Libro de Concreto Jose Dias Farfan

Tecnología del Concreto José Díaz Farfán

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CAPITULO I 1.1.- INTRODUCCION Y GENERALIDADES

1.1.1.- BOSQUEJO HISTORICO El concreto fue usado por las culturas del Asia y Egipto. En Grecia existieron acueductos y depósitos de agua y cuyos vestigios aún se conservan. Los romanos emplearon en sus grandes Obras Públicas, como en el Puerto de Nápoles, mandado a construir por Calígula; luego extendió por todo el Imperio e incluso encontrándose concreto de esa época en Inglaterra El concreto que emplearon los romanos, los fabricaron con cales grasas en las obras corrientes, en las obras hidráulicas con puzolanas; tierras de santorín o ladrillos pulverizados. La forma le daban con moldes de madera o encofrados, también usaron en formas de bloques endurecidos. Antes del descubrimiento del cemento Pórtland se emplearon como aglomerantes: la cal grasa, cal hidráulica y cementos naturales. Desde mediados del siglo pasado se empezó a usar en obras marítimas y a finales del siglo, incluyen fierro, dando origen al concreto reforzado usado en puentes y posteriormente se extienden su uso en obras públicas y urbanas, y se ha llegado a construir puentes con arcos de 200m de luz en España y 260m en Suecia y estructuras de edificios de 125m como la Torre de Madrid. En el transcurso del presente siglo, se ha registrado una rápida y continua generalización de las construcciones de concreto. Hoy día continúa esa tendencia y proseguirá igual en el futuro. Constantemente se re quiere mejorar el comportamiento del concreto, tanto para soportar cargas como para resistir el intemperismo y otras exigencias del trabajo, por lo que cada vez es más necesario que las mezclas de concreto se fabriquen y se revuelvan bien y que los procedimientos para transportarlos, manejarlos, colocarlos y curarlos, sean los más adecuados. 1


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1.1.2.- GENERALIDADES.El concreto está integrado o constituido por 4 materiales o componentes, que son los siguientes:



Agregados o Inertes



Pasta de Cemento

Grava Arena Cemento Agua

La grava y la arena son conocidos con los nombres de inertes, agregados, hormigón, etc. El cemento con el agua forman una pasta conocida también con los nombres de agua de cemento, lechada, etc. Los agregados generalmente se clasifican en finos y gruesos. Los gruesos pasan la malla 3’’ y son retenidos en la de 3/8’’y se consideran finos los materiales que pasan la malla de 3/8’’ y son retenidos en la malla 200 y el retenido en la cazuela es limo con arcilla. Generalmente, la pasta de cemento constituye el 25% al 40% del volumen del concreto. Solamente el cemento constituye el 75 al 15%, es decir 209 a 460 Kg. por m3. El agua constituye del 14 al 21% del volumen, es decir 130 a 460 litros por m3 Cuando contiene aire incorporado, puede aproximadamente el 8% del volumen de concreto.

llegar

a

constituir

Concreto sin aire incorporado CEMENTO AGUA AIRE % 15 7

% 21 16

% 3 0.5

AG. FINO % 30 25.5

AG. GRUESO % 31 51

TOTAL VOL. % 100 100 2


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Concreto con aire incorporado CEMENTO AGUA AIRE 15 7

18 14

8 4

AG. FINO 28 24

AG. GRUESO 31 51

TOTAL VOL. 100 100

1.1.3.- DEFINICION DEL CONCRETO El concreto es la mezcla de dos componentes: pasta, agregados. La pasta está compuesta del cemento Pórtland, agua y aire. Los agregados son materiales Inertes como la arena, grava o piedra triturada. Los agregados se dividen en dos tamaños, fino o grueso. El fino es arena y el grueso es grava o piedra triturada. Durante el mezclado, el cemento y el agua forman una pasta que rodea cada partícula de agregado. A las pocas horas, el concreto comienza a endurecer debido a la hidratación, que es una reacción química entre el cemento y el agua. Al ocurrir la hidratación, la pasta une entre sí las partículas del agregado, formando una masa resistente, durable y sólida. La calidad del concreto está directamente relacionada con la calidad de la pasta de cemento. A su vez, La calidad de la pasta está directamente relacionada con la cantidad de agua que se mezcla con cemento y el grado de curado. Al reducir la cantidad de agua, la resistencia de la pasta aumenta, haciendo el concreto más fuerte o durable. 1.1.4.- OTRA DEFINICION El concreto es el resultado de mezclar dosificadamente, técnicamente y económicamente, materiales inertes (grava - arena) con el aglomerante (cemento Pórtland) y agua como vía del aglomerante para el proceso del fraguado. El concreto se fabrica para garantizar:    

Trabajabilidad. Durabilidad. Resistencia Mecánica. Economía

1.1.5.- CLASES DE CONCRETO Por los múltiples usos que se le da al concreto en la construcción, como son cimientos columnas, vigas, losas, muros de contención prefabricados, industriales o pesados, bases nucleares, etc. no satisface rían solamente como concreto a las diferentes exigencias de trabajo, por lo que se hace necesario 3


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adicionar otra clase de elementos con carácter técnico y económico, que mejoren o complementen el comportamiento del concreto, lo que originan diferentes tipos de concreto y estos son: 1.1.5.1.- Concreto Simple Como su nombre lo indica, es mezcla dosificada en peso o volumen en condiciones técnica - económica de 4 materiales, que son la arena, grava, cemento y agua, sin otro elemento, material o producto que modifique su comportamiento final. Este tipo de concreto es usado en pavimentos interiores y exteriores, falsos pisos, pilotes, etc. Es decir cuando trabajan más a la compresión, a la tracción o desgaste. 1.1.5.2.- Concreto Ciclópeo Resulta de adicionar al concreto simple, piedra de construcción con la finalidad de incrementar su volumen y disminuir el costo, asegurando su resistencia. Estos concretos son usados en obras de sencillos requisitos técnicos como son cimentaciones, muros de contención, etc. Las piedras que se adicionan al concreto, deben cumplir con las siguientes cualidades: 1.a

El diámetro máximo, debe ser de 8’’de diámetro o tener 1/3 de la distancia mínima entre las paredes interiores del molde.

1.b

La resistencia a la compresión debe ser igual o mayor a la resistencia buscada en el concreto.

1.c

Debe tener estabilidad química para no alterar el proceso de fraguado del concreto.

1.d

La superficie debe ser rugosa y limpia para permitir la adherencia entre la piedra y el cemento.

1.e

La forma debe ser esférica en lo posible y no de forma laminar.

En el proceso constructivo, se debe tener en cuenta las siguientes recomendaciones: 1.

El volumen máximo de las piedras que deben incluirse es el 305 del volumen máximo del concreto"

2.

Emplear piedras sanas, sin fracturas o grietas limpias, libres de polvo o de películas de material adherido (arcilla). 4


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3.

Vaciar inicialmente una capa de concreto de 5cm de espesor. sobre la cual se colocan las piedras distantes entre si, no menor del diámetro de las piedras, luego se vacía otra capa de concreto hasta ahogarlas completamente con un espesor mínimo de D/2 y así sucesivamente, la colocación .de la piedra se hará a mano.

4.

No dejar vacíos debajo de las piedras, lo que se evita con el vibrador de inmersión o varillado.

Piedras no recomendables y mal colocadas en el proceso constructivo (primer grafico), piedras recomendadas y perfectamente distribuidas en el proceso constructivo (segundo grafico).

1.1.5.3.- Concreto Reforzado Conocido también con el nombre de concreto armado y resulta de colocar barras, armaduras, canastillas de varillas de acero de construcción. para luego vaciar el concreto y una vez consolidado, actúan juntos como una sola unidad. Se fabrican este tipo de elementos estructurales para satisfacer esfuerzos de flexo compresión, es decir, elementos estructurales que trabajen simultáneamente a la compresión y a la tracción. El concreto por sus propiedades soporta los esfuerzos a la compresión y solamente podrá asimilar hasta el 15% como máximo de su resistencia, los 5


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esfuerzos de tracción. En cambio las varillas longitudinales de acero, son las que asimilan los esfuerzos de tracción. Ejemplo de estos elementos estructurales son: zapatas, columnas, vigas, etc.

1.1.5.4.- Concreto Ligero. Para la obtención de estos concretos, se usa como agregados, material inerte de baja densidad, se tiene corno ejemplo, las puzolanas, toba volcánica. Estos concretos se usan para aliviar los pesos de los elementos que se fabrican, por los que se usan de rellenos, como tabiques, adornos, cascarones, voladizos, etc. Para ser preparado, requiere de mayor cantidad de pasta, para compensar la mayor cantidad de absorción de los agregados. 1.1.5.5.- Concreto de Cascote. La necesidad de producir concreto en la selva peruana, donde es difícil conseguir materiales inertes naturales, se fabrican los agregados a base de suelos arcillosos, amasando y construyendo pequeños bloques, para hacerlos secar y finalmente coccionarlos, posteriormente se reducen sus volúmenes por chancado o trituración. Es posible seleccionar el agregado grueso y fino tamizado, el material coccionado y triturado, en las mallas de 3’’ para obtener el hormigón y con la malla de 3/8’’ se separa la grava de la arena.

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1.1.5.6.

-

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Concreto

Pesado

o

Denso.

Los concretos pesados se caracterizan por su densidad, que varía entre 2.8 a 6 Tn/m3 a diferencia de los concretos normales, que se encuentran entre 2.2 a 2.3 Tn/m3. La fabricación de los concretos pesados se realiza con los cementos Pórtland normalizados y con agregados, naturales y artificiales, cuyas masas volumétricas absolutas se encuentran entre 3.5 a 7.6. Dentro de estas características pueden comprenderse más de 50 elementos. Sin embargo, generalmente sólo alguno de ellos, son utilizados por razones de disponibilidad económica. Los agregados pesados deben tener granulometría conveniente, resistencia, mecánica y compatibilidad con el cemento Pórtland. Generalmente se usan agregados como la magnetita, limonita, hematita. También agregados como las varitas, mineras de fierro, también agregados artificiales como el fósforo de hierro y partículas de acero, como subproducto industrial. La aplicación principal de los concretos pesados, lo constituye la protección biológica contra los efectos de las radiaciones nucleares. También se utiliza en paredes, bóvedas y cajas fuertes, en pisos industriales, en elementos que sirven de contrapeso, en la fabricación de contenedores o depósitos para desechos radiactivos.

1. 1. 5. 6. 1.- REQUERIMIENTOS DE LA PROTECCIÓN. Los materiales de protección requieren: a. Absorber los rayos gamma, para lo cual deben ser los más pesados posibles. b. Disminuir la velocidad de los neutrones rápidos y transformarlos en neutrones térmicos, para lo cual deben tener átomos ligeros como el hidrógeno. c. Absorber los neutrones térmicos, para tal efecto deben tener cuerpos de gran sección eficaz. Gracias a su elevado peso volumétrico ya su alto contenido de átomos de hidrógeno; y en especial cuando se le adicionan materiales como el boro, 7


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para absorber los neutrones térmicos, el concreto cumple las tres condiciones expuestas. Si bien el concreto descrito, reúne los dos primeros requisitos, por su alto peso volumétrico y por contener una importante cantidad de átomos de hidrógeno. , La necesidad de hidrógeno se satisface con un, contenido de agua del 0.40% del peso del concreto, que se encuentran tanto en forma de agua combinada, como dentro de su masa; eventualmente el agregado puede soportar agua de cristalización. El contenido de hidrógeno es un concreto seco, es aproximadamente, 0.25% del peso. La adición de materiales como el boro, tiene el inconveniente de reducir la resistencia. Al absorber la energía de radiación, el concreto incrementa su temperatura, de manera no uniforme, de acuerdo a la distancia de la fuente de radiación. Esta situación origina tensiones internas que deben ser previstas para evitar fallas. Las tensiones térmicas se originan no sólo por la energía absorbida, sino también por el enfriamiento de las superficies y las propiedades térmicas intrínsecas del concreto. 1. 1. 5. 6. 2.- EL CONCRETO EN EL CENTRO NUCLEAR DEL IPEN El Instituto Peruano de Energía Nuclear, edifica en la meseta de Huarangal, en la Provincia de Lima, el Centro Nuclear de Investigaciones del Perú, construyendo en concreto el block del reactor RP-10. El concreto se ha diseñado para actuar como elementos estructurales, de blindaje biológico, contra la acción de radiaciones nucleares. Las características de la edificación son las siguientes: 1. El concreto pesado tiene una densidad seca mínima de 2.7 gr/cm 3., una resistencia a compresión a los 28 días de 280 Kg/cm 3 un espesor promedio de la pantalla de 250 cm. y en el diseño de la estructura se ha considerado la posibilidad de un sismo de magnitud 8.4. 2. El cemento elegido fue el Andino, Tipo V de la clasificación ASTM C-150, la elección tomó en consideración su pequeño porcentaje de aluminato tricálcico; el cual garantizaba un lento y bajo desarrollo de calor de hidratación. Los estudios efectuados en el Laboratorio de Ensayos de Materiales de la UNI, garantizaron el cumplimiento de las especificaciones de la resistencia dentro de los niveles de calor de hidratación deseada. 3. Como agregado fino se empleó una arena natural de cantera limpia, la cual cumple con las especificaciones de la Norma C.33 del ASTM, y los requisitos especiales. 8


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4. Se emplea como agregado grueso, el mineral de hierro clasificado magnetita, proveniente de los yacimientos de Marcona. Esta magnetita, además de garantizar la densidad deseada, actúa como aportador de hierro y elementos pesados que contribuyen al control del flujo de radiaciones gamma. La magnetita seleccionada. cumple con las recomendaciones de las normas C-637 y C-638 del ASTM. 5. El agua empleada es potable y se ha trasladado en camioneta cisterna desde Lima. Se ha utilizado dos aditivos. Un plastificante, para lograr retardo de fraguado, con reducción de agua, sin pérdida de resistencia y un súper plastificante, para garantizar fluidez de la mezcla durante el tiempo de colocación. 6. La dosificación de la mezcla se ha hecho en proporciones en peso. Las proporciones seleccionadas fueron comprobadas primero en el LEM-UNI y luego ajustadas en obra, por la firma contratista. En la selección de la resistencia promedio se consideró que no más de una el1 cada 20 muestras. estaría por debajo de la resistencia especificada. La relación de agua - cemento fue limitada a un máximo de 0.55, el contenido de aire atrapado al 1% y adicionalmente, se fijó la composición química por elementos de la unidad cúbica de concreto en función del flujo de radiaciones gamma del reactor. 7.1

Para el control de calidad, del concreto pesado, se ha establecido especificaciones muy rigurosas, controlándose los materiales, la apariencia y la calidad del concreto fresco, su temperatura y el ambiente, el peso unitario, la consistencia, el contenido de aire, la resistencia en comprensión, el módulo de elasticidad y la pérdida de resistencia después de exposición a una. temperatura determinada.

1.1.5.7.- Concreto Pre – Esforzado. Resulta de reforzar el C o.So, con un sistema de cables que sustituya el refuerzo metálico de barras corrugadas. Toma el nombre de pre - esforzado porque el elemento estructural antes de ser sometido a las cargas, que deben soportar ya se encuentra esforzado por la reacción de los cables.

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Existen dos tipos: 1.5.7.1.- Pre - tensados. Los cables de retuerzo son tensados antes de vaciar el concreto en las formas o encofrados del elemento estructural. 1.1.5.7.1.- Post - tensados. Previamente al vaciado del concreto se dejan los ductos, una vez fraguado el concreto se hace el pase o cableado, finalmente se tensa los cables con gatas hidráulicas. Una vez tensado se inyecta mortero grueso en los ductos, para lograr una mejor adherencia entre el concreto, ducto y cable. Ventajas de concreto pre-esforzado sobre el concreto reforzado. 1.

Se logra mayores luces, sobrepasando los 9.00 metros con facilidad, es posible llegar a los 40 mts.

2.

Se reduce el peralte de las vigas.

3.

Todo el concreto del elemento estructural trabaja a la comprensión, por lo que cumple su finalidad.

