EFECTOS DE LAS JUNTAS JUNTAS FRÍAS EN LA RESISTENCIA DEL CONCRETO Resumen: El ret etra raso so en el va vaci ciad ado o de co conc ncrret eto o de debi bido do a di dive vers rsas as condiciones, condicion es, así como la secu secuenci encia a inade inadecuad cuada a de vacia vaciado do del conc concre reto to puede resultar en juntas frías. Por retrasos inusualmente largos durante el vaciado de concreto, el hormigón debe ser mantenido vivo periódicamente mediante vibración para mantener el hormigón trabajable. Sin embargo, el hormigón no debe ser sobre vibrado hasta el punto de causar la pérdida de homogeneidad. Este estudio da datos de la resistencia que simulan dichas secuencias de fundición indebidos. Para Pa ra hacer frente a este problema relacionado relacionado con la secuencia de colada inadecuada, que nalmente resulta en la formación de juntas frías, hemos utiliado el a!car como agente retardante. Para probar esto llevamos a cabo cab o e" e"per perime imento ntos s en tr tres es tip tipos os de ho horm rmigó igón n de tip tipo o #$ #$%, %, ta tales les co como mo hormigón te&ido, te&ido, hormigón te&ido m's el agente retardante retardante ( el hormigón hormigón fres fr esco co.. )o )os s res esult ultad ados os e" e"pe peri rime ment ntal ales es de la co comp mprres esió ión, n, la *e *e"i "ión ón ( resis re sisten tencia cia a la tra tracci cción ón en los tres tipos de ho horm rmigó igón n mue muest stra ra que el hormigón te&ido con agente retardante da la mejor resistencia comparada con el manchado ( el hormigón fresco en el plano de falla horiontal.
Palabras clave: juntas frías, la secuencia de colada inadecuada, agente retardante +a!car, hormigón te&ido.
I.
INTRODUCCIÓN
Es mu( difícil construir toda la estructura monolíticamente ( también las juntas de construcción son mu( importantes en la estructura por la e"pansión ( la contracción del concreto. -ambién la cantidad de concreto a ser colocado depende de la capacidad de mecla de la planta. )as juntas correctamente dise&adas, construidas ( ubicadas no afectan la resistencia del concreto. Para muchas estructuras, es impr'ctico vaciar el concreto de forrma co fo cont ntin inua ua.. )a )as s jun junta tas s de co cons nstr truc ucci ción ón so son n ne nece cesa sari rias as pa para ra un una a adecuada secuencia de vaciado del concreto. )a cantidad de concreto que puede ser colocado, una cantidad a la ve, se rige por la dosicación ( la capacidad de mecla, tama&o del equipo ( la cantidad de tiempo disponible. orrrec o ecta tame ment nte e ub ubic icad ado o ( pr prop opia iame ment nte e eje jecu cuta tada das, s, la las s ju junt ntas as de constr con strucc ucción ión pr propo oporc rcion ionan an lím límite ites s par para a las suc sucesi esiva vas s col coloc ocaci acione ones s de concreto, sin afectar adversamente la estructura. /n plano de falla o discontinuidad formado cuando un bloque de cemento se endurece antes de colocar el siguiente bloque encima de ella, se llama junta fría. /na junta fría est' usualmente caracteriada por una mala adherencia, a menos que se tomen medidas correctivas antes la colocación de concreto cont co ntra ra ot otrro lo lote te pr prev evia iame ment nte e en endu durrec ecido ido.. Par ara a ev evit itar ar ju junt ntas as fr fría ías, s, la colocación se debe reanudar sustancialmente antes del tiempo de fraguado inicia ini cial. l. Par ara a inu inusua sualme lmente nte lar largos gos re retra traso sos s dur durant ante e el hor hormig migona onado, do, el hormig hor migón ón deb debe e se serr ma mante ntenid nida a viv viva a por vib vibrac ración ión per periód iódica icamen mente. te. Sin embargo, el hormigón no debe ser sobre0 vibrado hasta el punto de causar segregación. segrega ción. 1dem's, si se apro"ima apro"ima al tiempo de vaciado del lote inicial, la vibración debe interrumpirse ( se debe permitir que el concreto endureca. /na jun junta ta fr fría ía re resul sultar tar', ', ( deb deben en apl aplica icarse rse me medida didas s de pr prepa eparac ración ión de super sup erci cie e ade adecua cuada. da. ua uando ndo,, en la pr' pr'ctic ctica, a, (a se sea a que el vaciado vaciado no puede ser completado en una etapa o que e"iste un lapso de tiempo entre el meclado ( el vaciado, la resistencia del producto nal se ver' afectada.
