UNIDAD #1
Generalidades y Procedimientos Constructivos
1.1. Propiedades del concreto y sus componentes.
El concreto es un material
compuesto que consiste esencialmente en un medio conglomerado dentro del cual
se hallan ahogadas partículas o fragmentos de agregados.
En el concreto de cemento
hidráulico el medio conglomerante está formado por una mezcla de cemento
hidráulico y agua.
Los materiales pétreos y el
concreto simple son excelentes elementos estructurales para los esfuerzos de
compresión.
Ventajas:
·
Capacidad de adaptación a cualquier forma
geométrica.
·
Mayor durabilidad.
·
Mínimo mantenimiento.
·
Mayor resistencia al fuego.
El concreto es compuesto por
cemento, arena, grava y agua.
(IMCYC)
Se denomina concreto a la mezcla de cemento, agregados
inertes (grava y arena) y el agua, formando un agregado que endurece con forme
progresa la reacción química del agua sobre el cemento.
Los elementos básicos que componen el concreto se dividen
en dos grupos:
a)
Activos
b)
Inertes
Los activos son el agua y el cemento, dependiendo de
ellos la reacción química (o sea su endurecimiento mientras fragua) hasta
alcanzar una solidez de gran resistencia (dependiendo de sus proporciones).
Los inertes son la grava y la arena, que ocupan gran
parte del volumen del producto total.
(Escuela
Mexicana de Arquitectura Universidad la Salle)
El concreto es un material artificial compuesto de
arena, grava o piedra triturada, cemento y agua. A los componentes que lo
conforman se les llama agregados y se clasifican en activos e inertes. Son
activos el agua y el cemento e inertes la arena (agregado fino) y la grava o
piedra triturada (agregado grueso).
El concreto presenta buena resistencia a los esfuerzos de
compresión y corte, pero es débil para resistir esfuerzos de tensión.
(Pérez Alama, 2003)
El concreto es un medio conglomerante dentro del cual se
hallan ahogadas partículas o fragmentos de agregados. En el concreto de cemento
hidráulico, el medio conglomerante está formado por una mezcla de concreto hidráulico
y agua.
El agregado es el material granular, tal como la arena,
la grava, la piedra triturada o la escoria de acero de alto horno, la cual además
puede ser utilizada como medio cementante para formar concreto o mortero de
cemento hidráulico.
El mortero es una mezcla de cemento y agua. En esencia es
concreto sin agregado grueso.
Una de las propiedades del concreto es la resistencia:
La teoría del esfuerzo de trabajo para el diseño de
concreto considera que este es el más adecuado para soportar la carga de compresión;
ésta es la razón por la cual la resistencia ala compresión del material es la que
se especifica más generalmente.
(Mehta y Monteiro, 1998)
BIBLIOGRAFIA
-Mehta Kumar y Moteiro Paulo, Concreto: Estructura, Propiedades y Materiales. IMCYC, 1998.
-Manual de Autoconstruccion: MANOS A LA OBRA. México Instituto Mexicano del Cemento y del Concreto A.C., 241 paginas.
-Materiales y Procedimientos de Construcción, Escuela Mexicana de Arquitectura Universidad la Salle. Tomo I., México: Editorial Diana. 134 paginas.
-Pérez Alama Vicente, Diseño y Calculo de Estructuras de Concreto Reforzado por Resistencia Máxima y Servicio, Editorial Trillas de México, 2003.
1.2 Mezclas en el Lugar
La fabricación del concreto hecho en obra solo se recomienda para obras pequeñas, para completar los colados o cuando no existe la posibilidad de concreto premezclado. El uso de la mezcladora o trompo es útil cuando los volúmenes de concreto, y por lo tanto el control de calidad son mayores.
El amasado del hormigón se efectúa en hormigoneras. Se recomienda verter los materiales según el siguiente orden:
-Pérez Alama Vicente, Diseño y Calculo de Estructuras de Concreto Reforzado por Resistencia Máxima y Servicio, Editorial Trillas de México, 2003.
