UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA

FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL

DEPARTAMENTO ACADEMICO DE CONSTRUCCIÓN

1.0. FUNDAMENTO TEORICO

1 DEFINICIONES

1.1 CEMENTO:

El cemento es   un conglomerante formado   a   partir   de   una   mezcla 

de caliza y arcilla calcinadas   y   posteriormente   molidas,   que   tiene   la   propiedad   de 

endurecerse al contacto con el agua. Hasta este punto la molienda entre estas rocas es 

llamada clinker,  esta  se  convierte  en cemento cuando se  le  agrega yeso,  este   le  da  la 

propiedad a esta mezcla para que pueda fraguar y endurecerse. Mezclado con agregados 

pétreos (grava y arena) y agua, crea una mezcla uniforme, maleable y plástica que fragua y 

se endurece, adquiriendo consistencia pétrea, denominada concreto.

1.1.1 CLASIFICACIÓN DE LOS CEMENTOS:

Atendiendo a la naturaleza de sus componentes, los cementos pueden clasificarse en 

varios tipos diferentes en:

a) CEMENTO PORTLAND:

 Producto que se obtiene por la pulverización del clinker portland con la adición de 

una o más formas de yeso (sulfato de calcio). Se admite la adición de otros productos 

siempre que su inclusión no afecte las propiedades del cemento resultante. Todos los 

productos adicionales deben ser pulverizados conjuntamente con el clinker. 

SIN ADICION:

Tipo I:Es el cemento Pórtland destinado a obras de concreto en general, cuando 

en las mismas no se especifique la utilización de otro tipo.(Edificios, estructuras 

industriales, conjuntos habitacionales). Libera más calor de hidratación que otros 

tipos de cemento.

Complejo habitacional y comercial, cemento Pórtland tipo I

Tipo II : De  moderada   resistencia   a   los   sulfatos,   es   el   cemento   Pórtland 

destinado   a   obras   de   concreto   en   general   y   obras   expuestas   a   la   acción 

moderada   de   sulfatos   o   donde   se   requiera  moderado   calor   de   hidratación, 

cuando así sea especificado.(Puentes, tuberías de concreto).

Represa en Antamina, cemento Pórtland tipo II

Tipo III: Alta resistencia inicial, como cuando se necesita que la estructura de 

concreto reciba carga lo antes posible o cuando es necesario desencofrar a los 

pocos días del vaciado.

Tipo IV: Se  requiere  bajo  calor  de  hidratación  en  que  no  deben  producirse 

dilataciones durante el fraguado.

Tipo V: Usado donde se requiera una elevada resistencia a la acción concentrada 

de los sulfatos (canales, alcantarillas, obras portuarias).

ADICIONADOS:

Pórtland Puzolánico tipo IP: Donde la adición de puzolana es del 15 –40 % del 

total.

Pórtland Puzolánico tipo I (PM): Donde la adición de puzolana es menos del 15 

%.

Punta Lagunas de San Juan, cemento Pórtland puzolánico tipo I (PM)

Pórtland Puzolánico tipo P: Donde la adición de puzolana es más del 40%.

b) CEMENTOS ESPECIALES:

Cemento Pórtland Blanco

Cemento de Albañilería

Cementos Aluminosos

Cementos compuestos 

1.2 AGREGADOS:

Llamados también áridos,  es el  conjunto de partículas de origen natural  o artificial  que 

pueden     ser   tratadas  o  elaboradas  y   cuyas  dimensiones  están  comprendidas  entre   los 

límites   fijados   por   la   norma  NTP   400.037     .que    Junto   con  el   agua   y   el   cemento, 

conforman el trío de ingredientes necesarios para la fabricación de concreto.

1.2.1 CLASIFICACION:

Agregados finos (arena):

Es el material que pasa   por la malla 3/8” y que    queda retenido en el tamiz Nº 200. 

Agregados gruesos  (piedra):

Material retenido en el tamiz Nº4 puede ser:

-Grava (canto rodado): por lo general se encuentra en lechos de los ríos.

-Piedra chancada: el que se obtiene por la trituración de las rocas. 

Hormigón (agregado global):  Es un material que en su forma natural contienen 

arena y piedra en proporciones aleatorias.

1.3 ADITIVOS:

Los aditivos del concreto son productos capaces de disolverse en agua, que se adicionan 

durante el  mezclado en porcentajes no mayores de 1% de  la masa de cemento, con el 

propósito de producir una modificación en el comportamiento de] concreto en su estado 

fresco y/o  en condiciones  de  trabajo.  Esta  definición  excluye,  por  ejemplo,  a   las  fibras 

metálicas,  las puzolanas y otros. En la actualidad los aditivos permiten la producción de 

concretos con características diferentes a los tradicionales, han dado un creciente impulso a 

la   construcción   y   se   consideran   como   un   nuevo   ingrediente,   conjuntamente   con   el 

cemento, el agua y los agregados.

1.4 CONCRETO SIMPLE:

Es el concreto que conocemos, pero sin la presencia de acero de refuerzo, este material 

solo podrá usarse en elementos sometidos a compresión.

Tiene especial importancia estructural cuando su uso final es construcción de elementos 

que trabajan por gravedad (peso propio), ej.: Concreto ciclópeo (concreto simple + Rocas 

con    tam > 10”),  estribos de puentes y “muertos” para anclaje de cables en puentes 

colgantes o atirantados, bases para ciertas estructuras o equipos.

1.5 CONCRETO ARMADO:

Se le da este nombre al concreto simple + acero de refuerzo; básicamente cuando 

tenemos un elemento estructural que trabajará a compresión y a tracción (tensión).  

Ningún esfuerzo de tensión será soportado por el concreto, es por ello que se debe incluir 

un área de acero que nos asuma esta solicitación, dicho valor se traducirá en el número 

de varillas y su diámetro, así como su disposición.

Armado del acero para vigas de

concreto armado

1.6 ACERO DE REFUERZO:

En el  Perú el  acero  de refuerzo  (acero de construcción)  es   fabricado por  SIDERPERU y 

ACEROS AREQUIPA, estando en ambos casos normalizados (cumpliendo con la calidad para 

la que se fabrican).

Se requiere para  los  aceros de refuerzo (en el  concreto armado),  que cumplan con  los 

requisitos de resistencia, límite de fluencia, capacidad de doblado en frío, soldabilidad y 

otros.

Salvo el acero liso y corrugado de ¼” y de 8 mm, el resto de diámetros usados son de acero 

corrugados, que permiten mejorar la adherencia entre el concreto y el acero.

Las características técnicas son mostradas en hojas adjuntas, sin embargo cabe resaltar que 

en el Perú, solo se fabrica con fy= 4,200 Kg/cm2 (grado 60), y que hace mas o menos 40 

años se fabricó con fy=2,800 Kgcm2 (grado 40), con el cambio se ha aliviado los problemas 

de concentración de armadura.

       

ACEROS AREQUIPA SIDERPERU

En los planos de estructuras debe indicarse por lo menos:

Resistencia a la compresión del concreto: f’c.

Esfuerzo de fluencia del acero: fy

Resistencia del terreno: σt

Resistencia de la albañilería: f’m

Tipo de albañilería y tipo de mortero.

Sobrecargas.

Recubrimientos.

Empalmes.

TABLA DE CARACTERISTICAS DEL ACERO EN EL PERU

HABILITACION:

Se debe cortar y doblar de acuerdo a las  indicaciones de los planos y normas vigentes, 

deben doblarse por acción mecánica, es decir en frío. Las varillas parcialmente embebidas 

en el concreto no deben doblarse, excepto si lo autoriza la supervisión.

