SEMANA XI - COLOCACION Y TRANSPOORTE DE CONCRETO EN OBRA

COLOCACION Y TRANSPORTE DE CONCRETO EN OBRA

TRANSPORTE: El concreto debe transportarse desde la mescladora hasta su ubicación final en la estructura tan rápido como sea posible y empleado, procedimiento que prevenga la segregación o pérdida de los materiales y garantice la calidad desea para el concreto.

El método usado para transportar el concreto depende de cuál es el menor costo y el más fácil para el tamaño de la obra. Algunas formas de transportar el concreto incluyen: un camión de concreto, una bomba de concreto, una grúa o botes, una canaleta, una banda transportadora y un malacate o una moto carga.

En trabajos pequeños se utiliza una carretilla porque es la manera más fácil para transportar el concreto, siempre transportar el concreto en una cantidad pequeña como sea posible para reducir los problemas de segregación y desperdicio.

COLOCACION Y CONSOLIDACION: Al colocar el concreto tenga mucho cuidado en no dañar o mover las cimbras (Tablas para encofrar) y el acero de refuerzo, coloque el concreto tan cerca de su posición final como sea posible. Empiece colocando desde las esquinas de la cimbra o en el caso de un sitio con pendiente, desde el nivel más bajo, la cimbra debe resistir la presión del concreto que vacié en esta.

Para conseguir la unidad monolítica del elemento, cada capa de concreto debe colocarse cuando la capa subyacente todavía responde a la vibración. Las capas deben ser lo suficientemente poco profundas como para permitir su unión entre sí, mediante una vibración apropiada. Esta vibración, de ser manual, debe iniciarse tan pronto como el concreto sea colocado y antes que el concreto inicie su proceso de fraguado.

Este proceso se hace con varillas metálicas de sección circular con uno de sus extremos en forma semiesfera, que se introducen en la altura total de la capa compactada alcanzando unir al concreto…

RETRASOS: Pueden causar que el concreto pierda revenimiento (se seque o pierda humedad) y se ponga rígido. Los retrasos son un problema mayor en un día caluroso y/o con viento, porque el concreto se seca y se pone rígido rápidamente.

Para evitar retrasos planee con anticipación. Verifique que todos los trabajadores, las herramientas y los contenedores estén listos, y que todas las preparaciones para la colocación hayan sido hechas antes de que el concreto sea recibido.

SEGREGACION: la segregación ocurre cuando los agregados grueso y fino, y la pasta de cemento, llegan a separarse. La segregación puede darse durante el mezclado, transportado, colocación o compactado del concreto. La segregación hace que el concreto sea: más débil, menos durable y dejara un pobre acabado de superficie.

PARA EVITAR LA SEGREGACION: Verificar que el concreto no este “demasiado húmedo” o “demasiado seco”. (Pruebas de revenimiento). Asegurar que el concreto sea mezclado de manera apropiada. Es importante que el concreto sea mezclado a la velocidad correcta en una mezcladora en tránsito por al menos, dos minutos inmediatamente antes de la descarga. El concreto debe ser colocado tan pronto como sea posible. Al transportar la mezcla, por supuesto, cargue cuidadosamente.

REQUERIMIENTOS DEL ENCOFRADO O EL SOPORTE:

Una cimbra proporciona un molde, dentro del cual es colocado el concreto. Cuando el concreto se ha endurecido puede removerse la cimbra. La cimbra debe ser: EXACTA, FUERTE Y BIEN HECHA, para evitar el pandeo, abultarse o moverse, y especialmente, en grandes construcciones, no será segura.

COLADO: Asegurar de que la cimbra sea colocada de modo que pueda removerse, si la cimbra es colocada en una posición descuidada, inconveniente o en esquinas ajustadas puede ser difícil removerla cuando el concreto se haya endurecido.

Es útil si la cimbra es: SIMPLE de construir, FACIL de manejar y REUSABLE. La cimbra puede dejar en su lugar para ayudar al curado, el tiempo de remoción puede variar de acuerdo al clima.

