresivos del medio; aunque la puzolana por s sola no tiene propiedades hidrulicas, combina su contenido de slice con la cal que libera el cemento al hidratarse, para formar compuestos con propiedades hidrulicas. Proceso Fsico-Qumico La transformacin del polvo crudo en clnker es un proceso donde ocurren cambios fsico-qumicos. En general, el proceso de fabricacin de cemento implica las siguientes reacciones, que se efectan dentro de la unidad de calcinacin. El secado implica la evaporacin de la humedad de la materia prima a una temperatura de 110 C. La deshidratacin se da a temperaturas mayores de 450 C, y significa la prdida del agua qumicamente unida a compuestos tales como algunas arcillas y agregados. A los 900 C la caliza se descompone en cal viva (CaO) y dixido de carbono (CO2). Esta cal est lista para reaccionar y debe ser tratada rpidamente a la zona de clinkerizacin. Los xidos de fierro comienzan a reaccionar con la cal y la almina, para formar ferroaluminato tetraclcico lquido a la temperatura de 1300C, a la que se disuelven los minerales, incrementando la reaccin entre ellos. A los 1338 C los materiales disueltos en el ferroaluminato tetraclcico (C4AF) reaccionan, formando todo el silicato diclcico (C2S). El aluminato triclcico (C3A) se termina de formar a los 1400 C. La cal que se encuentra en exceso reacciona con parte del silicato diclcico (C2S) para formar silicato triclcico (C3S). El precalentador aumenta la capacidad de la Unidad, ahorra energa y para el cuidado del medio ambiente, reduce la emisin de dixido de carbono a la atmsfera.

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La temperatura de calcinacin es de 1450 C. Ese calor se debe mantener constante en la zona de calcinacin del horno para que se lleven a cabo las reacciones qumicas. El polvo calcinado y convertido en clnker pasa al enfriador, donde llega con una temperatura aproximada de 1000 C. En el enfriador, por medio de aire a presin se logra bajar la temperatura del clnker hasta los 40 C. Parte del aire que se calienta al contacto con el clnker se aprovecha para incrementar la eficiencia de los precalentadores, el que tiene baja temperatura se va a la atmsfera a travs de un colector de residuos que disminuye la emisin de polvo. Envase y embarque El transporte se realiza generalmente por carretera, por medio de camiones y de trailers. Las plataformas de estos vehculos reciben la carga de bultos mediante estibadoras automticas, Paletizadoras Beumer y Autopac, que operan en la Planta. El cemento a granel se distribuye en trailers equipados de contenedores especiales que se presurizan para descargar el cemento, o bien, se enva por ferrocarril desde la planta.

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PROCEDIMIENTOS DE CONSTRUCCION Ing. Roberto Jess Brooks LealLA HIDRATACIN DEL CEMENTO PRTLAND Material higroscpico: es un material carente de humedad y vido de ella. Propiedades de los materiales higroscpicos: Absorcin de agua Reacciones Internas Manifestaciones externas

Conclusiones 1. El elemento reacciona con el agua 2. Forma ramificaciones que se endurecen y se unen. (Peletizan). 1er. Experimento. Se tiene una pecera sobre una mesa que contiene 60 litros de agua y 100 kg de Cemento Prtland, el cual es disuelto en el agua y con ayuda de un microscopio se observa lo que sucede al reaccionar las partculas de cemento (Ca, Si, Fe, Al), con las de agua (H, O)

Conclusiones del experimento: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. El cemento absorbe agua (se reblandecen sus partculas). Hay reacciones internas (se mezclan qumicamente sus componentes). Hay manifestaciones externas de la reaccin. Se forman ramificaciones o agujas del cemento. Se enlazan las agujas. El cemento sigue hidratndose, siguen creciendo sus agujas hasta que solo queda un ncleo. Se forma una masa plstica que se llama GEL DEL CEMENTO. Los espacios entre agujas se llaman poros del gel. Las agujas se petrifican, el agua se evapora y se forma un elemento slido.

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PROCEDIMIENTOS DE CONSTRUCCION Ing. Roberto Jess Brooks LealAhora el mismo experimento pero con 3 sacos de cemento de 100 kg, vaciados en 60 lts de agua. Conclusiones: 1. Se utilizo mayor cantidad de cemento 2. Se generaron mas ramificaciones 3. Se soldaron mas rpidamente 4. Se redujo el tamao de los poros 5. Hay mas puntos de unin 6. Se rigidiza mas rpidamente

Conclusin final: 1. Para un cierto volumen de agua, a mayor contenido de cemento se obtiene mayor resistencia en menor tiempo. Ahora el mismo experimento pero con 1 saco de cemento de 100 kg, vaciados en 20 lts de agua.

Conclusin 2. Para una cantidad de cemento a menor contenido de agua se obtiene mayor resistencia en menor tiempo.

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PROCEDIMIENTOS DE CONSTRUCCION Ing. Roberto Jess Brooks LealPREMISAS DE ABRAMS Primera premisa: Existe una relacin inversa entre el cociente de dividir los contenidos de agua y de cemento de una mezcla de concreto, y la resistencia final que se obtiene y el tiempo para alcanzarlo. A esta relacin inversa se le llama. (Agua/Cemento).

A/C

Por lo tanto: A mayor A/C se obtiene menor fc A menor A/C se obtiene mayor fc

A/C 0.4 0.45 0.5 0.55 0.60

f`c Kg/cm2 300 250 200 150 100

Segunda premisa: Para una relacin agua/cemento determinada, a mayor finura, se obtendr mayor resistencia.

FINURA DEL CEMENTO Superficie Especifica: Es el rea de la suma de las envolventes de las partculas que integran una cantidad unitaria de un material. Finura: es la descripcin del tamao de las partculas que forman un volumen de un material granular. A mayor finura menor tamao de las partculas. (Mayor superficie especifica)

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PROCEDIMIENTOS DE CONSTRUCCION Ing. Roberto Jess Brooks LealII.1 DIAGRAMA DE FLUJO EN EL PROCESO DE UN CONCRETO.