Las  varillas  que han sido dobladas,  no podrán ser  enderezadas,  ni  podrán doblarse  sin 

eliminar   previamente   la   zona   que   fue   sometida   a   este   proceso  de  doblado,   salvo   en 

determinados casos y con autorización de la supervisión (como en el caso del acero en 

placas que pasa a ser el refuerzo de losas, o en escaleras).

a) GANCHO STANDARD:

A un gancho estándar lo componen:

a) Longitud posterior al doblez

b) Diámetro del doblez

Significa uno de los siguientes dobleces:

i)  Doblez de 180º + 4 Фb, pero no menos de 6.5 cm en el extremo libre de  la barra, 

mínimo. No está permitido por el RNE, pero sí por el ACI, para zonas “no sísmicas”.

ii) Doblez de 90º + 12 фb, en el extremo libre de la barra, mínimo. No está permitido por 

el RNC, si por el ACI para zonas “no sísmicas”.

iii) Para estribos, un doblez de 135º + 10 фb, mínimo.

b) DIAMETROS MINIMOS DE DOBLADO:

El diámetro mínimo de doblado medido al interior de la barra, excepto en el caso de estribos, no será menor que:

- Para barras de Ø 3/8” a Ø 1” : 6 Øb.- Para barras mayor a Ø 1” : 8 Øb.- Para el caso de estribos el diámetro mínimo doblado, medido en el interior de 

la barra, no será menor de 4Øb para < ø 5/8”, si el diámetro es mayor se aplicarán los valores del párrafo anterior.

Todos los doblados se harán en frío, a menos que haya indicación contraria del proyectista.

DIAMETOS MINIMOS DE DOBLADO

c) ESPACIAMIENTO DEL REFUERZO:

La distancia mínima libre entre barras paralelas de refuerzo colocadas en una capa será 

mayor o igual que (se tomará la mayor de las tres condiciones):

nominal de la barra (Øb).

2.5 cm.

4/3 veces el tamaño nominal del agregado grueso.

Esta última condición puede obviarse si a criterio de la supervisión la trabajabilidad del concreto y los métodos de consolidación son tales que permiten que el concreto se coloque sin “cangrejeras”.

Cuando el refuerzo paralelo se coloca en dos o más capas, la distancia libre entre capas debe ser no menos de 2.5 cm.

En columnas con estribos o con espirales, la distancia libre entre barras longitudinales no 

será menor de una vez y medio el diámetro de la barra, ni 4 cm.

En muros y losas, exceptuando las losas nervadas, la separación del refuerzo principal por 

flexión será igual o menor a tres veces el espesor del elemento sin exceder de 45 cm.

La limitación de separación entre varillas también se aplica a la separación libre entre un 

traslape y los traslapes o varillas adyacentes.

d) RECUBRIMIENTOS DEL ACERO DE REFUERZO:

La función del recubrimiento es proteger al acero de la acción de los sismos, el fuego y 

el intemperismo, por tanto es imprescindible se respete la medida indicada según el 

tipo de solicitación.

El recubrimiento se mide de la superficie del elemento estructural a la parte exterior 

de los estribos, no es del eje del refuerzo principal del transversal.

Para concreto vaciado “in situ” se recomienda los siguientes recubrimientos mínimos 

(en realidad el proyectista debe fijarlos en el proyecto):

1- Concreto vaciado contra el terreno y permanentemente expuesto a el: 7.5 cm 

(para evitar la contaminación).

2-  Concreto expuesto a  la  acción del   terreno o al   intemperismo (cuando hay  

solado o falsa zapata):

Barras de Ø 5/8” o menores: 4cm.

Barras de Ø ¾ “o mayores: 5cm.

3- Concreto no expuesto al intemperismo ni en contacto con el terreno:

Losas, aligerados y placas: 2.0 – 2.5 cm.

Vigas, columnas y placas: medido al estribo: 4 cm.

Cáscaras y losas plegadas (nervadas):

Barras de Ø 5/8” o menores: 1.5 cm.

Barras de Ø ¾” o mayores: 2.0 cm.

Cuando   existe   un   riesgo   importante   de   incendio,   los   recubrimientos  mínimos   de 

concreto   indicados   deben   aumentarse,   el   fuego   intenso   (mayor   de   800   ºC   en   el 

exterior y 600 ºC en el interior) durante más de 1.5 horas causa serios daños en la 

estructura. En cualquier caso el recubrimiento nunca será menor del Φb + 0.5 cm.

DETALLE DE LOS RECUBRIMIENTOS

e) DETALLES PARA EL REFUERZO

DETALLE CIMENTACIONES Y ESCALERAS

DETALLE DE COLUMNAS

f) EMPALME POR TRASLAPE DE ACERO DE REFUERZO

Considera   los   cálculos  de   longitud  de  anclaje  en   tracción,   longitud  de  anclaje  por 

compresión y la longitud de desarrollo, tomándose la mayor de las tres.

Es posible hacer  los traslapes en cualquier  sección,  sin embargo esto traería  como 

consecuencia que la longitud de traslape sea mayor en la zona de mayor esfuerzo, y 

menor en la menor esfuerzo, esta diferencia puede ser hasta de 70%.

A continuación a modo de ejemplo vamos a dar varios cuadros donde se indica los 

traslapes para acero grado 60 y en diferentes elementos estructurales, esto nos servirá 

para   tomar   un   buen   criterio,   en   la   práctica   el   proyectista   debe   darnos   cuadros 

similares en cada proyecto.

Ubicación de la zona

g) EMPALME POR SOLDADURA:

No se deben usar varillas trabajadas en frio o varillas que no sean de acero soldable, en el 

caso del acero fabricado en el Perú “no es soldable” el fabricado a partir del año 1985 

aproximadamente, (salvo el que sigue la Norma ASTM A 706).

El acero grado 60 producidos en el Perú tiene un alto carbono (0.4% aprox.) y requiere 

para ser soldado que se tome precauciones de manera de evitar su fragilizacion.

Se debe tomar las siguientes recomendaciones:

Debe usarse electrodos de bajo contenido de hidrogeno ya que estos permiten soldar 

a temperaturas bajas. Se recomienda el uso de electrodos de la serie E70 del tipo 

UNIVERS E70 o SUPERCITO E7018 y deben estar completamente secos.

Luego   de   su   preparación   y   su   presentación   se   precalentará   la   varilla   a   100ºC 

aproximadamente.

La secuencia de soldadura será tal que genere el menor calor posible. Por tanto es 

conveniente   efectuar   la   soldadura   formando   cordones   sucesivos   y   utilizando 

electrodos de Ø 1/8” con un amperaje de 90 A hasta el cordón Nº 10 y terminar con 

electrodos de Ø 5/32” y 12 amperios.

Después de cada cordón deberá limpiarse completamente la escoria de la superficie 

antes de proseguir el soldado.

En los planos debe indicarse las varillas que van ser soldadas y el procedimiento a 

emplear, siguiendo las normas ASTM A 706, AWS D12.1 o ASTM 615.

Si el empalme es por varillas soldadas a tope debe tener para desarrollar en tracción 

por lo menos el 125% del límite de fluencia especificado para la varilla de refuerzo, 

para que en las zonas cercanas se alcance el 100% de fy.

No se permitirá soldar las varillas que se intercepten únicamente con la finalidad de 

sujetar el acero de refuerzo, salvo que lo autorice la supervisión o el proyectista.

La malla soldada de alambre liso empleada como refuerzo debe cumplir la norma 

ASTM A 185.

1.7 ENCOFRADOS:

1.7.1 CONCEPTOS Y COMENTARIOS GENERALES:

Se llama encofrado a la estructura provisional que se usa para soportar y dar forma al 

concreto fresco durante su fragua y su paso al estado sólido.

ENCOFRADO DE UNA LOSA ALIGERADA

REQUISITOS BÁSICOS

CALIDAD: en términos de resistencia, rigidez, ubicación o posición, dimensiones y tipo 

de acabado.

SEGURIDAD:  tanto   para   las   personas   como   para   el   concreto,   debe   soportar 

adecuadamente   las   cargas   vivas   y   muertas   sin   colapsar,   ni   producirse   grandes 

deformaciones.

ECONOMÍA:  se trata de obtener el menor costo posible, compatible con la calidad y 

seguridad, para construir eficientemente ahorrando tiempo y dinero.

1.7.2 MATERIALES EMPLEADOS:

Los materiales más usados son:

A) MADERA

En nuestro medio se usa principalmente la madera tornillo, que al humedecerse tiende a 

torcerse por eso se llama tornillo, por lo que hay que fijarla con clavos, hay otra maderas 

que se usan y pueden usarse en el Perú, lo que se verá más adelante.

ENCOFRADO CON MADERA

Muchas   veces   se   usa  madera   contra   chapada   (triplay)   con   las   que   se   consigue   una 

superficie más lisa, y una mayor resistencia al tener las fibras de las capas impares en una 

dirección y las capas pares en otra.

