Concreto en Climas Calidos

UNIVERSIDAD NACIONAL “SAN LUIS GONZAGA “DE ICA

FACULTAD INGENIERÍA CIVIL

TÍTULO:

“

CONCRETO EN CLIMAS CÁLIDOS

”

TECNOLOGÍA DEL CONCRETO

ING.JUAN F. OLAECHEA HUARCAYA

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INTRODUCCIÓN El clima cálido puede ser definido como cualquier periódo de alta temperatura en el cual se necesita tomar precauciones especiales para asegurar una apropada manipulación, vaciado (colado), acabdo y curado del concreto (hormigón). Los problemas del clima cálido se encuentran mas frecuentemente en el verano, pero los factores climáticos asociados de fuertes vientos, baja humedad relativa y radiación solar pueden ocurrir en cualquier momento, especialmente en climas áridos o tropicales. Las condiciones del clima cálido pueden producir una alta tasa de evaporación de la humedad en la superficie del concreto y un tiempo de manejabilidad corto, entre otros problemas. Generalmente una alta humedad relativa tiende a reducir los efectos de una elevada temperatura.



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¿POR QUÉ TENER EN CUENTA EL CLIMA CÁLIDO? Es importante que el clima cálido sea tenido en cuenta cuando se planifican los proyectos de vaciado (colado) de concreto, debido a los efectos potenciales sobre la mezcla fresca y recién colocada.Las altas temperaturas por si solas causan incrementos de la demanda de agua, los cuales a su vez elevarán la relación agua/cemento resultando en una más baja resistencia potencial. Las temperaturas más altas tienden a acelerar la pérdida de asentamiento (revenimiento) y pueden provocar pérdida del aire incorporado. La temperatura también tiene un gran efecto sobre el tiempo de manejabilidad del concreto: el concreto colocado bajo altas temperaturas fraguará más rápido y puede por lo tanto requerir un acabado mas pronto. El concreto que es curado a altas temperaturas a edad temprana, no será tan resistente a los 28 días como el mismo concreto curado a temperaturas en el rango de los 70° F (20° C). Las altas temperaturas, una alta velocidad del viento y una baja humedad relativa, pueden afectar al concreto fresco de dos formas importantes: El elevado ritmo de evaporación puede inducir a una temprana fisuración por retracción plástica o por retracción por secado, y el ritmo de evaporación puede también eliminar el agua de la supericie necesaria para la hidratación, a menos que se empleen métodos apropiados de curado. El agrietamiento térmico puede producirse por una rápida caída en la temperatura del concreto, tal es el caso de las losas o paredes de concreto que son vaciados en un día cálido, seguido de una noche fría. Una alta temperatura acelera también la hidratación del cemento y contribuye a un potencial agrietamiento térmico en estructuras masivas de concreto.



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DOSIFICACIÓN Y MEZCLADO La dosificación de los materiales para el concreto debe establecerse para permitir que: 

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Se logre la trabajabilidad y consistencia que permitan colocar fácilmente el concreto dentro del encofrado y alrededor del refuerzo bajo las condiciones de colocación que vayan a emplearse, sin segregación ni exudación excesiva. Se logre resistencia a las condiciones especiales de exposición a las que pueda estar sometido el concreto. Se cumpla con los requisitos de los ensayos de resistencia. Un cambio inadvertido de sólo 0.5% en el contenido de agua de los agregados podría alterar el revenimiento en 1 a 2 pulgadas. La experiencia de campo indica que el retraso del fraguado del concreto se puede todavía alargar más si se dosifica por separado el aditivo retardante con una pequeña parte del agua de mezclado después de haber mezclado el concreto varios minutos. Estos aditivos, junto con los materiales cementantes y los demás ingredientes propuestos para el proyecto, deben ser evaluados en el campo para obtener las propiedades deseadas.



