INNOVACIONES TECNOLÓGICAS EN CONCRETO
Supervisión y Control de Calidad. Pisos Industriales. 27 de Febrero 2009 Ing. Luis García Chowell
Introducción El diseño del piso está en función de: 9 La calidad del terreno sobre el que se apoyarán las losas (condiciones de soporte). 9 Las cargas que soportará el piso ( tipo de vehículo y cargas por eje). 9 Las características de la mezcla de concreto utilizado. 9 Procedimiento de diseño elegido ( PCA, WRI, etc.). El resultado es definir un espesor de la losa de concreto que transmita esfuerzos al terreno de tal magnitud que no resulte afectado.
Condiciones de Soporte Las condiciones de soporte están dadas por : El módulo de reacción K de la capa subrasante Base: Capa de material directamente debajo de la losa que proporciona una superficie de trabajo estable. Losa del Piso Módulo k
Base
Capa Subrasante
Diseño AASHTO Propiedades de la Subrasante Módulo de Reacción de la Subrasante, k Reacción Gato Hidráulico Placas Apiladas
Receptor de Reacción
Indicador de Presión Carátula de Deflexión
k (psi/in) = carga unitaria por placa / deflexión de la placa
Diseño AASHTO. Propiedades de la Sub-rasante
Módulo de Reacción de la Subrasante, k Prueba estática que ya no satisface las condiciones de trabajo de caminos de alto tránsito pesado. Actualmente se propone determinar la calidad de la capa subrasante mediante el modulo de resiliencia. Pendiente de publicar las nuevas fórmulas de diseño por AASHTO
- Elemento:
Losa de piso Concreto: Resistente al desgaste Buena estabilidad volumétrica Adecuada resistencia a la flexión
Concreto: Resistente al desgaste Buena estabilidad volumétrica Adecuada resistencia a la flexión: -M.R. conforme a lo indicado en el diseño.
Agregados: totalmente triturados o por lo menos el 50% de ellos y que sean duros
Agregados con tamaño máximo mayor Relación a/cte. Baja, cemento tipo CPO
Modulación de las losas El objeto de una buena planeación en la modulación de losas, resulta una de las etapas principales en el diseño de un piso, produciendo bajos costos y control de: agrietamiento, alabeos e irregularidades superficiales. Las losas se forman mediante el corte de juntas. Debiendo cuidar en todo momento la relación L/A (Largo/Ancho) que es un valor entre 1.0 y 1.4.
y
x
x/y = 1 a 1.4 Los pasajuntas en las juntas de construcción deberán ser tipo Diamond Dowels de 4 ½” x 4 ½” y ¼ “ de espesor a cada 40 cm.
Planicidad y nivelación La medición de los valores obtenidos Ff/Fl planicidad y nivelación deberán ser realizados de acuerdo a la norma ASTM E 1155 utilizando un Dipstick Floor Profiler marca Face. La medición deberá realizarse en un plazo de 16 horas después de terminado el piso y en todos los casos antes de remover la cimbra. Los reportes de resultados deberán ser entregados antes del siguiente colado para contar con la información necesaria para realizar los ajustes en procedimientos requeridos.
Proceso Constructivo La subrasante debe ser principalmente UNIFORME en su masa específica (densidad ) y humedad. •Zonas duras y suaves •Rellenos •Suelos expansivos. Para controlar la uniformidad se recurre a los ensayes de compactación. ESTABLE, lo que es más importante que el drenaje para que sea una plataforma de construcción que tenga buen comportamiento a largo plazo.
Proceso Constructivo. Revisión de Terracerías Los cuerpos de terracerías se conformarán de acuerdo con la propuesta de mecánica de suelos que deberá garantizar un soporte uniforme en toda el área de la obra. Los materiales que normalmente se utilizan para la formación de terracerías son fragmentos de roca medianos, chicos y gravas procedentes de bancos que cumplan con las características de calidad del proyecto.
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Proceso Constructivo. Revisión de Terracerías Los estudios de calidad que se realizan a las terracerías son: • Valor Relativo de Soporte del material (VRS) o módulo de reacción, k • Humedad óptima de compactación • Masa Volumétrica Seca Máxima • Porcentaje de Compactación: No menos del 95% de su MVSM Adicional a las pruebas de calidad que se puedan hacer a las terracerías, también se recomienda hacer la prueba de rodado, haciendo circular un camión cargado en la terracería construida para que a simple vista tengamos un criterio de aceptación mediante la huella del paso del camión. ( No más de 1 cm de deformación).
Cimbrado 1.
2.