Sin embargo las fabricadas en el Perú, por razones de estar unidos las capas o chapas - con 

un pegamento no adecuado - tiene un numero de usos de 8 a 10 por cara, en cambio el 

fabricado en otros países pueden usarse 25 a 30 por cara. 

B) METALICO

Generalmente se compran o alquilan, los elementos empleados de acuerdo al diseño son: 

puntales, torres de apuntalamiento, viguetas, paneles, etc.

Encofrado metálico

1.8 CONDUCTOS Y TUBERÍAS EMBEBIDOS EN EL CONCRETO

Las estructuras de concreto armado pueden tener elementos dentro de él (embebidos), todos ellos deben estar ubicados en su posición final antes de la colocación del concreto, estos elementos no deben disminuir la resistencia de las estructuras.

Los materiales con que se fabrican los elementos embebidos no deben poder reaccionar químicamente con este ni afectarles en forma alguna.

Los elementos de aluminio deberán estar recubiertos adecuadamente, a fin de evitar  la reacción concreto-aluminio a la acción electrolítica entre el aluminio y el acero.

Las superficies que no requieran adherencia pueden estar revestidas con brea, asfaltos o materiales similares.

Las   tuberías,   conductos   y   uniones  que   están   embebidos  en  una   columna  no  deberán desplazar más de 4% del área de la sección transversal de la misma, y que se utiliza para el cálculo de la resistencia que se requiere como protección contra incendios.

CONCRETO EN OBRA

2.1 PREPARACION PARA LA COLOCACIÓN DEL CONCRETOAntes del  vaciado debe procederse a una  inspección final  en  la  que se debe verificar   lo siguiente:-   Que las cotas dimensiones de los elementos estructurales correspondan a lo indicado en los planos. 

-La presencia y correcta ubicación de las armaduras y elementos embebidos. 

-Que los encofrados estén terminados y debidamente humedecidos o aceitados. Que la albañilería que va a estar en contacto este adecuadamente humedecida. 

-Que  no  haya  elementos  extraños  dentro  del  encofrado:   residuos  de  madera,  alambres, hielo, mezcla, ladrillos, etc. 

-Que se cuente con los suficientes materiales,  equipo adecuado y en buenas condiciones para el vaciado. 

2.2 MEDIDA DE LOS MATERIALESLa dosificación recomendable es en peso (balanzas), sin embargo en obra pocas empresas pueden hacerla, por lo que por simplicidad se realiza en volumen. 

Algunas dosificaciones en volumen más empleadas son: cemento - hormigón (C-H): 1:8, 1:10 y 1:12, y cemento - arena-piedra (C-A-P): 1:2:3 y 1:2:4, las que obviamente nos dan diferentes resistencias.

PLANTA CONCRETERA

La carretilla es de 2 p3; y el buggy es de 3 p3. Estas herramientas cuyo volumen son conocidos nos ayudan en obra para una rápida dosificación

2.3 MEZCLADOPuede realizar un mezclado manual o mezclado mecánico, como a continuación se describen brevemente:

A) Mezclado Manual: se obtiene hasta 10% menos de resistencia mecánica, sin embargo se puede contrarrestar este efecto si se incrementa el cemento hasta en un 10 a 30%. En ningún caso debe mezclarse a mano para resistencias superiores a 210 Kg./cm2. 

B) Mezclado Mecánico: tiene a su vez las siguientes alternativas: b.1) Mezclado en obra (con la mezcladora). b.2) Mezclado en planta (Pre Mezclado). b.3) Mezclado en transito (con el mixer). b.4) Mezclado con la combinación en planta y en tránsito.

TIEMPO DE MEZCLADO Se mide a partir que todos los elementos estén en la mezcladora, según el ASTM: -1 minuto hasta una yarda cúbica - yd3 (tiempo mínimo). 

-¼ minuto adicional por cada yd3 adicional 

(1 yd= 3pies; 1 yd3 = 0.765 m3).

MEZCLADORAS CONCRETERAS Las mezcladoras concreteras trompito hay desde 3.5 p3 hasta 9p3. 

Las mezcladoras de tolva desde 7 p3 hasta 16 p3 o más. 

MEZCLADORAS EN TRANSITO (mixer) Las capacidades son de 5, 7, 8 , 10 y 15 m3. 35

2.4 TRANSPORTEDebe realizarse empleando procedimientos y equipos que eviten la segregación y la pérdida de materiales, sin alteración significativa de la relación a/c, asentamiento y contenido de aire del   concreto,  o   evaporación  del   agua  de  mezclado;   cada  uno  de  ellos  tiene  ventajas  o desventajas que dependen: 

-De las condiciones de trabajo. -De los constituyentes de la mezcla - De la ubicación del lugar de colocación del concreto y de las facilidades de acceso al mismo. - De los requisitos de capacidad del equipo. - Del tiempo requerido para la entrega del concreto. - De las condiciones climáticas.

A) MEZCLADO Y TRANSPORTE EN CAMIÓN DE TAMBOR GIRATORIO CONCRETO MEZCLADO EN CAMIÓN (mixer)

El volumen de todos los componentes debe ser 63% de la capacidad del tambor, después de   cargarse   la   velocidad   de   rotación   del   tambor   será   de   70   a   100   revoluciones (especificado por los fabricantes) o 300 revoluciones del tambor y el tiempo de mezclado 

Max = 1.5 horas. Estas   limitaciones  no   se   toman  en   cuenta   si   el   concreto  tiene  un  asentamiento  que permite colocarlo

CONCRETO DOSIFICADO EN SECO Los materiales se transportan en el tambor, con el agua aparte, agregándose después el agua a presión, se logra mejores tiempos de espera. Sin embargo la humedad libre de los agregados produce algo de hidratación.

B) TRANSPORTE DEL CONCRETO - MEZCLADO EN PLANTA El tambor se gira a velocidad de carga durante la carga y luego se reduce a velocidad de agitación, o se detiene después de completar la carga. El tiempo de mezclado max será de 1.5 horas. El volumen transportado puede aumentar hasta el 80% de la capacidad del tambor.Siempre es posible modificar el tiempo de colocación máximo, si se incluye en la mezcla durante la preparación un aditivo retardante de fragua.

C) TRANSPORTE CON EQUIPO LIGEROLos buggies se emplean para transportar el concreto distancias cortas o para depositarlo en los encofrados. Para mayores distancias utilizar equipos como el dumper (carritos de volteo), que para construcción tiene tolvas de 0.5, 1.0 y 1.5 m3, para minería llega hasta 10 y 20 m3.

D) TRANSPORTE POR FAJAS TRANSPORTADORASSolo es aceptado si  se  las emplea como medios auxiliares de transporte en secciones pequeñas de la obra. Durante el transporte debe ser protegido contra el secado. Deberán ser horizontales o tener una ligera pendiente, a fin de evitar la segregación del concreto.

E) TRANSPORTE POR CANALETAS (CHUTES)No es recomendable por la facilidad de segregación y secado de la mezcla. Si se emplea como procedimiento auxiliar de transporte se recomienda una pendiente máxima de V:H de 1:2; y mínima de 1:3. 

El flujo debe ser continuo, teniendo que ser cubiertas  las canaletas o colocadas en la sombra, para evitar mayores cambios en la consistencia y la humedad.

F) TRANSPORTE POR BOMBEOEs satisfactoria si se emplea en elementos a diferente altura o áreas congestionadas. La capacidad de  las bombas y el  diámetro variara dependiendo de  las condiciones de trabajo.Se evitará concretos demasiados secos o fluidos, debe ser trabajables y de consistencia plástica,   el   tamaño  del  agregado  no  debe  exceder  a  2”,   en   la  práctica   se  diseña  un concreto con mayores finos. 

El equipo debe calcularse considerando la máxima distancia de transporte, pérdidas por curvas y por elevación, siguiendo las recomendaciones del fabricante.

2.5 COLOCACIÓNSe deberá seguir las siguientes recomendaciones para la colocación: - Evitar cualquier procedimiento que pueda producir segregación. 

- El concreto debe mantenerse plástico y libre de juntas frías mientras se coloca. 

- Se debe colocar en capas que no excedan los 50 cm. de espesor. 

- Deberá   transcurrir   cierto   tiempo   después   del   vaciado   de   columnas   y   muros,   y esperándose al menos hasta que el concreto pase del estado plástico al estado sólido antes de vaciar   los elementos horizontales  que se apoyan en ellos  (12 horas mínimo, dependiendo de la temperatura y condiciones del fraguado). 