1.1.5.8.- Concreto Rodillado. Este concreto se utiliza hace dos décadas en los países desarrollados, en nuestro país es nuevo. Como características principales tenemos que es un concreto simple pero denso, mediante el uso de aditivos plastificantes la manipulación del concreto se vuelve manejable, también se le introduce aire incorporado artificialmente. En el caso de pavimentos generalmente se instalan con rieles en los extremos del área a vaciar, por la cual se desplaza una regla vibratoria, luego se pasa el rodillo de computación en plantillas, se da el nivel deseado a la loza y es interesante por que no necesita juntas de construcción 1.1.5.9.- Concreto Polimerizado. Este concreto tiene una década de utilización en nuestro país. El polímero es un aditivo que logra una impermeabilización en el concreto, se 10


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logra un material térmico y acústico. La resistencia a la compresión es mayor en un 120% y la resistencia a la tracción en 60%, datos usuales en promedio. El polímero hace que los vacíos que deja el agua sean rellenados con una película que crea vacíos. Este concreto hace que se reduzca en un 60% la utilización de fierro. 1.1.5.10.- Concreto Fast – Track. Se produce como respuesta a la necesidad de rehabilitar y reforzar pavimentos, con una mínima reducción del transito vehicular y ser puesta en funcionamiento a las 24 horas o en menos tiempo. Mediante el proporcionamiento adecuado del concreto y técnicas de curado el resultado es de excepcional calidad con un costo relativamente bajo y ocasionando un mínimo de inconvenientes. El C.F.T. es usado en la reparación de pavimentos de aeropuertos, en vías urbanas, en avenidas y calles etc. que se quiera disminuir las pérdidas que un dilatado proceso de reparación ocasiona. Materiales Usados: Cemento: Debe ser Pórtland normado de los tipos I, II y III. A los cementos del tipo I y II se le adiciona en el diseño de mezclas aditivos acelerantes teniendo en cuenta la proporción del C 3S que incrementa: la resistencia inicial y C3A que disminuye, como también los álcalis que actúan de la misma manera, además la mayor finura del cemento favorece la resistencia inicial que debe ser menor a los 10 micrones. La finura de los cementos I y II es de 3400 a 4000 cm 2/gr y del cemento III es de 4500 a 6000 cm2/gr. Adiciones: Debe adicionarse cenizas volantes (fly - ash) en un 10% del peso del cemento el tipo debe ser el F de las normas ASTM-C618-91 Aditivos: Según sea la altitud geográfica o fatiga del CFT se usaran incorporador de aire y reductor de agua del tipo A de las normas ASTM-C49490. Aditivos: Que aceleran el endurecimiento en el caso de usar cementos del tipo I ó II se debe incrementar no más del 2% del peso de concreto en diseño, el 11


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cloruro de calcio o aditivos de composición orgánica y soluble como la Trietanomina y el Formiato de calcio. 1.1 .5. 11. - CONCRETOS SEGUN EL LUGAR DE FABRICACIÓN. 1.1.5.11.1.- Concretos fabricados a pie de Obra o In situ. Son los que se producen en el mismo lugar de la obra, a base de mezcladores o a pulso. 1.1.5.11.2.- Pre - fabricado. Porque el concreto se fabrica en plantas o instalaciones permanentes y el producto o concreto es transportado por camiones mezcladores hasta el lugar de la Obra. Este sistema de producción se lleva a cabo en los países industrializados, en el país su uso es limitado, solamente existe en la capital. 1. 1. 6. - VENTAJAS DE CONCRETO PRE-MEZCLADO SOBRE LOS FABRICADOS EN OBRA. 1.

La capacidad de producción de las fábricas es mayor o cualquier instalación clásica de producción a pie de Obra, por consiguiente se pueden incrementar la colocación diaria de concreto y disminuir los plazos de ejecución.

2.

El Ing. Residente o Constructor, pueden dedicarse a su actividad fundamental, sin aumentar persona1 para los vaciados.

3.

El costo del m3. de concreto pre-mezclado es plenamente conocido por el usuario, mientras el costo del preparado en obra, es difícil de conocer con precisión.

4.

Economía, en material de fabricación, en almacenamiento y en gastos para el mantenimiento del concreto en Obra.

5.

Precisión en la dosificación de mezcla y regularidad de control de las materias primas y el concreto.

1.1.7.- FORMA DE COMPRA DEL CONCRETO. La compra del concreto pre-mezclado se hace por metro cúbico sin endurecer, 12


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plástico, homogéneo y puesto en obra. El volumen del concreto fresco se calcula con la relación: VC o fresco 

peso total peso real

Peso Total: Es la suma de los pesos de todos los materiales que conforman el concreto. Peso Real: Peso del concreto fresco en el momento de la entrega. Para mayor precisión en la obtención del volumen del concreto fresco, es recomendable trabajar con un metro cúbico o pie cúbico. CONCRETO PARA PAVIMENTO DESCRIPCION Concreto certificado y especialmente diseñado para soportar las cargas a la flexión y abrasión propias de las estructuras de pavimentos. USOS Todo tipo de pavimentación con diferentes solicitudes de tráfico y cargas tales como:    

Vías urbanas y carreteras. Pistas de aeropuertos. Parqueaderos. Bodegas.

VENTAJAS       

Calidad certificada. Rendimiento y economía. Control de costos. Menos tendencia a la fisuración. Durabilidad. Diseño a la flexión. Control de calidad en las características de los agregados.

RECOMENDACIONES 

Control en procedimientos de colocación y curado. 13


  

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Control en los requisitos de diseño de bases y sub-bases. Control en el tiempo mínimo para dar al servicio. Cumplir con las normas básicas del manejo de concreto certificado.

CONCRETO NORMAL DESCRIPCION Concreto diseñado, dosificado y mezclado en planta y transportado bajo un estricto control de calidad con el fin de obtener especificaciones propias de un concreto certificado. USOS El concreto normal tiene una amplia utilización en elementos estructurales que no requieran ningún tipo de característica especial de transporte, manejo, colocación tales como:   

Cimentaciones poco profundas. Vigas y columnas de estructuras convencionales. Placas de pisos.

VENTAJAS      

Calidad certificada. Estabilidad volumétrica. Control de costos y desperdicios. Excelente manejabilidad y trabajabilidad. Mezcla homogénea y consistente. Mínima segregación.

RECOMENDACIONES Cualquier adición de agua, cemento o aditivo en obra alterará su diseño y puede ser perjudicial para la calidad del concreto. CONCRETO BOMBEABLE DESCRIPCION

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Concreto certificado especialmente diseñado para ser conducido a presión a través de tubería permitiendo alcanzar largas distancias verticales y horizontales, según los requerimientos de colocación.

USOS Estructuras con fácil acceso y espacios limitados. Todo tipo de elemento estructural que requiera rapidez y eficiencia. VENTAJAS     

Calidad certificada. Rapidez y eficiencia. Rentabilidad por rendimiento en la obra. Facilidad de colocación. Excelente manejabilidad y trabajabilidad.

RECOMENDACIONES   

Control en la colocación y equipo de bombeo. Control en la preparación de formaletas para soportar la presión de bombeo. Cumplir con las normas básicas del manejo de concreto certificado.

CONCRETO FLUIDO DESCRIPCION Concreto certificado especialmente diseñado con una elevada fluidez para incrementar la manejabilidad y colocación de las mezclas. USOS    

Elementos donde existe congestionamiento de acero de refuerzo. Elementos esbeltos y/o partes de difícil acceso. Columnas. Concretos arquitectónicos.

VENTAJAS    

Calidad certificada. Elevada fluidez. Autonivelante. Niveles bajos de contracción, segregación y exudación. 15


  

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Incremento de manejabilidad. Facilidad de vaciado. Excelente acabado.

RECOMENDACIONES  

Deben cumplirse estrictamente las normas referentes a manejo, protección, curado y control del concreto. Tener precauciones en el momento de la toma de muestra para evitar segregación del concreto.

CONCRETO DE ALTA RESISTENCIA DESCRIPCION Concreto certificado especialmente diseñado con avanzada tecnología en sus características y composición de los materiales que bajo condiciones adecuadas de colocación, compactación y protección, desarrolla resistencias superiores a 6.000 PSI. USOS  

Donde los requerimientos estructurales así lo exijan. Elementos estructurales expuestos a condiciones ambientales severas.

VENTAJAS     

Rendimiento y economía por menor tiempo de utilización de formaletas. Optimización en el diseño estructural por reducción de secciones o cuantía de acero. Alta densidad, baja permeabilidad, por lo tanto mayor durabilidad. Niveles bajos de segregación, contracción y exudación. Fácil colocación y compactación.

RECOMENDACIONES 

Deben cumplirse estrictamente las normas referentes a manejo, protección curado y control del concreto.

MORTERO 16


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DESCRIPCION Mezcla de cemento, arena, agua y aditivos técnicamente formulados para mantener el mortero en estado fresco durante horas o días, en condiciones adecuadas de almacenamiento, que al ser utilizado desarrolla las propiedades de un mortero convencional.

USOS 

Su uso es igual al de un mortero convencional.

VENTAJAS         

Mejor calidad en los acabados. Mayor rentabilidad por rendimiento del tiempo de ejecución de la obra. Menor desperdicio de material. Aumenta el rendimiento en la mano de obra hasta un 20%. Aprovechamiento del espacio en la obra. Minimiza almacenamiento de materiales. Ahorra el tiempo de preparación de la mezcla. Permite el control real de costos. Se mantiene fresco durante más tiempo.

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CAPITULO II 2.1.- ESTUDIO DE LOS AGREGADOS O ARIDOS

Cuando se va ha preparar concreto en lugares no conocidos por el constructor, es el caso de las Provincias de la Sierra, Selva, etc. del que hay poca o ninguna información, con respecto a sus agregados, es conveniente que el propio Ingeniero seleccione la cantera para la extracción de los áridos. De otra parte se ha visto con carácter de información en el Capítulo anterior, el mayor porcentaje en volumen y en peso de los agregados frente a los otros constituyentes del concreto. Por las razones anteriores, es necesario identificar con todas sus cualidades y desventajas que puedan tener los agregados que se usarán en la producción del concreto. Al reconocerlos se debe sacar el máximo provecho de sus cualidades y tomar muy en cuenta sus deficiencias para superarlas o subsanarlos hasta cumplir con las normas. Para un mejor estudio se hará la siguiente clasificación: 2.1.1.- PROCEDENCIA GEOLOGICA. Los agregados son fracciones de rocas formadas geológicamente de la siguiente forma. 2.1.1.1.- De origen o Volcánico Estas rocas se originan por el enfriamiento y petrificación del magma volcánico, y según sea el lugar de enfriamiento o consolidación de este material se sub clasifica en: 18


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2.1.1.1. - Plutónicos. Los que petrificaron a grandes profundidades de la superficie terrestre, tienen estructura granular o eolítica, sin dirección determinada, las más importantes son granito, sienita, diorita, gabro, peridoto, serpentina, etc. 2.1.1.1.2.- Filonéo.Los que consideraron a mediana profundidad de la corteza terrestre, aprovechando los vacíos existentes entre los estratos geológicos y brechas existentes en las rocas, de este tipo son: pórfido, granítico, pórfido sienítico, pórfidos dioríticos, aplitas, pegmatita, etc.

2.1.1.1.3.- Efusivas.Son las que petrificaron sobre la superficie terrestre y de estas son: pórfido cuarzoso, o felsita, riolitas o liparitas, traquita, fenolita, diabasa, basalto, etc. 2. 1. 1. 2. - De Origen Sedimentario.Se forma al depositarse las partículas de las rocas efusivas y metamórficas, por cristalización de sustancias disueltas en el agua. Acumulación de restos orgánicos o productos de las explosiones volcánicas. Se presentan formando capas o "estratos" superpuestos, separados por superficies paralelas, representando cada estrato un período de sedimentario, y cada plano, una interrupción del depósito o cambio de la naturaleza del sedimento. La composición química depende de la naturaleza de las rocas que las han originado, no estando reguladas por leyes químicas, sino por el agente de transporte y la naturaleza del cemento que las aglomera. Considerando las diferentes formas, como se produjeron las sedimentaciones se clasifican: 2. 1. 1. 2. 1. - Sedimentación Mecánica. O rocas clásicas, están formadas por partículas de otras rocas acumuladas por las aguas (rocas hidratógenas), por el viento (rocas eólicas) y por los glaciares. Sus partículas pueden estar disgregadas, compactadas por simple presión o aglomeradas por un cemento calizo, silíceo, etc. Es posible sub - clasificarla en: 2. 1. 1. 2. 1.- Rocas Incoherentes o Disgregadas. 19


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Se originan al resquebrajarse las rocas: dando lugar, primero fragmentos de aristas vivas, llamadas bloques y cascajos, según su tamaño, acumulándose al pie de los picos de las montañas. Al ser arrastradas por las aguas de los torrentes y ríos, chocan unas contra otras y con las laderas, fragmentándose, redondean, pulimentan y transfom1an en cantos rodados, gravas, arenas, etc. según sean las dimensiones de los ejes mayores se clasifican en: Bloques Cantos o guijarros Gravas de Gravillas de Garbancillo de Arena de Polvo y limo de Arcilla de Coloide de

500 mm. 500 a 100 mm. 10O a 30 mm. 30 a 15 mm. 15 a 5 mm. 5 a 0.2 mm. 0.2 a 0.002 mm. 0.0O2 a 0.0000001mm. 0.0001 a 0.0000001 mm.

2. 1. 1 .2. 1 .2. – Rocas Sedimentarías Compactadas. Las rocas incoherentes se transforman en compactas simplemente por comprensión o aglomeradas por una pasta cemento de diversa naturaleza que se expresa en segundo lugar, siendo más o menos poroso, según que el cemento aglutine o rellene sus huecos y de estos se tiene como ejemplos, los conglomerados, las areniscas. 2.1.1.2.2. - Rocas Sedimentarías de Precipitación Química. Las aguas de los mares, lagos y ríos contienen disueltas ciertas sales como los cloruros sódicos, potásicos, magnésicos, sulfatos cálcicos y magnésicos y bicarbonatos que por evaporación en los lugares secos y cálidos, sobresaturación, doble, descomposición e influencia de ciertos organismos las depósitos, formando yacimientos de gran espesor por su acumulación durante muchos años o por hundimientos tectónicos. De esta formación son el yeso o algez (CAS04SH2) la caliza (CaCO2), Magras, Dolonia, etc. 2.1.1.1.3. - Rocas Sedimentarias de Origen Orgánico. Estas rocas se transforman por la acumulación de restos de animales y vegetales, dando origen a las calizas formadas por caparazones de animales acuáticos y cementadas por la caliza, las rocas silíceas constituidas por cuarzo, calcedonia y ópalo, solos o mezclados en proporciones variables. Los carbones que son usados como combustible. 2.1.1.2.4. - Rocas Sedimentarías de Origen Volcánico. Las emanaciones volcánicas lanzadas al espacio. Diversos productos: cenizas, puzolana, bombas, acumuladas en determinados lugares y cementadas por 20


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calizas, arcilla y Sílice, originan tipos de rocas de diferentes nombres y son: 2.1.1.2.4.1.- Conglomerados volcánicos. Formados por fragmentos redondos, cementados por una pasta natural variable, estratificada, según la clase de los cantos se designan como basálticos, andésicos, etc. 2.1.1.2.4.2.- Brechas Volcánicas. Sus fragmentos son angulosos. Al ser arrancados por la explosión de la chimenea volcánica, son empastados por la lava y se llaman brechas traquíticas, basálticas, etc. según Sea la pasta cementada. 2.1.1.2.4.3.- Tobas Volcánicas. Formados por productos de la explosión, como cenizas, puzolanas, etc. solos o mezclados, que se acumularon en el fondo del mar o lagos, presentan claras estratificaciones, y según la clase de lava de que procede, se llama tobas porfídicas, basálticas, etc. 2.1.1. 3. - Rocas Metamórficas. Se formarán a expensas de las eruptivas y sedimentareas, por transformaciones en su composición mineralógica y estructura. A causa de las grandes presiones, temperaturas elevadas de las capas profundas de la corteza terrestre y de las emanaciones gaseosas de las magmas. Como estas transformaciones o metamorfismos afectan lo mismo a las rocas filoneas que a las sedimentareas. Existen rocas metamórficas de uno y otro origen. La composición química y mineralógica es muy parecida a las rocas igneas, por estar formado principalmente de cuarzo y silicatos, pero también poseen minerales característicos como el talco, clorita, serpentina, mica, etc. 2 .1 .1 .3.1. - Metamórficas Ígneas. La composición química y mineralógica es muy parecida a las rocas ígneas, por estar formado por cuarzo y silicatos, además poseen minerales característicos como talco, clorita, serpentina, mica, etc. 2. 1. 1. 3.2.- Metamórficas Sedimentareas. En su constitución se encuentra un mayor porcentaje de partículas sedimentareas, como las pizarras, mármoles, esquistos cristalinos, etc. 2.1. 2. - POR SU ORIGEN El origen de los agregados u hormigón implica en la calidad del concreto, por 21


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su composición química y materiales que lo acompañan, lo que hace necesario la clasificación siguiente:

2.1.1.1.- Origen Natural Son materiales que se encuentran en la naturaleza y que se formaron por la descomposición o por los diferentes fenómenos telúricos que penl1itieron la fractura y trituración de las rocas, dando origen a los agregados y pudiendo encontrarlos como: 2.1.2.1 .1. - Canto rodado Las rocas fraccionadas fueron transportadas por corrientes eolíticas o hidráulicas, el transporte rodado le da forma aproximada de una esfera y es más redonda cuanto más ha rodado, esta clase de material se encuentra en lechos de ríos, lagos, en la playa, mares etc. Por el tipo de transporte, las piedras se van reduciendo de tamaño y eliminándose las que tienen menor resistencia al impacto y desgaste, se desintegran a menos recorrido, llegando a mayores distancias, aquellas que proceden de rocas duras. En las playas se encuentran hormigón heterogéneo de procedencia geológica. 2.1.2.1.1.- Triturado natural Se encuentra en las canteras de piedra formadas por la fractura y la trituración de las rocas que sufrieron efectos de los movimientos telúricos. Se le encuentra en forma de hormigón homogéneo de procedencia geológica por provenir de una misma roca, su forma, es completamente irregular, con aristas completamente filas y superficies rugosas. 2.1.2.2.- Origen Artificial. Son los materiales o agregados que se fabrica para sustituir la deficiencia o falta de los hormigones naturales que no se encuentre en el lugar de producción del concreto, es el caso de la Cordillera o la Selva. Estos materiales se producen de la siguiente forma: 2.1.2.2.1.- Material Chancado. Son agregados producidos con equipo mecánico. Los equipos o máquinas que se usan para la reducción del tamaño de las piedras son las trituradoras de mandíbulas, chancadoras de bolas o las chancadoras de martillo. La forma de los agregados es completamente irregular, con aristas muy vivas y 22


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angulosas, superficie rugosa. El hormigón obtenido es homogéneo de procedencia geológica, si la matriz roca o cantera es la misma y será heterogéneo el hormigón, si la materia prima son rocas diferentes. Por la forma de producción del hormigón, es posible fabricar grava y arena perfectamente regulado su granulometría, según el reglamento.