)a fuera también podría depender del plano en el que dos bloques vaciados en tiempos diferentes se encuentran. Este estudio da fuera a los datos que simulan dichas secuencias de vaciado indebidos. El retraso en el vaciado de concreto, dan como resultado juntas frías originando una gran reducción en la resistencia. El problema m's importante con la junta fría es la posibilidad de humedad en la sección de concreto ( si esto sucedió e"iste la degradación del hormigón debido a la disponibilidad de agua en la junta fría. 1 continuación se presentan algunas causas de la inadecuada secuencia de vaciado2 3. 4etraso en la colada o la mecla debido a la separación de tiempos. $. 5ebido al retraso en el transporte de hormigón de la planta de 4# a la ubicación del sitio del pro(ecto. 6. E"tensión de la construcción incompleta el día siguiente. 7. 5ebido a la escase de componentes de hormigón.
II.
ESTUDIOS EPERI!ENTALES
1. Propiedades de los materiales emento2 +8rado 9P%6 El cemento que utilia durante la colada toda es del mismo lote ( sus propiedades se muestran en la -abla 32 Sr. :o
Prueba
4esultado
3
onsistencia standard
6$;
$
4esistencia a la compresión + : < mm$ 6 días
$6.6?: < mm$
= días
7%.@>: < mm$
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6
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7
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$3@ minutos
%
Peso especíco
6.3%
?
Ainura del cemento
6;
-abla 32 Propiedades de cemento Portland ordinario
Siguiendo los métodos previstos en el código est'ndar de la Bndia, se trabajó la dosicación de la mecla de hormigón de grado #$% fuera. 1gente retardante2 1gentes retardante signica la mecla que retrasa la hidratación del cemento es decir, aumenta el tiempo de fraguado. En este pro(ecto se utilia el a!car como un agente retardante ( la cantidad de a!car es de @,3; debido a que el tiempo inicial de fraguado aumenta a 3C% minutos ( el tiempo de fraguado nal aumenta hasta 63% minutos. D la tabla anterior +tabla 3 indica los datos para el BS- ( AS- sin a!car. Procedimiento de fundición2 1ntes de la fundición, se lleva a cabo l a lubricación de la supercie del molde. Esto se hace para evitar la unión entre el hormigón ( la supercie interior del molde. 1hora lo siguiente es el procedimiento utiliado durante el vaciado de concreto fresco, concreto te&ido ( concreto te&ido con agente retardante.
oncreto te&ido2 )a mecla es inmediatamente vaciada después de meclada, pero sólo medio molde es llenado ( la mitad de molde restante es rellenado con el mismo concreto después de 7% min., =% min., 3$@ min. ( 3>@min. )os tiempos de retardo en el vaciado son hechos para hacer el estudio del comportamiento de las juntas bajo compresión, tracción ( resistencia a la *e"ión. oncreto fresco )a muestra para el hormigón fresco es producida por el hormigón fresco para la preparación de medio molde. D para el llenado de la mitad restante del molde se prepara el hormigón +es decir recién meclado con los tiempos de 7% min, =% min, 3$@ min ( 3>@min. Es decir, el hormigón fresco es meclado para cada molde con los lapsos de tiempo anteriormente mencionados. )a principal diferencia entre el hormigón te&ido ( el hormigón fresco es que el hormigón te&ido se mecla en el n total de moldes en una sola etapa, sin embargo el hormigón fresco se prepara para cada momento. )os pliegues nos impermeables de madera contrachapada se utilian para la producción de la junta. )os tres tipos principales de las articulaciones son verticales, diagonales ( horiontales +gura 3
Aig. 3 Procedimiento paso a paso del vaciado del plano de falla vertical, diagonal ( horiontal
F. 4esultado de la prueba al concreto endurecido ( gr'cos2 )os ensa(os de concreto endurecido juegan un papel importante en el control ( la conrmación de la calidad del trabajo del cemento en el concreto. )os ensa(os se realian por cubos de vaciado, cilindros ( vigas de concreto real. )as muestras se analian para determinar la compresión, fractura a la tracción ( resistencia a la *e"ión de 6 días, = días ( $> días.