- El vaciado debe ser en cada elemento en forma continua hasta completar la operación 

- El   tiempo  entre  el   inicio   del  mezclado   y   la   finalización  de   las   etapas   de   colocación   y consolidación   debe   ser   el  más   corto   posible,   considerando   que   las   interrupciones   no previstas del vaciado debe reanudarse antes que el  fraguado no permita la entrada del vibrador en marcha por acción de su propio peso. 

- Se deberá evitar el vaciado bajo agua, sino utilizar un dispositivo de tolva y tubería vertical, con un tiempo mínimo de minutos.

INSPECCIÓN DURANTE EL VACIADO -Evitar   que   el   concreto   caiga   desde   las   alturas   excesivas,   que   producirían   problemas   de segregación o de impacto. 

-Evitar mediante ductos o chutes, que el concreto golpee el encofrado o rebote en el acero de refuerzo y se produzca la segregación. 

-El concreto debe colocarse en su ubicación definitiva, en lo posible, evitando el escurrimiento dentro del encofrado. -El  concreto deberá vaciarse en capas horizontales de espesor uniforme, y  la capa vaciada anteriormente debe estar todavía en estado plástico para poder vaciar la siguiente. 

-Evitar la concentración de cargas, ya que no son consideradas en el diseño. 

-Cuando   se   coloca   el   concreto   en   encofrados   estrechos   y   altos,   existe   el   peligro   de afloramiento en la superficie, por tanto los últimos 30 ó 50 cm. deben quedarse un tiempo prudencial antes de vaciarse y con una mezcla más seca. 

2.6 CONSOLIDACIÓNSe   debe   realizarse   inmediatamente   a   la   colocación,   hasta   alcanzar   la  máxima   densidad, logrando una masa uniforme, y que se asegure un buen recubrimiento al acero de refuerzo y elementos embebidos. Debe realizarse entonces antes que se inicie la fragua. 

MÉTODOS • COMPACTACIÓN MANUAL Aplicable a concretos vaciados en obra o unidades prefabricadas., se realiza con una varilla metálica,   los   asentamientos  debe   ser  mayores   de  4”,   especialmente   si   las   secciones   son angostas y el refuerzo está muy junto. 

La barra de compactación debe penetrar completamente en toda la capa y unirla a la capa inferior. En concretos secos compactados manualmente, la superficie debe ser apisonada empleando una herramienta de acabado pesada, la cual debe aplicarse hasta que aparezca en la superficie una película delgada de mortero o pasta.

COMPACTACIÓN POR VIBRACIÓN Es   el   procedimiento   recomendable   para   una   adecuada   consolidación.   Permite   obtener concretos más durables, de mejor calidad y apariencia final. Permite el empleo de mezclas más secas, y requiere el empleo de encofrado más fuertes.Los encofrados deben ser más herméticos, las capas deben ser nunca menores a 10 ni mayores de 50 cm. 

A) VIBRADOR INTERNO

Es el procedimiento mas efectivo, toda la energía del vibrador se transmite directamente al concreto. Los cabezales varían de ¾” a 4” dependiendo su uso a la sección del elemento estructural y concentración de armadura. 

Los tiempos de vibrado en cada punto ubicado es de 8 a 15 segundos,  cada 40 0 50 cm. verticalmente y cada 30 a 45 cm horizontalmente.

Debe introducirse de forma vertical dentro de todo el espesor de la capa inclusive de 3 a 5 cm en la capa inferior.

B) VIBRADOR EXTERNO (EN EL ENCOFRADO) Se  emplea  en  aquellos   casos  en  que  es   imposible   compactar   con  vibración   interna,  o  de superficie. 

El encofrado debe ser lo suficientemente fuerte y rígido para soportar la vibración del equipo.

A fin de evitar bolsones de aire es recomendable compactar en los últimos 30 cm a mano o empleando vibradores internos. 

Dentro de este grupo se considera los martillos neumáticos o eléctricos.

C) VIBRADOR DE SUPERFICIE Consiste esencialmente en una capa plana horizontal, sobre la cual se colocan una o varias mas unidades vibratorias de tipo similar al de vibradores del encofrado. 

Se utilizan preferentemente para compactar losas, pavimentos, pisos, generalmente efectivos hasta de 30 cm de espesor del concreto.

Existen planchas vibradoras que cubren casi 1 m2, y las reglas vibradoras, estas últimas de 4 a 5 mi. de longitud y operadas por 2 personas.

2.7 PROTECCIÓNLa protección tiene por objetivo evitar la lixiviación por las aguas pluviales y las corrientes de agua, el enfriamiento demasiado rápido durante los primeros días después de la ejecución, las   diferencias   importantes   de   temperaturas   internas,   baja   temperatura,   vibraciones   y choques que puedan dislocar el concreto o dañar su adherencia al refuerzo. 

FORMAS DE PROTEGER AL CONCRETO-  Protección y curado con cubiertas húmedas-  Protección y curado con cubiertas que retienen la humedad- Otros métodos para proteger el pavimento de concreto es colocar toldos o pantallas que interrumpan  el   flujo  de   viento sobre   la   estructura   y   a   su   vez   generen   sombra   sobre   la superficie del concreto. 

2.8 CURADOConsiste en mantener lo mas húmeda posible la mezcla, por un periodo definido, a fin de garantizar  la presencia de agua para que pueda combinarse con el cemento y asegure la adecuada hidratación del cemento, y un adecuado endurecimiento. 

El   curado   se   iniciará   tan  pronto  el   concreto  haya  endurecido   lo   suficiente  para  que   su superficie no resulte afectada, dependiendo de los factores climáticos, relación a/c, proceso constructivo, equipo empleado, podría variar en ½ hora a 2 horas

El concreto debe ser curado por lo menos durante 7 días (o equivalentemente alcanzar un 70% de su resistencia especificada). 

En el caso de concretos de alta resistencia inicial, como en que se emplea el cemento tipo III, este tiempo podrá reducirse a 3 días; si usa cemento tipo I  P  o I  PM, o en general cuando el concreto va a estar expuesto a ambientes agresivos, este tiempo será de 10 días.

Las estructuras hidráulicas debe tener un periodo de curado no menor de 14 días. 

Es posible alcanzar la resistencia esperada a los 28 días luego de unos cuantas horas de inmersión del concreto en agua en ebullición; pero a temperaturas muy altas (60 ºC), se obtienen resistencias tardías menores que las obtenidas curando al concreto a 21ºC.

MÉTODOS DE CURADO

I- CURADO CON AGUA (o POR INTERPOSICIÓN DE UN MEDIO HÚMEDO)Es  el  más   recomendable  para  producir   concretos  de   calidad.   Sin  embargo   requiere control  constante,   intensa mano de obra y difícil  de aplicar en zonas donde el  agua escasea. 

A) POR INMERSIÓN Implica inundar o sumergir completamente el elemento de concreto, si bien es ideal, es casi utópico conseguir eficiencia con este método, especialmente por el empleo adicional de mano de obra (posiblemente con bajo control), y de aplicación en regiones donde no abunda el agua. La capa de agua se mantendrá por lo menos 72 horas. Solo es muy factible en caso de prefabricados. 

B) POR ROCIADO O FUMIGACIÓN Debe empezar tan pronto todo el agua libre haya desaparecido. Fácil de ejecutar pero puede conducir a un curado deficiente. Es poco económico y efectivo, por la dificultad en mantener el concreto continuamente húmedo. El rocío fino debe ser por lo menos en 72 horas.

C) CON COBERTURAS HÚMEDAS Tejidos como la aspillera (con 95% de yute) o esteras de algodón, mantenidas húmedas en forma permanente, en aquellos casos que el concreto no puede ser cubierto con agua.

D) CON MATERIALES HÚMEDOS Se emplean materiales como la arena, tierra o aserrín, los cuales deben ser mantenidos por lo menos 72 horas, muy útil en fuertes vientos, pero puede mancharse el concreto por  la presencia de  la descomposición orgánica,  como el caso del ácido tánico en  la madera.

II- CURADO CON MATERIALES SELLANTES (o POR CONTROL DE LA EVAPORACIÓN): Lo que se trata por este método es de reducir la pérdida de agua por interposición de un medio impermeable que controle la evaporación.