2.1.2.2.2.- Material fabricado a base de Arcilla. En los lugares que no se encuentra el Hormigón natural o rocas para poder triturar es necesario fabricar los agregados, para el caso se usa la arcilla existente en el lugar. En nuestro país se presenta este caso en la selva y su forma de fabricar consiste en amasar bloques y en forma de ladrillos con la arcilla, para luego ser coccionados y machucados con el fin de reducirlos de volumen, finalmente es tamizado o zarandeado para seleccionar la grava como la arena, el material producido en la forma descrita, se le conoce con el nombre de cascote. En los países industrializados existen equipos ó fábricas rodantes que producen los agregados en base a las arcillas de la zona, el producto final tiene la forma de esfera, pero con superficies rugosas para permitir una perfecta adherencia entre la pasta y los agregados. 2. 1. 3. - POR LA INTERACCION CON EL CEMENTO. Los agregados naturales o artificiales por su constitución química que adquieren en su origen geológico, actúan o reaccionan directamente con la pasta de cemento en el proceso de fabricación y curado del concreto, en dos formas diferentes como: 2.1.3.1 Agregados Inertes. Son los que no modifican el tiempo de desarrollo de los fenómenos químico, físico y mecánico en el proceso de fabricación y curado del concreto, debido a que los agregados permanecen inalterables a la reacción química exotérmica iniciada al hacer contacto el cemento con el agua de mezcla y que concluye a los 28 días del endurecimiento buscado. Es considerado como material, con estabilidad química a los agregados que no alteren el desarrollo del fenómeno químico físico y mecánico del concreto, generalmente están constituidos por piedras ígneas. 23


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2.1.3.2.- Agregados Activos. A comparación con la anterior descripción estos agregados si modifican o alteran el proceso de fraguado la resistencia y durabilidad del concreto. La modificación es de dos formas, dependiendo del origen geológico de los agregados para alterar en: 2.1.3.2.1.- Forma Negativa Cuando los agregados prolongan o retardan, acelera, neutraliza el procesó de fraguado, como es el caso las pizarras, del algez o piedra yesera, etc. 2.1.3.2.2. Forma Positiva Cuando regular y mejora el proceso de fraguado, la propiedad hidráulica del concreto, es el caso de los tubos volcánicos o puzolanas. Las puzolanas están compuestas de silicatos alumínicos, alcalinos hidratados, análogos a las arcillas en forma vítrea o cristalina, y su constituci6n química no esta perfectamente aclarada todavía, algunos estudiosos afirman que sus propiedades se deben al sílice y alúmina que contienen. Se afirma también que estos, materiales poseen por si mismos propiedades hidráulicas de intensidad variable, ya que los elementos químicos que los integran, son los mismos de los aglomerantes hidráulicos, con defecto de cal. La composición química de las puzolanas naturales o artificiales, deben estar dentro de los parámetros.

COMPUESTOS

PORCENTAJES

Sílice Alúmina Oxido de hierro Oxido de calcio Oxido de magnesio

43 a 66 14 a 20 5 a 20 3 a 10 1a6

Alcalis Agua combinada

2 a 10 1 a 15

En el departamento de Cusco, Provincia de Canchis, Distrito de San Pedro. Paraje de Quimsachata se encuentra puzolana de origen volcánico 24


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piroclásticos formado por grandes masas de piedra pómez y cenizas volcánicas, distribuidos en estratos de diferentes colores; estas masa informes se hallan al rededor del volcán apagado Quimsachata, originalmente de forma cónica.

ANALISIS QUIMICO DE LA PUZOLANA DE SAN PEDRO. CONSTITUYENTES Si 02 A1203 Fe2O3 CaO MgO

PORCENTAJES Pómez Cenizas Gris 52.26 52.76 18.16 16.77 4.44 6.35 6.58 6.20 6.51 6.12

2 .2. - CANTERAS DEL CUSCO Y LA REGION 2.2.1.- CANTERA DE HUACOTO. Localizado en la región de San Jerónimo, utilizado durante la época Pre Inca, lnca y colonial. Con éstas piedras se elaboraron los adoquines de la Plaza de Armas, el templo de Coricancha; predomina la andesita de origen ígneo. 2 .2 .2. - CANTERA DE RUMICOLCA (Depósito de piedras) Tiene el predominio de la andesita o clasita es de color gris, fue explotado durante la época Pre Inca, Inca y Colonial, se utilizaron para construir parte de la ciudad del Cusco.

2.2.3- CANTERA DE RACCHI Ubicada en la localidad de Oropesa, comunidad de Pinagua: rocas andesitas, existe desde la Pre lnca hasta la actualidad. 2.2.4.- CANTERA DE ÑAUPATARAY 25


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Localizada en las cercanías de la localidad de Corao, existencia de andesita de color rosado utilizado para la construcción del grupo arqueológico del mismo hombre. 2.2.5. - CANTERA DE PISAQ Cantera con predominio de andesita, utilizado para la construcción de Pisaq. 2.2.6.- CANTERA DE TIPÓN. Predominio de la andesita, utilizado para la construcción del mismo Tipón. 2.2.7. - CANTERA DE HUCHUYQOSQO Localizado frente a Calca, con predominio de andesita y pórfido rojo, en la parte inferior, utilizada para la construcción del mismo sitio arqueológico. 2.2.8- CANTERA DE CACHICATA Con predominio de pórfido rojo, utilizado para la construcción del templo de Ollantaytambo. 2. 2. 9. - CANTERA DE HUAMANORQO (Limatambo). Frente a la Comunidad de Tarahuasi, y para la construcción de la misma, predominio de pórfído rojo. 2.2.10.- CANTERA DE MACHUPICCHU. Cantera que está vigente hasta la actualidad, tiene predominio de granito de la forma de bartolito de Vilcabamba dentro de ésta se encuentra la ramificación de las siguientes canteras: Sallacmarca, Toronto, Patallacta, Wyñaywayna, Intipata, Palcay, Paucarcancha. 2. 2. 11. - CANTERA DE RACCHI - QUINSACHATA (3 VOLCANES). En la zona de Sicuani, cerca a Tinta se encuentra ésta Cantera, con cuyas piedras se construyó el templo de Wiracocha de la época colonial. 2.2.12.- CANTERA DE CHEQUEREC. Cantera que se encuentra camino a Urubamba, predominio de Andesita de origen ígneo. 26


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2.2.13.- CANTERA DE RACCHI (OROPESA). Para Choquepujio. 2.2.14.- CANTERA DE PIÑIPAMPA. Cantera que pertenece a la formación de Rumicolca, se viene explotando desde la época Pre Inca, predominio de andesita. 2.2.15.- CANTERA DE POMATALES: I Ubicado en la quebrada del cerro Sacsayhuaman, predominio de andesita, se viene utilizando hasta nuestros días. 2. 2. 16. - CANTERA DE MESARUMIYOC O CHUNCAPUNTA. En las alturas de Urquillos, Yucay, Cusco, predominio de andesita, se utilizó en la época Pre Inca e Inca. .

2 .3. - SUSTANCIAS PERJUDICIALES EN LOS AGREGADOS. Los materiales o agregados extraídos de la naturaleza a diferencia de los obtenidos artificialmente vienen acompañados en menor o mayor cantidad de sustancias nocivas o perjudiciales para la fabricación del concreto. Las sustancias perjudiciales modifican el proceso de fraguado acelerado o retardando el tiempo de endurecimiento, en los casos que estas sustancias sean cantidades superiores a las establecidas por normas, pueden paralizar et proceso químico exotérmico de la pasta. La acción de las impurezas o sustancias perjudiciales sobre los morteros o concretos, afecta en el concreto fresco como en el concreto endurecido y los efectos son de dos clases: 2.3.1.- Efectos Físicos Las sustancias perjudiciales afectan el concreto fresco y el endurecido. a. Las impurezas se presentan corno material fino que acompaña a los agregados, desde la cantera o que posteriormente se contamine en la Obra 27


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por efecto del polvo y a través del tiempo El material contaminante pasa la malla número 200 de 74 micrones y está constituido por limos y arcillas que se encuentran cubriendo la superficie externa de los agregados, cuando es mayor al 15% en peso, los finos llegan a cubrir la porosidad de los agregados, lo que impide la adherencia plena entre las partículas de los agregados y la pasta del concreto. El fino en un porcentaje menor al 3% en peso de acuerdo al Reglamento, mejor la trabajabilidad del concreto fresco, pero disminuye la resistencia del concreto endurecido. Resulta completamente desventajoso el incremento de agua para superar el exceso de finos en el preparado del concreto, porque disminuye la resistencia y durabilidad del concreto endurecido. El procedimiento para determinar el porcentaje que acompañan a los agregados, es lavar la muestra y hacer pasar el agua a través del tamiz número 200 de 74 micrones. La pérdida de masa resultante del lavado se calcula como un porcentaje de la masa de la muestra original.

El peso de la muestra para el análisis está en función del tamaño nominal máximo y según el cuadro siguiente: TAMAÑO NOMINAL MAXIMO PULGADAS MILIMETROS NO8 2.380 NO4 4.760 3/8 9.925 ¾ 19.050 1½ 38.100 A MAYORES DIAMETROS

PESO MINIMO GRAMOS 100.00 500.00 2000.00 2500.00 5000.00

b. Al presentarse los mismos materiales finos como grumos o terrones, inicialmente en el proceso del mezclado. Los grumos permanecen inalterables Por cubrirse con la pasta y posteriormente durante el lapso de la hidratación o curado del concreto endurecido, se descompone por la presencia del agua abundante, hasta desaparecer, malogrando la resistencia y apariencia por dejar vacíos, que a su vez puede cambiar la coloración del concreto por efecto de los manchones, según sea el dominio del óxido metálico en las arcillas. 28


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La determinación de las partículas deleznables se realiza de la forma siguiente: El material cuestionado debe sumergirse en agua 24 horas antes de realizar un frotado con los dedos, para desintegrar las partículas o grumos. La rotura de las partículas desintegrables debe efectuarse por comprensión y deslizamiento entre los dedos pulgar e índice. Las partículas no deben romperse con las uñas ni comprimirse contra superficies duras. Realizado el frotado de los agregados hasta lograr la desintegración de todas las partículas, se debe tamizar por vía húmeda. Para realizar el análisis se debe considerar la relación del peso de la muestra con el tamaño máximo del agregado, según se muestra en el cuadro siguiente: TAMAÑO MÁXIMO DE LOS AGRAGADOS MILIMETROS PULGADAS 4.76 a 9.51 NO4 A 3/8 9.51 a 19.00 3/8 A ¾ 19.00 a 38.10 3/4 A 1 1/2 MAYOR A MAYOR A 1 1/2 38.10

PESO (gr) 1000 2000 3000 5000

Deben usarse los tamices Nº 20 o el de 8.41 micrones para la arena y el No 4 ó el de 4.76 micrones para la grava. 2.3.2.- Efectos Químicos. 1 Los agregados obtenidos en la naturaleza eventualmente pueden estar contaminados con materias orgánicas, originadas por la descomposición de restos vegetales o animales, en forma de margas. La acción de las margas es directa al fenómeno químico exotérmico de la pasta, modificando el tiempo de endurecimiento, pudiendo actuar como retardador o acelerante del lapso de consolidación del concreto lo que está en función de la calidad de las sustancias perjudiciales y de su origen. El control inicial del agregado se realiza de manera cualitativa mediante una prueba calorimétrica, aplicable especialmente a las arenas. El valor de este ensayo es indicar la presencia a las arenas. El valor de este ensayo es indicar la presencia potencial de compuestos orgánicos nocivos, permitiendo así la realización de ensayos adicionales de mayor precisión. El procedimiento de ensayo consiste en comprar una solución de referencia, de 29


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color patrón con la coloración de líquido que sobrenada, después de una periodo de 24 horas, sobre una muestra de arena, de aproximadamente 500 gr. luego de mezclada con una solución al 3% de hidróxido de sodio en agua. La solución de referencia, debe ser preparada en cada caso, disolviendo bicromato de potasio (K2Cr2O7 grado de reactivo) en ácido sulfúrico concentrado (peso especifico 1.84) a razón de 0.25 gr por 100 cm 3. de ácido. Cuando el calor del líquido de la muestra de ensayo es más oscuro que el color de la referencia, puede inferir la presencia de materia orgánica. En los casos en que el ensayo sea positivo se establece una prueba adicional, consistente en comparar la resistencia a la comprensión de morteros, fabricados con la arena cuestionada y otra reconocida como sana. En el caso de que la resistencia obtenida estuviera por debajo del 95% de la alcanzada con la arena patrón, no deberá emplearse el agregado por inadecuado. Existen materiales livianos o de baja densidad como el carbón, corcho, madera y otros materiales fibrosos y que según sea su incidencia en los agregados afecta la durabilidad del concreto. Estas partículas pueden ser separadas por suspensión en líquidos de alta densidad. Los compuestos utilizados son los siguientes: Reactivo Tetrabromoetano Benceno Bromoformo Tetracloruro Carbono Mobromobenceno

Densidad 2.97 0.88 2.88 de 1.58 1.49

Para realizar la separación debe tenerse en cuenta la relación tamaño máximo y peso de los agregados cuestionado. Tamaño máximo Peso en gramos Arena 200 19.00 mm 3000 38.10 mm 5000 76.10 mm 10000 2.3.3.- Regiones Climáticas (1) Las regiones climáticas son definidas como sigue, en términos del índice climático: (S) Región climática severa. Índice climático mayor de 500 días-pulgadas. 1270 días-cm. 30


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(M) Región Climática Moderada. Índice Climático de 100 a 500 días-pulgadas. 254 - 1270 días-cm. (N) Región Climática suave. Índice Climático menor de 100 días-pulgadas. 254 días-cm. Las limitaciones de estabilidad de tales agregados deben estar basadas en registros de comportamiento en el ambiente en el que ha de emplearse. Este porcentaje puede ser incrementado bajo una de las siguientes condiciones:

2. 4. - MUESTREO DE LOS AGREGADOS. En construcciones distantes a los centros de producción de agregados, el Ingeniero deberá seleccionar la cantera o mina para la explotación eventual del yacimiento, teniendo en cuenta la potencia aprovechable, estabilidad química y dureza de los posibles agregados: Los agregados ofrecidos por la naturaleza y los artificiales, por no cumplir con las normas, requieren ser identificados y analizados para obtener resultados cuantitativos y cualitativos para poderlos modificar y mejorar la calidad de los agregados, lo que beneficia directamente en la resistencia y durabi1idaa del concreto. Para la recolección del material como muestra, previamente se eliminará en forma proporcional a 1as áreas determinadas en el yacimiento, en el caso de no existir frente abierto, las muestras deberán extraerse excavando hoyos o calicatas en profundidad y distancia definida y de acuerdo al volumen requerido. Cuando se requiere conocer la calidad de un producto que se ofrece en el mercado, se procede a la toma de muestras en la planta de producción. Se recomienda extraer las muestras de manera intermitente, mientras se carga el material a los vehículos. De no ser posible, se puede obtener muestras separadas de los silos. Tomándolas de la parte superior y de la boca de descarga. En los procedimientos de muestreo en Obra, para el control directo de la producción del concreto, se toman muestras durante la descarga de los vehículos de transporte, actuando separadamente sobre la parte superior media o interior de la tolva. Las exigencias de muestreo son más amplias cuando se necesita evaluar un 31


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yacimiento o dar conformidad al material beneficiado por un proveedor. En la producción diaria del concreto, el número de ensayos que se efectúa es más reducido y de variable periodicidad, la que muchas veces se regula según las modificaciones del material que se observan durante la inspección. Las pruebas de rutina, están destinadas a dar información sobre problemas potenciales en el proceso de control de calidad. En las plantas de producción de concreto, las muestras se toman por lotes en cada turno de operación de la planta, en las tolvas de pesaje. Tipo de Muestra.  

Muestra Simple Muestra Compuesta

Cuando la inspección indica diferencias sustantivas en los materiales, en tamaño, textura o color (lo que ocurre generalmente en el yacimiento) deberá ensayarse independientemente cada una de las muestras que se obtengan, las que se denomina "Muestras Representativas Simples". Cuando no se observa diferencias en el material, las muestras simples se mezclan debidamente de manera que representen la condición media de agregados denominándose "Muestra representativa compuesta" Para su envío a Laboratorio, las muestras representativas, pueden reducirse hasta llegar al volumen mínimo adecuado, según los requerimientos de ensayo. Las muestras representativas no deberán ser menores a los 60 gr. en caso del agregado grueso y 100 Kg. en el caso del hormigón. Para el seleccionamiento de la Muestra representativa de yacimiento y sirva para los análisis de laboratorio, se procederá como se muestra en las figura 5. Con las muestras representativas se forma un cono sobre una lona gruesa impermeabilizada, cuyo monto se extiende con una pala hasta darle una base circular y espesor uniforme. Se divide entonces el material diametralmente en 4 partes aproximadamente iguales. Se toman 2 partes opuestas, se mezclan y se recomienza la operación con el material restante. La operación debe repetirse hasta que la cantidad de muestras quede reducida a la requerida en laboratorio. Para el envío de la muestra deberá usarse cajas metálicas o bolsas impermeabilizadas que no permitan la pérdida del material fino, limo, arcillas, y la humedad, para lo que deberá cerrarse herméticamente y colocarle una etiqueta en la que se vayan los siguientes datos: 

Nombre del remitente y fecha de envío. 32


   

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Tipo de material e identificación de procedencia. Ubicación y denominación del yacimiento, depósito o planta. Estimación del volumen aproximado que representa la muestra. Empleo posible.