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¿CÓMO VACIAR CONCRETO EN CLIMA CÁLIDO? La clave para un vaciado (colado) de concreto exitoso enclima cálido es: o

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Un reconocimiento de los factores que afectan el concreto, y La planificación para minimizar sus efectos

Utilice las recomendaciones locales, ya probadas para ajustar las proporciones del concreto, tales como el empleo de aditivos reductores de agua y aditivos retardantes. Modiique la mezcla para reducir el calor generado por la hidratación del cemento, por ejemplo mediante el uso de un cemento Tipo II de moderado calor de hidratación conforme con ASTM y la utilización de puzolanas y escorias que pueden reducir los problemas potenciales con un concreto de alta temperatura. Es esencial adelantar el tiempo y la programación para evitar demoras en la entrega, el vaciado y el acabado. Los camiones mezcladores deben poder descargar inmediatamente y debe estar disponible el personal adecuado para colocar y manipular el concreto. Cuando sea posible, las entregas deben programarse evitando la parte más cálido del día. El comprador puede descartar los límites sobre la temperatura máxima del concreto si la consistencia del concreto es adecuada para el vaciado y no se requiere una excesiva adición de agua. En el caso de condiciones extremas de temperatura o con concreto masivo, la temperatura del concreto puede reducirse utilizando agua previamente enfriada o hielo como parte del agua de la mezcla. El productor de concreto utiliza otras medidas, tales como la aspersión de agua y la colocación a la sombra de los agregados antes del mezclado, para ayudar a bajar la temperatura del concreto. Si se predicen fuertes vientos y baja humedad relativa,pueden ser necesarias barreras contra el viento, pantallas contra el sol, aspersión ina de agua (niebla), o retardantes de evaporación, para evitar la isuración por retracción plástica en las losas. Siga estas reglas para la colocación de concreto en clima cálido



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Modifique las mezclas de concreto apropiadamente. Retardantes, cementos de moderado calor de hidratación, materiales puzolánicos, cenizas y otras soluciones comprobadas localmente pueden utilizarse. Reduzca el contenido de cemento de la mezcla tanto como sea posible, cuando pueda asegurar que la resistencia del concreto será alcanzada. Tenga una adecuada mano de obra lista para vaciar (colar), darle acabado y curar el concreto. Limite la adición de agua hecha en la obra directamente. Agregue agua únicamente a la llegada a la obra únicamente para ajustar el asentamiento. La adición de agua no debe pasar de entre 2 y 2 1/5 galones por yd3 (10 a 12 litros/m3). La adición de agua al concreto después de 1.5 horas de haberse producido debe evitarse. Las losas de concreto no deben vaciarse directamente sobre láminas de polietileno o otras barreras de vapor. Cubra la barrera con un mínimo de 4 pulgadas (100 mm) de una capa de material granular compactable de base. En días secos y/o cálidos, cuando las condiciones sean propicias para un agrietamiento por retracción plástica, humedezca la base, moldajes (formaletas) y el refuerzo, pero no agregue demasiada agua para que no se inunde. Empiece las operaciones de acabado final tan pronto como el brillo del agua halla dejado la supericie del concreto. Empiece el curado tan pronto la operación de acabado concluya. Continúe el curado por lo menos por tres días; cubra el concreto con una manta húmeda o una lámina de plástico para prevenir la evaporación; o utilice un compuesto curador de membrana, o realice el curado con agua (Vea el CIP 11). Utilizar un compuesto curador de membrana pigmentado de color blanco ayudará a verificar el cubrimiento que se está dando con el mismo y relejará el calor de la superficie de concreto. Proteja los cilindros de prueba en el sitio de trabajo bajo sombra previniendo la evaporación. Los sitios de curado en obra con hielo o refrigeración deben ser utilizados para mantener la temperatura requerida entre 60° a 80°F (17 a 27°C) de curado inicial de los cilindros. No utilice aditivos acelerantes a menos que en la práctica común se pueda evitar el agrietamiento por retracción.



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SUGERENCIA PARA EL ÉXITO DE VACIADO EN CLIMA CÁLIDO Comunicación estrecha entre el dueño, diseñador, contratista y empresa productora de concreto. Contar con la logística de colocación del concreto y procesos de curado en obra. Monitoro y análisis de temperatura en el elemento, utilizando temocuplas que ayudan a medir la temperatura real en los puntos requeridos por el diseñador. (Este control de temperatura se aplica para estructuras masivas) Realizar un balance entre temperatura y resistencias. Planear la hora de vaciado de concreto, preferiblemente en horas del día donde la temperatura sea menor.   