A) ENCOFRADO COMO COBERTURA 

Puede   proporcionar   una   protección   satisfactoria,   siempre   que   se   aplique   el   agua necesaria   oportunamente,   por   tanto   para   concretos   exteriores   podría   no   ser recomendable.

B) CON PAPEL IMPERMEABLE O PELÍCULAS DE PLÁSTICO Es  un  procedimiento   rápido   y   efectivo   ya  que   retarda   la   evaporación   y   protege  al concreto de daños.Deben   traslaparse   el   papel,   sin   dañarlo,   se   extiende   fácilmente   en   las   superficies horizontales, siendo complicado su utilización en las superficies verticales. Debe ser mantenido por lo menos 72 horas. 

C) CON ADITIVOS ACELERANTES Puede considerarse un método indirecto de curado, en el sentido que permite reducir el tiempo antes que el concreto adquiera una resistencia dada. Se   puede   aplicar   cloruro   de   sodio   para   lograr   un   endurecimiento   superficial   que favorezca el control de la evaporación. Este procedimiento no es muy efectivo, ni muy recomendable.Puede rociarse la superficie de concreto con silicato de sodio que tiene acción inhibidora sobre la evaporación, pero tampoco es considerado muy efectivo.

D) CON COMPUESTO DE CURADO Son productos líquidos que forman una membrana de sellado al formar una película impermeable,   se   aplican   por   rociado   inmediatamente   que   el   agua   exudación   ha desaparecido de la superficie.Deben ser aplicados con pulverizador cuando la superficie está todavía húmeda. En el caso de superficies encofradas, debe asegurarse tener las superficies húmedas también, y una vez que se desencofra se aplica el compuesto. El   compuesto   de   curado   puede   ser   considerado   equivalente   a   14   días   de   curado húmedo, siempre que la membrana formada se mantenga intacta por igual lapso.

III- CURADO POR APLICACIÓN ARTIFICIAL DE CALOR: Son procedimientos  que se aplican cuando el  concreto está  en condición húmeda y comprenden:

A) POR RAYOS INFRAROJOSB) POR APLICACIÓN DE ELCTRICIDADC) AL VAPOR A PRESIÓN NORMALD) AL VAPOR APRESIÓN ALTA

CONSIDERACIONES A TENER ENCUENTA PARA LA FABRICACION Y COLOCACIÓN DE CONCRETO EN CLIMAS FRÍOS

- Debe   suspenderse   los   trabajos   si   dentro   de   las   48   horas   siguientes   a   la   colocación   la temperatura puede descender debajo de 0ºC, o  la temperatura ambiental  sea de 4ºC en descenso.

- Si   se   calienta   los   agregados   no   se   debe   exceder   en   ningún   punto   a   los   100ºC,   ni   la temperatura media a 65ºC. 

- Debe retirarse cualquier presencia de nieve, granizo o hielo, en los encofrados, armadura, elementos embebidos o suelo, sobre los cuales se colocará concreto.

Colocación Bajo Lluvias o NevadasNo debiera colocarse el concreto bajo condiciones de lluvia fuerte o nevadas, salvo que se cuente con la protección adecuada. Si durante el vaciado comienza la lluvia y se desea continuar debiera: 

-  Disminuirse el asentamiento. - Se eliminará el agua acumulada en la cimentación o sobre la superficie del concreto antiguo antes de colocar el nuevo. -Cubrirse el área de trabajo con coberturas adecuadas. -Protegerse al concreto recién colocado. -Si la lluvia es tan fuerte que no es posible secar la superficie del concreto o evitar el lavado de ella, debe suspender el vaciado. 

CONSIDERACIONES A TENER ENCUENTA PARA LA FABRICACION Y COLOCACIÓN DE CONCRETO EN CLIMAS CÁLIDOS- Mantenerse   los  agregados  y  el   agua  protegidos  del   sol,  ahorrando  tiempo y  energía  en 

modificar la temperatura del concreto. 

- Los procesos de transporte, colocación y compactación debe hacerse lo más rápido posible.

- Antes   de   vaciar   se   debe   regar   con   agua   fría   los   encofrados,   armaduras   y   suelo   de cimentación. 

- De preferencia el vaciado debe realizarse o muy temprano o muy tarde, para evitar las horas de mayor temperatura ambiental. 

- Colocar el concreto en capas de poco espesor y áreas reducidas. 

- Evitar en todo lo posible la pérdida de agua por evaporación.

2.0. PROCESO CONSTRUCTIVO DEL CONCRETO ARMADO

(ENCOFRADO, ACERO Y CONCRETO) – VISITA A OBRA

DATOS GENERALES DEL PROYECTO

Proyecto: EDIFICIO GALEON IConstructora: CONSORCIO GALEON SACUbicación: Calle Galeón 382 - Chacarilla San BorjaTipo: EdificioNúmero de Pisos: 4Fecha de entrega: 30 de Abril del 2014

PROCESO CONSTRUCTIVO DEL CONCRETO ARMADO (ENCOFRADO, ACERO Y CONCRETO)

Proceso constructivo de Losas Aligeradas

1. Interpretación del plano estructural, en el cual se muestra como ubicar el acero, para asimismo cortar y figurar el acero como se muestra en dicho plano.

2. Se coloca el acero en los espacios dejados entre el aligerante, sobre unas panelas de 2.5 cm de grueso para formar el recubrimiento, o según especifique el plano estructural.

3. Colocar el acero de temperatura sobre el aligerante, colocando malla electro soldada o varillas de diámetro ¼”, en las dos direcciones.

4. Instalación de ductos eléctricos: Estos son los tubos que se colocan entre la losa para luego introducir los cables de energía.

5. Colocación de tuberías de desagües: Estas se colocan de acuerdo a los planos pero es importante recalcar que en losas que tienen poco no se deben colocar tuberías que atraviesen vigas, es mejor dejarlas colgadas por debajo de la losa y luego colocar un cielo falso para taparlas.

6. Colocación de ladrillos en nuestro caso:Se ha colocado ladrillo hueco de arcilla de 0.15*0.30*0.30. 

Cuando la losa lleve aligerante y en especial ladrillo, se debe remojar para evitar que este absorba el agua del hormigón después del vaciado lo que, se manifiesta con grietas de contracción en la capa superior de la losa después del fraguado.

7. Se procede al vaciado del concreto, en esta partida no se logró observar, pero por información del oficial se colocara un concreto de 210 kg/cm2, el cual fue premezclado proporcionado por la empresa UNICON.

Proceso constructivo de columnas

1. Se procede a la interpretación del plano estructural, se verifican los ejes y se trazan con la cimbra las líneas guías, las cuales son el eje central del elemento y luego las 2 lineas de borde de la columna.

2. Armado de refuerzos, se procede a cortar y figurar el acero longitudinal y los estribos con el fin de armar la armadura, siempre verificando su verticalidad. Una vez verificado el correcto número de aceros y su separación según los planos, se autoriza a los operarios a colocar los estribos en las barras verticales utilizando ganchos de alambre.

3. Se procede a los encofrados con placas de madera en nuestro caso, con sus respectivos apoyos para evitar fugas colapsos debido a la presión que ejerce en concreto

4. Se procede al vaciado del concreto, que en nuestro caso fue concreto de  210 kg/cm2 premezclado

3.0. TEMAS IMPORTANTES A DESARROLLAR CON APLICACIÓN A OBRA

TESIS DE INVESTIGACION:

* Característica del concreto con aditivo que mejora la trabajabilidad y la capacidad de bombeo de la mezcla.

Utilizado en Laboratorio de Ensayo de materiales en la Facultad de Ingeniería Civil – UNI.

ADITIVO CHEMA ENTRAMPAIRE

DESCRIPCIÓN:Es un líquido marrón, compatible con todos los tipos de concretos, mezclas cementosas y morteros, que producen un entrampamiento uniforme de aire entre el 4 y 7%.Es un producto estabilizado que no se asienta ni segrega. Producto adecuado a las especificaciones ASTM C260.Añade plasticidad y flexibilidad al concreto lo que evita su fisuramiento con los cambios bruscos de temperatura (hielo y deshielo). Ideal para lugares donde la temperatura desciende a menos de 0° C.