MATERIALES: La cimbra normalmente está hecha de acero o de madera. Es fácil construir cimbras de madera, mientras que el acero permitirá un mayor número de reúsos. La cimbra puede ser hecha en el sitio o puede comprarse a los proveedores de cimbras.

En clima frio el concreto puede requerir de más tiempo para ganar resistencia que en un clima más caliente y por tanto los tiempos de remoción serán más largos.

En condiciones normales (alrededor de 20 °C), siete días es un tiempo suficiente para dejar la cimbra en su lugar, a menos que el concreto tenga un tratamiento diferente al normal (aditivos, acelerantes de fraguado, resistencia rápida, etc.)

EL VERTIDO DE CONCRETO EN OBRA:

Deben efectuarse de manera que no se produzca la disgregación de la mezcla. El peligro de disgregación en mayor, en general, cuanto más grueso es el árido y más discontinua su granulometría, siendo sus consecuencias mucho peores.

Recomendaciones:

a)       El vertido no debe efectuarse desde gran altura (uno o dos metros como máximo en caída libre) procurando que su dirección sea vertical y evitando desplazamientos horizontales de la masa. El concreto debe ir dirigido durante el vertido, mediante canaletas u otros dispositivos que impidan su choque libre contra el encofrado o las armaduras.

b)      La colocación se efectuara por capas o tangadas horizontales de espesor inferior al que permita una buena compactación de la más (en general de 20 a 30 cm, sin superar los 40 cm cuando se trate de concreto en masa, ni los 60 cm en concreto armado.

c)       No se arrojara el concreto con pala a gran distancia, ni se distribuirá con rastrillos para no disgregarlo, ni se le hará avanzar más de un metro de los encofrados.

d)      En las piezas muy armadas y en general cuando las condiciones de colocación son difíciles, puede ser conveniente, para evitar coqueras o falta de adherencia con las armaduras, colocar una capa de 2-3 cm del mismo concreto pero exento del árido grueso, vertiendo inmediatamente después el concreto ordinario.

CASOS DE OBRA BAJO EL AGUA

EL CONCRETO COMPACTADO CON RODILLOS (aplicación en pavimentos y presas):

Es un tipo de concreto masivo con consistencia de revenimiento cero. Este es transportado, colocado y compactado usando la máquina para movimiento tierras y compactación de suelos.

Es probablemente el logro más importante en la tecnología para presas de hormigón en el último cuarto siglo. El uso de este ha permitido que muchas presas nuevas sean económicamente factibles debido al reducido costo derivado del rápido método de construcción. Además recientemente se ha incursionado en el uso de este concreto en la construcción de pavimentos.

El concreto compactado con rodillo provee economía y gran rapidez constructiva, siendo una técnica que se está difundiendo cada vez más a nivel mundial por sus múltiples ventajas, en Bolivia se ha tenido una experiencia con el uso de este concreto en la presa de Comarapa. Con referencia del uso del concreto compactado con rodillo en pavimentos, se puede nombrar las tesis realizada por Juan Carlos Rocha estudiante de la UMSS de la carrera de Ingenieria Civil

COMPACTACION POR VACIO:

Más propia de taller que de obra. Consiste en amasar el concreto con el agua necesaria para su fácil colocación y empleando moldes especiales, aspirar parte del agua mediante ventosas

COMPACTACION POR CENTRIFUGADO:

Los áridos más gruesos son desplazados hacia el exterior debido a la fuerza centrífuga, quedando en la cara interna una capa más rica en cemento y por tanto más impermeable

COLOCACION EN TIEMPO FRIO Y EN CLIMA CALIDO:

COLOCACION EN TIEMPO FRIO:

Está demostrado que el concreto no adquiere la resistencia necesaria cuando su fraguado y primer endurecimiento tiene lugar en tiempo de heladas, debido a la acción expansiva del agua intersticial. El hormigón queda seriamente dañado si la primera helada le sorprende cuando su resistencia no ha alcanzado los 8 N/mm2. Debe suspenderse el concreto en cualquiera de los casos siguientes:

• Cuando se prevea que, dentro de las 48 horas siguientes, pueda descender la temperatura ambiente por debajo de los 0 °C.