Necesidad del concreto

Acopio de insumos

Almacn en obra

Dosificacin

Mezclado

Diseo de la mezcla

Transporte

COLOCACIN

NECESIDAD DEL CONCRETO A. CantidadRevenimiento Peso volumtrico Tipo de cemento Tipo de agregados Trabajabilidad Resistencia a la compresibilidad Resistencia a la flexin Permeabilidad

Concreto fresco

B. CaractersticasConcreto endurecido

C. Ritmo de demanda

Consumo Consumo Consumo Consumo

diario semanal mensual total

II.2 SELECCIN DE INSUMOS PARA CONCRETO SEGN CARACTERSTICAS DE LA OBRA A. CONSIDERACIONES IMPORTANTES Cemento A granel (suelto): Silos, mecanismo de carga y descarga Sacos: Almacn, bodega, control de inventario Agua potabilizadora Agregados Gruesos y Finos

Abastecimiento de un ro, de un punto, de planta Verificar: cantidad, calidad Evitar contaminacin Drenar almacenes

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PROCEDIMIENTOS DE CONSTRUCCION Ing. Roberto Jess Brooks LealB. CRITERIOS PARA SELECCIONAR INSUMOS Cumplir con lo especificado Que sea econmico Que satisfaga el ritmo requerido

ACOPIO DE INSUMOS 1. Informacin sobre proveedores potenciales: Cemento - Envasado - A granel Agregados Naturales Triturados Lavados Cribados Aditivos Ro Laguna Presa Pozo (superficial o profundo) Entubacion

2. Seleccin de proveedores (tabla comparativa) 3. Contratacin - Condiciones de venta - Precio - Condiciones de pago ALMACN EN OBRA 1. Preparacin de almacenes Cemento - A granel (silos) - Envasado (bodega) Agregados - Fino - GruesoLimpios Separados Drenados

2. Establecer medidas de control: a) De entrada y salida de material b) Calidad

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PROCEDIMIENTOS DE CONSTRUCCION Ing. Roberto Jess Brooks LealDISEO DE MEZCLAS DE CONCRETO A. Definicin Es cualquier procedimiento que permite CONOCER las cantidades de cada INSUMO de una mezcla de concreto necesarias y adecuadas para obtener caractersticas previamente definidas. Qu quiero? Del concreto:Revenimiento Contenido de aire Tamao mximo de agregados Peso volumtrico Trabajabilidad Resistencia a la compresin Resistencia a la tensin Permeabilidad -Peso especifico -Peso volumtrico - Propiedades - No sales - No azucares - Reglas de uso del fabricante

Qu tengo?

Fresco

Cemento Agregados Agua

Endurecido

Aditivos

PROCESO LGICO ARITMTICO

Cantidades necesarias de materiales para cumplir con los requerimientos especificados. B. Mtodos de diseo Existen muchos mtodos de diseo de mezclas. Algunos se basan en cumplir con cierto volumen hasta completar 1m3 de concreto. El ms usual en nuestro pas es el mtodo del A.C.I. (American Concrete Institute). C. Criterios de diseo Independientemente del mtodo de diseo que se haya seleccionado existen dos criterios para disear, atendiendo a la condicin critica que deba soportar el concreto. * Por resistencia * Por durabilidad (resistencia a agentes agresivos) D. Expresin de resultados Sin importar el mtodo y el criterio del diseo usadas, el resultado siempre sern cantidades de CADA INSUMO para cumplir con los requisitos establecidos.

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Estas cantidades se pueden expresar en: - Valores Absolutos (En volumen, en peso) - Valores Relativos (En volumen, en peso) E. Ejemplo a) para fabricar 1m3 de concreto con un fc = 250 kg/cm2 con agregado de tamao mximo de (20 mm) y un revenimiento de 10 + 3.5 cm usar:

Cemento: 380 kg Agua: 240 lts Arena: 0.65 m3 Grava: 0.70 m3

Valores Absolutos

Dosificacin

b) Para fabricar concreto fc =250 kg/cm usar: 1: 2: 3 Cemento Arena Grava II.3 LA FABRICACIN DEL CONCRETO La fabricacin del concreto comprende las dos etapas: Dosificacin MezcladoEn obra Fabricacin En planta central Industrial ProductorMaquinas de mayor capacidad capacidad Gravedad, rgimen forzado Dosificadora Premezcladora Dosificacin en peso

Valores relativos Proporcionamiento

Propio constructor

Maquinas pequeas

Mezcladora de Eje basculante gravedad Eje horizontal

Dosificacin en volumen

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DOSIFICACIN A. Definicin: Es el conjunto de actividades que tienen como finalidad TOMAR los materiales que integran un concreto, MEDIR la cantidad necesaria de cada uno de ellos de acuerdo al diseo de mezcla realizado y ENTREGAR al sistema de mezclado que se vaya a emplear. B. Tipos: - Palas - Latas - Carretillas En volumen Pala Lata Carretilla Recipiente Por peso Basculas

Manual Medicin

Segn su unidad de Medicin

Mecanizada

- Basculas - Dosificador

MEZCLADO A. Definicin: Es cualquier procedimiento que aporte la energa cintica necesaria y suficiente, para mover las partculas de cada insumo de una mezcla de concreto, buscando su HOMOGENEIDAD. Fundamento del mezclado:

Tipos de mezclado de concreto mecanizado:

Por gravedad

- Eje basculante - Eje fijo horizontal - Eje fijo inclinado

Tipo de mezclado - Eje fijo horizontal - Eje fijo vertical - Helicoidal (Concrete-mobile)

De rgimen forzado

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Eje basculante

Eje fijo inclinado

Eje fijo horizontal

De rgimen forzado

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PROCEDIMIENTOS DE CONSTRUCCION Ing. Roberto Jess Brooks LealII.4 SISTEMAS DE TRANSPORTE DE CONCRETO

A. DEFINICIN El transporte del concreto, es el procedimiento que se usara para mover el concreto desde su sitio de fabricacin hasta el sitio donde se usara de forma definitiva. B. CONDICIONES Que no se presente sangrado ( provocar que suba el agua con los finos) Que no se presente segregacin (Separacin de partculas por tamao)

C. CLASIFICACIN DE TIPOS DE TRANSPORTE

Manual

Cuchara Palas Latas o botes Carretillas Vogue Carretilla de motor Cargadores frontales Camiones de volteo

Horizontal

Mecanizado

Camiones tolva con agitador Camin revolvedor

Transporte

Bombas de concreto Bandas transportadoras

*Descarga trasera *Descarga frontal

Manual

Rampa Banco de madera Torre egipcia Pluma con polea, cable y gancho Malacate con booguie o bacha Retroexcavadora Bombas de concreto Bandas trasportadoras

Vertical Mecanizado

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PROCEDIMIENTOS DE CONSTRUCCION Ing. Roberto Jess Brooks LealTIPOS DE TRANSPORTE DEL CONCRETO Transporte horizontal del Concreto de forma manual.

Transporte en botes

En carretillas

Transporte horizontal del Concreto de forma mecanizada.