VENTAJAS:DURABILIDAD: El entrampamiento de aire consiste en añadirle al concreto aproximadamente 323 billones de burbujas de aire por m3. Esto aumenta su durabilidad, especialmente donde el concreto será sometido a fuertes variaciones de temperatura, como en la sierra del Perú a la acción de los sulfatos, salitre, agua de mar y otras soluciones alcalinas.

PLASTICIDAD: Como cada burbuja es una cámara de expansión semi-microscópica, el conjunto tendrá el mismo efecto, pudiéndose construir losas, estructuras, pistas cubiertas de puentes, sin necesidad de juntas de dilatación.

TRABAJABILIDAD: Mejora la trabajabilidad facilitando la manipulación del concreto.

REDUCCIÓN DEL AGUA Y EXUDACIÓN: Al utilizarlo, se debe reducir el agua de la mezcla.Las burbujas remplazan parte del agua disminuyendo la exudación, retracción y segregación. Aumenta la retención del agua para un mejor curado.

SEGURIDAD EN SU MANEJO: CHEMA ENTRAMPAIRE ha sido formulado para limitar automáticamente la máxima cantidad de aire entrampado, las pequeñas variaciones en la dosificación no afectan la cantidad de aire entrampado.

MEJOR CALIDAD DE CONCRETO: Contiene un catalizador que produce la uniformidad del gel del cemento lo que permite el control exacto de la calidad del concreto.

MEJORES CONDICIONES TERMICAS: La incorporación de aire es el mejor aislante térmico conocido; lo cual lo hace ideal para la construcción de viviendas evitando que el interior se caliente en verano o enfríe en invierno.

ECONÓMICO: Un galón sirve para tratar más de 170 bolsas de cemento en el agua de amasado.

COMPATIBILIDAD: Se puede usar con todos los aditivos siempre y cuando se agreguen al agua de amasado.

DOSIFICACIÓNAñada 22.5 cm3 (3/4 onz.fl.) del aditivo por bolsa de cemento al agua de amasado.La cantidad requerida puede variar de acuerdo a la cantidad de los agregados. Al usar un aditivo plastificante o retardador de fragua aumenta laacción del aditivo, por lo que se debe reducir la dosis entre 11cm3 y 16cm3 por bolsa de cemento.Las burbujas de aire aumentan el volumen del concreto, por lo que habrá de disminuir el agregado fino entre 30-70 kgs. Por m3 y por la misma razón la cantidad de agua.

Corrosión del concreto de mediana a baja resistencia

TESIS: CORROSIÓN DEL MORTERO DE CEMENTO CON ARMADURA, POR ATAQUE DEL CLORURO DE SODIO. BACHILLER: LUIS HERNANDO RIMARACHÍN SÁNCHEZ.

Probetas en curado

Probeta al décimo cicloCONCLUSIONES

1) El cloruro de sodio ataca al mortero en un proceso de humedecido y secado por la acumulación de sales en los poros, se cristalizan y expanden provocando la rotura de los poros, formando superficies ásperas por perdida del material y formando fisuras.

2) A mayor relación cemento/arena se observa una mayor acumulación de sales, luego se produce la fractura del mortero a menos ciclos de ensayo.

3) En todas las dosificaciones de cemento/arena ocurre un proceso de acumulación de sal y luego una perdida de material del mortero hasta que se produce la rotura del espécimen.

* Efectos del aditivo súper plastificante y reductor de agua en los concretos preparados

EUCO 37 es un aditivo reductor de agua de alto rango, superplastificante y optimizador de mezclas de concreto (altas reducciones de cemento/m3) Puede ser dosificado al concreto en la obra o en la planta de concreto premezclado. No se utilizan cloruros en su formulación; por lo tanto se recomienda para concreto pretensado. Es también compatible con agentes inclusores de aire, impermeabilizantes, acelerantes y muchos otros aditivos; sin embargo, cada material debe ser agregado al concreto por separado.

PROPIEDADES:

Apariencia: líquido

Color: Café

Densidad: 1.19 kg/lt

APLICACIONES PRINCIPALES

Como Superplastificante :

Proporciona a la mezcla del concreto un incremento en el asentamiento (slump) sin necesidad de agregar más agua , facilitando la colocación del mismo haciéndolo apto para el bombeo.

Como Reductor de Agua de Alto Rango:

Permite reducir hasta aproximadamente un 30% de agua logrando obtener un concreto con trabajabilidad, impermeabilidad y con altas resistencias en todas las edades (Resistencia a la Compresión)

Como Ahorrador de Cemento:

Al disminuir la cantidad de agua – Relación a/c se consigue un incremento en las resistencias.

Al reducir cemento manteniendo la relación a/c inicial se consiguen iguales o superiores resistencias a las diseñadas según patrón reduciendo el costo por metro cúbico de concreto.

CARACTERISTICAS/BENEFICIOS

Como Superplastificante :

Se puede re dosificar hasta 3 veces el aditivo en la mezcla. Adicionado en la planta, permite que el concreto sea transportado a largas distancias. Por el alto asentamiento (slump) que proporciona al concreto permite una buena colocación del mismo evitando la formación de cangrejeras. Incrementa la cohesividad del concreto fluido así también disminuye la segregación.

Proporciona manejabilidad para bombear las mezclas a largas distancias.

Como Reductor de Agua de Alto Rango :

Reduce la permeabilidad del concreto. Incrementa la resistencia a la compresión. Mejora el acabado del concreto (textura)

RENDIMIENTO:

EUCO 37 se dosifica del 0.5 al 2% peso del cemento, de acuerdo a las características deseadas.

INFORMACION TECNICA

Resultados Típicos de Ingeniería

Los siguientes resultados fueron obtenidos en condiciones de laboratorio.

Pérdida de Asentamiento

El concreto tratado con EUCO 37 retiene su consistencia plástica de 30 a 60 minutos después de ser dosificado, dependiendo de los asentamientos y las dosificaciones. Se puede agregar EUCO 37 en la planta de concreto premezclado, en la obra manualmente o con dosificadores de campo.

* Propiedades del concreto en estado fresco y endurecido con aplicación de aditivo acelerante.

En el concreto fresco- Mayor trabajabilidad de la mezcla- Reducción del sangrado- Concreto cohesivo, menor segregación.- Fraguados programados.- Mejoramiento de bombeabilidad.- Densidad de la mezcla fresca.

En el concreto endurecido- Disminución de la porosidad.- Resistencia al ataque del medio ambiente.- Incremento de la resistencia mecánica (compresión,

flexión, abrasión, etc.)

* Investigación del Concreto de alta resistencia II CÁTEDRA- ASOCEM. Ing. Enrique Rivva López

DOSIFICACIONLos procedimientos de elección de las proporciones de la unidad cúbica y puesta en obra de los concretos de alta resistencia son diferentes en principio de aquellos empleados para los concretos convencionales.Se recomienda para el proceso de puesta en obra seguir las Recomendaciones del Comité ACI 304, efectuando aquellos cambios que, para una obra determinada se considere necesarios.Para la selección de las proporciones se seguirá lo indicado en este texto recordando que la suma de los volúmenes absolutos de todos los materiales integrantes debe ser igual a 1.0.

PRODUCCIONLos procesos de dosificación, producción, medida y pesado, y cargado de los materiales deben seguir lo indicado en ACI 304.Es esencial buenas prácticas de almacenamiento de los agregados para mantener uniforme el contenido de humedad.Para concreto mezclado en planta central se recomienda añadir la lechada después que todos los otros materiales están en la mezcladora.

MEZCLADOLos concretos de alta resistencia pueden ser totalmente mezclados en la planta dosificadora, o en una planta central, o el camión mezclador, o por una combinación de ellos. El proceso de mezclado deberá seguir las Recomendaciones del Comité ACI 304.

TIEMPO DE MEZCLADOEl tiempo de mezclado está basado en la habilidad de la mezcladora central para producir un concreto uniforme tanto dentro de una tanda como entre tandas.Se recomienda un mínimo de tres minutos de mezclado por cada yarda cúbica, más ¼ minuto por cada yarda cúbica adicional de capacidad.

TRANSPORTELos concretos con microsílice actúan como los concretos convencionales durante el transporte, la colocación y la consolidación.Dependiendo de la cantidad de microsílice, el concreto fresco puede ser más cohesivo y menos susceptible a la segregación que los concretos convencionales.