• Cuando la temperatura de la masa de hormigón sea inferior a 5 °C en elementos normales, o a 10 °C en elementos de pequeño espesor.

• Cuando la temperatura de los moldes o encofrados sea inferior a 3 °C. Para el concreto en tiempo frío es necesario mejorar la dosificación del hormigón, adoptando relaciones A/C lo más bajas posible, empleando mayor cantidad de cemento e incluso utilizando un aditivo adecuado. Todo ello con objeto de aumentar la velocidad de endurecimiento del hormigón y el calor de fraguado de la masa.

Precauciones:

−  Añadir CaCl2 al agua de amasado.

−  Calentar el agua de amasado a unos 40º-70º, cuidando que no se formen grumos. Conviene verter una parte de los áridos antes que el cemento.

−  Calentar los áridos.

−  Proteger las superficies hormigonadas (polietileno, balas de paja, etc.).

−  Calentar artificialmente el ambiente de la obra.

−  Prolongar el curado durante el mayor tiempo posible.

−  Retrasar el desencofrado de las piezas, incluidos costeros, cuando el encofrado actúe como aislante (caso de la madera).

CONCRETO EN TIEMPO CALUROSO:

Hay que adoptar medidas para impedir la evaporación del agua de amasado, especialmente durante el transporte, y para reducir la temperatura de la masa. El calor, la sequedad y el viento provocan una evaporación rápida del agua que trae consigo:

−  Pérdidas de resistencia.

−  Fisuras por afogarado.

−  Aumento de la retracción en las primeras edades. Para reducir la temperatura de la masa puede recurrirse al empleo de agua fría, con trozos de hielo en su masa. Los áridos deben almacenarse protegidos del soleamiento. Como norma general y a pesar de las protecciones, no debe hormigonarse por encima de los 40°C, o por encima de los 35°C si se trata de elementos de mucha superficie (pavimentos, losas, soleras, etc.). En las proximidades de estas temperaturas conviene regar continuamente, al menos durante 10 días, los encofrados y superficies expuestas de hormigón.

SEMANA X - PROPIEDADES DEL CONCRETO EN ESTADO FRESCO

Propiedades del concreto en estado  fresco:

Incidencia de los diferentes materiales componentes en la trabajabilidad del concreto:

Ø      Plastificantes reductores de agua.

Ø      Se definen como aditivos que permiten, facilidad de manipulación de la mescla, una reducción de la cantidad de agua en un hormigón incluso permiten obtener estos dos efectos simultáneamente.

Ø      El aumento de trabajabilidad permite la colocación del hormigón en estructuras complicadas, con alta densidad de armadura o con efectos superficiales especiales sin necesidad de incrementar cantidad de agua de amasado y por consiguiente la dosis de cemento para obtener las resistencias especificadas.

Ø      Manteniendo una determinada trabajabilidad, permite aumentar la compacidad del hormigón y, por consiguiente, su resistencia, impermeabilidad y durabilidad. Por la misma razón, la retracción y en consecuencia, la tendencia a la rotura fisuras

El mecanismo de participación de los plastificantes y súper plastificantes en la trabajabilidad :

Ø      Los súper plastificadores se emplean en dosis mayores que los plastificadores reductores de agua, (0.8 a 3%) y pueden ser agregados al final del amasado sin diluir previamente en el agua.

Ø      El efecto sobre la trabajabilidad del hormigón se mantiene entre 30 y 60 minutos según el aditivo, característica que hace conveniente agregarlo inmediatamente antes del termino del amasado y obliga a una rápida colocación.

Ø      El efecto se termina una vez transcurrido el tiempo señalado, volviendo el hormigón a su docilidad inicial. Eventualmente puede agregarse una nueva dosis, remezclando el hormigón con el fin de prolongar el efecto por otro periodo.

Ø      Los hormigones fluidos obtenidos con estos aditivos pueden ser colocados con gran facilidad, pues son prácticamente autonivelantes y por lo tanto se reduce el trabajo de colocación y se elimina la necesidad de vibrar salvo en zonas densamente armadas.