Carretilla de motor (Wheel Burro)

Camin de volteo

Camin revolvedor

Camin tolva con agitador

Bandas transportadoras

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PROCEDIMIENTOS DE CONSTRUCCION Ing. Roberto Jess Brooks LealTransporte vertical del Concreto de forma manual.

Rampa

Torre egipcia

Transporte vertical del Concreto de forma mecanizada.

Pluma con booguie o bacha

Bandas transportadoras

Bomba para Concreto

Retroexcavadora

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PROCEDIMIENTOS DE CONSTRUCCION Ing. Roberto Jess Brooks LealBOMBEO DEL CONCRETO A. Fundamentos del bombeo Se denomina BOMBEO DEL CONCRETO a cualquier procedimiento que permita trasladar el concreto, a travs de un ducto, sea rgido o flexible, sin que el concreto sufra deterioro. Principio en el que se basa el Bombeo Los agregados finos deben tener tal coeficiente de friccin que pueda arrastrar los gruesos al desplazarse pero que no sea tan grande la friccin que provoque un freno con las paredes del ducto.

Finos f1 f2 Arrastran los gruesos No se atore con las paredes interiores del tubo

B. Clasificacin de bombeo Capacidad - 10m /hora - 100m3/hora Locomocin - Fijas - Remolcables - Autopropulsadas Tipo de descarga del concreto - Tubera desmontable - Pluma Retractil (boom) TIPO DE BOMBEO De Pistones Bomba para concreto3

Dimetro de la tubera - 3 - 8 Segn su forma de obtener presin - Bombas de pistn - De retacado (squeez-crete) - Neumticas Tipos de ductos - Tubos (Aluminio, acero) - Mangueras (Alma de acero)

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PROCEDIMIENTOS DE CONSTRUCCION Ing. Roberto Jess Brooks LealII.5 COLOCACIN DEL CONCRETO A. DEFINICIN: Se denomina COLOCACIN DEL CONCRETO, colado o vaciado al proceso mediante el cual se realiza la RECEPCIN, DISTRIBUCION y DELIMITADO de un volumen de concreto en el sitio donde se empleara en forma definitiva, buscando que durante este proceso se mantenga y aun se mejoren, las cualidades del concreto por colocar; para lograr la mejor colocacin, se deben perecer todas las posibles contingencias que pudieran afectar esta accin Para hacer este trabajo en forma ordenada un colado debe tener: Actividades Entre otras pueden ser: 1. Antes del colado a) Del concreto Materiales en cantidades suficientes (cemento, agregados, agua) Equipos en buenas condiciones Diseo de mezcla (Dosificacin) Uso de aditivos - Cantidad suficiente - Dosificacin - La conocen de obra? - Disponibilidad del material Previas (planeacin) Durante (ejecucin) Despus (complementos)

b) De la obra Dimensiones del colado correctas Longitudes Traslapes Dimetro de las varillas Separacin de varillas Hidrulicas y sanitarias Aire Acondicionado Revisar la correcta colocacin del Acero de refuerzo Que no exista lodo, madera ni otra sustancia externa Instalaciones elctricas Personal disponible Accesorios complementarios Proteger la cimbra

2. Durante el colado Colocar los equipos en los sitios planeados Iniciar a tiempo Ritmo de colado es el adecuado Acero de refuerzo se mantiene en su lugar Instalaciones se mantienen en su lugar Cimbra en su posicin sitios de descarga en casos de emergencia Se esta haciendo una buena compactacin

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PROCEDIMIENTOS DE CONSTRUCCION Ing. Roberto Jess Brooks Leal3. Despus del colado Se esta haciendo un buen colado? Se mantiene inmvil la estructura? En caso de lluvia proteger el concreto recin colado No sobre cargar la estructura prematuramente

Ejemplo: Si utiliza carretillas en vaciados profundos, descargue el concreto sobre una tolva alimentadora conectada a un ducto liviano y flexible, para evitar la segregacin y mantener la formaleta y el acero limpios hasta quedar cubiertos por el concreto.

Si utiliza carretilla, no permita que el concreto golpee las paredes del encofrado puesto que se produce rebote del concreto contra la formaleta y el acero, con una consecuente segregacin y formacin de hormigueros en el fondo.

Descargue el concreto hacia atrs del ya colocado.

No descargue concreto sobre el ya colocado

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II. 6 PROCEDIMIENTO DE COMPACTACIN DEL CONCRETO A. INTRODUCCIN COMPACTACIN Se denomina COMPACTACIN DEL CONCRETO a cualquier procedimiento que permita reducir los huecos o vacos en una mezcla de concreto el mejor acomodo de las partculas de un concreto, alcanzando as su mayor peso volumtrico y mejorando sus caractersticas.Manual (Cuchara albail, pala, varillas, trozo de madera) Interna Mecanizada (vibrados de aguja Tren de vibradores de aguja) Compactacin Externa Mecanizada (Reglas vibratorias, rodillos vibratorios)

Manual (Dorso de pala, pison madera, metal- Golpeteo a la cimbra, Regla de madera)

Tipos de compactacin del Concreto - De forma natural: con un concreto de un buen factor de compactacin y buenas tcnicas de colocacin - En forma inducida: proporcionando energas externas para acomodar las partculas. - Interna: Cuando se realiza desde el centro del mezclado del concreto - Externa: cuando se realiza en la superficie del concreto

El concreto en estado fresco, puede presentar diferentes grados de plasticidad. Para medirla se utilizan valores comparativos, estos se clasifican de la sig. manera:Consistencia: Es la firmeza de la mezcla de concreto, facilidad de fluir. Manejabilidad del concreto Trabajabilidad: La facilidad para lograr su mejor peso volumtrico (que tan fcil se acomoda sin necesidad de energa externa).

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PROCEDIMIENTOS DE CONSTRUCCION Ing. Roberto Jess Brooks LealB. MEDICIN No existe una forma directa de medir estos conceptos. Se miden por comparacin 1. Para la consistencia (Prueba de Revenimiento)

Rango de Revenimiento 0 < Revenimiento > 30 Tolerancias Rev < 10 cm Rev > 10 cm + 2.5 cm + 3.5 cm

2. Para la Trabajabilidad (Determinacin del factor de compactacin) Trabajabilidad Es la facilidad que presenta un concreto para lograr un mejor peso volumtrico.