Será necesario una brigada de topografía que indique el alineamiento y nivelación para la colocación de la cimbra. La cimbra a utilizar podrá ser metálica o de madera, asegurándose que su altura corresponda al espesor del piso industrial (14 cm). En caso de ser cimbra metálica, se recomienda el uso del monten calibre 10 y peralte de 6 pulgadas. Se fijará la cimbra con troqueles de varilla Núm. 3 a 5, de longitud igual al doble del espesor de las losas, colocándose espaciadamente a cada metro, aproximadamente.
Tendido del concreto hidráulico El tendido del concreto se efectúa con ayuda del canalón del camión revolvedor a lo ancho de la franja de colado. 2.- Deberá tenderse el concreto mediante la aplicación de palas cortas de bordes cuadrados y jaladores con hojas de 20" x 4". 1.-
Tendido del concreto hidráulico Colado en Franjas
Sí Sí
Colado por Tableros
No No
Enrasado o regleado El enrasado, regleado o perfilado, es el acto de moldear la superficie del concreto hasta lograr un nivel predeterminado, establecido por los bordes de la cimbra. Se deberá tener siempre presente lo siguiente: 1 Se deberá realizar inmediatamente después de vaciado el concreto, mediante reglas simples, regla vibratoria (como lo muestra la figura), rodillo vibratorio o regla láser.
Compactación adicional al regleado Adicionalmente se debe complementar el vibrado con vibradores de chicote, para eliminar vacíos y homogeneizar la mezcla. Principalmente los vibradores de inmersión se deberán usar en las esquinas o en los bordes junto a la cimbra
Flotado El flotado inicial realizado con herramientas como el Channel Float(bullfloat o flota como también se conoce) y con el Check Rod, tiene la función de dar la primera nivelación de la superficie eliminando las huellas y rellenando oquedades en la superficie causadas en el enrasado. •
Sin embargo, esa no es la única función de las herramientas del flotado inicial, de hecho todo flotado, ya sea manual o mecánico, tiene 4 propósitos. continúa
Flotado mecánico Es el segundo flotado y se realiza después de la evaporación de la mayoríadel agua de sangrado, empleando flotas mecánicas (helicópteros). El flotado con estos equipos se puede hacer ya sea con aspas de flotado que son 10"x14" tipo clip sobre las aspas de acabado, lo que permite tener una mayor área de contacto para perturbar menos la superficie, o con los discos (también conocidos como platos) de flotado montados sobre las aspas de la allanadora.
Corrección de planicidad mediante “Bump Cutter” El paso del equipo mecánico en la superficie del concreto aún en estado plástico, dejará huellas superficiales como olas. La corrección de la planicidad se refiere precisamente a borrar esas huellas que los equipos mecánicos necesarios para el flotado dejan en el concreto, es decir, que las herramientas manuales como el Bump Cutter, se usará para cortar puntos altos y rellenar puntos bajos. Siendo esta su función, las herramientas de corrección de planicidad se usarán siempre posteriormente al paso de un equipo mecánico. El bump cutter es una herramienta de 10' (3.05 m) de largo con sección de 2"x4“ con aristas rectas. Al realizar la operación de corte el trabajador checa que la luz que queda entre la herramienta y el concreto sea mínima.
Curado del concreto “El curado consiste en proveer al concreto de la cantidad de agua necesaria, el tiempo y temperatura para que pueda llevarse a cabo la hidratación del cemento, y en consecuencia se desarrollen adecuadamente las propiedades mecánicas para los cuales fue diseñado”. El curado estándar es: 95 a 100% de humedad 28 días de edad y 23 ± 2 0C
Curado del concreto Los métodos para curado de concreto pueden dividirse en tres tipos: ¾ Métodos que mantienen la presencia de agua de mezclado en el concreto durante el período inicial de endurecimiento (Estancamiento o inmersión, rociado y cubiertas húmedas saturadas) ¾ Métodos que evitan la pérdida del agua de mezclado del concreto sellando la superficie (Cubiertas con papel impermeable o plástico, membranas de curado) ¾ Métodos que aceleran la ganancia de resistencia suministrando calor y humedad adicional al concreto (vapor directo, serpentines de calentamiento cimbras o almohadillas calentadas eléctricamente).