MUESTREO DE LOS AGREGADOS En construcciones distantes a los centros de producción de agregados el Ingeniero deberá seleccionar la cantera o mina para la explotación eventual del yacimiento, teniendo en cuenta la potencia aprovechable, estabilidad química y dureza de los posibles agregados. Los agregados ofrecidos por la naturaleza y los artificiales por no cumplir con las normas, requieren ser identificados y analizados para obtener resultados cuantitativos y cualitativos para poderlos modificar y mejorar la calidad de los agregados, lo que beneficia directamente en la resistencia y durabilidad del concreto. Para la recolección del material, como muestra previamente se eliminará el suelo orgánico o superficial, luego deberá tomarse las muestras en forma proporcional a las áreas determinadas en el yacimiento, en el caso de no existir frente abierto, las muestras deberán extraerse excavando hoyos o calicatas en profundidad y distancia definida y de acuerdo al volumen requerido. Cuando se requiere conocer la calidad de un producto que se ofrece en el mercado, se procede a la toma de muestras en la planta de producción. Se recomienda extraer las muestras de manera intermitente mientras se cargue el material a los vehículos. De no ser posible, se puede obtener muestras separadas de los silos, tomándolas de la parte superior y de la boca de descarga. En los procedimientos de muestreo en obra, para el control directo de la producción del concreto, se toman muestras durante la descarga de los vehículos de transporte, actuando separadamente sobre la parte superior, media e inferior de la tolva. Las exigencias de muestreo, son más amplias cuando se necesita evaluar un yacimiento o dar continuidad al material beneficiado por un proyectos. En la producción diaria del concreto el número de ensayos que se efectúa es más reducido y de variable periodicidad la que muchas veces se regula según las modificaciones del material que se observa durante la inspección. Las pruebas de rutina, están destinadas a dar información sobre problemas potenciales en el concreto. Los ensayos y análisis que se realizan sobre los agregados, podemos agruparlos de la siguiente manera: 33


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2.4.1. - ENSAYOS PARA DETERMINAR SU CONFORMIDAD CON LA NORMA DE REQUISITOS: ASTM - ITINTEC C 136 400.012.76 C 140 400.013.76 C 142 400.015-77 C-88 400.016-77 C131 400-019-77 C535 400.020- 77 C123 400.023-79 C-87 400.024-79

Análisis Granulométrico. Método de ensayo para determinar cualitativamente las impurezas orgánicas del agregado fino. Método de Ensayo para determinar los terrones de arcilla y partículas friables, en el agregado. Determinación de la inalterabilidad de agregados por medio de sulfato de sodio o sulfato de magnesio. Determinación de la resistencia al desgaste en agregados gruesos de tamaño pequeño con la máquina de los Ángeles. Determinación de la resistencia al desgaste en agregados gruesos de gran tamaño con la máquina de los Ángeles. Método de ensayo para determinar la cantidad de partículas livianas en los agregados. Método de ensayo para determinar el efecto de impurezas orgánicas del agregado fino sobre la resistencia de morteros y concretos.

2.4.2.- ENSAYOS DE CARACTER EXCEPCIONAL. C-289

Método de ensayo para determinar la reactividad potencial de agregado (método químico). C-227 Métodode ensayo para determinar la reactividad potencial alcalina de combinaciones cemento-agregados D-2419 Equivalente de arena en el agregado fino. C-851 Procedimiento para estimar la dureza del agregado grueso.

2 .4 .3. - ENSAYOS UTILIZADOS EN OBRAS PARA EFECTO DE DISEÑO DE MEZCLAS. C-29 400.017 77

Método de ensayo para detem1inar el peso unitario de los agregados. C-127 400.021 79 Método de ensayo para determinar el peso específico y la absorción del agregado grueso. C-128 400.02279 Método para detem1inar el peso y la absorción del agregado fino. 34


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2. 5. GRANULOMETRIA DE LOS AGREGADOS La selección de los agregados para su uso en la fabricación del concreto requiere especial cuidado por su influencia en el resultado final con sus características físicas, químicas y mecánicas.

El hormigón o agregado también conocido con el nombre de material inerte, se divide según su granulometría o tamaño, como se muestra en el cuadro: CLASES DE MATERIALES PIEDRA

SUB - CLASES PIEDRA DE CONSTRUCCION

Grava gruesa Grava o material Grava medio grueso

de

grano

Arena o material Arena de fino grueso

grano

Arena de mediano

grano

Arena fino

grano

Confitillo

de

ABERTURA DE LAS MALLAS PULGADAS MAYORES A 3” 3” 2 ½” 2” 1 ½” 1” ¾” ½” 3/8” NO 4 NO 6 NO 8 NO 10 NO 16 NO 20 NO 30 NO 40 NO 50 NO 80 NO 100

MILÍMETROS 76.200 76.200 63.500 50.800 38.100 25.400 19.050 12.700 9.525 4.760 3.360 2.300 2.000 1.190 0.804 0.590 0.426 0.279 0.177 0.149 35


Limo

NO 200 Material fino que pasa la malla 200

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0.074

El hormigón es un material que se obtiene en las canteras o playas y para usarlo en la fabricación del concreto garantizando su resistencia a la comprensión, es necesaria la compacidad de los agregados por separado como grava y arena. La separación del hormigón en grava y arena se logra a través del tamiz o zaranda de 3/8", considerando que lo retenido es grava y lo que pasa es arena. 2.5.1. - GRANULOMETRIA DE LA GRAVA. Es importante estudiar la granulometría de los agregados gruesos para garantizar la calidad del concreto. El proporcionamiento de los materiales fino y grueso para producir mezclas de la más alta compacidad y obtener mayor resistencia a menor costo. Compacidad es el ordenamiento proporcionado de los agregados' de diámetro menor para cubrir los vacíos dejados por los agregados mayores cuando se agrupan en la fabricación del concreto. Este ordenamiento proporcionado es controlado por parámetros normados, cuya bisectriz es la curva ideal que regula la compacidad. En el análisis de la compacidad se ha comprobado que los agregados de la misma dimensión producen el mayor número de vacíos, mientras que de existir una determinada diferencia entre los tamaños, su acomodación se produce con la máxima compacidad. Este concepto ha llegado a proponer como prototipo las denominadas granulometrías discontinuas que presentan carencia de ciertos grupos granulométricos intermedios a diferencia de las granulométricas, continuas o tradicionales, que contienen todos los tamaños normalizados.

36


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La estructura de la briqueta A demuestra el uso de un agregado homogéneo en diámetro y el resto es pasta. En cambio la estructura de la briqueta B, demuestra el uso de agregado con compacidad.

Problema NO 1: Se tiene una muestra representativa de hormigón natural de canto rodado de 1500 gramos y se desea saber: 1.- Peso y porcentaje de la grava. 2.- Peso y porcentaje de la arena. 3.- Peso y porcentaje del limo y la arcilla.

Solución: Para obtener los resultados se requiere de los siguientes pasos: 37


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1.- Para efectuar el tamizado, el hormigón debe estar seco. 2.- Seleccionar los tamices para el ensayo de: 3" Separar las piedras si las hubiera. 3/8" Separar la grava (retenido) de la arena (material que pesa). 200 Separar la arena (material retenido) del limo y arcilla (material que pasa). Cazuela, recipiente que permite acumular el limo y la arcilla. 3.- Realizada la prueba se tiene los siguientes resultados: 4. - CALCULOS. MALLA N

O

3” 3/8” 200 CAZUELA

PESO RETENIDO (gr) 0.00 980.00 518.75 1.25 Σ = 1500.00

PESO QUE PASA (gr) 1500.00 520.00 1.25 0.00

PORCENTAJE PESO RETENIDO 0.00 65.33 34.58 0.09

PORCENTAJE PESO PASA 100.00 34.67 0.58 0.00

5. – RESULTADOS a) Para la Grava

Peso 980.00 gr. % 65.33

b) Para la Grava

Peso 518.00 gr. % 34.58

c) Para la Grava

Peso 1.25 gr. % 0.09 Problema 2: Controlar el análisis granulométrico realizado en laboratorio con los siguientes resultados. Peso de muestra representativa P = 1300 grs. N Tamiz

Peso Retenido

Peso Retenido

Peso Retenido

2½ 2 1½ 1 3/4 1/2 3/8 4

Gr. 30.00 20.00 150.20 139.70 185.40 364.00 277.20 116.50 1283.00

Corregido 30.00 20.00 150.20 139.70 185.40 381.00 277.20 116.50 1300.00

Corregido 2 30.00 37.00 150.20 139.70 185.40 364.00 277.20 116.50

38


Ing.

 = P1 – P2  1300 – 1283   = 17 gr. reglamento de 1% de variación (alto fe) 1300 ---------------- 100% 17

---------------- x

 x = 1.3%

1% - 3% (concreto de baja fe) Correcciones: 1) Si el error  debe corregir en el material o tamiz de mayor valor N tamiz P retenido gr ½ 364.00 + 17 381.00 = 381.00 2) El error  debe corregir en el mat. o tamiz de menor valor. N tamiz 2

D. Corregido 20 + 17

D. Ret. Corregido 3700

3) El error  debe distribuirse proporcional en todos los tamices. N Tamiz

Peso

Peso

Corregido

2½

retenido 30.00

retenido 30.392

0.39

0.40

2

20.00

20.261

0.26

0.26

1½

150.20

152.164

1.96

2.19

1

139.70

141.527

1.83

1.55

3/4

185.40

187.824

2.42

7.86

1/2

364.00

388.760

4.76

8.82

3/8

277.20

380.825

3.62

0.87

4

116.50 E 1283.00

118.023 1299.770

1.52

8.04

39


Ing.

Corrección = P retenido (1 + error) P total El módulo de fineza es un factor empírico que se obtiene de a suma de los porcentajes totales de La muestra de arena retenido en cada uno de los tamices especificados y dividido la suma por l00. DEL REGLAMENTO. EL Reglamento Nacional de Construcciones determina 13 parámetros o zonas de evaluaci6n para los agregados gruesos o grava muy similares a las normalizadas por el ASTM. Estos parámetros o franjas granulométricas son amplias y la mediatriz es la curva ideal. Este tipo de especificación es admisible si se tiene en cuenta que los agregados son materiales de producción barata que no debe tener costo excesivo en su manejo, siendo prudente utilizar aquellos que estén en obra o muy cerca. Los parámetros o franjas granulométricas deben ser elegidos teniendo en cuenta el tamaño máximo de obra o el tamaño nominal máximo, asegurando la trabajabílidad y la consolidación del concreto sin mayor esfuerzo mecánico. Tamaño máximo de obra es el agregado de mayor diámetro del hormigón que se selecciona en función de la geometría del encofrado o forma y del esfuerzo metálico. El diámetro del agregado corresponde a la malla menor por el que pasa toda la grava, arena u hormigón. El tamaño nominal máximo, es el primer retenido en la malla más pequeña que produce el primer retenido de la grava, arena u hormigón.

40


Ing.

El Reglamento Nacional de Construcciones establece los siguientes tamices o mallas. El cuadro del análisis granulométrico está constituido de dos ejes perpendiculares que se intersecan y el punto de intersección vale cero, el eje de las ordenadas tiene una escala natural graduada de cero a cien y expresado en porcentaje del material que pasa por las mallas. El eje de las abcisas está graduado logarítmicamente, y permite ubicar ordenadamente los diferentes tamices de la piedra, grava. Arena, limo y arcilla. Los ejes paralelos a los dos anteriores descritos permite limitar el cuadro de análisis granulométrico en el caso de la ordenada, con la escala invertida por ser el porcentaje de los materiales retenidos en las mallas y en el de las abcisas es la misma con la diferencia que está mencionada en el sistema métrico, por lo que las aberturas de las mallas está en milímetros. Para graficar cualquiera de los parámetros dados por el Reglamento Nacional de Construcciones o el ASTM se procederá ubicando los puntos de acuerdo al porcentaje del material que pasa y el numero del tamiz, una vez ubicado los puntos se puede observar que En las ordenadas de los diferentes tamices se ha graficado dos puntos, uno mayor en porcentaje al otro, luego el parámetro será la unión de los puntos mayores con los mayores y del mismo modo los menores con los menores, con líneas rectas. En el cuadro siguiente, se puede observar la gráfica de los parámetros números 3 y 4. Pulgadas

Milímetros

41


Ing.

3 1/2

88,900

3

76,200

2½

63,500

2

50,800

1½

38,100

1

25,400

3/4

19,050

1/2

12,700

3/8

9,525

Problema.- Analizar la muestra del agregado grueso de 725 gramos, ha usarse en la fabricación de concreto para una viga en el que se ha determinado que el tamaño máximo del agregado debe ser 2 1/2”. Desarrollo: El agregado debe someterse a un tamizado en laboratorio y es necesario que este seco.

Mall Nº

Peso(gr.)

Peso (gr.)

% peso

% peso

2½

retenido 0.00

pasa 725.00

retenido 0.00

pasa 100.00

2

14.50

710.50

2.00

98.00

1½

174.00

536.50

24.00

74.00

1

246.50

290.00

34.00

40.00

3/4

72.50

217.50

10.00

30.00

3/8

130.50

87.00

18.00

12.00

Cazuela

87.00

0.00

12.00 42


Ing.

725.00 1.- Para el tamizado se usaron las mallas de 2 1/2, 2, 1 ½, 1, 3/4, 3/8 y cazuela. 2.- Se obtuvo los pesos retenidos y que en base a ello se hicieron los cálculos del peso que pasa, porcentajes de los pesos retenidos y los que pasan. 3.- El tamaño máximo del agregado grueso es de 2 1/2 pulgadas y el tamaño mínimo es de 3/8”. 4.- El tamaño nominal máximo del agregado es 2 pulgadas. 5.- De acuerdo al tamaño máximo y al tamaño nominal máximo se selecciona el parámetro de granulometría, el más conveniente es el ASTM No 357. 6.- Graficado el parámetro en la hoja de análisis granulométrico, se grafica a curva del agregado con los datos del porcentaje que pasa y el diámetro de abertura de los tamices. 7.- La gráfica del agregado se encuentra en el área formada por los parámetros, no requiere ser modificado o mejorado para su uso en la fabricación del concreto. CONTROL DE LA GRANULOMETRIA. N tamiz

p. retenido

% p.

% de

% que

3”

00.00

retenido 0.00

c/tamiz 0.00

pasa 1000 F

2½

30.00

30.42

2.34

97.66 F 43


Ing.

G

2

20.00

20.29

1.56

96.10 F

R

1½

150.20

152.19

11.71

84.39 B

A

1

139.70

141.56

10.89

73.50 E

V

3/4

185.40

187.85

14.45

59.05 E

A

1/2

364.00

368.79

28.37

30.68

3/8

277.20

280.85

21.60

4 116.50 118.05 Tamaño Máximo Del Agregado

9.08

B

9.08 00.00 B 3” o > 3”

Tamaño Máximo De Obra

3”

Tamaño Nominal Máximo 2 1/2 Codificación 357 la que más se acerca para el análisis granulométrico. Se utiliza el tamaño máximo nominal para el análisis granulométrico.

N Tamiz 4

P. retenido 33.60

8

266.40

F falta

16

535.20

B Bien

30

508.80

E sobra exceso

50

523.20

100

333.60

Cazuela

199.20

Problema: El canto rodado grueso de Huambutio debe ser corregido en su granulometría para darle uso, para tal caso se dispone de otro material de San Salvador que se conoce su granulometría los resultados son los siguientes. NUMERO DE TAMIZ 1 1/2

HUAMBUTIO % pasa 90.00

SAN SALVADOR %pasa 98.00

1

54.00

74.00

3/4

38.00

53.00 44


Ing.

1/2

18.00

38.00

3/8

2.00

30.00

MEJORA DE LA GRANULOMETRIA. Generalmente los agregados de origen natural no cumplen con las especificaciones o requerimientos de granulometría del Reglamento por lo que es necesario mejorar la calidad de su compacidad agregando otros agregados que tengan mayor cantidad de los que falten al cuestionado. Existen métodos que permiten determinar el porcentaje en que se deben mezclarse los diferentes agregados.

1.- METODO GRAFICO. Se recurre al sistema de ejes, en el que, el eje de las ordenadas y su paralelo determinan los porcentajes de materiales que pasan y en las abcisas el porcentaje en el que deben ser proporcionados los materiales o agregados. Problema.-El canto rodado grueso (grava) de Huambutio debe ser corregido en su granulometría para darle uso en la fabricación de concretos para tal caso se dispone de otro material de San Salvador del que también se conoce la granulometría.