-abla. $ 4esultados del ensa(o de concreto fresco sometido a compresión. Sr. :o
4esistencia a la compresión del concreto, :
Plano de falla diagonal
Plano de falla vertical
Plano de falla horiontal
3
)apsos de tiempo +min @
67.>7
67.>7
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$
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% 3>@ $>.=3 -abla. 6 4esultados del ensa(o63.7% de concreto te&ido sometido 6@.> a compresión.
[email protected]
Sr. :o
4esistencia a la compresión del concreto, :
3
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[email protected] -abla 7. 4esultados del ensa(o de concreto te&ido con agente retardante sometidodel a compresión. -abla %. 4esultados ensa(o de concreto fresco #
%$Sr. :o
sometido a *e"ión. 4esistencia a la compresión del concreto, :
3
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-abla ?. 4esultados del ensa(o de concreto te&ido #$% sometido a *e"ión. 4esistencia a la compresión del concreto, :
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% 3>@ 3@.$? C.7% C.@6 -abla =. 4esultados del ensa(o de concreto te&ido con agente retardante sometido a *e"ión.
Sr. :o
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-abla >. 4esultados del ensa(o de concreto fresco grado #$% sometido a fractura por tracción. 4esistencia a la compresión del concreto, :
te&ido a fractura$.%C por tracción. Sr. 4esistencia a la compresión 6 =% $.@$ 3.C% del :o concreto, :> 3.?$ )apsos de 4ecipiente Plano de % 3>@ 3.76 3 tiempo lleno falla vertical +min 3
@
$.?=
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-abla 3@. 4esultados del ensa(o de concreto #$% con agente retardante sometido a fractura por tracción. 4esistencia a la compresión del concreto, :
III.
3
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6.>3
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6
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6.C6
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%.3
AN"LISIS DEL ENSA#O
8raco. 3 omparación de la resistencia a la compresión de los diversos planos de falla del concreto fresco
8raco. $ omparación de la resistencia a la compresión de los diversos planos de falla del concreto te&ido
8raco. 6 omparación de la resistencia a la compresión de los diversos planos de falla del concreto te&ido con agente retardante
8r'co. 7 4esultados comparativos entre concreto te&ido normal, concreto te&ido con retardante ( concreto fresco para cubos llenos.
8r'co. % 4esultados comparativos entre concreto te&ido normal, concreto te&ido con retardante ( concreto fresco para plano horiontal de falla.
8r'co. ? 4esultados comparativos entre concreto te&ido normal, concreto te&ido con retardante ( concreto fresco para plano
vertical de falla. 8r'co. = 4esultados comparativos entre concreto te&ido normal, concreto te&ido con retardante ( concreto fresco para plano diagonal de falla.
8r'co. > 4esistencia a la tracción del hormigón fresco grado #$% de varios planos de falla del concreto fresco para el plano de falla diagonal
8r'co C. 4esistencia a la tracción del hormigón de grado #$% normal te&ido de varios planos de falla.
8r'co 3@. 4esistencia a la tracción del hormigón de grado #$% normal te&ido con agente retardante de varios planos de falla.
te&ido, concreto
8r'co 33. 4esultados comparativos entre concreto te&ido con agente retardante ( concreto fresco para cilindro lleno.
8r'co 3$. 4esultados comparativos entre concreto te&ido, concreto te&ido con agente retardante ( concreto fresco para plano de falla
vertical. 8r'co 36. 4esistencia a la *e"ión de concreto fresco de grado #$% de varios planos de falla.
8r'co 37. 4esistencia a la *e"ión de concreto fresco te&ido de grado #$% de varios planos de falla.
8r'co 3%. 4esistencia a la *e"ión de hormigón normal te&ido con agente retardante de los diversos planos de falla.
8r'co 3?. 4esultados comparativos entre concreto te&ido, concreto te&ido con agente retardante ( concreto fresco para cilindro lleno.
8r'co 3=. 4esultados comparativos entre concreto te&ido, concreto te&ido con agente retardante ( concreto fresco para plano vertical de falla.