Corte con Disco. Corte de juntas El corte de las losas deberá realizarse cuando el concreto presente las condiciones de endurecimiento propicias para su ejecución y antes de que se presenten agrietamientos no controlados. El tiempo que debe transcurrir entre el colado de las franjas y el corte es variable y depende de las condiciones de humedad y temperatura de la zona, así como de las características de la mezcla (revenimiento, tiempo de fraguado, etc.). Como regla general debe considerase que el corte debe iniciar entre 4 y 6 horas después de colada la franja y debe terminar antes de 12 horas después del colado. El corte deberá tener una profundidad entre ¼ y 1/3 del espesor de la losa para garantizar la formación de un plano de falla si se emplean cortadoras de concreto endurecido, sin embargo al emplear cortadoras de las llamadas de concreto tierno (verde), la profundidad de corte podrá ser menor.
Limpieza y sellado de juntas
Antes del sellado de juntas cortadas con disco, éstas deberán ser limpiadas para asegurar la adherencia entre el sellador y el concreto en las caras del corte, para lo cual se recomienda hacerlo mediante aspirado con equipo especializado. continúa
Limpieza y sellado de juntas Las juntas de contracción y construcción en áreas del piso expuestas a tráfico de ruedas sólidas, de uretano, nylon o acero podrán ser rellenas en su sellado a toda profundidad con un sellador epóxico semi-rígido o poliurea para proteger los bordes verticales de la junta cortada con disco. El material recomendado para estas aplicaciones tan rudas de tráfico deberá también tener una resistencia a la tensión de bajo rango y una muy buena adhesión al concreto para permitir los eventuales movimientos de la losa. El Instituto Americano del Concreto (ACI) recomienda el uso de material epóxico o poliurea con 100% de sólidos y una dureza shore A mínima de 80. Este material deberá ser instalado a toda la profundidad en la junta cortada con disco, sin backer rod ni arena sílica como respaldo. continúa
Limpieza y sellado de juntas El sellado con productos epóxicos semi-rígidos deberá retardarse la mayor cantidad de tiempo posible para permitir que la junta abra por los efectos de la contracción por secado de la losa. Para asegurar que el sellador no se vaya a levantar con el paso del tráfico, la aplicación del sellador se deja un poco más arriba de la superficie de la losa, para posteriormente cortar los excesos de sellador con el empleo de una herramienta tipo espátula, dejando el sellador al mismo nivel de la superficie de concreto.
Falla en los Pisos Industriales En los pisos de concreto hidráulico existen dos tipos de fallas: Fallas en el Proceso constructivo Agrietamientos Estructurales Funcionales
-Fallas en el Proceso constructivo-
Corte a destiempo en juntas
-Fallas en el Proceso constructivo-
Corte a destiempo en juntas
-Fallas en el Proceso constructivo-
Texturizado extemporáneo
-Fallas en el Proceso constructivo-
Discontinuidad del corte en juntas
Agrietamientos * Estructurales - Funcionales
Contracción Plástica - Pérdida de humedad rápida - Comienza en el periodo anterior al inicio de curado - Grietas entre 100 mm hasta 1 m. de longitud - Separadas entre 1 pulgada hasta 2 pies - Patrón aleatorio - Prof. 25 a 75 mm. de profundidad - Vientos moderados o fuertes - Baja humedad relativa - Alta temperatura en el concreto o en el aire
Agrietamiento en forma de red de gallinero - Ocurre el secado en lugar de hacer el curado antes de que el concreto desarrolle suficiente resistencia. - Curado desarrollado con agua más fría que el concreto. - Condiciones alternadas de mucha y poca humedad a edades tempranas. - Trabajo y Agitado en exceso de la mezcla. - Aplanado antes de tiempo. - Agua o cemento sobre la superficie. - Patrón aleatorio, grietas casi invisibles.
Agrietamiento en forma de red de gallinero
Superficies polvosas - Mezclas demasiado húmedas - Acabados realizados con presencia de agua de sangrado, penetración en la superficie - Agregados contaminados - Curado inadecuado especialmente en clima frío
Desprendimientos (popouts)
- Reacción química de agregado - Generalmente contaminados - Tamaño de 6 a 50 mm.
Ampollas o burbujas - Aire o agua atrapado en la mezcla - Contenido excesivo de aire incluido - Granulometría inadecuada - Exceso de finos - Revenimientos altos - Rápido secado y fraguado de la superficie - Acabado temprano
Alabeo
- Pérdida de humedad no homogénea de la mezcla - Base o sub-base sin humedecer – absorbe agua de la losa
Rompimiento de esquinas -
Compactación deficiente Pérdida de finos en la estructura de soporte - Diseño inadecuado
Recomendaciones Generales 9
Revisión de la Estructura de soporte
9
Revisión del Diseño del piso.
9
Elección correcta de procedimiento constructivo
9
Equipo y herramienta adecuados
9
Supervisión calificada durante la construcción
FIN DE PRESENTACIÓN
! MUCHAS GRACIAS !