1.2 Mezclas en el Lugar
Este tipo de concreto se elabora de la manera siguiente:
Sobre una superficie plana, preparada se extiende en primer lugar la arena, a continuación se vacía el cemento mezclando con pala (la arena y el cemento) hasta que se obtenga un color uniforme. Después de tener la arena y el cemento revueltos se extenderá la mezcla obtenida formando un cráter, después en este cráter se añadirá el agregado grueso, posteriormente se añadirá la cantidad necesaria y adecuada de agua.
Luego de derrumbar las orillas del cráter se mezcla el conjunto, de un lado hacia otro hasta que se observe un color uniforme en la revoltura.
(Escuela Mexicana de Arquitectura Universidad la salle)La fabricación del concreto hecho en obra solo se recomienda para obras pequeñas, para completar los colados o cuando no existe la posibilidad de concreto premezclado. El uso de la mezcladora o trompo es útil cuando los volúmenes de concreto, y por lo tanto el control de calidad son mayores.
(IMCYC)
Para producir un concreto con las propiedades requeridas, es necesario controlar la cantidad de cada uno de los materiales que entran en la mezcla.
Para esto el proporcionamiento en peso es mucho más seguro y más común que el método por volumen. Si una obra no es lo suficientemente grande para justificar el empleo de equipos más elaborados, pueden obtenerse proporciones satisfactorias con el empleo de básculas de carretilla.
(Peurifoy, 1963)El amasado del hormigón se efectúa en hormigoneras. Se recomienda verter los materiales según el siguiente orden:
1.
Una
parte de la dosis de agua
2.
El
cemento y la arena simultáneamente
3.
La
grava
4.
El
resto del agua para completar la dosificación requerida
(Tecnología de la
construcción, 1977)
BIBLIOGRAFIA
-Manual de Autoconstruccion: MANOS A LA OBRA, México Instituto Mexicano del Cemento y del Concreto A.C., 241 paginas.
-Materiales y Procedimientos de Construcción Escuela Mexicana de Arquitectura Universidad la Salle, Tomo I, México: Editorial Diana, 134 paginas.
-Peurifoy, R. L.: Construction Planning, Equipment and Methods, p. 540-541, McGraw-Hill Book Company, Inc., Nueva York, 1963.
-Tecnología de la Construcción, 1ra Edición, Libros CEAC de formación Profesional, España, 1977.
1.3 Mezclas en Planta
Se obtiene en la obra un ahorro porque no hay gastos en
instalaciones y de mano de obra:
·
Selección (en tamices o tolvas).
·
Trituración.
·
Tipos de dosificación (según tamaño y forma).
·
Equipo de pesado y mezclado.
·
Tipo de tolvas para mezclado.
·
Control de calidad (agregados y cementos).
·
Pruebas de laboratorio.
Se tiene un ahorro en espacio de almacenamiento de los
agregados y de una bodega bajo cubierto para guardar el cemento.
El laboratorio de la asociación de concreto premezclado,
A. C., ofrece al consumidor un medio seguro para comprobar la calidad de cada
colado que es independiente de la industria de premezclados y completamente
imparciales.
(Escuela
Mexicana de Arquitectura Universidad la Salle, 1987)
El concreto premezclado (mezcla elaborada en planta) se define como el concreto que es manufacturado para entregarse a un comprador en estado plástico y no endurecido. Durante los últimos 50 años de su desarrollo en todo el mundo, la industria del concreto premezclado ha experimentado un enorme crecimiento.
La mayoría de las plantas están equipadas con sistemas de proporcionamiento y control automático o semiautomático, que trabajan por medio de micro procesadores y computadoras.
(Mehta y Moteiro, 1998)Las plantas de mezclado tienen equipos para pesaje y control, y tolvas o depósitos para almacenar el cemento y los agregados. Las proporciones se controlan con básculas manuales o automáticas. El agua en la mezcla se dosifica desde tanques medidores dosificadores o con medidores de agua.
(Manual del
ingeniero civil, 2008)
Una central de hormigonado consta de almacenamiento de materias primas,
instalaciones de dosificación, equipos de amasado y equipos de transporte, y
dispondrá de un laboratorio de control de calidad de producción.
En cada central debe haber un
técnico de fabricación, que estará presente durante el proceso de producción, y
otro técnico encargado del servicio de control de calidad.
(uclm.es)
BIBLIOGRAFIA
-Mehta Kumar y Moteiro Paulo, Concreto: Estructura, Propiedades y Materiales. IMCYC, 1998.