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PROCEDIMIENTOS DE CONSTRUCCION Ing. Roberto Jess Brooks LealII. 7. EL CURADO DEL CONCRETO A. DEFINICIN. Se denomina CURADO DEL CONCRETO a cualquier procedimiento que permita MANTENER LA HUMEDAD necesaria y suficiente para lograr la plena hidratacin de cada uno de los granos de cemento y por lo tanto su mxima resistencia. Este pleno desarrollo se llama MADUREZ DEL CONCRETO. B. TIPOS DE CURADO Curado Autgeno Parte del principio de que el agua de la mezcla, solo se va a emplear un 15% para la hidratacin y el resto se usa para darle manejabilidad a la mezcla. Curado Exgeno En este caso no importa el agua interior de la mezcla, sino que en forma externa se repone la humedad que sea necesaria.Moldes Hermticos Cubrir con lona Cubrir con plstico Membrana de curado

Autgeno Curado del concreto

Utilizar la propia agua de la mezcla evitando la evaporacin -

Exgeno

Se agrega agua desde el exterior

Riego con cubierta Riego con manguera Riego con aspersor Aspersor con timer Aserrn hmedo o Costal de yute hmedo Superficies estancas

C. FACTORES QUE PROVOCAN PERDIDA DE HUMEDAD -Temperatura y humedad ambiente. -Temperatura del cemento. -Temperatura de los agregados del agua. -Velocidad del viento. D. ACCIONES PARA EVITAR LA PERDIDA DE HUMEDAD. -Colado en horas ms benignas. -Usar cemento fro. -Techar los agregados. -Usar hielo picado o en barra. -Usar rompevientos (mamparas de lado de la direccin del viento).

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PROCEDIMIENTOS DE CONSTRUCCION Ing. Roberto Jess Brooks LealNOMBRES DE MEZCLAS CON CEMENTO:

EL USO DE LOS ADITIVOS PARA CONCRETO. A. INTRODUCCIN CONCEPTOS BSICOS SOBRE CONCRETO.FRAGUADO: Es el cambio de un material de estado plstico a estado slido. a) FRAGUADO: Estado de la materia Solidificacin Slido ENDURECIMIENTO: Es la ganancia paulatina de resistencia. Fraguado licuacin Lquido Gaseoso

Plstico

Etapas en la hidratacin del cemento Prtland

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PROCEDIMIENTOS DE CONSTRUCCION Ing. Roberto Jess Brooks LealLOS ADITIVOS PARA EL CONCRETO A. DEFINICIN: Se denomina ADITIVO para concreto a cualquier SUSTANCIA que AGREGADA, ANTES, DURANTE o DESPUES de la mezcla de un concreto, MODIFICA el comportamiento original de la mezcla buscando mejorar una o varias de sus cualidades o caractersticas. B. ORIGEN DE LOS ADITIVOS: El uso de los aditivos se inicio a principios del siglo XX. Se clasifican en: -Cloruro de Calcio (cales) -Carbohidratos. -Hidrocarburos. -Lingosulfatos. C. FORMA DE PRESENTARSE DE LOS ADITIVOS. -Lquidos. -Polvos. -Slidos. D. SEGN SU FUNCIN. Se clasifican por familias de aditivos. FAMILIA 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 RETARDANTES O RETARDADORES DEFRAGUADO ACELERANTES DE RESISTENCIA. FLUIDIZANTE Y/O PLASTIFICADOS REDUCTORES DE AGUA IMPERMEABILIZANTES INTEGRALES COLORANTES INTEGRALES INCLUSIONES DE AIRE CONTROLADORES DE VOLUMEN BACTERICIDAS, FUNGICIDAS Y HERBICIDAS SUPER ADITIVOS -SUPER FLUIDIZANTE -SUPER ACELERANTE COMPLEMENTARIOS FUNCIN Dar ms tiempo para transporte y manejo. Permitir el uso de la estructura ms rpidamente. Lubrican las partculas. Mejorar la habilidad de la mezcla. Economizar la mezcla. Economiza el costo de la mezcla. Reducir la permeabilidad del concreto Modifican el color original del concreto Generan burbujas que protegen de agrietamiento. Evitan la contraccin por secado. Eliminan material orgnico. Aumentan el revenimiento. Para obras urgentes. polipropileno Fibras acero

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PROCEDIMIENTOS DE CONSTRUCCION Ing. Roberto Jess Brooks LealII.8 JUNTAS Y ACABADOS EN EL CONCRETO. A. INTRODUCCIN. Una vez que se ha hecho todo el proceso de fabricado, transporte y colocacin del concreto en el cemento en el elemento de construccin se realizan dos procesos de terminacin del trabajo.JUNTAS

PROCESOS DE TERMINACION

ACABADOS

1. JUNTAS EN EL CONCRETO Se entiende por Junta en el concreto la interrupcin y posterior continuacin de un volumen de concreto para formar finalmente un solo cuerpo. Estas juntas pueden ser:INVOLUNTARIAS: Son accidentales, no programadas ni deseadas (juntas fras) JUNTAS VOLUNTARIAS: *juntas de aislamiento. *juntas de construccin. *juntas de contraccin.

a) Juntas de aislamiento. Son las que se hacen para separar estructuralmente dos elementos de concreto que trabajan independientemente

b) Juntas de contraccin. Son las que se hacen para prevenir daos por agrietamiento por efecto de DILATACIN y CONTRACCION de concreto.

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PROCEDIMIENTOS DE CONSTRUCCION Ing. Roberto Jess Brooks Lealc) Juntas de construccin. Son las que se propagan cuando el trabajo se realizara por etapas.

2. ACABADOS Se denomina ACABADO al trabajo ARTESANAL de ALBAILERIA que dar el mejor aspecto ESTETICO al elemento de concreto. Se pueden clasificar en:NO APARENTE: Cuando no importa la textura de la superficie expuesta. ACABADO APARENTE: Cuando se va a exhibir la superficie expuesta.

a) No aparente -Porque no importa su apariencia. -Porque tendr un recubrimiento posterior (azulejo, mrmol, etc.) b) Aparente El acabado APARENTE se puede dar con 3 elementos: -Por geometra. -Por color. -Por textura. 1. acabado por geometra. Se puede modular las superficies, formando: -Por cuadros. -Por crculos. -Por volmenes (hundidos, resaltados) 2. Por color. Se utilizan diversos colorantes para concreto y se hace un diseo arquitectnico con diferentes colores. 3. Por textura. Se le pueden dar muy diversos acabados por ejemplo: -Liso. -Rugoso. -Esfriado. -Ondulado. -Chipoteado. -Con figuras geomtricas estampadas en la cimbra. -Martilenado.