NO TAMIZ

HUAMBUTIO

S. SALVADOR

ESPECIFICACIONES

% PASA

% PASA

467 LIMITES C. IDEAL

1½

90.00

98.00

95-100

98

1

54.00

74.00

56-82

70

¾

38.00

53.00

35-70

53

½

18.00

38.00

20-46

33

3/8

2.00

30.00

10-30

20 45


Ing.

Las proporciones en que deben mezclarse son: Agregado de Huambutio 26 Agregado de San Salvador: 74

NO TAMIZ 1½

MATERIAL H RESULTANTE 0.26 x 90

MATERIAL S

MATERIAL

+

0.74 x 98

=

95.92

1

0.26 x 54

+

0.74 x 74

=

68.80

¾

0.26 x 38

+

0.74 x 53

=

49.10

½

0.26 x 18

+

0.74 x 38

=

32.80

3/8

0.26 x 2

+

0.74 x 30

=

22.72

METODO DE ROTHFUCHS: Este método también es gráfico y permite determinar las proporciones de materiales en una mezcla de agregados El método Rothfuchs tiene sus propias cualidades que son: a.- Permite corregir o mejorar la granulometría del material cuestionado con el aporte proporcional de otro agregado. b.- Mezclar dos o más agregados en forma proporcional para la obtención de una granulometría que obedezca a un parámetro predispuesto del Reglamento. 46


Ing.

Problema: Determinar el porcentaje de proporcionamiento de los materiales de Coya, Morro Blanco y Pisaq para obtener un agregado con granulometría parametrada según Reglamento. El agrega ha obtenerse deberá usarse en la fabricación de Concreto y cuyo tamaño máximo es 2 1/2 determinado en obra.

MALLA NO

COYA

MORRO

PISAC

PARAMETRO

CURVA

% PASA

B.

%PASA

357

IDEAL

% PASA 2½ 2 1½ 1 ¾ ½ 3/8 ¼ 4 Cazuela

100.00 87.25 64.22 34.17 19.78 8.21 4.54 2.43 1.10 0.00

100.00 84.61 64.70 49.35 27.82 16.70 6.27

100.0 93.27 81.44 52.20 37.94 21.88 14.07 5.13

0.00

0.00

100 95-100 70-90 35-70 24-52 20-30 7-23 3-13 0-5

100 98 80 53 38 20 15 8 3

De acuerdo al dato de obra el tamaño máximo debe ser 2 1/2 de pulgadas. Teniendo en cuenta el tamaño nominal máximo el parámetro que regula es el 357 del ASTM. De la gráfica, se debe mezclar en la siguiente proporción, Coya = 30% Morroblanco = 22% y Pisaq = 48% NO MALLA

MAT. COYA

2½ 2 1½ 1

OBTEN 0.30 x 100 corres 0.30 x 87.25 92.94

MAT. MORRO B. +

0.22 x 0.00 + 0.22 x 100

MAT. PISAC +

0.48 x 100.00 + 0.48 x 93.27

MAT. = No = 47


¾ ½ 3/8 1/4

0.30 x 76.97 0.30 x 49.54 0.30 x 35.00 0.30 x 19.09 0.30 x 11.79 0.30 x 4.57

Ing.

64.22

+

0.22 x 84.61

+

0.48 x 81.44

=

34.17

+

0.22 x 64.70

+

0.48 x 52.20

=

19.78

+

0.22 x 49.35

+

0.48 x 37.94

=

8.21

+

0.22 x 27.82

+

0.48 x 21.88

=

4.54

+

0.22 x 16.70

+

0.48 x 14.07

=

2.43

+ 0.22 x 6.27

+ 0.48 x 5.13

=

De acuerdo a los datos obtenidos el agregado nuevo se encuentra dentro de los parámetros del 357 del Reglamento ASTM.

METODO MATEMATICO PARA MEZCLAR TRES MATERIALES. SUELO

A

B

C

SUELO ESTABILIZADO

Agregado grueso Ret. Tamiz No10 Agreg. Fino entre tamiz 10 – 200 Ligamento tamiz200 TOTALES EN EL SUELO ESTABILIZADO

a%

b%

c%

X%

a1 b’ c’ Y% a”% b”% c”% Z% a+a1+a”=100 b+b’+b”=100 c+c’+c”=100 X+Y+Z=100 R%

S%

T%

100

Luego R,S,T son las partes de los materiales A,B,C que se tienen que 48


Ing.

mezclar para que a mezcla estabilizada este compuesta de X agregado grueso, y agregado fino y Z de ligamento, cumpliendo así con la tabla de especificaciones perfiladas. Es decir las incógnitas serán R, S, T, y de acuerdo al cuadro anterior se tienen las siguientes ecuaciones: X =a R + b S + cT Y = a’R+b’S+c’T Z = a”R + b”S + c”T

Ejemplo Numérico: MALLA 1

A 00

B 00

C 00

ESPECIFICACION 5

¾

18

00

00

20

½

26

00

00

12.5

4

26

00

00

12.5

8

08

13

00

12.5

40

10

35

00

12.5

200

09

34

12.5

17.5

Pasa 200

03 100

18 100

87.5 100.00

7.5 100.00

Agrupando en tres mallas (No 8, 200 y cazuela)

49


Ing.

MALLA NO 8

A 78

B 13

C 00

ESPECIFICACION 62.5

200

19

69

12.5

30.0

PASA 200

03 100

18 100

87.5 100

7.5 100

Sean A, B, C los porcentajes de cada suelo 0.78A+0.l3B- 0.00C

= 62.5

0.19A + 0.69B+0.125C = 30.0 0.03A + 0,18B ± 0.875C = 7.5 Resolviendo: A= 76.33

B= 21.79

C=1.88

A= 76%

B=22%

C=2%

2.6.- MODULO DE FINEZA DE LOS AGPEGADOS. Se denomina módulo de fineza al tamaño promedio ponderado de la muestra del agregado (arena o grava y no representa la distribución de las partículas. La norma ASTM lo incorpora en las regulaciones del agregado fino. Establece que la arena debe tener un modulo de fineza no menor que 2.3 ni mayor de 3.1 Especifica que la variación del módulo de fineza de la arena no debe variar en 0.2 de la base del módulo para una determinada obra. Este término de referencia se obtiene de acuerdo a los valores conocidos en la producción anterior, por ensayos previos, o corno el promedio de las primeras muestras del material recibido. 50


Ing.

Para el análisis de laboratorio deberá usarse el material que pasa la malla de 3/8 de pulgada y los tamices No 4, 8, 16, 30, 50, l00 según normas del ASTM C-136 o ITINTEC 400.012-76. El módulo de finura se define como un factor empírico que se obtiene de la sumatoria total de los porcentajes de la arena, acumulados de los pesos retenidos en cada uno de los tamices especificados y dividiendo la suma entre l00. Ejemplo.- Se tiene una muestra de arena de San Salvador que pesa 115.00 gr. y los pesos retenidos es como se muestra en el cuadro. Se desea conocer su módulo de fineza M.f. Módulo de Fineza = Suma del % acumulado del peso retenido / l00.

Malla Nº

Peso retenido

% del peso

(gr.)

retenido

% acumulado peso retenido

3/8

0.00

4

4.53

3.94

3.94

8

12.83

11.16

15.10

16

23.64

20.56

35.66

30

23.53

20.46

56.12

50

22.05

19.17

75.29

100

16.85

14.65

89.94

cazuela suma

11.57 115.00

10.06 100.00

276.05

M.f.a = 276.05/100 M.f.a. = 2.76 51


Ing.

La especificación sobre la granulometría de la arena es suficientemente amplia para comprender la mayor parte de las procesadas en nuestros yacimientos. No existe una granulometría óptima debido a su comportamiento que es fusión de su propia forma y textura, del contenido del cemento, del tamaño máximo del agregado grueso y del método de puesta en obra del concreto. Como en la mayoría de los casos, no es posible recomponer de la arena disponible, conviene estudiar la mejor relación de finos y gruesos que sin modificar la relación agua-cemento, proporcione al concreto mejor calidad. Existe general prevención contra las arenas que se encuentran en el límite del uso granular que corresponde a las más finas, en razón de originar concretos más caros por su mayor exigencia de agua. Sin embargo, esta situación puede corregirse incrementando la relación grava con arena. Las arenas gruesas, apropiadas para concretos ricos, consolidados mecánicamente, producen las mejores resistencias. En el caso de estas arenas, no es aconsejable incrementar su participación en la mezcla, para corregir la carencia de finos, pues no llega a sustituir la deficiencia e introduce el riesgo de segregación. Conviene tener presente que el porcentaje de arena más fina que los 300 micrones es la que determina la cantidad de agua requerida para una trabajabilidad aceptable. En la apreciación del módulo de finura, se estima que las arenas comprendidas entre los módulos 2.2 y 2,8 producen concretos de buena trabajabilidad y reducida segregación, y las que se encuentran entre 2.8 y 3.2 son las más favorables para los concretos de alta resistencia. En las obras en que se requiere buena textura superficial como son los 52


Ing.

revenimientos de canales o pisos de concreto, se recomienda que la arena tenga un contenido de finos superior al 15 % que pasa la malla No 50 (300 micrones). Para obtener el módulo de fineza del agregado grueso o grava se deben usar las mallas de 3”, 1 1/2’, 3/4” ,3/8, Nos. 4, 8, 16, 30, 50, 100.

Ejemplo 1: hallar el Módulo de fineza de la grava cuyo peso es 800 gr. MALLA

PESO

% PESO

% ACUMULADO

RETENIDO

RETENIDO

PESO RETENIDO

3

(gr.) 0.00

0.00

0.00

1½

24.00

3.00

3.00

¾

368.00

46.00

49.00

3/8

224.00

28.00

77.00

4

152.00

19.00

96.00

8

32.00

4.00

100.00

16

0.00

0.00

100.00

30

0.00

0.00

100.00

50

0.00

0.00

100.00

100

0.00

0.00

100.00

M.f. = 725.00 / l00

M.f. = 7.25 53


Ing.

En el caso de preparar hormigón con los dos materiales anteriores con un proporcionamiento de 35% de arena y 65 % de grava el módulo de fineza del hormigón formado estaría dado por la ecuación: M.f.h = (%a x M.fa + %g x Mf g)/l00 Donde: M.f.h = Módulo de fineza del hormigón. a = Porcentaje constituyente de la arena en el hormigón. M.f.a. = Módulo de fineza de la arena. % g = Porcentaje constituyente de la grava en el hormigón. Sustituyendo por sus valores: M.f.h = (35 x 2.76 ± 65 x 7.25)/l00 M.f.h. = 5.68 El valor del módulo de fineza del hormigón es menor que el de la grava. Problema 2: Hallar el módulo de fineza, peso muestra p1=800grs. MALLA NO

PESO RETENIDO

% PESO

% ACUMULADO

3

(gr.) 0.00

RETENIDO 0.00

PESO RETENIDO 0.00

1½

24.00

3.00

3.00

¾

368.00

46.00

49.00

3/8

224.00

28.00

77.00

4

152.00

19.00

96.00

8

32.00

4.00

100.00

16

0.00

0.00

100.00

30

0.00

0.00

100.00

50

0.00

0.00

100.00 54


Ing.

100

0.00 E

0.00

800.00

100.00 E

725.00

% P. Retenido

800-----------100 24 -----------x

x =100(24)/800=300

M.fg =725/100 = (7.25)

Para el módulo de fineza de la grava, los tamices de la grava + los de la arena según reglamento. Parámetro del módulo de fineza de la grava de 40 a 80 Problema 3: Encontrar el módulo de fineza de la arena y cuyos resultados en el tamizado fueran los siguientes. Peso de la muestra P1 = 2400gr Nro. Malla P. Retenido % P. Retenido 4 8 16 30 50 100 Cazuela

33.36 226.40 535.20 508.80 523.20 333.60 199.20 E = 2400.00

1.40 11.10 22.30 21.20 21.80 13.90 8.30 100.00%

% P. Ret. Acumulado 1.40 12.50 34.80 56.00 77.80 91.70 ---------274.20

M.f = (E % P.Ret.Acum.)/100 M.f = 2.74 Arena mediana

2.7.- PRUEBA DE LOS ANGELES DURABÍLIDAD DE LOS AGREGADOS Sirve para seleccionar el material, Si pasa el 40% de desgaste el 55


Ing.

material no sirve para pavimentos, canales de irrigación y obras que estén expuestas fenómenos de rozamiento. Ejemplo: MALLA NO 2½ 1 1 ¾ ½ 3/8 Cazuela

PESO INICIAL 0.00 481.80 1862.80 1497.80 1427.30 708.30 0.00

PESO FINAL 0.00 455.80 1660.80 1217.80 949.80 558.80 1158.30

DIFERENCIA 0.00 26.00 202.00 280.00 77.50 149.50 1158.30 2293.30

Peso inicial total: 6000 grs. %d = 38.22% Gruesos máximos 1000 > ¾ Finos máximo 500 vueltas Villas 4.7 cm. ó 1 7/8” peso 390 a 445 grs.

2.8.- NORMAS A CONSULTAR

PERÚ NORMA TECNICA NACIONAL

AGREGADOS ITINTEC MÉTODO DE ENSAYO PARA DETERMINAR 400.017 EL PESO UNITARIO DEL AGREGADO Marzo 1977

1. - NORMAS A CONSULTAR ITINTEC 350.001 Tamices de ensayo. ITINTEC 400.010 Agregados Extracción y preparación de las muestras. ITINTEC 410.011 Agregados. Definición y Clasificación de agregados para uso en mortero y concretos. ITINTEC 400.012 Agregados Análisis Granulométrico. 2.- OBJETO 2.1.- La presente norma establece un procedimiento para determinar el peso unitario de agregados finos, gruesos o mezclados. 3.- APARATOS 56


Ing.

3.1- Balanza.- Balanza que permita Lecturas con exactitud de 0,1% del peso de la muestra 3.2- Barra Compactadora.- Barra circular, recta de acero de 16 mm. (5/8") de diámetro y aproximadamente 600 mm. de largo, con un extremo redondeado en forma de punta semiesférica. 3.3.- Recipiente.- Un recipiente cilíndrico de metal preferentemente con asas, impermeables con tapa y fondo firmes y parejos, con precisión en sus dimensiones interiores y suficientemente rígido para mantener su forma en condiciones duras de trabajo. Las medidas de 15 dm3 (1/2 pie 3) y 30 dm3 (1 pie3) se reforzarán al rededor de la parte superior de la banda de acero de 38 mm. (1 1/2"} de ancho. De acuerdo al tamaño máximo de las partículas más gruesas del agregado a ensayar, las medidas requeridas tendrán capacidades de 3 dm 3 (1/10 pie3) 10 dm3 (1/3 pie3), 15 dm3 (1/2 pie3) y 30 dm3 (1 pie3) y se llenaran los siguientes requerimientos dimensionales.

Capacida d

Diámetro Inferior

Pie3 dm Plg. 3

1/10 3 1/3

10

1/2

15

1

30

mm

Altura inferior Plg.

mm

Espesor del metal

Fond Pare o d 6.0±0.1 155±2 6.1±0.1 160± 5.0 2.5 2 8.0±0.1 205±2 11.5±0.1 305± 5.0 2.5 2 10.0±0.1 255±2 11.0±0.1 295± 5.0 3.0 2 14.0±0.1 355±2 11.2±0.1 305± 5.0 3.0 2

Tamaño máximo del agregado Plg. Mm 1½

12.5

1

25

1½

40

1

100

3.4.- Calibración del recipiente .- El recipiente se calibra determinando con exactitud el peso del agua necesario para llevarlo a 16,7°C para cualquier unidad el factor (f) se obtiene dividiendo el peso unitario del agua a 16, 7°C (1000 Kg./m3) por el peso del agua a 16,7°C necesario para llenarlo. 4.- PREPARACIÓN DE LA MUESTRA 4.1.- La muestra se mezcla completamente y se seca a temperatura ambiente. 5.- PROCEDIMIENTO 5.1.- Determinación del peso compactado. 5.1.1.- Método de apisonado.- La barra compactadora se utiliza con agregados 57


Ing.

que tengan un tamaño máximo no mayor de 50 mm. 5.1.1.1.- Se llena la tercera parte del recipiente y se nivela la superficie con la mano. Se apisona la masa con la barra compactadora mediante 25 golpes distribuidos uniformemente sobre la superficie. Se llena hasta las dos terceras parte, de la medida y de nuevo se compacta con 25 golpes como antes, luego se llena la mediada hasta rebosar. Golpeándola 25 veces con la barra compactadora; el agregado sobrante se elimina usando la barra compactadora como regla. 5.1.1.2.- Al compactar la primera capa se procura que la barra golpee el fondo con fuerza. Al compactar las últimas capas sólo se emplea la fuerza suficiente para que la barra compactadora penetre la última capa de agregado colocada en el recipiente. 5.1.1.3.- Se determina el peso del agregado en el recipiente. Luego se obtiene el peso unitario compactado del agregado multiplicado en el peso neto por el factor (f) calculado según lo descrito en la sección 3.4, 5.1.2.- Método de percusión.- El procedimiento de percusión de aplica a agregados que tengan un tamaño máximo de 50 mm pero no mayor de 100 mm. 5.1.2.1.- El recipiente se llena en tres capas aproximadamente iguales, como se ha descrito en la sección 4.1.1. Cada capa se compacta colocando el recipiente en un piso firme como por ejemplo, un piso de concreto, se inclina hasta que el borde opuesto de la base de apoyo diste unos 5 cm. del piso, para luego dejarlo caer en forma tal de que de un golpe seco. Por medio de este procedimiento, las partículas del recipiente de acomodan de modo compacto. Cada capa se compacta, dejando caer el recipiente 50 veces en la forma descrita 25 veces cada extremo, el agregado sobrante se elimina con una rejilla. 5.1.2.2.- Se determina el peso neto del agregado en el recipiente. Luego se obtiene el peso unitario compactado del agregado multiplicando el peso neto por el factor (f) calculado según lo descrito en la sección 3.4. 5.2.- Determinación del peso suelto. 5.2.1.- Procedimiento con pala. 5.2.1.1.- El procedimiento con pala se aplica a agregados que tienen un tamaño máximo no mayor de 100 mm. El recipiente se llena con una pala hasta rebosar, descargando el agregado desde una altura no mayor de 50 mm. por encima de la parte superior del recipiente. Se saben tomar precauciones para impedir en lo posible la segregación de las partículas, el agregado sobrante se elimina con una rejilla. 5.2.1,2.- Se determina el peso neto del agregado en el recipiente, luego se obtiene el peso unitario suelto del agregado multiplicando el peso neto por el factor calculado según lo descrito 58


Ing.

en la sección 3.4. 6.- EXPRESIÓN DE RESULTADOS. 6.1.- El peso unitario, es el producto del peso de la muestra por el inverso del volumen del recipiente (factor f). 7.- APÉNDICE. 7 .1.-EI peso del agregado se determina restando del peso total el peso del recipiente en kilogramos. 7.2.- Los resultados obtenidos con la misma muestra no deben diferir en más del uno por ciento, 8. - ANTECEDENTES. 8.1. - ASTM C 29- 71 Standard method of test for unit weight of aggregate. PERÚ NORMA TECNICA NACIONAL

AGREGADOS ITINTEC DETERMINACION DEL MATERIAL QUE 400.017 PASA EL TAMIZ ITINTEC 75 μm (No200) Marzo 1977

1. NORMAS A CONSULTAR ITINTEC 350.001 ITINTEC 400.010 ITINTEC 400,011 IT1NTEC 400,012

Tamices de ensayo Extracción y preparación de las muestras Definiciones y clasificación de agregados Análisis Granulométrico.