-Materiales y Procedimientos de Construcción, Escuela Mexicana de Arquitectura Universidad la Salle. Tomo I., México: Editorial Diana. 134 paginas.
-Materiales y Procedimientos de Construcción, Escuela Mexicana de Arquitectura Universidad la Salle. Tomo I., México: Editorial Diana. 134 paginas.
-S. Merritt Frederick, Kent Loftin M. y T. Ricketts Jonathan; Manual del Ingeniero Civil, Cuarta Edicion, Tomo II.
-www.uclm.es/area/ing_rural/Trans_const/Tema11.pdf
-www.uclm.es/area/ing_rural/Trans_const/Tema11.pdf
1.4 Transportación del Concreto
Los camiones- revolvedoras constan de un equipo montado en el vehículo capaz de mezclar el concreto en el camino, desde la instalación de la dosificación hasta la obra misma. Estos camiones-revolvedoras tienen maquinas portátiles diseñadas para impedir la sedimentación del concreto mediante un ligero mezclado en el camino a la obra.
Según el tiempo que prevalezca y la composición de la mezcla, el concreto puede conservarse plástico y fácil de manejar mediante el agitador que lo revuelve paulatinamente, durante un máximo de hora y media.
(Escuela Mexicana de Arquitectura Universidad la Salle, 1987)
El concreto premezclado se dosifica en plantas en lugares convenientes y se entrega en las obras en camiones, casi siempre del tipo con mezcladora montada en el camión. El concreto puede mezclarse en el recorrido o al llegar a la obra. Aunque el concreto puede mantenerse plástico y trabajable hasta por 90 minutos con rotación lenta de la mezcladora, se mantiene mejor control del tiempo de mezclado si se agrega el agua y se empieza la mezcla de la llegada del camión ala obra en donde puede inspeccionarse la operación.
(Manual del ingeniero civil, 2008)
El tipo de equipo que se use para transportar el concreto desde la mezcladora a la obra depende del tamaño de esta y de la altura sobre el nivel del suelo a la cual se debe colocar el concreto. Para este propósito se usan carretillas, camiones, basculadores y espuertas mecánicas, las cuales deben conservar limpios. Para obras muy grandes puede resultar más fácil, rápido y barato el bombeo, en este caso su posición final deberá de ser no más de 30 minutos después de dejar la mezcladora.
(Seeley, 2008)Como norma general no puede transcurrir más de una hora entre la fabricación del hormigón y su puesta en obra y consolidación. El transporte de la mezcla desde la hormigonera o central de hormigonado al lugar de colocación en obra se hace por medios muy variados, según la distancia y las características de la obra: cubos, carretillas, cintas transportadoras, tuberías, autovagones camiones etcétera.
BIBLIOGRAFIA
-H. Seeley Ivor, Tecnología de la Construcción, Editorial Limusa; 2008.
-Materiales y Procedimientos de Construcción, Escuela Mexicana de Arquitectura Universidad la Salle. Tomo I., México: Editorial Diana. 134 paginas.
-S. Merritt Frederick, Kent Loftin M. y T. Ricketts Jonathan; Manual del Ingeniero Civil, Cuarta Edicion, Tomo II.
-Tecnología de la Construcción, 1ra Edición, Libros CEAC de formación Profesional, España, 1977.
1.5 Manejo y Colocación del Concreto
-Materiales y Procedimientos de Construcción, Escuela Mexicana de Arquitectura Universidad la Salle. Tomo I., México: Editorial Diana. 134 paginas.
-S. Merritt Frederick, Kent Loftin M. y T. Ricketts Jonathan; Manual del Ingeniero Civil, Cuarta Edicion, Tomo II.
-Tecnología de la Construcción, 1ra Edición, Libros CEAC de formación Profesional, España, 1977.
1.5 Manejo y Colocación del Concreto
Se efectúa con recipientes, tolvas, carritos propulsados a mano o con motor, conductos o tubos de caída bandas transportadoras aire comprimido, bombeo tubo-embudo. El objetivo es colocar el concreto dentro de las cimbras sin segregación por la caída y sin que se aplaste en ellas para que no empiece a endurecerse por secciones.