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PROCEDIMIENTOS DE CONSTRUCCION Ing. Roberto Jess Brooks LealAcabados Superficiales para Concreto 1. Concreto aparente con acabado superficial impartido por la cimbra. Las irregularidades deben ser removidas y los huecos resanados. 2. Superficie terminada con: - regla de madera para aplanar el agregado grueso y llana metlica para pulir la superficie a nivel y dejarla libre de defectos - regla de madera para aplanar el agregado grueso, continuando el proceso de aplanado hasta que la superficie este recta y uniforme - regla de madera, pulida con llana metlica y un ligero escobillado con brocha de pelo 3. Concreto preparado con algn agente colorante apropiado y aprobado, de acuerdo con las recomendaciones del fabricante. Se debe pulir la superficie con llana metlica hasta quedar pareja y uniforme, a menos que se especifique otra cosa. 4. Concreto preparado con algn agente endurecedor de superficie de acuerdo con las recomendaciones del fabricante puliendo con llana metlica hasta dar una superficie plana y uniforme. Rayado y Canteado Los rayados requeridos sern indicados por un escrito en los planos y estarn relacionados con el nmero deseado.

Canteado Interior A Bisel de 20 mm formado con tiras de madera sin ngulos internos de la cimbra que tengan esquinas o salientes expuestas.

Canteado Exterior B Esquinas y bordos redondeados, producidas con herramientas adecuadas. El uso de equipos mecnicos de pulido o terminado sern permitidos donde lo indique el supervisor.

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PROCEDIMIENTOS DE CONSTRUCCION Ing. Roberto Jess Brooks LealII.9 EL ACERO DE REFUERZO EN EL CONCRETO. A. INTRODUCCIN Debido a que e concreto tiene poca capacidad para tomar esfuerzos de tensin, o en algunos casos complementar su capacidad para resistir esfuerzos de CORTANTE y de torsin, es necesario reforzarlo con un material que cubra esta deficiencia. El mas adecuado es el acero, que en este caso se denomina: ACERO DE REFUERZO.

ACERO LONGITUDINAL

-TENSIN -COMPRESION.

ANILLOS DE ESTRIBOS

-CORTANTE -LONGITUDINAL

B. COMPOSICION DEL ACERO. Proviene de la hematita entre mas carbono tiene el acero es mas duro pero mas frgil. El acero es la ALEACIN producto de calcinacin y combinacin de hierro y el CARBON MINERAL. C. CARACTERSTICAS DEL ACERO. -Maleable. -Dctil. -Elstico. D. RANGOS DE CAPACIDAD DEL ACERO DE REFUERZO. TIPO DE ACERO Suave Normal Alta resistencia Torcido en fro TOR-60 TOR-80 Preesfuerzo E. TIPOS DE ACERO. Alambres: unifilares y poli filares Malla electrosoldada. Tendones y torones. Laminas: planas y acanaladas Redondos lisos (col-rolled) Redondos corrugados (varillas) Tubulares Perfiles RESISTENCIA Fy (Kg/cm2) 2500 2800 4200 6000 8000 8000 a 24000

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PROCEDIMIENTOS DE CONSTRUCCION Ing. Roberto Jess Brooks LealF. IDENTIFICACIN DE UNA VARILLA CORRUGADA. Anlisis de las Varillas Corrugadas Dado que el refuerzo ms comn es a travs de varillas corrugadas, se hace un breve anlisis. Calidad de los Aceros Los aceros de varillas corrugadas se clasifican en funcin de sus resistencias: Identificacin de una Varilla Corrugada: De los grados citados, el ms comn es el AR-42. Este se clasifica en octavos de pulgada: a) AR (alta resistencia) fy = 4200 Kg/cm2 b) Segn la siguiente Tabla:

Dimetro normal 1/4 5/16 3/8 1/2 5/8 3/4 7/8 1 11 1/4 1 1/2

Pulgadas 2/8 2.5/8 3/8 4/8 5/8 6/8 8/8 12/8

Nmero de varilla 2 2.5 3 4 5 6 7 8 10 12

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CAPITULO III.LOS PROCEDIMIENTOS DE CONSTRUCCION EN MAMPOSTERIASIII.1 DEFINICIONES Y CONCEPTOS BSICOS. A. Definicin. Se denomina MAMPOSTERIA a la obra de albailera formada por elementos unitarios independientes, que en este trabajo reciben el nombre genrico de MAMPUESTOS, los cuales son colocados en cierto orden, por hiladas o por dimensiones, SIN SUJECION PREVIA, utilizando algunas veces, una ARGAMASA de UNION, para formar un solo cuerpo. Mampuesto B. Componentes.

Hiladas

Argamasa de Unin C. CLASIFICACIN DE LAS MAMPOSTERAS. Las mamposteras se pueden clasificar en funcin de diversas caractersticas. Sin embargo, en forma genrica se pueden clasificar en base de sus caractersticas de conjunto: Tipos de Mamposteras: a) Mampostera Ordinaria: Son aquellas que siguen un orden por dimensiones exteriores pero usan una argamasa de unisn, lo que les permite tomar algunos esfuerzos de tensin.

b) Mamposteras en seco: Son las que se forman sin utilizar alguna argamasa de unin, por lo cual solo puede tomar esfuerzos de compresin y nunca de tensin.

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PROCEDIMIENTOS DE CONSTRUCCION Ing. Roberto Jess Brooks LealEn esta, los mampuestos estn sujetos a compresin pura y no tienen argamasa de unin.

c) Mampostera Concertada: Las mamposteras concertadas estn formadas por mampuestos de iguales dimensiones y que forman ngulos rectos en sus caras, de tal manera que la mampostera queda tambin a 90, es decir ORTOGONAL.

90

90

90

III.2 MATERIALES PARA MAMPUESTOS Y PARA ARGAMASAS DE UNION. Tipos de Mampuestos: a) MampuestosNaturales Piedras

Mampuestos

Procesados

Sillares Secados al sol De barro Cocidos al horno Adobes Ladrillos y Tabiques

Manufacturados De Concreto Blocks

b) Argamasas de unin Las argamasas de unin se seleccionan en funcin de los mampuestos que se vaya a juntar. Las argamasas ms comunes son: 1. Arcilla con fibras: Barro con: o Vegetal o Pelo de caballo o Fibras de henequn 2. Calhidra 3. Mortero revoltura Cemento 4. Mezcla: mortero con clahidra Arena 5. Yeso Agua 6. Prefabricados Uniblock Adheblock

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c) Acabados de las mamposteras. La apariencia o acabados que se le puede dar a la mampostera pueden ser muy variadas en funcin del uso que se le quiera dar. Los principales factores que pueden hacer diferentes una apariencia de otra son: 1. Segn el acomodo de los mampuestos: a) Para el espesor: Capuchino. Corriente. Cuatrapeado b) Por la cara de apariencia Con salientes. 2. Segn la forma de colocar la amalgama de junteo: A hueso Boquilla hundida (emboquillada) Abultada Rajueleada.