2. OBJETO 2.1 La presente norma establece el método de ensayo para determinar por vía húmeda, en un agregado, el contenido de polvo o sea de material que pasa por el tamiz ITINTEC 7 μm (No 200). 3. PRINCIPIO DEL MÉTODO 3.1 Consiste en determinar la cantidad de materiales finos que pueden presentarse en el agregado en forma de revestimientos superficiales, o en forma de partículas sueltas. Para tal efecto el agregado se somete a un proceso de sedimentación y tamizado por vía húmeda. La diferencia en peso seco, entre la muestra original y la muestra lavada expresada como porcentaje determina el material fino que pasa por el tamiz ITINTEC 75 μm (No 200). 4. APARATOS. 59


Ing.

4.1 Tamices.- Se usan los tamices lTINTEC 1,18 mm. (N° 16) o ITINTEC 75 μm (N° 200), y los necesario para la preparación de la muestra, que cumplan con los requisitos de la norma ITINTEC 350.001. 4.2 Recipientes.- Un recipiente de tamaño suficiente como para que contenga la muestra cubierta con agua y permita agitación vigorosa sin perdidas de la muestra ni del agua. 4.3 Balanza.- una balanza sensible al 0.1 % del peso medio. 4.4 Estufa.- Una estufa capaz de mantener una temperatura uniforme de 110°C ± 5ºC. 5. PREPARACIÓN DE LA MUESTRA 5.1 La muestra representativa debe tener la suficiente humedad como para evitar la segregación de los materiales según los distintos tamaños. 5.2 La muestra de ensayo se obtiene de la siguiente manera. 5.2.1 Se seca a temperatura de 110°C ± 5 ºC hasta que dos pesadas sucesivas separadas por una hora de secado en la estufa, no difieran en más del 0.1%.

Tamaño máximo agregado (mm.) 2.36 (No 8) 4.75 (No 4) 9.50 (3/8”) 19.0 (3.4”) 38.1 (1 ½ ) ó más

del Peso mínimo de la muestra de ensayo (gr.) 100 500 2000 2500 5000

6. PROCEDIMIENTO 6.1 Se superponen los tamices indicados en 4.1 de manera que el de mayor abertura quede en la parte superior. 6.2 Se coloca la muestra de ensayo en el recipiente y se agrega la suficiente cantidad de agua para cubrirla. 6.3 El contenido del recipiente se agita con el vigor necesario como para separar completamente el polvo de las partículas gruesas. 6.4 Se vierten las aguas del lavado en los tamices cuidando en lo posible que no se produzca el arrastre de partículas gruesas. 6.5 Se reintegra a la muestra lavada todo el material obtenido en los tamices, se seca como se indica en 5.2.1 y se pesa con una aproximación de 0,1 %. 7. EXPRESIÓN DE RESULTADOS 7.1 El resultado del ensayo se obtiene mediante la siguiente formula: 60


A

Ing.

P2  P1 *100 P1

Donde: A: es el porcentaje que pasa por el tamiz ITINTEC 75 μm (No 200) P1: es el peso seco de la muestra original en gramos. P2: es el peso seco de la muestra después del lavado en gramos. 8. ANTECEDENTES 8.1 COPANT/Sc. 3:2-003 Agregados Análisis Granulométrico. 8.2 ASTM C 117-69 Standard method of test for materials finer than N° 200 (75 μm). Sieve in mineral aggregates by washing. 8.3 INANTIC Anteproyecto de norma técnica - Enero, 1996

PERÚ NORMA TECNICA NACIONAL

AGREGADOS ITINTEC DETERMINACION DE LA RESISTENCIA AL 400.019 DESGASTE EN AGREGADOS GRUESOS DE Set. 1977 TAMAÑO PEQUEÑO POR MEDIO DE LA MAQUINA DE LOS ANGELES

1. NORMAS A CONSULTAR. ITINTEC 350.001 ITINTEC 400.010 ITINTEC 400,011 ITINTEC 400.012

Tamices de ensayo Extracción y preparación de las muestras Definiciones y clasificación de agregados Análisis Granulométrico.

2. OBJETO 2.1 La presente norma establece un método de ensayo para determinar en agregados gruesos en tamaño menores de 37.5 mm. (1 1/2") su resistencia al desgaste (abrasión) usando la maquina de ensayos de los Ángeles. Nota: En el método de ensayo para determinar la resistencia al desgaste de agregados gruesos de gran tamaño por medio de la máquina de Los Ángeles ITINTEC 400.018 se escribe un procedimiento para ensayar agregados gruesos que no contengan partículas menores de 19,0 mm. ( 3/4 "). 61


Ing.

3. PRINCIPIO DEL MÉTODO 3.1 Consiste en determinar el desgaste de un agregado. Para tal efecto se combina procesos de desgaste por abrasión y frotamiento empleando una carga abrasiva introducida en el cilindro de una máquina, Conjuntamente con la muestra en estudio. La máquina se rota a un número de revoluciones determinadas y al final se elimina el material que pasa el tamiz ITINTEC 1.12 mm. (NO 12). La diferencia en peso del material que queda al material original expresada como porcentaje es el desgaste. 4. APARATOS 4.1 MAQUINA DE LOS ANGELES.- Se usa la máquina de ensayo de abrasión de los Ángeles que se conforma en todas sus características esenciales: 4.1.1 La máquina se compone de un cilindro hueco de acero, cerrados en ambos extremos con diámetro interior de 71.1 cm. (28") y un largo interior de 50,8 (20"). 4.1.2 El cilindro está montado sobre puntas de eje adosadas a sus extremos, pero sin penetrarlo y en forma tal que pueda rotar con el eje en posición horizontal. 4.1.3 El cilindro tiene una abertura para introducir la muestra de ensayo y una tapa adecuada a prueba de polvo para cubrirla, con medios adecuados para atornillarla en su sitio. 4.1.4 La tapa está construida de tal modo que mantenga la continuidad de la superficie cilíndrica interior a menos que la aleta o repisa, esté colocada de tal manera que la carga no caiga sobre la tapa, ni se ponga en contacto con ella durante el ensayo. 4.1.5 La maquina lleva una paleta desmontable de acero a lo largo de una generatriz de superficie interior del cilindro que se proyecta radialmente 9 cm. (3 1/2") hacia su interior y está sujetada con pernos u otros medios adecuados para que se mantenga firme y rígida. 4.1.6 La posición de la paleta es tal que si la distancia a la abertura, medida a lo largo de la circunferencia del cilindro en la dirección de la rotación, no sea menor a 127 cm. (50"). (Nota). NOTA: Se prefiere el uso de una aleta de acero resistente al desgaste, de sección rectangular y montada independientemente de la tapa. Sin embargo se puede usar una aleta de perfil laminar angulado, debidamente montada en la parte interior de la tapa, siempre y cuando la dirección de la rotación sea tal, que la carga se recoja en la cara exterior del ángulo. 4.2 TAMICES.- Tamices que cumplan con las especificaciones para tamices de ensayo lTINTEC 350.001. 62


Ing.

4.3 BALANZA.- Balanza que permita lecturas de por lo menos 0.1% (sensibilidad 5g.) del peso de la muestra requerida para el ensayo. 4.4 ESTUFA.- Capaz de mantener una temperatura uniforme de 110 oC ±1.5 oC. 5. MATERIALES 5.1 CARGA ABRASIV A 5.1.1 La carga abrasiva consiste de esferas de acero, de aproximadamente 4.7 cm. (1 7/8 ") de diámetro y cada una con un peso entre 390g. y 445g. 5.1.4 De acuerdo con la gradación de la muestra de ensayo. como se describe en 6.1.1 la carga abrasiva debe ser como sigue: Gradación A B C D

Número esferas 12 11 8 6

de Peso de la carga (gr.) 5000±25 4584±25 3330±25 2500±25

6. PREPARACIÓN DE LA MUESTRA 6.1 MUESTRA DE ENSAYO 6.1.1 La muestra de ensayo consiste de agregado, limpio representativo del material a ensayar y que se seca en un horno a temperatura de 105°C a 110°C hasta un peso aproximadamente constante y que cumple con una de las gradaciones indicadas. En la tabla 1. Se anota el peso de la muestra con aproximación de 1 gr. antes del ensayo. Tamaño de tamices ITINTEC (aberturas cuadradas) Pasa 37.5 Mm. (1 25.0 Mm. (1”) ½”) 25.0 Mm. (1”) 19.0 Mm. (3/4”) 19.0 Mm. 12.5 Mm. (3/4”) (1/2”) 12.5 Mm. 9.50 Mm. (1/2”) (3/8”) 9.50 Mm. 6.30 Mm. (3/8”) (1/4”)

Peso de los tamaños indicados (gr.) A 1250±2 5 1250±2 5 1250±2 5 1250±2 5 ----------

B ------------------2500±1 0 2500±1 0 ----------

C ------------------------------------2500±1 0

D --------------------------------------------------63


6.30 Mm. 4.75 (1/4”) (No4) 4.75 Mm. 2.36 o (N 4”) (No8) Total........

Ing.

Mm. ---------Mm. ---------5000±1 0

------------------5000±1 0

2500±1 0 ---------5000±1 0

----------5000±1 0 5000±1 0

7. PROCEDIMlENTO 7.1 Se coloca la muestra de ensayo y la carga abrasiva en la máquina de los Ángeles y se rota a una velocidad de 30 r.p.m. a 33 r.p.m. durante 500 revoluciones. La máquina se acciona y estará equilibrada de manera tal que mantenga una velocidad periférica substancialmente uniforme (Nota). NOTA: Una pérdida de carrera en el mecanismo motriz puede arrojar resultados de ensayos diferentes a otras máquinas de Los Ángeles que rotan a una velocidad periférica constante. 7.2 Después del número de revoluciones prescritas se descargan el material y se hace separación preliminar de la muestra de un tamiz de abertura mayor que el tamiz ITINTEC 1,70 Mm. (No 12). 7.3 Se matiza la porción más fina en el tamiz lTINTEC 1,70 Mm. (N° 12) conforme se indica en la Norma lTINTEC 400.012. 7,4 Se lava el material más grueso que el tamiz ITINTEC 1,70 Mm. (N° 12) (Nota 1) y se seca a temperatura de 105°C a 11O°C hasta un peso substancialmente constante y se pesa con aproximación de un gramo (Nota 2). NOTA 2. Cuando se desea obtener información acerca de la uniformidad de la muestra de ensayo, se determina la perdida de 100 revoluciones. Esta perdida se determina sin lavar el material más grueso que el tamiz ITINTEC 1,70 Mm. (N° 12). Al hacer esta determinación se evita la pérdida de cualquier parte de la muestra, la muestra total, incluyendo el polvo producto del desgaste se introduce nuevamente en la máquina de ensayo para las 400 revoluciones restantes para completar el ensayo. La relación entre la pérdida después de 100 revoluciones y la pérdida después de 500 revoluciones, no debe exceder mayormente 0,20 si el material es de dureza uniforme. 8. EXPRESION DE RESULTADOS. 8.1 La diferencia entre el peso original y el peso de la muestra de ensayo, se expresa como porcentaje del peso original, este valor se toma, como el porcentaje del desgaste De (Nota). NOTA El porcentaje de desgaste determinado por este método, no tiene ninguna relación consistente conocida con el porcentaje del desgaste para el mismo material cuando se ensaya por el método lTINTEC 400.020 "Determinación de la resistencia al desgaste en agregados gruesos de gran tamaño por medio de 64


Ing.

la máquina de Los Ángeles". 9. ANTECEDENTES 9.1 ASTM C-131-69 ensayo de resistencia a la abrasión de agregados gruesos de tamaño pequeño usando la Máquina de Los Ángeles.

PERU AGREGADOS ITINTEC NORMA TÉCNICA DETERMINACIÓN DE LA 400.020 NACIONAL RESISTENCIA AL DESGASTE EN SET. 1977 AGREGADOS GRUESOS DE GRAN TAMAÑO POR MEDIO DE LA MÁQUINA DE LOS ÁNGELES 1. NORMAS A CONSULTAR lTINTEC 350.00l Tamices de ensayo ITINTEC 400.010 Extracción y preparación de las muestras. lTINTEC 400.011 Definición y clasificación de agregados ITINTEC 400.012 Análisis granulométrico. ITINTEC 400.019 Determinación de la resistencia al desgaste en agregados gruesos de tamaño pequeño por medio de la máquina de los Ángeles. 2. OBJETO 2.1 La presente Norma establece un método de ensayo para determinar en agregados gruesos de tamaños mayores de 19mm (3/4") su resistencia al desgaste ( abrasión ) usando la máquina de ensayo de los Ángeles. NOTA: En el método de ensayo para determinar la resistencia al desgaste en agregados gruesos menores de 37,5mm (1 1/2") por medio de máquina la de los Ángeles ITINTEC 400.019 se establece un procedimiento para ensayar agregados gruesos que no contengan partículas mayores de 37 ,5mm ( 1 1/2"). 3. PRINCIPIO DEL METODO 3.1 Consiste en determinar el desgaste de un agregado al someterlo al ensayo de abrasión. Para tal efecto, el método combina procesos de desgaste por abrasión y frotamiento, empleando una carga abrasiva introducida en el cilindro de una máquina, conjuntamente con la muestra en estudio. La máquina se rota a un número de revoluciones determinado. Al final se elimina el material que 65


Ing.

pasa el matiz .ITINTEC 1,12mm (N° 12}.La diferencia en peso del material que queda al material original expresada como porcentaje es reportada como el porcentaje de desgaste. 4. APARATOS 4.1 Máquina de los Ángeles que cumpla con los requerimientos dados en de la norma de ITINTEC 400.019. 4.2. Tamices que cumplan con las especificaciones para tamices de ensayo INTINTEC 350.001. 4.3 BALANZA.- Balanza que permita lecturas de por lo menos 0,1% (sensible a 10g) del peso de la muestra. 4.4 ESTUFA.- Capaz de mantener una temperatura uniforme de 110°C + 5°C. 5. MATERIALES 5.1 Carga abrasiva 5.1.1 La carga abrasiva consiste de dos esferas de acero, de aproximadamente 4.7cm (1 7/8”) de diámetro y peso de cada una entre 390g y 445g que tiene un total de 5000g +2.5g. 6. PREPARACION DE LA MUESTRA 6.1 Muestra de ensayo 6.1.1 La muestra de ensayo consiste de agregado limpio, representativo del material a ensayar y que ha sido lavado y secado en un horno a temperatura de 105C a 110°C hasta un peso aproximadamente constante y que cumple con una de las grabaciones indicadas en la Tabla I. Se anota el peso de la muestra con aproximación de 1g antes del ensayo. 7. PROCEDIMIENTO 7.1 Se coloca la muestra de ensayo y la carga abrasiva en la máquina de Los Ángeles y se rota a una velocidad de 30 r.p.m. durante 1,000 revoluciones. La máquina se acciona y está equilibrada de manera tal que mantenga una velocidad periférica sustancialmente uniforme. NOTA: Una pérdida de carrera en el mecanismo motriz puede arrojar resultados de ensayos diferentes al de otras máquinas de los Ángeles que rotan a una velocidad periférica constante. 7.2 Después del número de revoluciones prescritas, se descarga el material y se hace una separación preliminar de la muestra, en un tamiz más grueso que el tamiz ITINTEC 1,70 Mm. (N° 12). 7.3 Se tamiza la porción más fina en el matiz ITINTEC 1,70 Mm. (N" 12) conforme se indica en la Norma ITINTEC 400.012. Análisis Granulométrico. . 7.4 Se lava el material más grueso que el tamiz ITINTEC 1,70 Mm. (Nº 12) (Nota 1) y se seca a temperatura de 105ºC a 110ºC hasta un peso sustancialmente constante y se pesa con aproximación de un gramo (Nota Nº 2). 66


Ing.