COLOCACIONEstos concretos pueden ser colocados en encofrados empleando cualquiera de los dispositivos usuales en obra. Durante la colocación no se debe añadir agua al concreto para mejorar la trabajabilidad, dado que demasiada reduce la resistencia y durabilidad. Se puede añadir un volumen controlado de un aditivo superplastificante.El requisito básico para el equipo de colocación es que la calidad del concreto, en términos de relación agua/cementante, asentamiento, contenido de aire y homogeneidad, pueda ser preservada.La selección del equipo se basa en su capacidad para el manejo eficiente de concretos de las más desventajosas proporciones que pueda ser consolidado fácilmente en obra por vibración.

CONSOLIDACIONUna adecuada vibración interna es el procedimiento más recomendable de consolidación de los concretos de alta resistencia.Se recomienda seguir las indicaciones del Comité ACI 309.Se debe recordar que 5% de pérdida en la resistencia puede presentarse por cada 1% de vacíos en el concreto

ACABADOLos concretos de alta resistencia, por la presencia de nano y microsìlice, presentan menor exudación y pueden hacer que desaparezca, facilitando un rápido secado superficial y el agrietamiento por contracción plástica debido a una rápida pérdida de humedad de la superficie del concreto fresco.Deben emplearse las prácticas usuales para evitar ello.

CURADOEl curado es crítico en la producción de concretos de alta resistencia en los que la reacción química entre la nano y microsìlice y el hidróxido de calcio para formar el gel requiere de la presencia de humedad.Se recomienda mantener el concreto húmedo por lo menos 90 días a fin de permitir la totalidad de la reacción puzolánica.El curado debe comenzar inmediatamente después del acabado.

TIPOS DE CURADO1.- El curado con agua por 90 días es el más recomendable dado que hace más eficiente la hidratación del cemento.2.- Las “lagunas” es un método altamente eficiente.3.- La neblina o rocio por boquilla puede proporcionar un curado satisfactorio.4.- Los compuestos de curado químico no son recomendables porque no proporcionan la humedad adicional necesaria.

CONCLUSIONPara alcanzar un concreto de alta resistencia y durabilidad, además de la microsìlice, la nanosílice y el superplastificante, se deberá emplear prácticas correctas en todas las etapas del proyecto. Ello incluye:1.- Adecuada selección de los materiales.2.- Excelente dosificación3.- Excelente proceso de puesta en obra4.- Curado no menor de 90 días en agua.5.- Buen acabado.6.- Adecuado control de calidad.

* Estudio de la adherencia entre el concreto y el aceroAutor: Ing. Andrey Aparicio V.

ADHERENCIA ENTRE EL CONCRETO Y EL ACEROEl Concreto Armado es un material de construcción compuesto, en el que se complementan, por un lado el concreto de alta resistencia a la compresión y el acero como elemento de alta resistencia a la tracción. El fundamento del empleo del concreto Armado se basa en el supuesto de que ambos materiales Acero y Concreto, se comporten como si fueran un elemento homogéneo en cuanto a su constitución. Esto significa que las varillas de refuerzo y el concreto circundante, actúan conjuntamente arrastrando las mismas deformaciones. Ya que muy raramente se aplica la carga externa directamente al refuerzo, el acero puede recibir su participación de la carga sólo del concreto que lo rodea. “Esfuerzo de Adherencia” es el nombre que se le asigna al esfuerzo cortante en la entrecara de la varilla y el concreto que, al transferir la carga entre la varilla y el concreto que la rodea, modifica los esfuerzos del acero. Cuando se desarrolla de manera eficaz esta adherencia, permite que los dos materiales formen una 

estructura compuesta. El logro de una buena adherencia es el objetivo más importante del detallado del refuerzo en las componentes estructurales.

1. LA NATURALEZA DE LA RESISTENCIA POR ADHERENCIALa adherencia o resistencia al deslizamiento tiene su origen en los fenómenos siguientes:.  Adhesión de naturaleza química entre el acero y el concreto..  Fricción entre la barra y el concreto, que se desarrolla al tender a deslizar la primera..  Apoyo directo de las corrugaciones de las barras sobre el concreto que las rodea.Debido a que la resistencia por Adhesión se pierde cuando ocurre el deslizamiento y la resistencia por Fricción no es tan significativa, el apoyo directo de las corrugaciones de la barra sobre el concreto tienen una capacidad muy grande de adherencia, debido a la trabazón que ocurre entre las costillas y el concreto que las rodea. La resistencia por adherencia que se desarrolla entre dos costillas de una varilla (véase la Fig. Nº1) está asociada con los siguientes esfuerzos:

1. Esfuerzos cortantes va, desarrollados por medio de la adhesión a lo largo de la superficie de la varilla.2. Esfuerzos de apoyo ƒb, contra la cara de la costilla.3. Esfuerzos cortantes vc , que actúan en la superficie cilíndrica de concreto entre las costillas adyacentes. 

Se puede obtener la relación entre estos esfuerzos y la fuerza por transmitir al concreto por adherencia, en una longitud corta de varilla entre los centros de las costillas de un requerimiento simple de equilibrio, en la forma siguiente:

Al aumentar la carga, inevitablemente se pierde la adhesión a lo largo de la superficie de la varilla. La resistencia restante por cortante friccional es muy pequeña en comparación con la resistencia por apoyo desarrollada alrededor de las costillas; en consecuencia, se puede ignorar a va para fines prácticos. Es posible simplificar la relación entre las dos importantes componentes restantes del desarrollo de la fuerza de adherencia, ƒb y vc , como sigue:

Ya que b ˜ 0.1c, el espaciado de las costillas es aproximadamente c.

Ya que a ˜ 0.05d'b, el área de apoyo de una costilla es

Donde db es el diámetro de la varilla.En consecuencia, reemplazando en la ecuación que relaciona los esfuerzos, se tiene:

Rehm tuvo éxito al tratar de relacionar distintos aspectos del problema de adherencia con el parámetro geométrico a/c. Encontró el rendimiento más satisfactorio de una varilla ahogada en concreto en una longitud corta c, cuando a/c estaba en la proximidad de 0.065. Cuando las costillas son altas y están espaciadas estrechamente, el esfuerzo cortante vc gobierna el comportamiento y la varilla se sale. Cuando el espaciado de las costillas es mayor que aproximadamente 10 veces la altura de estas, el concreto parcialmente aplastado puede formar una cuña frente a la costilla, y normalmente se presenta falla por la fisuración del concreto que la rodea.

El concreto frente a la costilla puede soportar una presión de apoyo varias veces superior a la resistencia a aplastamiento del cilindro del concreto, debido a la condición confinada de éste. En la Fig. Nº2 se ilustran los dos tipos de mecanismo de falla asociados con la costilla. Es claro que la geometría de las varillas corrugadas debe ser tal que no pueda ocurrir una falla por extracción cortante (Fig. Nº2.a), más adelante se estudian los factores que pueden afectar la capacidad última y el comportamiento de servicio de las varillas corrugadas, que se ajustan a las condiciones de la ( Fig. Nº2.b).

Uno de los aspectos más importantes de la adherencia es su efecto en el desarrollo de grietas, que está estrechamente relacionado con las características de deslizamiento de adherencia de un tipo específico de varilla en distintas situaciones. Hablando en términos generales, conforme sea menos el deslizamiento asociado con una fuerza utilizable de adherencia, mejor será la calidad de la adherencia. Cabe resaltar que la fabricación del acero de refuerzo está de acuerdo a la Norma ASTM 615/A 615M – 96a-grado 60, la norma permite que la relación a/c (relación entre altura y espaciamiento de resalte), varié a partir de 0.056.

2. LONGITUD DE DESARROLLOEl concepto de longitud de desarrollo de una barra de refuerzo, se define como la longitud de empotramiento necesaria para desarrollar toda la resistencia a la tensión de la barra (fluencia del acero), controlada bien sea por adherencia o por agrietamiento. La longitud de desarrollo es diferente en tensión y en compresión, porque en la barra cargada a tensión se produce el efecto “in and out bond stress” (transfiere esfuerzos cuando la barra esta embebida y deja de transmitir cuando esta sin concreto circundante) debido a la existencia de las grietas de tracción por flexión, 

y por lo tanto requiere una longitud de desarrollo considerablemente mayor. La longitud de desarrollo puede ser expresado en términos de los valores últimos del esfuerzo promedio de adherencia haciendo Dfs igual a fy.

donde u es el valor con el cual se produce la falla en el ensayo de adherencia.