III.3 MAMPOSTERIA EN MUROS 1. DEFINICIN: Se denomina muro de MAMPOSTERA, horizontales o delimitar espacios. 2. CLASIFICACIN DE MUROS: a) Segn su funcin -Muros de carga: horizontales y verticales (se enrasan) -Muros divisorios: (no se enrasan) -Muros de ornato: (de adorno) b) Segn su posicin de una obra: vidrio madera tabla, roca panel construccin de concreto de mampostera de adobe de piedraSin funcin estructural

a la obra artesanal que sirve para soportar cargas verticales u

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PROCEDIMIENTOS DE CONSTRUCCION Ing. Roberto Jess Brooks Leal de ladrillo de blocks

c) Segn su confinamiento, los muros se clasifican en confinados no confinados.

d) Confinamiento de muros se logra con: dalas de desplante alambres horizontales (refuerzos horizontales) dalas de crecimiento. e) Los muros se clasifican en muros: combinados no combinados f) El elemento de muro se logra a travs de: refuerzos horizontales: dalas de desplante alambres horizontales dalas de cemento g) Refuerzos verticales: castillos ahogados castillos armados h) Segn el tipo de mampuesto: MUROS DE LADRILLO

Tamaos de ladrillos

-Ladrillos 5x10x20 -Tabiques 7x14x28 -Tabicon 10x20x40 -Cocido rustico -Cocido industrializado -Cocido con barniz -Cerrados -Con cajita -Con perforaciones -Circulares -Cuadrados -Rectangulares

Acabado de ladrillos

Ncleo de los ladrillos

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Acomodo de mampuestos en muros de ladrillo

Muro capuchino

Muro corriente

Muro doble

III.4 REGLAS BASICAS EN LA CONSTRUCCION DE MUROS DE MAMPOSTERIA: Castillos armados: A) Reglas bsicas. En lnea recta, los castillos deben estar en una separacin no mayor de 3.5mts. B) Clasificacin de los blocks. MUROS DE BLOCKS DE CONCRETO: Blocks Clasificacin: a) Segn el material: -Ligeros (espuma volcnica, confitillo, tezontle). -Pesados (Confitillo de piedra 3/8 a finos). b) Segn sus dimensiones: 10x20x40 12x20x40 15x20x40 20x20x40 -Mitades (20x20) -Enteros (20x40-30x60-Big block) e) Segn su resistencia: rbh-40 rbh-60 rbh-80 Comparativo de rendimiento en nmero de piezas:-Precolados -Vibrados -Vibro compactados

c) Segn su espesor: -10cm, 12cm, 15cm, 20cm d) Segn su forma:

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Block r =1.00m2/(0.20 x 0.40) = 12.5pzas / m2 Ladrillos r =1.00m2 /(0.10x0.20) = 50 pzas / m2

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PROCEDIMIENTOS DE CONSTRUCCION Ing. Roberto Jess Brooks Leal-Slidos (concreto celular) -Huecos (Concreto mezcla seca)

REFUERZOS EN LOS MUROS Los muros no resisten cargas horizontales, debido a que generan esfuerzos de tensin, que el mortero de unin es incapaz de soportar. Adems algunas veces las cargas verticales son muy fuertes que requieren de esfuerzo adicional. Refuerzos: Castillos ahogados Castillos armados Horizontales Dalas Cerramientos Cadenas

Verticales

Refuerzos

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CAPITULO IVPROCEDIMIENTOS DE CONSTRUCCIN DE ESTRUCTURAS METLICASIV.1 PERFILES MS USUALES A. INTRODUCCIN Dentro de las obras de Ingeniera Civil uno de los grupos ms importantes es el correspondiente a soportera y edificacin. Las obras de Ingeniera Civil se clasifican en dos partes: OBRA ESTRUCTURAL (Elementos portantes)

OBRAS DE INGENIERA CIVIL

OBRA ARQUITECTNICA (Esttica, acabados, etc.)

Dentro de la construccin de estas estructuras para alojar personas o bienes, existen varias alternativas. Varios factores influirn para decidir cual es la ms adecuada en cada caso. Para resolver este problema se pueden dar varias soluciones. Para la obra estructural se pueden utilizar varios materiales: concreto Mampostera Metales Maderas Prefabricados

PROCESO DE FABRICACIN DEL ACERO Es el acero uno de los materiales ms verstiles que se conocen, se fabrica con una diversidad de caractersticas qumicas y fsicas y en una variedad muy grande de calidades.

PRODUCCIN El primer paso en el proceso de fabricacin del acero es la produccin de hierro de primera fusin conocido tambin con el nombre de arrabio; su formacin se encuentra constituida principalmente por: mineral de hierro, piedra caliza y coke. La transformacin del mineral de hierro en el metal de hierro se realiza en al alto horno llamado as por sus dimensiones y altura (de 30 a 40 m de altura); las materias primas se cargan por la parte superior del horno, al tiempo que por la parte inferior se inyecta aire a presin. En el interior del horno se producen temperaturas altamente elevadas (1700 a 1800 grados centgrados) hasta derretir el mineral de hierro, el coke y la caliza, formando el hierro de primera fusin y la escoria. la funcin de la escoria es purificar el hierro fundido agrupando las impurezas (cenizas, caliza, material terroso del mineral).