Ø      Cuando los aditivos fluidificantes se emplean como reductores de agua se obtiene un incremento de algunas características del hormigón endurecido, especialmente su resistencia, durabilidad e impermeabilidad.

Determinación de la trabajabilidad .Efectos del tiempo y la temperatura en la trabajabilidad:

TRABAJABILIDAD:

La trabajabilidad del concreto, puede  definirse como la propiedad que determina el esfuerzo requerido para manipular una cantidad de mezcla de concreto fresco .

En esta  definición el termino significa incluir todos los funcionamientos involucrados para manejabilidad del concreto fresco, llamándolos: trasportación, colocación, compactación y también, en algunos casos, terminación .En otras palabras, la  trabajabilidad es esa propiedad que hace al concreto fresco fácil de manejar y contar, sin un riesgo apreciable de segregación

TEMPERATURA:

Se sabe que bajo condiciones de climas calientes se requiere mas agua para que una mezcla dada tenga el mismo revenimiento y la misma consistencia. Esto se demuestra, que bajo condiciones consideradas, una disminución aproximadamente de 25 mm en el revenimiento fue provocada por 10°C de aumento en la temperatura del concreto . El efecto de la temperatura en la demanda de agua viene principalmente de efectos en la proporción de hidratación del cemento, y posiblemente también en la proporción de evaporación del agua

Ensayo de asentamiento (revenimiento) y la prueba de vebe :

El ensayo de asentamiento del concreto o prueba del cono de Abrams es un método de control de calidad cuyo objetivo principal es medir la consistencia del concreto. La manejabilidad del concreto es usualmente juzgada por un examen visual, debido a que hasta el momento no se conoce ningún ensayo que mida la propiedad de manera directa. Sin embargo, se han desarrollado una serie de ensayos con los cuales se puede determinar las propiedades del concreto en estado plástico (fresco) en términos de consistencia,  fluidez, cohesión y grado de compactación, uno de ellos es el ensayo de asentamiento.

PRUEBA DE VEBE :

El hormigón fresco se compacta dentro de un molde para medir asentamientos. El molde se levanta verticalmente, limpio de hormigón, y se coloca un disco transparente sobre la parte superior del hormigón. Se pone en marcha la masa vibratoria y se mide el tiempo que tarda la cara inferior del disco transparente  en cubrirse con la pasta (tiempo vebe)

Materiales y Equipos:

•         Un contenedor de forma cilíndrica

•          Un molde

•          Un disco

•          Barra compactadoras

•         Cronometro o recipiente  de reamasado pala y recogedor

Ensayo de penetración 

El  ensayo de penetración  estándar de siglas S.P.T.  consiste en contar el numero de golpes que se necesitan para introducir dentro del suelo , un tubo partido a diferentes profundidades,  en este caso con variaciones de medio metro y se lo utiliza especialmente en terreno que requiere realizar un  reconocimiento  geotécnico. El toma muestras es golpeado con una energía constante . Con una masa en caída libre de 145lb  y una altura de caída de 70cm.

En recomendable realizarlos en depósitos de suelo areno y de arcilla blanda: no se recomienda para suelos de roca grava o arcilla consolidada ya que puede dañar el equipo

La Segregación del concreto

La segregación esta definida como la descomposición mecánica del concreto fresca en sus partes constituyentes cuando el agregado grueso tiende a separarse del mortero.

La segregación hace que el concreto sea : Mas débil , menos durable , y dejara un pobre acabado de superficie

La  Exudación

Es definida como la elevación de una parte del agua de la mezcla hacia la superficie, generalmente debido a la sedimentación de solidos. El proceso se inicia momentos después que el concreto ha sido colocando y consolidado en los encofrados y continua hasta que se inicia el fraguado de la mezcla, se obtiene máxima consolidación de solidos, o se produce la ligazón de las partículas

Fraguado de concreto

El proceso de endurecimiento (fraguado) del concretos se debe  ala combinación del agua con las partículas de cemento (hidratación). El control de estas condiciones es vital en el primer proceso de endurecimiento . Por esta razón un concreto bien proporcionado, si no tiene la humedad  necesaria , será de baja calidad ,porque secara rápidamente.