Pasos para la colocación del concreto.
§ Transporte y manejo del concreto (Evitar segregación, endurecimiento)
§ Técnicas de colocación
§ Vaciado del concreto
§ Tipos de Juntas (construcción, contracción y Expansión, entre otras)
§ Precauciones
§ Verificación de Rendimientos
(Lee, 2011)
Cuando se descarga el concreto de la mezcladora, se deben tomar precauciones para evitar segregación por la caída sin control por el canalón cuando cae a las cubetas, tolvas, carretillas o formas (cimbras). Esa segregación es más fácil que ocurra con se utilizan mezcladoras no inclinables, con canalones de descarga que permiten el paso de concreto en corrientes más pequeñas que con las mezcladoras inclinables.
(Manual del ingeniero civil, 2008)
El vertido y colocación del hormigón deben efectuarse de manera que no se produzca la disgregación de la mezcla. El peligro de disgregación es mayor, en general, cuanto más grueso es el árido y mas discontinua su granulometría, siendo sus consecuencias peores cuanto menor es la sección del elemento que se hormigona.
Son aplicables las siguientes recomendaciones:
a) El vertido no debe efectuarse desde gran altura.
b) La colocación se efectuara por capas o tongadas horizontales
c) No se arrojara el hormigón con pala o gran distancia
El bombeo del hormigón para su puesta en obra es un método cómodo, que está alcanzando gran desarrollo.
(Montoya, Meseguer y Cabre, 1969)
El método que se utilizara en el manejo y transporte del
concreto debe seleccionarse para realizar varios fines, incluyendo:
1. Economía
2. Evitar
la segregación
3. Colocación
final antes de que el concreto llegue a su fraguado inicial
El concreto puede manejarse y transportarse con
carretillas; cucharones manejados con grúas torres de levantamiento, o cables;
ductos; transportadores de banda; camiones de mezclado en tránsito o de volteo
bombas y tuberías. Cada método que tiene sus ventajas y desventajas, es
adecuado para emplearse en ciertas condiciones.
(Peurifoy, 1963)
BIBLIOGRAFIA
-Jimenez Montoya P.;García Meseguer A.;Moran Cabre F., HORMIGÓN ARMADO, Editorial Gustavo Gili, Barcelona, 1969.
-Lee Massiel, Colocación del Concreto, Civilgeeks.com, agosto 2011.
-Peurifoy, R. L.: Construction Planning, Equipment and Methods, p. 540-541, McGraw-Hill Book Company, Inc., Nueva York, 1963.
-Lee Massiel, Colocación del Concreto, Civilgeeks.com, agosto 2011.
-Peurifoy, R. L.: Construction Planning, Equipment and Methods, p. 540-541, McGraw-Hill Book Company, Inc., Nueva York, 1963.
-S. Merritt Frederick, Kent Loftin M. y T. Ricketts Jonathan; Manual del Ingeniero Civil, Cuarta Edicion, Tomo II.
http://issuu.com/construcciongt/docs/construccion_179/20
1.6 Colocación del Concreto en Temperaturas extremas
Para encarar los problemas de construcción en el concreto normal estructural, el comité ACI 305 define el clima caliente como cualquier combinación de alta temperatura del aire, baja humedad relativa y velocidad del viento que tiendan a deteriorar la calidad del concreto fresco o endurecido, o que de otra manera den como resultado propiedades anormales.
BIBLIOGRAFIA
-www.na.graceconstruction.com/custom/concrete/downloads/TB_0106.pdf
-Kumar Mehta y Paulo Moteiro, Concreto: Estructura, Propiedades y Materiales. IMCYC, 1998.
1.7 Juntas de Construction
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BIBLIOGRAFIA
-Comentarios del Reglamento para las Construcciones de Concreto Estructural, IMCYC, ACI 318-02, 2002.
-www.construmatica.com/construpedia/Juntas_de_Dilataci%C3%B3n_%28Obra_Civil%29
1.6 Colocación del Concreto en Temperaturas extremas
¿Qué ocurre cuando se bloquea cemento?
• El agua de los poros en el hormigón comienza a congelarse alrededor de -1 ° C (30 ° F)
• Como un poco de agua se congela, la concentración de iones en el agua no congelada aumenta, oprimiendo aún más el punto de congelación.