NOTA 1: Aunque el agregado esté debidamente tamizado después del ensayo si no se lava, puede ocurrir que el desgaste calculado sea 0,2% menor que el verdadero. NOTA 2: Cuando se desea obtener información acerca de la uniformidad de la muestra de ensayo, se determina la pérdida después de 200 revoluciones. Está pérdida sin lavar el material más grueso que el tamiz ITINTEC 1,70 Mm. (N° 12). Al hacer esta determinación, se evita la pérdida de cualquier parte de la muestra; la muestra total incluyendo el polvo producto del desgaste, se introduce nuevamente la máquina de ensayo para las 800 revoluciones restantes para completar el ensayo. La relación entre la perdida después de 200 revoluciones, no debe exceder mayormente 0,20 si el material es de dureza uniforme. 8. EXPRESI0N DE RESULTADOS 8.1 La diferencia entre el peso original y el peso final de la muestra de ensayo, se expresa como porcentaje del peso original. Este valor se toma como porcentaje de desgaste. NOTA: El porcentaje del desgaste determinado por este método, no tiene ninguna relación consistente conocida con el porcentaje del desgaste para el mismo .material cuando se ensaya por el método INTINTEC 400.019. 9. ANTECEDENTES 9.1 ASTM 535.69 Standard method of test for resistance to abrasion o large size coarse aggregate by use of the Angeles Machine. PERU NORMA TÉCNICA NACIONAL

AGREGADOS METODO DE ENSAYO PARA LA DETERMINACIÓN DEL PESO ESPECIFICO Y LA ABSORCIÓN DEL AGREGADO GRUESO

ITINTEC 400.021 SET. 1977

1. NORMAS A CONSULTAR ITINTEC 400.010 Agregados extracción y preparación de las muestras. ITINTEC 400.0 11 Agregados. Definición y clasificación de agregados para usos en morteros y hormigones (concretos). lTINTEC 400.012 Agregados Análisis Granulométrico. lTINTEC 350.001 Tamices de ensayo. 67


Ing.

2. OBJ ETO 2.1 La presente Norma establece un método de ensayo para determinar el peso específico, el peso específico saturado con superficie seca, el peso específico y la absorción (después de 24 horas en agua) del agregado grueso. 3. DEFINICIONES 3.1 PESO ESPECIFICO.- Es la relación, a una temperatura estable, de la masa del mismo volumen de agua destilada libre de gas. 3.2 PESO ESPECIFICO APARENTE.- Es la relación, a una temperatura estable, de la masa en el aire de igual densidad de un volumen igual de agua destilada libre de gas. Si el material es sólido, el volumen es aquél de la porción impermeable. 3.3 PESO ESPECIFICO DE LA MASA.- Es la relación, a una temperatura estable, de la masa en el aire de un volumen unitario material permeable (incluyendo los poros permeables e impermeables, naturales de material); a la masa en el aire de igual densidad, de un volumen igual de agua destilada libres de gas. De acuerdo al Sistema Internacional de Unidades la expresión correcta es" densidad". 3.4 PESO ESPECIFICO DE MASA SATURADA SUPERFICIALMENTE SECA.Lo mismo que peso especifico de masa, excepto que la masa incluye el agua en los poros permeables. 3.5 ABSORCIÓN.- Es la cantidad de agua absorbida por agregado después de ser sumergido 24 horas en esta, se expresa como porcentaje del peso. 4. APARATOS 4.1 Balanza.- con una capacidad de 5 Kg. o más y con sensibilidad de 0,5g o menos. 4:2 Cesta de malla de alambre, con abertura correspondiente al tamiz lTINTEC 3 Mm. (N° 6) o menor o un recipiente de aproximadamente igual ancho y altura con capacidad de 4 000 cm3 a 7 000 cm3. 4.3 Envase adecuado para sumergir la cesta de alambre en agua y un dispositivo para suspenderla del centro de la escala de la balanza. 4.4 Estufa, capaz de mantener una temperatura de 110°C + 5°C. . 4.5 Termómetro, con aproximación de 0,5°C. 5. MUESTRA DE ENSAYO 5.1 Se selecciona por el método de cuarteo, aproximadamente 5 (g del agregado que se desea ensayar, rechazando todo el material que pase el tamiz ITINTEC 4,75 Mm. (N° 4). 68


Ing.

6. PROCEDIMIENTO 6.1 Después de un lavado completo para eliminar el polvo u otras impurezas superficiales de las partículas, se seca la muestra hasta peso constante a una temperatura de 110°C. y luego se sumerge en agua por un período de 24h + 4h. A si los valores de absorción y peso específico van a ser usados para diseñar mezclas de concretos y agregados normalmente en condiciones húmedas, el requisito de secado hasta peso constante puede eliminarse. 6.2 Se seca la muestra del agua y se hace rodar por un paño grande y absorbente, hasta hacer desaparecer película de agua visible, aunque las superficies de las partículas aún aparezcan húmedas. Se secan separadamente los fragmentos más grandes. Se tiene cuidado en evitar la evaporación. durante la operación del secado de la superficie. Se obtiene el peso de la muestra bajo la condición de saturación con la superficie seca. Se determina éste y todos los demás pesos con aproximación de 0,5 gramos. 6.3 Después de pesar, se coloca de inmediato la muestra saturada con superficie seca en la cesta de alambre y se determina su peso en agua a temperatura de 23°C + 2°C. 6.4 Se seca la muestra hasta peso constante, a una temperatura de 100°C y se deja enfriar hasta temperatura ambiente, durante 1 hora a 3 horas y se pesa. 7. EXPRESIÓN DE RESULTADOS 7.1 PESO ESPECIFICO DE MASA Se calcula el peso específico de masa de la siguiente forma: Peso especifico de la masa 

A BC

A: Es el peso en el aire en gramos, de la muestra seca al horno. B: Es el peso en el aire en gramos, de la muestra saturada con superficie seca. C: Es el peso en el agua en gramos, de la muestra saturada. 7.2. PESO ESPECÍFICO DE MASA SATURADO CON SUPERFICIE SECA Se calcula el peso específico en base al peso del agregado saturado con superficie seca.

Peso especifico de la masa saturada 

B BC

7.3. PESO ESPECÍFICO APARENTE Se calcula el peso específico aparente como sigue:

69


Ing.

Peso especifico de la masa saturada 

A A-C

7.4. ABSORCION Se calcula el porcentaje de absorción como sigue:

Absorción 

B-A A

7.5. PRECISION DE RESULTADOS 7.5.1. Determinaciones por partida doble no deben diferir en ± 0.01 en el caso del peso específico y ± 0.1, en el caso del porcentaje de absorción; de no cumplirse esta condición los ensayos deberán realizarse nuevamente. 7.5.2. El estudio definitivo resulta del promedio de dos ó más determinaciones que cumplan con 7.5.1. 8. ANTECEDENTES 8.1. ASTM C 127-68 Standard method of test for specific gravity and absorption of coarse aggregate. PERU NORMA TÉCNICA NACIONAL

AGREGADOS METODO DE ENSAYO PARA DETERMINAR LA CANTIDAD DE PARTICULAS LIVIANAS EN LOS AGREGADOS

ITINTEC 400.021 SET. 1977

1. NORMAS A CONSULTAR ITINTEC 350.001 Tamices de ensayo ITINTEC 4UO.0 I0 Agregados Extracción y Preparación de las muestras. ITINTEC 400.011 Agregados. Definición y clasificación de agregados pura usos en morteros y hormigones (concretos) ITINTEC 400.021 Agregados. Método de ensayo para la determinación del peso específico y la absorción del agregado grueso ITINTEC 400.022 Agregados. Método de ensayo para determinar el peso específico y la absorción del agregado fino. 2. OBJETO 2.1 La presente Norma tiene por objeto establecer el método para determinar el porcentaje de partículas livianas en los agregados, mediante suspensión en un líquido pesado. 3. APARATOS 70


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3.1. Balanza.- Con una capacidad mínima de 500 g. y sensibilidad mínima de 0.1 g para pesar agregados tinos. 3.2. Balanza.- Con una capacidad de 5 Kg. O más y con sensibilidad de 0.5 g o menos. 3.3. Recipientes, adecuados para sacar las muestras y para contener el liquido pesado durante la superación por suspensión. 3.4 Tamices, Tamices ITlNTEC 300 Mm. (N° 50) e ITINTEC 4,75 mm. (N°4) conforme a los requerimientos de la norma ITINTEC 350-001 3.5 Estufa, capaz de mantener una temperatura entre 105"C y 110°C. 3.6 Colador, Un pedazo de malla metálica de abertura 300 Mm. (N° 50) de tamaño y forma adecuada para separar las partículas que flotan en el liquido pesado. 4. REACTIVOS 4.1 Liquido Pesado.- Debe consistir en una mezcla de tetracloruro de carbono y 1.1.2.2. tetrabromuetano o bromoformo y monobromobenzeno; o bromoformo y benceno, en tal proporción que la densidad sea de 2.00. puede usarse bromotriclometano si su densidad es de 2.00. La densidad no debe variar durante el ensayo en ± 0,01 del valor especificado. 4.1.1. Los volúmenes de los compuestos que deben mezclarse para obtener el líquido de la densidad requerida pueden ser calculados mediante la tabla 1. TABLA 1. REACTIVO Tetrabromuetano Benceno Bromoformo Tetracloruro de carbono Monobromobenzeno

DENSIDAD 2.97 0.88 2.88 1.58 1.49

5.2. Preparación de la muestra 5.2.1. El peso de la muestra para ensayo. de acuerdo a la tabla II Tamaño Máximo del Agregado 6.30 mm. (1/4”) 19.00 mm. (3/4”) 37.50 mm. (11/2”) 75.00 mm. (3”)

Peso Mínimo de la muestra en gr. 200 3000 5000 10000

5.2.2. La muestra se seca a una temperatura entre 105°C y 110°C hasta peso constante. 5.2.3. Agregado Fino. 71


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5.2.3.1. Se deja enfriar la muestra a la temperatura ambiente y se tamiza sobre el tamiz ITINTEC 300 mm. (N° 50). 5.2.3.2. El material retenido en el tamiz ITINTEC 300 mm (No 50) se pesa con una aproximación de 0.1 gr. y se somete al proceso descrito en la norma ITINTEC 24: 01-006, hasta que el agregado alcance la condición de saturado con superficie seca 5.2.4. Agregado Grueso 5.2.4-.1. Se deja enfriar la muestra a la temperatura ambiente y se tamiza sobre el tamiz ITINTEC 4.75 mm (No 4) 5.2.3.2. El material retenido en el tamiz ITINTEC 4.75 mm (N o 4) se pesa con una aproximación de 1 gr. y se somete a proceso descrito en la norma ITINTEC 2.4: O1-005, hasta que el agregado alcance la condición de saturado con superficie seca. 6. PROCEDIMIENTO 6.1. Agregado Fino 6.1.1. Se coloca la muestra dentro del recipiente con el líquido pesado, cuyo volumen mínimo debe ser de tres veces el agregado. 6.1.2. Se vierte el líquido que rebasa a otro recipiente, pasándolo a través del colador y teniendo el cuidado de que solamente las partículas que floten se viertan con el líquido y que no caiga arena en el colador. Se devuelve el líquido recogido en el segundo recipiente al primero Después de agitar la muestra vigorosamente se repite la operación anterior hasta cuando la muestra este libre de partículas flotantes. Se lavan con tetracloruro de carbono las partículas retenidas en el colador hasta remover de ellas el líquido pesado y se dejen secar Las partículas secan rápidamente, pero si se desea, se pueden, colocar dentro del horno a 105°C, por unos pocos minutos. El material retenido en el colador se pesa con una aproximación de 0.1 gramo. 6.1. Agregado Grueso. 6.2.1. Se co1oca la muestra dentro del recipiente con el liquido pesado, cuyo volumen mínimo debe ser de tres veces el agregado. 6.2.2. Se retiran las partículas que suban a la superficie, usando el colador y se colocan en otro recipiente. 6.2.3. Se agita la muestra repetidamente y se retiran las partículas que flotan hasta cuando ninguna suba a la superficie del liquido. 6.2.4. Se lavan con tetracloruro de carbono las partículas retenidas en el colador hasta remover de ellas el líquido pesado, se dejen secar y se pesa con una aproximación de 1 gramo. 7. EXPRESIÓN DE RESULTADOS El porcentaje de partículas livianas en los agregados se calcula mediante las siguientes fórmulas: 72


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7.1 Agregado Fino L

G1 *100 G2

donde: L : Porcentaje de partículas livianas G1: Peso seco de las panículas retenidas en el colador G2: Peso de la muestra seca retenida el} el tamiz ITINTEC 300 mm (N° 50) 7 .1 Agregado Grueso. L

G1 *100 G3

donde: L : Porcentaje de partículas livianas G1: Peso seco de las panículas retenidas en el colador G3: Peso de la muestra seca retenida el} el tamiz ITINTEC 4.785 mm (N° 4) 8. APENDICE 8.1. Precauciones Los reactivos indicados en la tabla I son altamente tóxicos por inhalación ya -través de la piel; por lo tanto se debe tener precaución de no inhalar sus vapores ni permitir contactos de ellos con la piel. PERU

NORMA TÉCNICA NACIONAL

AGREGADOS METODO DE ENSAYO PARA DETERMINAR EL EFECTO DE LAS IMPUREZAS ORGANICAS DEL AGREGADO FINO SOBRE RESISTENCIA DE MORTEROS Y HORMIGONES

ITINTEC

400.024 ENERO 1979

1. NORMAS A CONSULTAR ITINTEC 334.003 Cementos. Procedimientos para la obtención de pastas y mortero de consistencia plástica por mezcla mecánica. ITINTEC 334.051 Cementos. Método para determinar la resistencia a la compresión de morteros de cemento hidráulico usando cubos de 50 mm de lado. ITINTEC 400.014 Agregados. Método de ensayo para determinar cualitativamente las impurezas orgánicas del agregado fino. 73


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ITINTEC 400.022 Agregados. Método de ensayo para determinar el peso específico y la absorción de agregados tinos. 2.0BJETO 2.1. La presente Norma tiene por objeto establecer el procedimiento para determinar el erecto de las impurezas orgánicas del agregado fino sobre la resistencia de morteros y hormigones de cemento Pórtland, por medio del ensayo de compresión sobre muestras hechas con morteros de consistencia plástica y relación agua-cemento determinada. 3. APARATOS 3.1. Mesa de flujo, molde de flujo y calibrador De acuerdo con lo especificado en la Norma ITINTEC 334.003. 3.2 Compactador. Se fabrica de un material no absorbente ni abrasivo, tal como caucho de pureza media o madera dura similar al roble, previamente secada y tratada en parafina a 200 °C por inmersión durante 15 minutos. Debe tener sección transversal de 12 mm x 25 mm y 150 mm de longitud. La superficie de compactación debe ser plana y perpendicular al eje longitudinal. 3.3 Varilla de compactación. De acero estructural. de 10 mm de diámetro, 300 mm de longitud y con uno de sus extremos semiesférico. 3.4 Plancha metálica. con hoja de bordes rectos y longitud de 100 mm a 150 mm. 3.5 Moldes. Los. moldes pueden ser de dos clases: 3.5.1 Molde cúbico de 50.0 rnm.  0.50 mm de lado 3.5.2 Molde cilíl1drico. De diámetro de 50.0 mm  0.50 mm y altura de 100 mm  2.5 mm, construido de material no absorbente-impermeable y resistente, que conserve su forma durante el moldeo de 1as muestras de ensayo. 3.6 Máquina de ensayo Debe cumplir con los requisitos exigidos en la Norma ITINTEC 334. Cementos. Resistencia a la compresión de cemento hidráulicos, usando cubos de 50.0 mm de lado Nota: De no existir la Norma ITINTEC, regirá la Norma ASTM C-109 última edición. 4. PREPARACION DE LAS MUESTRAS Se toman dos muestras de agregado fino. La cantidad de cada una de las muestras puede variar de 600 gr. para arena fina. a 1000 gr. para, arena gruesa. 4.1.1 Una de las muestras se lava en solución de hidróxido de sodio al 3% y luego en agua, El procedimiento anterior se repite hasta cuando la muestra tenga un color más pálido que el color Gardner N° 11, según la Norma ITINTEC 400.011 4.1.1.1 El lavado del agregado debe realizarse en tal forma que se evite la pérdida de finos y que el modulo de fineza del agregado lavado no varié en 74