Para que el endurecimiento o fraguado se complete adecuadamente es durante los primeros 7 días mantenerlo húmedo.

Este proceso dura por lo menos 28 días ,tiempo necesario para obtener un endurecimiento natural y lograr la calidad requerida.

Cabe mencionar  que un buen fraguado no corregirá los problemas que resultaran  de usar elementos (arena, piedra, cemento)inadecuados o mal proporcionado.

SEMANA IX - PROCESO DE ELABORACIÓN DEL CONCRETO EN OBRA

PROCESO DE ELABORACIÓN DEL CONCRETO EN OBRA

La preparación de concretos es una responsabilidad de gran importancia a la cual los ingenieros civiles, arquitectos y constructores se deben enfrentar permanentemente en el desarrollo de su profesión.

Es muy importante la aplicación de este documento en el que se dan algunas recomendaciones generales que permitan tener un sistema de producción de concretos en obra: durables, resistentes y económicos.

PRODUCCIÓN DE MEZCLAS EN OBRA

En la medida en que el lugar de producción de concreto esté limpio, ordenado y bien planeado, se pueden esperar mejores resultados en rendimientos de materiales, eficiencias de mezclado y, por supuesto, resultados en una mejor calidad de los concretos. La distribución de la planta de mezclas debe procurar el mínimo de desplazamientos desde la fuente de materias primas hasta el lugar de producción y desde el lugar de producción hasta el lugar de colocación.

MEZCLADO

Es conveniente que cada material (cemento, arena y triturado) tenga su báscula para el pesaje y no compartir una báscula, pues los constantes cambios del indicador de peso, debido a las diferentes dosificaciones de cada material, generan una mayor cantidad de errores, entorpecen el proceso y producen una rápida des calibración de la báscula.

TIPOS DE MEZCLADORAS

Mezcladoras horizontales de espirales opuestas

Este tipo de mezcladora, utiliza un sistema de espirales opuesto, como su nombre lo indica, para imprimir el producto en un constante movimiento con efecto tridimensional. Este tipo de maquinaria es utilizado para mezclar toda clase de materiales polvorientos, pastosos, semilíquidos o granulados, y gracias a su mecanismo la homogenización se consigue de una manera muy práctica en poco tiempo de preparación, y una consistencia ideal, debido a que mezcla por contracorriente en forma rápida y eficaz. Estas máquinas tienen una accesibilidad muy práctica también, debido a su fácil desmontaje para una limpieza favorable y rápida instalación.

Mezcladoras de alta turbulencia

Este tipo de maquinaria es muy efectivo al tratar con elementos de tipo granulados, pastas de baja densidad y polvos secos, ya que en estos casos se emplea el proceso con el fin de conseguir una mezcla perfecta, pero en un tiempo estimado corto, sin la necesidad de rotura de partículas. El funcionamiento de este tipo de mezcladora es a través de un eje que empeña un movimiento giratorio de alta velocidad, en conjunto de unos brazos radiales que concluyen en puntas de pala de arado.

Mezcladoras biónicas

Este tipo de maquinaria para mezclado, utiliza elementos sólidos y granulados para generar un producto homogenizado, los cuales se introducen por una de las bocas con la maquina parada, esta utiliza un tambor giratorio que realiza el mezclado. Es utilizado esencialmente en ámbitos industriales de productos químicos, plásticos o farmacéuticas

Mezcladora de concreto JS2000

La mezcladora de concreto JS2000 es usada en fábricas de componentes pre-fabricados, construcciones industriales y civiles tales como irrigación, vías, puentes y otros más. Puede ser usado para mezclar todo tipo de materiales, tales como concreto duro, concreto líquido, agregados de concreto liviano, etc.

Presenta una estructura razonable y ofrece calidad de mezcla, ahorro de tiempo, bajo consumo, bajo ruido y otras características.

MEZCLADORA LA TOLVA Y LA DE TROMPO

v     La de tolva, que permite alimentar la piedra y la arena con buggies.

v     La de trompo, en la que los componentes ingresan a la mezcladora levantándolos a la altura de la boca de entrada. Por esta razón, la producción de concreto con esta máquina se vuelve más lenta.