• En alrededor de -3 a -4 ° C (25 a 27 ° F), lo suficiente para que el agua de los poros se congele completamente de modo que la hidratación se detendrá, las fuerzas generadas por la expansión del hielo (el hielo ocupa un volumen ~ 9% más que el agua) puede ser perjudicial para la integridad a largo plazo del hormigón.
Recomendaciones Prácticas y Principios Básicos
>Planificación
Antes de la colada, definir claramente los métodos de clima frío hormigonado que se utilizarán.
Una reunión previa a la colocación con el contratista, especificador, productor, laboratorio y otras partes interesadas es muy recomendable.
> Curado y protección
En caso de resistencias del hormigón especificado deba de alcanzarse en pocos días o semanas, la protección a temperaturas superiores a 10 ° C (50 ° F) es requerida.
> Tiempo de viaje
La distancia desde la planta hasta el lugar de colocación puede tener un grave efecto sobre la temperatura del hormigón.
(Cold Weather Concrete)Para encarar los problemas de construcción en el concreto normal estructural, el comité ACI 305 define el clima caliente como cualquier combinación de alta temperatura del aire, baja humedad relativa y velocidad del viento que tiendan a deteriorar la calidad del concreto fresco o endurecido, o que de otra manera den como resultado propiedades anormales.
El retemplado del concreto
fresco es frecuentemente necesario en un clima caliente; a veces esto causa
efectos adversos en la resistencia, durabilidad, estabilidad dimensional y
apariencia del concreto incluido.
Además dentro del rango de los
4 a 46° C, los concretos colocados y curados a altas temperaturas normalmente
desarrollan resistencias mayores tempranas, pero a los 28 días y a edades
posteriores, las resistencias son menores.
La utilización de hielo en
pequeños trozos o raspado como toda o como parte del agua de mezcla requerida
es la forma más efectiva de reducir la temperatura del concreto, ya que al
fundirse absorbe 80 cal/g.
(Mehta
y Moteiro, 1998)
BIBLIOGRAFIA
-www.na.graceconstruction.com/custom/concrete/downloads/TB_0106.pdf
-Kumar Mehta y Paulo Moteiro, Concreto: Estructura, Propiedades y Materiales. IMCYC, 1998.
1.7 Juntas de Construction
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Para controlar los movimientos
que generan las tensiones producidas en el interior de las estructuras,
se recurre a las Juntas de Dilatación.
La Junta de Dilatación es un elemento que permite los movimientos relativos entre dos partes de una
estructura o entre la estructura y otras con las cuales trabaja.
Sellado de las Juntas
Sellar es colocar un producto adecuado en una junta para impedir la penetración de humedad o aire por ese espacio entre elementos, se realiza en el mismo material o en
otros de diferente naturaleza.
Las juntas deben sellarse para
conservar ese espacio donde se producirán los movimientos, para impedir que
penetre agua u otro elemento y para proteger los bordes del deterioro por
impacto de cargas puntuales.
(construmatica.com)
Las juntas de construcción
son necesarias para dividir la estructura en segmentos que puedan construirse
de manera lógica y eficaz.
Clasificación
La clasificación de las juntas se hace con base en
el tipo de movimiento que se trata de controlar. Es así como podemos encontrar:
>Juntas de retaccion
>Juntas de Expancion
>Juntas de retaccion
>Juntas de Expancion
>Juntas de acción combinada
(Lee, 2011)
(Lee, 2011)
Es importante para la integridad de la estructura que todas las juntas
de construcción estén cuidadosamente definidas en los documentos de
construcción y que se construyan como se requiere. Cualquier variación debe ser
aprobada por el arquitecto o ingeniero.
Las juntas de construcción deben estar situadas donde causen menos
debilitamiento de la estructura.
(Comentarios del reglamento
para las construcciones de concreto armado, 2002)BIBLIOGRAFIA
-Comentarios del Reglamento para las Construcciones de Concreto Estructural, IMCYC, ACI 318-02, 2002.
-www.construmatica.com/construpedia/Juntas_de_Dilataci%C3%B3n_%28Obra_Civil%29
-Arq. Massiel Lee, Colocación del Concreto, Civilgeeks.com, agosto 2011.
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