8r'co 3>. 4esultados comparativos entre concreto te&ido, concreto te&ido con agente retardante ( concreto fresco para plano horiontal de falla.
In$er%re$ac&'n (e resul$a()s. 3. 8r'co 3, > ( 36 sugiere que la compresión, *e"ión ( resistencia a la tracción del concreto fresco decrece a ritmo m's lento con el retraso en el meclado. El plano de falla horiontal obtuvo mejores resultados que los otros planos. )a disminución de la compresión, *e"ión ( resistencia a la tracción de división en otros casos puede ser debido a la unión incorrecta entre las dos capas (a que la relación agua0cemento varía en ambas capas. $. 8r'co. $, C ( 37 muestran el resultado de la prueba de concreto normal te&ido gr'camente. )legamos a la conclusión de que la resistencia de los cubos, vigas ( cilindros llenos es m's que la de los cubos, vigas ( cilindros que tiene plano de falla. Se puede notar que resistencia a la compresión de
los cubos llenos, vigas, cilindros aumenta inicialmente ( l uego disminu(e a medida que el tiempo transcurrido entre de meclado ( de vaciado aumenta. El aumento se re*eja hasta =% min, es decir, el tiempo de fraguado inicial de cemento. Da que la ma(or parte de la hidratación inicial se llevan a cabo dentro del tiempo de fraguado inicial, la resistencia a la compresión, *e"ión ( tracción del hormigón disminu(e durante el lapso de tiempo superior al tiempo de fraguado inicial. Esta observación fue hecha para los especímenes con plano de falla en diagonal, horiontal ( vertical. 6. 1sí que para superar este problema, se incrementó el BS- ( AS- del cemento mediante la adición de @,3; de a!car como como agente retardante. omo resultado, la resistencia del hormigón aumentó incluso después de 3>@ min de retardo en el vaciado. 7. 8r'co 3, > ( 36 sugieren que la compresión, *e"ión ( resistencia a la tracción de concreto fresco decrece a ritmo m's lento con el retraso en el vaciado. El plano de falla horiontal obtiene mejores resultados que los otros planos. )a disminución de la compresión, *e"ión ( resistencia a la tracción en otros casos puede ser debido a la unión incorrecta entre las dos capas (a que la relación agua0cemento varía en ambas capas. %. 8raco. $, C ( 37 muestran el resultado de la prueba de concreto normal manchado gr'camente. )legamos a la conclusión de que la fuera de los cubos, vigas ( cilindro llenos es m's que la de los cubos, vigas ( cilindros que tiene plano de falla. Se puede notar que la resistencia a la compresión de los cubos, vigas ( cilindros llenos aumenta inicialmente ( luego disminu(e a medida que el tiempo transcurrido entre meclado ( vaciado aumenta. El aumento se re*eja hasta =% min, es decir, el tiempo de fraguado inicial de cemento. Da que la ma(or parte de la hidratación inicial se llevan a cabo dentro del tiempo de fraguado inicial, la resistencia a la compresión , *e"ión ( tracción del concreto disminu(e durante el lapso de tiempo superior al tiempo de fraguado inicial. Esta observación fue hecha para los especímenes con plano de falla diagonal, horiontal ( vertical. ?. 1sí que para superar este problema, se incrementó el BS- ( AS- del cemento mediante la adición de @,3 ; de a!car como agente retardante. omo resultado, la resistencia del hormigón aumentó incluso después de 3>@ min de retardo en el vaciado. =. Se puede observar en el 8r'co 6, 3@ ( 3% que la adición de @,3 ; de a!car como un agente retardante aumenta el tiempo de fraguado. omo resultado, se produce un incremento continuo en la resistencia a compresión, *e"ión ( tracción para cubos completos, vigas, cilindro ( cubos, vigas, cilindro con plano de falla vertical, horiontal ( diagonal. El plano horiontal es nuevamente el que mejor se comporte. >. 8r'co 3, $, 6, >, C, 3@, 36, 37, ( 3% muestra que el porcentaje de pérdida en la compresión, *e"ión ( tracción dividida era mínimo en el caso de plano de falla horiontal en comparación con plano de falla diagonal ( vertical para diferentes intervalos de tiempo. C. :o sólo incrementa el tiempo de fraguado sino también la resistencia a la compresión, *e"ión ( tracción de cilindros con planos de falla aumentar con respecto a los diferentes periodos de tiempo. Sin embargo la compresión, *e"ión ( resistencia a la tracción de concreto fresco disminu(e con respecto al lapso de tiempo. 3@. Entre todas las observaciones se pudo corroborar que plano de falla horiontal es mejor con respecto a los otros planos de falla.