3. ENSAYO SIMPLE POR ARRANCAMIENTO (Pull Out Test)Este ensayo nos dio valores representativos del esfuerzo de adherencia en las vigas, por lo que el concreto no se fisura, y no aparece la distribución “in and out bond stress”.Es el procedimiento más elemental para medir la resistencia que ofrece el concreto al arrancamiento de una barra embebida previamente en él, pues en definitiva en ello podemos cifrar el principal problema técnico presentado por la adherencia. Consiste en aplicar un esfuerzo creciente de tracción en uno de los extremos de la barra hasta producir el arrancamiento de la misma (Fig. No. 3).

Este trabajo de investigación ha permitido abundar en el mayor conocimiento del fenómeno de adherencia por el método extracción de la barra corrugada (Pull Out Test), teniendo como referencia la Norma ASTM C-234-91”Standard Test Method for Comparing Concretes on the Basis of the Bond Developed with ReinforcingSteel”.Se debe indicar que para los efectos se ha empleado acero corrugado de dos proveedores distintos de nuestro mercado, siendo uno de ellos la Corporación Aceros Arequipa S.A.; ambas de grado 60 en diámetros 3/8”, 1/2", 5/8”; preparándose mezclas con las relaciones agua / cemento de 0.40 y 0.50 empleando el cemento Pórtland Tipo I – Sol, para concreto normal sin aditivo y para concreto Rheoplástico ambos producidos por la empresa Unión de Concreteras S.A.El número de probetas para los ensayos del estudio de la adherencia entre el concreto y el acero, responde a las combinaciones de los siguientes variables:ü Dos tipos de concreto, concreto sin aditivo y concreto rheoplástico.ü Dos relaciones agua /cemento 0.40 y 0.50, para cada tipo de concreto.ü Dos proveedores distintos de acero.ü Tres diámetros distintos de acero: 3/8”, ½” y 5/8”.ü Dos longitudes de desarrollo distintas 15Ø y 20Ø.ü Y lo más importante se hicieron cinco repeticiones de cada combinación, lo que nos da un total de 240 probetas.

4. CONCLUSIONESConforme sea menor el deslizamiento asociado con una mayor fuerza utilizable de adherencia, mejor será la calidad de adherencia.De los ensayos de laboratorio se ha podido observar que dada la alta resistencia del concreto obtenida para concretos sin aditivo y concretos rheoplásticos de relaciones a/c 0.40 y 0.50 que van del orden de los 369 kg/cm2 a los 522 kg/cm2; se produjo la falla por fluencia del acero con un deslizamiento máximo de 1.1mm antes de la falla por adherencia, es decir no se produjo deslizamientos significativos que lleguen a 2.5mm, debido a la alta calidad del concreto fabricado por la empresa UNICON. La relación agua / cemento favorece ligeramente el desarrollo del esfuerzo de adherencia, los concretos de relación a/c 0.40 permiten esfuerzos mayores en un 12%, con menores deslizamientos del orden del 11% en comparación con los concretos de relación a/c 0.50. Una afirmación que se deduce de las longitudes practicas obtenidas así como de las mínimas recomendadas por la Norma E-060 y la Norma ACI 318-99, es que las longitudes de anclaje están gobernadas principalmente por la influencia del diámetro de la barra más que por la resistencia del concreto, ya que en la formulación, el valor del término f ´c está limitado a 26.5 (ACI-12.1.2) pues experimentalmente se ha demostrado que para concretos de alta resistencia, la longitud de anclaje no se reduce proporcionalmente al incremento de f ´c .Las barras de Aceros Arequipa tienen un mejor comportamiento al desarrollar esfuerzos de adherencia de 8.5% por encima de las otras barras del mercado ensayadas; debido a que en los ensayos que se hicieron a las barras, Aceros Arequipa cumple con las especificaciones de la Norma Técnica ASTM A615 G60 (composición química, propiedades mecánicas, peso, dimensiones y calidad superficial); lo cual no ocurría con las otras barras donde los espaciamientos de resaltes y el peso no cumplen con la norma citada. Además se debe también al alto limite de resistencia de fluencia de las barras de Aceros Arequipa.En los ensayos del refuerzo las barras de Aceros Arequipa no tienen problemas con “varillas delgadas”, como las tienen las varillas del otro proveedor que se encuentra en el mercado, cabe destacar que la medición del peso métrico de una barra corregida es una característica del producto muy importante y como tal, debe de ser monitoreada, ya que la barra corrugada puede cumplir con el límite de fluencia, con la resistencia a la tracción y con el alargamiento necesario pero si su peso está fuera de norma eso quiere decir que la barra tiene menos área resistente de la que debería y eso podría ser peligroso.En los gráficos de curvas esfuerzos de adherencia promedio; se pudo deducir que los esfuerzos de Adherencia son mayores con las longitudes cortas de desarrollo en un 30 %, ya que a medida que aumento la longitud de desarrollo los esfuerzos de adherencia decrecen; producto de que al incrementarse esta longitud no llega a existir desplazamientos relativos entre el concreto y acero es decir no existe esfuerzo de adherencia produciéndose como se confirmó durante los ensayos que primero fluyo el acero.Al comparar las longitudes de anclaje en tracción, determinadas en el trabajo de investigación con las mínimas recomendadas por la Norma Peruana E-060 y la Norma ACI 318-99, se puede afirmar que la normas satisfacen los requerimientos de Adherencia en concretos normales y concretos rheoplásticos con barras de Aceros Arequipa así como con las otras barras, inclusive observándose un cierto factor de seguridad para los tres diámetros estudiados (3/8”, 1/2”, 5/8”), siendo losvalores del ACI mayores que el de la Norma E-0.60, teniendo ambos como longitud de desarrollo mínimo 30 cm. Cabe resaltar que las Tablas de la Norma ACI 318-99 para el calculo de longitudes de anclaje en comparación con la Norma E-060, evalúan los factores más importantes que afectan la adherencia acero-concreto, como son: recubrimiento o espaciamiento entre barras, factor de ubicación, de diámetro y tratamiento superficial de la barra, índice de refuerzo transversal y factor de agregado ligero.

* Estudio de materiales de construcción en el Departamento de Amazonas.

Materiales predominantes de construcción

En   Tarapoto   el  material   predominante   en   las   construcciones   es   el   cemento     y   ladrillo   con estructuras  de concreto armado,  losas aligeradas y  revestidas   con el  mismo material.  En  los distritos de Morales y La Banda de Shilcayo,  el uso de estos materiales es en menor escala. 

En el caso de los asentamientos humanos, la mayoría construye con adobe  y utiliza cobertura de listones de madera y planchas de calamina. El tapial   ha sido relegado y es muy poco usado.  

En obras de alcantarillado pluvial, pistas y veredas, se usa el cemento, la  arena, piedra chancada y para el piso, elementos de concreto vibrado,  como bloquetas y bloques de concreto.

- Las edificaciones antiguas localizadas en los centros urbanos de las tres   ciudades tienen lotes promedio de 540.00 m2. y densidades de 60 a 150   habs./ha. Aún se conservan viviendas de tapial, pero paulatinamente van  dando paso a edificaciones de mayor altura debido al cambio de materiales   de   construcción   y   al   uso   de   nuevas   tecnologías.   Actualmente     predominan   las edificaciones   de   un   piso.  

1.9 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

• EL ENCOFRADO DEBE GARANTIZAR LA ESTABILIDAD DEL ELEMENTO DURANTE EL COLACADO DEL CONCRETO.

• EL ENCOFRADO DEBE ESTAR PERFECTAMENTE UBICADA EN PLANTA PARA EVITAR DISMINUCIONES EN LOS RECUBRIMIENTOS.

• EL ENCOFRADO DEBE TENER UN APLOME VERTICAL Y UN NIVEL PERFECTO EN LA HORIZONTAL.

• EL ENCOFRADO DEBE SER HERMÉTICO.

• EL INGENIERO SUPERVISOR Y RESIDENTE DE LA OBRA DEBERAN DE ELABORAR EL PUENTE ENTRE LOS PLANOS DE DISEÑO Y LA EJECUCION DE OBRA.

BIBLIOGRAFIA

http://www.mtc.gob.pe

http://bvpad.indeci.gob.pe