CENTRALES DE DOSIFICACIÓN Y MEZCLADO DE AGUA CON  NUEVO SISTEMA DE CONTROL DE IMPULSOS

q     Se trata de centrales de dosificación y mezclado que permiten dosificar el agua de recogida y mezclar el agua de entrada con el fin de obtener la cantidad de agua pedida a la temperatura deseada.

q     El mezclado del agua se puede obtener mediante un mezclador termostático con regulación manual, o mediante un sistema de impulsos

Mezclado estacionario Planta dosificadora y mezcladora

• Mezcladoras estacionarias – mezcladoras en obra como las mezcladoras en central de concreto premezclado – Usadas para el mezclado completo o para mezclado corto.
• Tipos de mezcladoras ― hasta 9 m3 – Basculante o fijo – tipo de pala rotatoria con abertura superior o del tipo paleta
• Tiempo para el mezclado completo – Mínimo 1 minuto para hasta 1 m3 o menor capacidad, más 15 segundos para cada m3 adicional o una fracción del m3.

CAMIONES MEZCLADORES

Además de las maquinas industriales, de las personales, existen también otras maquinarias útiles, como el camión de mezclado, el cual se utiliza por ejemplo en construcciones de las estructuras edilicias de la ciudad, realizadas por el municipio. Estas maquinarias tienen diferentes variedades de tamaño y funcionamiento del mezclado, también se ven constantemente en desarrollo, con lo cual, se busca mejorar constantemente su rendimiento.

CAMIONES HORMIGONERA

ü      Estos camiones cuentan con una gran espiral rotatoria, espiral de cuchillas que siempre mantienen el hormigón n movimiento, en la parte trasera del camión. Estas mezcladoras de transporte son muy populares porque en realidad la mezcla de concreto, en su camino a su obra, continuar haciendo el trabajo mientras está en uso.

ü      Además de eso, hay poco esfuerzo que se requiere de trabajadores con el fin de hacer este trabajo. Los constructores sólo tienen que contratar a una persona para operar el camión y que esa persona debería ser capaz de volcar el hormigón húmedo en cualquier lugar que él necesita.

EL MIXER

Es un vehículo mezclador y transportador de concreto fresco que consta de una tolva rotatoria a velocidad variable de forma ovalada ubicada en la parte posterior del vehículo. La tolva consta de aspas helicoidales dobles de paso corto ubicadas en la parte lateral de la tolva., estas están construidas con la misma chapa utilizada en la fabricación del tambor.

El camión mezclador es usado en los siguientes casos:

• Despachos de concreto a obras cercanas

• Corto tiempo de descarga

• Concretos de alta resistencia

 • Facilidad para cualquier tipo de concreto         

Concreto Premezclado

Se llama así al concreto que se prepara en una planta dosificadora o en una planta con mezclador central y que se transporta y suministra directamente a la obra en camiones pre mezcladores, en estado fresco.

El concreto premezclado es uno de los materiales más versátiles en la industria de la construcción hoy en día. Las grandes obras de arquitectura como puentes, edificios altos y represas requieren de los más altos estándares de ingeniería.

Con la ayuda de aditivos, el concreto es capaz de satisfacer dichos estándares, nuevas tecnologías como concreto de alta resistencia, concreto permeable, concreto auto-consolidable, y la aplicación de color y textura han aumentado el atractivo del concreto como material de construcción.

Aplicable a todos los tipos de concreto premezclado, del básico al de muy alta resistencia, nuestro amplio rango de aditivos mejoran la retención de asentamiento, la colocación, bombeo, acabado, apariencia y en general, las características de desempeño como se requiera. 

NORMA VIGENTE

Existe una norma para el premezclado tradicional, la NTP 339.114, en esta norma se estipulan las condiciones que deben cumplir los materiales que se van a usar para el concreto refiriéndose a sus normas técnicas, requisitos para la calidad del concreto, tolerancias en el asentamiento, características generales de las plantas de dosificación y los tipos de mezclado.