I*. CONCLUSION
)a siguiente conclusión est' basada en el resultado analiado en el capítulo anterior2 3. omo en el caso del concreto normal te&ido la resistencia del concreto aumenta hasta el tiempo de fraguado inicial de cemento +=% minutos ( m's tarde, por un lapso de tiempo superior al tiempo de fraguado inicial, disminu(e. $. 5el estudio e"perimental se observa que, en el caso de los cubos llenos la resistencia a la compresión, tracción ( *e"ión de concreto te&ido con agente retardante en comparación con el concreto sin agente retardante aumenta en 3C,?$ ;, $6,6% ; ( %=,73 ;, respectivamente . 6. 5el estudio e"perimental se observa que, en el caso de los cubos llenos la resistencia a la compresión, tracción ( *e"ión de concreto normal en comparación con el concreto te&ido sin agente retardante disminu(e en 7,33 ;, 3=,=C ; ( 3=,73 ; respectivamente. 7. 5el estudio e"perimental se observa que, en el caso de los cubos llenos la resistencia a la compresión, tracción ( *e"ión del concreto te&ido con agente retardante en comparación al concreto normal aumenta en 3C,>7 ;, 66,7? ; ( 7=,%$ ; respectivamente. %. 5el estudio e"perimental se observa que, en el caso del plano de falla horiontal, la resistencia a la tracción, compresión del hormigón te&ido con agente retardante en comparación con el concreto te&ido sin agente retardante aumenta en 3$,=3 ;, >=,$6; ( $7,%@ ;, respectivamente. ?. 5el estudio e"perimental se observa que, en el caso del plano de falla horiontalG la resistencia a la tracción, compresión ( *e"ión del concreto normal en comparación con el concreto te&ido sin agente retardante disminu(e en %,C= ;, 33,7> ; ( 3$,@%;, respectivamente. =. 5el estudio e"perimental se observa que, en el caso del plano de falla horiontal la resistencia a la tracción, compresión ( *e"ión del hormigón te&ido con agente retardante en comparación con el concreto normal aumenta por 3?,%> ;, %$,=$ ; ( $C,$= ;, respectivamente. >. 5el estudio e"perimental se observa que, en el caso del plano de falla vertical la resistencia a la compresión ,*e"ión de concreto te&ido con agente retardante en comparación con el concreto te&ido sin agente retardante aumenta en un 37,?=; ( $3,?= ;, respectivamente. C. 5el estudio e"perimental se observa que, en el caso del plano de falla vertical la resistencia a la compresión ( *e"ión de concreto normal en comparación con el concreto te&ido sin agente retardante disminu(e en un 6,% ; ( 3%,7@;, respectivamente. [email protected] estudio e"perimental se observa que, en el caso del plano de falla vertical la resistencia a la compresión ( *e"ión del concreto te&ido con agente retardante en comparación con el concreto normal aumenta en 3%.>% ; ( 73.@% ;, respectivamente. 33.En el caso del hormigón normal te&ido la resistencia a la compresión, *e"ión ( tracción se reduce por debajo de la media +66,=% : < mm$ por un lapso de tiempo inferior al tiempo de fraguado nal del cemento es decir, $3@ min. 3$.)a cantidad de agente retardante utiliado en este estudio es de apro"imadamente @,3 ; del peso total de cemento, (a que es eca, después de realiar la prueba de tiempo de fraguado.
36.Entre los diferentes planos de falla la disminución de la resistencia a la compresión, *e"ión ( tracción es menos en el caso del plano horiontal, en comparación con los planos verticales ( diagonales. 37.5el estudio e"perimental se observa que después del tiempo de fraguado inicial incluso el valor del slump es satisfactorio después de la adición de agente retardante ( adem's ser' !til si ha( retraso en el vaciado. REFERENCIAS
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