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CURADO Curar es mantener un contenido de humedad y temperatura satisfactorios en el concreto durante sus etapas tempranas para el desarrollo de las propiedades deseadas (ver figura 5). El periodo de curado mínimo recomendado es de 7 días. El curado inadecuado puede causar agrietamiento por retracciones plásticas y afectar el desarrollo de resistencias y durabilidad. Los métodos de curado incluyen: 1. Curado por humedad (inmersión, rociado continuo y ligera pulverización) 2. Cubiertas mojadas (arpillera mojada, etc.) 3. Papel impermeable y láminas de plástico – hojas blancas de curado 4. Membranas de curado



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PROBLEMAS POTENCIALES Los problemas potenciales del clima caluroso pueden ocurrir en cualquier momento del año en climas tropicales o áridos y ocurren generalmente durante el verano en otros climas. Los problemas asociados con el concreto recién mezclado vaciado durante climas calurosos incluyen el incremento de: • Demanda de agua • Velocidad de pérdida de asentamiento • Tendencia a remezclar • Velocidad de fraguado • Dificultad en el manejo vaciado, compactación y acabado • Presencia de agrietamiento por retracciones en estado plástico • Cantidad de aditivo inclusor de aire requerido • Necesidad de curado temprano

El clima cálido puede incrementar lo siguiente en el concreto endurecido: • Retracción por secado y agrietamiento térmico diferencial • Permeabilidad

y reducir: • Resistencia compresión y a flexión • Durabilidad • Permeabilidad • Uniformidad de la apariencia superficial



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CONTROL DEL CONCRETO EN CLIMAS CÁLIDOS Las altas Temperaturas causan por si solas, incrementos de la demanda de agua en la mezcla, por lo que se elevara la relación agua/cemento, dando como resultado una mezcla de baja resistencia. Estas temperaturas a su vez tienden a acelerar la perdida de asentamiento y pueden provocar disminución del aire incorporado. Adicionalmente, estas temperaturas elevadas, influyen en el tiempo de manejabilidad del concreto, la mezcla fragura más rápido, lo cual producirá una aceleración en el proceso del acabado.La importancia de saber manejar, vaciar y controlar el concreto en climas cálidos, es de suma importancia, sobre todo en zonas como Coatzacoalcos, donde la temperatura en verano alcanza hasta 40°C., tener un control adecuado desde el uso de las mezclas, los aditivos, el transporte, el vaciado y las pruebas previas a la colocación, nos llevaran a tener un concreto en optimas condiciones, lo cual evitara fracturas en su fraguado, la perdida de agua, etc. En este trabajo denominado “Control de Concreto en Climas Cálidos” , se ha manejado siguiendo lo normado en el Instituto Americano del Concreto ACI 305 91R, especificando el uso del concreto en climas extremos, en este caso a temperaturas elevadas. También se especifica el curado adecuado del mismopara mantener la humedad del concreto por varios métodos, entre ellos las membranas de curado. Una de las recomendaciones para el “Control del Concreto en Temperaturas Cálidas”, es el de agregar a la mezcla hielo frapeado, o en su caso instalar un sistema de agua de enfriamiento en la planta para realizar la mezcla, esto mantendrá su temperatura idónea, desde la salida de la planta hasta la llegada al área donde será depositado, teniendo en cuenta que la temperatura máxima deberá de ser de 32°C, pero para grandes masas de concreto, o en piezas de dimensiones grandes, en cuyo caso la hidratación del cemento debe de ser de 16°C o menor en el momento de depositarse.



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CONCLUSIONES Las dificultades con el clima cálido son causadas principalmente por las altas temperaturas del concreto y la evaporación rápida del agua del concreto. Estas condiciones afectan negativamente la calidad del concreto ya que se acelera la velocidad de fraguado, se reduce la resistencia y pueden ocurrir agrietamientos en el estado plástico o endurecido. El curado es más crítico y la inclusión de aire es más difícil de alcanzar en climas cálidos, los especímenes para ensayo de resistencia en obra se afecta de la misma manera que el concreto colocado. Si se siguen todas las precauciones y recomendaciones del ACI, se logrará un vaciado de concreto exitoso en climas cálidos.



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BIBLIOGRAFÍA http://www.nrmca.org/aboutconcrete/cips/CIP12es.pdf http://www.buenastareas.com/ensayos/Concreto-En-Clima-Calido/2079789.html http://www.ryasapanama.com/web/uploads/pdf/boletinestecnicos/vaciadodeconcretoenclimascalido s.pdf http://civilgeeks.com/2011/03/17/uso-de-concreto-en-climas-calidos/



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Concreto en Climas Calidos

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