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La gran cantidad de escorias, procedentes de la fusin de las materias primas, son desalojadas peridicamente por un agujero que se halla a una altura mayor que la descarga del aire fluido, pues siendo las escorias de menor peso que aqul, flotan sobre la superficie del hierro. El metal fundido se extrae por la parte inferior del horno y es recibido en unas ollas para su manejo posterior. El hierro recin extrado puede ser convertido en acero inmediatamente o bien convertido en lingotes para almacenarse. Si se va a convertir en acero, estando an fundido se vaca en los hornos de aceracin; de ah sigue el proceso de refinacin. En el caso de ser convertido en lingotes, se vaca la tina en pequeos moldes; se refinan posteriormente. Para producir una tonelada de hierro se abastece al horno de los lingotes los siguientes materiales: dos toneladas de mineral de hierro, madia tonelada de piedra caliza, una tonelada de coke y se inyectan adems 4,000 m3 de aire con un peso un poco superior a los 4,000 kilos. REFINACIN DEL ACERO Esta etapa consiste en la refinacin del hierro para convertirlo en acero; esto se hace necesario porque el arrabio es de lo ms inadecuado para la fabricacin de varilla corrugada para refuerzo de concreto, ya que contiene gran cantidad de impurezas y exceso de elementos qumicos que traen como consecuencia un hierro falto de ductibilidad, tenacidad y resistencia a la tensin. La refinacin del arrabio ms usual es por medio de hornos de aceleracin tipo siemens-martn. Este horno consiste en un gran tazn con capacidad hasta de 150 toneladas de metal, cerrado por gruesas paredes de ladrillo refractario y por una bveda de material resistente al calor. Para fabricar o refinar el acero, se cargan cantidades dosificadas de piedra caliza, de ferroaleaciones y de chatarra cuidadosamente seleccionada y con flamas que proporcionan calor desde ambas cabeceras del horno, se funde la chatarra y los agregados para producir el acero fundido y la escoria. El usar chatarra ayuda a mejorar la calidad del nuevo acero. Cuando ya est fundida la chatarra se agrega el arrabio lquido procedente del alto horno, vaciando la tina que lo contiene en un canal de material refractario que se instala en las puertas del horno. As el arrabio se mezcla con la chatarra fundida. En el interior del horno se desprenden burbujas de gases por un perodo de tiempo prolongado, este lapso se le conoce con el nombre de perodo de ebullicin de la cal y en el que se purifica el hierro formndose la escoria que flota sobre el hierro. Por ltimo, se le da al acero la composicin qumica deseada, obtenindose muestras de la carga y analizando en el laboratorio su composicin, el resultado del anlisis nos dir si se debe o no hacer adiciones o modificaciones en la carga para tener el anlisis pedido. VACIADO DE LOS LINGOTES Cuando se extrae el acero fundido del horno de aceracin, se hace por medio de un canal que demanda en una tina semejante a la empleada en al alto horno. La tina va llenando los moldes o lingotes de un peso aproximado de 1200 kilos. LAMINADO DE LA VARILLA Una vez solidificado el acero en forma de lingote, se extrae de los moldes para su laminacin. Previamente al laminado, el lingote se calienta a una temperatura de 1200 grados centgrados, dependiendo esta temperatura del tipo de acero. Una diferencia en la temperatura de calentamiento de un mismo lingote ocasiona defectos en el laminado y provoca imperfecciones en el producto terminado.

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PROCEDIMIENTOS DE CONSTRUCCION Ing. Roberto Jess Brooks LealLa primera fase en el laminado consiste en reducir la seccin del lingote, mediante pasos sucesivos a travs de rodillos, hasta obtener una barra de seccin cuadrada de ms o menos 8 cms. por lado y largos de 3 m; a esta operacin se le da el nombre de desbaste. Las barras continan reduciendo la seccin hasta alcanzar la medida deseada y dando a estas barras en los ltimos pases la forma de las corrugaciones transversales y las costillas longitudinales que son caractersticas de la varilla corrugada para refuerzo de concreto. Al salir la varilla corrugada del ltimo paso del tren de laminacin se deposita en toda su longitud en una cama de enfriamiento que con movimientos automticos acerca las varillas a la guillotina donde es cortada en tramos de 12 m. Finalmente la varilla es sometida a las inspecciones y pruebas que marcan las especificaciones, tales como vigilar el peso de la muestra por unidad de longitud, que la forma y separacin de las corrugaciones sean las correctas y que la resistencia, la ruptura, el alargamiento, el lmite de fluencia y la ductibilidad sean las fijadas. COMPOSICIN QUMICA El acero es un compuesto que consiste casi totalmente de hierro (normalmente ms de 98 %). contiene tambin pequeas cantidades de carbono, slice, manganeso, azufre, fsforo y otros elementos. el carbono es el material que tiene mayor efecto en las propiedades del acero. la dureza y la resistencia aumenta a medida que el porcentaje de carbono se eleva, pero desgraciadamente el acero resultante es ms quebradizo y su soldabilidad disminuye considerablemente. una menor cantidad de carbono hace al acero ms suave y ms dctil pero tambin menos resistente. esos aceros, por lo tanto, son apreciablemente ms costosos y a menudo no son fciles de elaborar. Las propiedades mecnicas dependen, principalmente, de la composicin qumica, los procesos de laminado, la rapidez de enfriamiento y el tratamiento trmico de los aceros. Otros factores que pueden afectar estas propiedades son las tcnicas empleadas en las pruebas, tales como la rapidez de carga de la muestra, las condiciones y geometra de la muestra, el trabajo en fro y la temperatura existente al llevarse a cabo la prueba. Estos factores pueden producir una apreciable variedad de resultados para un mismo tipo de acero. Tambin otro factor es la reduccin total del lingote al producto terminado. Debido a que las placas delgadas necesitan una mayor reduccin del lingote que las placas gruesas, lo que equivale a un mayor nmero de pasadas por los molinos de laminacin, tienen esfuerzos de fluencia mayores. Sin embargo, el esfuerzo de fluencia puede mantenerse independiente del espesor, variando la composicin qumica segn el espesor del perfil. TIPOS DE ACERO Con el objeto de comprender las variaciones en las propiedades mecnicas de los diversos aceros estructurales disponibles en la actualidad, se agrupan por tipos y resistencias para facilitar su estudio: 1.2.3.4.5.Aceros Aceros Aceros Aceros Aceros estructurales al carbono de alta resistencia y baja aleacin al carbono tratados y templados de aleacin para construccin de calibre delgado

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PROCEDIMIENTOS DE CONSTRUCCION Ing. Roberto Jess Brooks LealAceros estructurales al carbono Estos aceros dependen de la cantidad de carbono para desarrollar su resistencia a travs de un rango amplio de espesores. El a7 fue por muchos aos el principal acero empleado para la construccin de puentes edificios, para usarse en construcciones remachadas y atornilladas, en los que las cargas podan considerarse estticas o dinmicas. Los diseadores prefirieron un acero estrictamente ms controlado al contenido de carbono y la industria metalrgica desarroll un tipo de acero designado como a373, con caractersticas mejoradas de soldabilidad. En 1960, la industria del acero anunci un acero al carbono mejorado, el ASTM a36, con un punto de fluencia ms elevado y un contenido de carbono ms adecuado para propsitos de soldadura. Aceros de alta resistencia y baja aleacin Este grupo de aceros incluye varios niveles de resistencia y tambin aceros cuyas composiciones qumicas se varan para adaptarse a los diferentes requisitos de construccin, para construccin remachada y atornillada o para construccin soldada o mayor resistencia a la corrosin y que tenga al mismo tiempo caractersticas de soldabilidad adecuadas. Aceros al carbono tratados y templados Se ha introducido un nuevo tipo de acero estructural, desarrollado para cubrir los requisitos de resistencia comprendidos entre 3,515 y los de 7,030 kg/cm2. Algunos de estos aceros son propiedad de empresas fundidoras, su resistencia depende de la cantidad de carbono, a travs de un proceso de templado y tratamiento trmico, su resistencia mnima de fluencia medida por su efecto del alargamiento bajo carga es de 5,625 kg/cm2 y su resistencia mnima a tensin es de 7,030 kg/cm2 para placas con espesores de de pulgada. Aceros de aleacin tratados y templados Estos aceros requieren adems del carbono, de varios elementos de aleacin y de tratamientos trmicos para obtener sus elevadas resistencias de fluencia y de tensin de manera similar a los aceros de alta resistencia y baja aleacin. Estos aceros tienen diferentes niveles de resistencia para diferentes espesores. La resistencia mnima de fluencia se determina por medio del 0.5 % de extensin bajo carga o por el mtodo del 2 % de desfasamiento. Son soldable y tienen una resistencia a la corrosin atmosfrica equivalente al doble del acero estructural al carbono. Estos pueden conseguirse en placas, perfiles laminados y barras. Aceros de calibre delgado Estos aceros se presentan en lminas y tiras de calidad estructural y son definidos, en general, por las especificaciones estndar de la ASTM.

B. EL USO DE ELEMENTOS METLICOS De los metales tiles para soportar cargas considerables el ms adecuado es el acero

HIERRO ACERO CARBN

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PROCEDIMIENTOS DE CONSTRUCCION Ing. Roberto Jess Brooks LealC. CUALIDADES DEL ACERO 1. Ventajas Soporta grandes esfuerzos a la tensin, compresin y cortante. Tiene buena elasticidad. Es reusable. Por su capacidad unitaria resultan elementos pequeos. Reducen el requerimiento de reas de cimentacin. Pueden salvar grandes claros. 2. Desventajas Solo vienen en ciertas medidas comerciales. Requieren mantenimiento. Requieren mano de obra especializada. Requieren equipo de fabricacin y maniobra costoso.

D. PRESENTACIN COMERCIAL DE LOS ELEMENTOS DE ACERO Por las caractersticas del acero se pueden hacer diferentes elementos - Laminas Lisas - Laminas corrugadas MON - TEN ZETAS - Laminados LAMINADOS Seccin cuadrada o rectangular - Tubulares PTR (Perfil Tubular Rectangular) fy=2530 kg/cm2

PER (Perfil Estructural Rectangular) fy=3500kg/cm 10 20 30 40 50 Espesor segn dimetro del tubo

2

Seccin circular Alambres - Alambres Alambrotes

Tubos Estructurales

Cdula

Alambres Lisos - Malla Electrosoldada ALAMBRES Alambres Corrugados - Redondos Lisos (Cold Rolled) - Varilla Corrugada

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PERFILES

- Perfiles Estructurales

IPS (Viga I Perfil Estndar) IPR (Viga I Perfil Rectangular) H (Viga H) Canal Viga 3 Placas

TIPOS DE LMINAS PARA CUBIERTAS

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PROCEDIMIENTOS DE CONSTRUCCION Ing. Roberto Jess Brooks LealIV. 2 OBRAS MS COMUNES CON ELEMENTOS METLICOS A. INTRODUCCIN En la Ingeniera Civil se presentan varios tipos de estructuras que pueden ser resueltas con elementos metlicos. Las ms usuales son: 1.- Recipiente de pared delgada:

Tanque esfrico

Tanque salchicha

2.- Estructura de soporte:

Antenas

Torres de transmisin

Redes de tubera

3.- Edificacin:

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PROCEDIMIENTOS DE CONSTRUCCION Ing. Roberto Jess Brooks Leal4.- Cubiertas:

Marcos rgidos 5.- Estructuras:

Armaduras

Armaduras en puentes VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE SELECCIONAR UNA ESTRUCTURA METLICA VENTAJAS Tienen alta capacidad de resistencia a esfuerzos de tensin y compresin Buen comportamiento elstico, maleable y dctil Lo que permite dimensiones ms esbeltas Dando elementos estructurales mas ligeros que en otros sistemas Permitiendo salvar grandes claros Con rapidez de ejecucin Puede ser desmontable, con posibilidad de reuso DESVENTAJAS Disponibilidad limitada a dimensiones comerciales Requerimiento de mano de obra mas especializada Susceptible a daos por corrosin Altos costos de mantenimiento durante su vida til Zona ssmica Ciclnica Clima Seco Hmedo

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PROCEDIMIENTOS DE CONSTRUCCION Ing. Roberto Jess Brooks LealIV. 3 ANCLAJES, CONEXIONES Y SOLDADURAS A. INTRODUCCIN Las estructuras metlicas, estn formadas por elementos unitarios que deben conectarse entre si, para transmitir unos a otros, las solicitaciones mecnicas que genera la estructura en su conjunto. Estos puntos de unin se conocen como:

Puntos de unin

- Anclajes

Cargas

- Muertas - Vivas - Accidentales

- Conexiones Solicitaciones mecnicas: B. ANCLAJES Se denominan Anclajes, a los elementos que se colocan para sujetar la estructura ya sea el piso o a otro elemento estructural. El arco elctrico se forma al polarizar el metal base negativamente y el electrodo positivamente, al acercar el electrodo se forma el arco elctrico localizado en las zonas ms prximas donde el metal base alcanza temperaturas de 3000 a 6000C que derriten tambin el acero del electrodo debido al campo electromagntico formado, el metal de aporte es forzado a depositarse en el metal base, por lo que es posible realizar soldaduras contra la gravedad a su vez el recubrimiento del electrodo formado por minerales inertes (rutilo) se funde y alcanza la superficie del material lquido que al enfriarse forma una costra protectora de la soldadura mientras se enfra, el gas que se desprende del arco es parte debido al recubrimiento que forma una barrera protectora al depsito del metal para evitar que se mezcle con aire (hidrgeno) y quede porosa la soldadura. Una vez enfriado el cordn, es necesario retirar la "cscara", para revisar o bien para aplicar un siguiente cordn. Esfuerzos de tensin Esfuerzos de compresin Esfuerzos de cortantes Esfuerzos de torsin Momentos flexionantes

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PROCEDIMIENTOS DE CONSTRUCCION Ing. Roberto Jess Brooks LealSe disean dependiendo de la forma