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mas del 10% del correspondiente al agregado sin lavar. 4.1.1.2 Antes de preparar el mortero. debe comprobarse la remoción total del hidróxido de sodio en el agregado, por medio de un indicador adecuado tal como fenolftaleína o papel tornasol. 5. PREPARACION DE LOS ESPECIMENES 5.1 Preparación del Mortero 5.1.1 Se preparan 2 clases de morteros: uno a base de arena tratada y otro a base de arena sin tratar, Generalmente se obtiene suficiente cantidad de mortero de cada clase con 300 gr. de cemento, 180 ml de agua y 600 gr. de arena fina ó 1000 gr. de arena gruesa. 5.1.2 En un recipiente adecuado (4 lt aprox. de capacidad). se colocan el agua y el cemento en cantidad tal que la relación de agua cemento en peso sea 0.6. Se deja pasar un minuto y luego se mezclan con una cuchara hasta obtener una pasta homogénea. 5.1.3 Se agrega a la pasta un peso conocido de la muestra de arena que se está ensayando, en condición saturada y seca superficialmente, de acuerdo a la Norma ITINTEC 24:01-006. Se mezcla hasta que el mortero parezca tener la consistencia deseada (flujo de 100  5). Se continúa mezclando durante 30 segundos y se hace la determinación del flujo de acuerdo a 5.2. 5.4 El procedimiento descrito en 5. 1.1 a 5.1.3 se hace tanto para el agregado fino sin tratar como para el agregado fino tratado. 5.2. Determinación del flujo 5.2.1 Se limpia, seca y ajusta cuidadosamente la mesa de flujo colocando el. molde de flujo en su centro. 5.2.2 Inmediatamente después de terminar la operación de mezclado (numeral 5.1.3) se coloca una capa de mortero de aproximadamente 25 mm de espesor en el molde de flujo y se apisona en la misma forma que la primera capa. La presión del compactador debe ser tal que asegure el llenado uniforme del molde. 5.2.3 Se enrasa el mortero de la parte superior del molde con la llana metálica, colocándola casi perpendicular a éste y mediante movimiento de vaivén. 5.2.4 Se limpia y seca la mesa de flujo teniendo cuidado especial de remover toda el agua que se haya acumulado alrededor de la base del molde y se deja caer el flujo a la mesa desde una altura de 13 mm, 10 veces en 6 segundos. 5.2.5 El flujo es el incremento en el diámetro medio de la masa de mortero, medido por lo menos en cuatro direcciones diferentes uniformemente espaciadas, expresado como porcentaje del dián1etro original, si el flujo es muy grande, se retorna el mortero al recipiente de mezclado, se le agrega arena y se hace otra determinación de flujo. Sí son necesarios más de dos intentos para obtener el flujo de 100  5, se desecha la mezcla. Si el mortero está demasiado seco se descarta igualmente y se prepara otra mezcla. 5.2.6 Una vez logrado el flujo de 100  5, se determina la cantidad de arena 75


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usada, restando el peso de la muestra inicial de arena, el peso de la porción remanente: 5.3. Llenado de moldes 5.3.1 Se llenan 3 moldes con mortero a base de agregados finos sin tratar y 3 con mortero a base de agregado fino tratado. 5.3.2 Se coloca el mortero en 3 capas en un molde cilíndrico o en dos capas en un molde cúbico. Se apisona cada capa con 25 golpes de varilla compactadora uniformemente sobre la sección transversal del molde. Al terminar la compactación se agrega mortero hasta que sobresalga del molde. 5.4. Almacenamiento de muestras 5.4.1 Se colocan las muestras en la cámara húmeda y después de tres o cuatro horas de moldeadas se enrasan para alisar sus superficies. Se secan las muestras sumergidas en el tanque de almacenamiento hasta el momento del ensayo 5.4.2 La temperatura del agua de mezcla, de la cámara húmeda y del tanque de almacenamiento debe ser mantenida a 23°C  2°C. 5.5 Refrentado de muestras Cuando se trata de moldes cilíndricos, antes del ensayo de compresión deben refrentarse para conseguir que las bases sean perpendiculares al eje de la muestra. El material de refrentado y su espesor deben ser tales que este no fluya ni se fracture durante el ensayo. 5.5.1 Cuando se trata de moldes cúbicos éstos no necesitan refrentado y deben ensayarse perpendicularmente a la dirección de llenado de los moldes. 5.5.2 Es deseable que el material empleado para refrentadode las muestras cilíndricas, tengan un módulo de elasticidad igual o mayor al del mortero de las muestras 5.6. Preparación de las muestras antes del ensayo de compresión. Después de 7 días de permanecer en el tanque de almacenamiento, se sacan las muestras una a una, se secan superficialmente y se remueven las incrustaciones y granos de arena desprendidos de las caras que van a estar en contacto con los bloques de la máquina de ensayo. Debe verificarse con una regla metálica que las caras sean I totalmente planas. 5.6.1 Si al verificar las caras, estas presentan curvatura apreciable, deben rasparse cuidadosamente hasta obtener superficies totalmente planas. Si esto no se logra, deben desecharse las probetas. 6. PROCEDIMIENTO 6.1 Ensayo de compresión 6.1.1 Se coloca cuidadosamente cada muestra. Centrándola debajo del bloque superior de la máquina de ensayo, se comprueba que el bloque pueda inclinarse libremente en cualquier dirección. No deben utilizarse materiales 76


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amortiguadores entre la muestra y los bloques. En máquinas de ensayo tipo tornillo la velocidad de la cabeza móvil debe ser aproximadamente 1.0 mm/minuto cuando la máquina esté trabajando en vacío, (antes de hacer. contacto). En máquinas operadas hidráulicamente. La carga debe aplicarse a velocidad constante (1.5 a 3.5 Kg/cm 2seg). Durante el tiempo de aplicación de la primera mitad de carga máxima, puede permitirse una velocidad mayor de aplicación de carga. Cuando la muestra está cediendo antes de la rotura, no deben hacerse ajustes a los controles de la máquina de ensayo. 7. EXPRESJON DE RESULTADOS 7.1 Se anota la carga máxima de cada muestra y luego se calcula la resistencia a la compresión (Kg/cm 2). Dividiendo la carga máxima de cada muestra por su sección transversal. 7.1.1 Se promedia la resistencia a la compresión de las 3 muestras preparadas con agregado fino sin tratar 7 .1.2 Se promedia la resistencia a la compresión de las 3 muestras preparadas con agregado fino tratado 7.1.3 Se calcula la relación de resistencia dividiendo el promedio de las 3 muestras con agregado tino sin tratar entre el promedio de las 3 muestras con agregado fino tratado. 7.1.4 Debe expresarse la relación anterior como un porcentaje de la resistencia relativa del agregado fino bajo ensayo.

CAPITULO III 3.1. - AGUA PARA AMASADO Y CURADO DEL CONCRETO 3.1. 1. – CONCEPTO DEL pH El pH es el grado de ionización de las sustancias acuosas, es decir el grado de concentración del ión Hidrogenión (H) +. EI método tradicional de medir indirectamente la alcalinidad y la acidez del agua ha sido desde hace muchos años la mensura del pH. El agua neutra tiene un pH de 7 y son ácidas si tienen pH menor a 7 y son alcalinas si la tienen mayor a 7. 3.1.2.- MEDICIÓN DEL pH DE Existen diversidad de métodos para medir el pH del agua podemos mencionar dos: 77


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. Por Hidrólisis y . Por medio de indicadores. 3.1.3. - INDICADORES Son sustancias químicas que reaccionan frente al pH, los más conocidos son: . La fenoltaleina . Violeta de Metilo y . Los tornasoles. 3.1.4. – TORNASOLES Son cintas de papel con tratamiento químico de uso muy popular, su comportamiento frente al contacto del agua es la siguiente:

más acido

Agua Neutra

Rojo

más alcalina Azul

Cambio de color a intervalos de pH

pH del agua recomendado por las normas ITINTEC

INICADOR TORNASOL

NOTA. - La letra en cursiva indica el intervalo del pH en el que tiene lugar el viraje el cambio de color. Las aguas ácidas pueden neutralizarse con aguas alcalinas y viceversa En las mezclas de concreto podrán emplearse, como aguas de amasado y curado, todas aquellas reconocidas como potables o sobre las que se tiene información que hayan sido usadas para tal fin y con resultados positivos. El agua empleada para amasar y curar el concreto debe ser cristalina clara, libre de glúcidos (azúcar) y de aceite o grasas. Además no deberá contener sustancias que puedan producir efectos desfavorables sobre el fraguado, la resistencia, la durabilidad del concreto o sobre el refuerzo metálico. La norma ITINTEC 339-088, considera apta el agua para el amasado y 78


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curado del concreto y morteros, el agua cuyas propiedades y contenido de sustancias disueltas están comprendidos dentro de los siguientes límites.

pH 14

Aguas Duras o Carbonatos de Calcio

Aguas Alcalinas

Agua Potable

pH 8

Aguas alcalinas o carbonatadas de Magnesio

pH 7 pH 5.5

Aguas Blandas O

Aguas Acidas

Aguas Acidas

pH 1

Cl

Aguas Basicas S, K

1. El contenido máximo de materias orgánicas, expresada en oxígeno consumido, será de 3 mg/l (3 ppm.) 2. El contenido de residuos sólidos no será mayor de 5 gr. /l (5000 ppm.) 3. El pH comprendido entre 5.5 a 8.0 4. El contenido de sulfatos, expresado en los S0 4 debe ser menor 0.6 gr. /L ó (600 ppm). 5. El contenido de cloruros expresado en ión cl. debe ser menor a 1 gr. /L 1000 ppm. 6. El contenido de carbonatos y bicarbonatos alcalinos (Alcalinidad Total) expresado en NaHCO4, será menor de 1 b~/l (1000 ppm). 7. Como requisito opcional considera que si la variación de color es una característica que se desea controlar, el contenido de fierro, expresado en ión férrico, será de una parte por millón (1 ppm). Cuando el agua ensayada no cumpla uno o varios de los requisitos previos establecidas, se podrán realizar ensayos comparativos empleando en un caso el agua en estudio y en otro agua destilada o potable, manteniendo además similitud en materiales a utilizar y procedimientos, con el fin de obtener ensayos reproducibles. Dichos ensayos se realizarán, de preferencia con el mismo cemento que será usado y consistirán en la determinación del tiempo de fraguado del cemento y resistencia a compresión del mortero a las edades de 7 y 28 días. Los tiempos de fraguado inicial y final de la pasta que contiene el agua en estudio, podrán vaciar hasta 25% que las correspondientes, a la pasta que contiene el agua de referencia. La reducción de resistencia del mortero que contiene el agua en estudio 79


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o cualquier edad de ensayo, podrá ser como máximo de1 10%. 3.1.2. - MUESTRAS DE AGUA Las muestras deberán ser representativas del agua tal como será empleado. Se tendrá presente que una sota muestra de agua puede no ser representativa, si existen variaciones de composiciones en función del tiempo, como consecuencia de una modificación de las condiciones climáticas (lluvia, viento, etc.), cambios estacionales, influencia de las mareas (en caso de que el lugar de extracción se encuentre próximo a la costa) o por otros motivos. En el caso que no ser representativos las muestras, conforme se ha indicado, podrá tomarse muestras periódicas a distintas horas y días o eventualmente a la misma hora en lugares distintos. También cuando se sospeche que puede haber variado la composición del agua Es muy importante el conocimiento local de la fuente, especialmente en los casos en que, por tratarse de una zona de industrias, haya posibilidad de modificación de la composición o de contaminación. . Si se conoce el lugar preciso donde se proyecta extraer el agua éste será uno de los lugares de toma de muestras. En general el lugar o lugares, se determinará de acuerdo a la información que desee obtenerse ya las necesidades o condiciones locales. Cada muestra tendrá un volumen mínimo de 5 litros. En caso de aguas superficiales (ríos, arroyos. lagunas, etc.) la muestra se tomará introduciendo el recipiente a la profundidad en que se colocará la boca de toma de la instalación de extracción, dejando que el agua se introduzca en él. En el caso de aguas subterráneas se empleará una bomba de extracción, a la que se hará funcionar por lo menos 10 minutos y durante todo el tiempo que resulte necesario para lavar las tuberías. Luego se llenara el recipiente. Las muestras se envasarán en recipientes o botellas de polietileno o de vidrio incoloro o de color claros perfectamente limpios. El cuello será de pequeño diámetro para facilitar el cierre o sellado del recipiente. Las tapas serán de los materiales indicados o de corcho nuevo, sin defectos. El cierre será hermético. Los envases se llenarán completamente sin dejar algún vacío, salvo que se prevea cambios de volumen por elevación de temperatura, en cuyo caso se dejará un volumen libre de aproximadamente 1% del volumen de recipiente. Inmediatamente después de realizada la extracción, los envases serán convenientemente tapados y sellados. 80


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Los recipientes serán convenientemente acondicionados y embalados, para evitar su rotura, las tapas serán aseguradas con ataques de hilo o de alambre para evitar que se aflojen. En tiempo de frío los envases serán protegidos contra los efectos de las bajas temperaturas.

NORMAS A CONSULTAR ITINTEC 339 - 088 3.2. EFECTOS DE LAS IMPUREZAS CONTENIDAS EN EL AGUA DE MEZCLA EN LA CALIDAD DEL CONCRETO. Los efectos más comunes son: 3.2.1.- Carbonatos y bicarbonatos alcalinos. Los carbonatos y bicarbonatos de sodio y de potasio tienen diferentes efectos durante el tiempo de fraguado en los diferentes tipos de cemento. El carbonato de sodio puede producir un endurecimiento y fraguado rápido, los bicarbonatos pueden acelerar o retardar el fraguado. En grandes concentraciones estas sales pueden reducir materialmente la resistencia del concreto. Cuando la suma de estas sales disueltas excede de 1000 p.p.m. (del 0.1 %), deberán hacerse pruebas para el tiempo de fraguado y resistencia a los 28 días.

3.2.2. Cloruros y Sulfatos de sodio. Generalmente la elevada proporción de sólidos disueltos de un agua natural se debe a un alto contenido de cloruro o sulfato de sodio. Ambos pueden tolerarse relativamente en grandes cantidades. Generalmente concentraciones hasta de 10 000 ppm. de cloruro de sodio son tolerables. Se han usado satisfactoriamente aguas para mezcla que contenían 5000 ppm. de sulfato de sodio. 3.2.3. Sales de Hierro. Las aguas naturales subterráneas rara vez contienen más de 20 a 30 p. p.m. de hierro. Sin embargo, las aguas ácidas de las minas pueden contener cantidades grandes de hierro. Las sales de hierro en concentraciones hasta de 20,000 p.p.m. usualmente no afectan a la resistencia pero si en su apariencia del concreto. 3.2.4. Otras sales comunes 81


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Los carbonatos de calcio y de magnesio no son muy solubles en el agua lo que da por resultado que rara vez se encuentran con concentraciones suficientes para que afecten la resistencia del concreto. Los bicarbonatos de calcio y de magnesio se encuentran en algunas aguas de provincia. Concentraciones hasta 200 p.p.m. del ión bicarbonatado en estas formas no se consideran dañinas. El sulfato y el cloruro de magnesio pueden presentarse en elevadas concentraciones sin efectos perjudiciales en la resistencia. Se han obtenido buenas resistencias con concentraciones hasta de 20,000 p.p.m. El cloruro de Calcio se usa algunas veces en el concreto (no en el pre - esforzado) en cantidades hasta el 1% en peso del cemento para acelerar el aumento del endurecimiento y de la resistencia. 3.2.5. Agua de mar. El agua de mar que contenga hasta 15,000 p.p.m. (1.5 %) de sal, es generalmente buena agua para mezclar concreto que no vaya a llevar refuerzo. Aunque el concreto hecho con agua de mar puede endurecer con mayor rapidez que el concreto normal, las resistencias en fechas posteriores (después de los 28 días) pueden ser inferiores. Esta reducción de resistencia puede superarse reduciendo la relación del agua con el cemento. Puede hacerse concretos de buena calidad con agua de mar si la mezcla se ajusta correctamente. Si no se dispone de agua dulce adecuada, puede usarse el agua de mar para hacer concreto reforzado. Aunque su uso aumenta el riesgo de corrosión; este riesgo se reduce si el refuerzo tiene un recubrimiento suficiente y si el concreto es impermeable y si tiene la cantidad adecuada de aire incorporado. Las estructuras de concreto reforzado hechas con aguas de mar y expuestas al ambiente marino deben tener una relación agua - cemento menor de 0.44 y el recubrimiento del refuerzo deberá ser, cuando menos de 3 pulgadas. El agua de mar no debe usarse para hacer concreto pre - esforzado en el que el acero de refuerzo quede en contacto con el concreto. La arena y la grava extraídas del agua de mar se usan algunas veces para hacer concretos. La cantidad de sal del mar en el agregado no debe exceder el 1000 ppm. (1 %) del peso del agua de mezcla. Estos agregados usados con agua potable, aportan menos sal a la mezcla que el agua de mar. La sal en el concreto endurecido se manifiesta como manchas blancas y presencia de burbujas conocida con el nombre de exudaciones. 3.2.6. Aguas ácidas. 82


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La aceptación de un agua ácida para la mezcla deberá basarse en la concentración (en partes por millón) de ácidos en el agua. Ocasionalmente, la aceptación se basa en el pH. que es la medida de la concentración iónica del hidrógeno. El pH. es un índice de intensidad y no es la mejor medida de eventuales reacciones ácidas o básicas. Generalmente las aguas para la mezcla que contengan ácido clorhídrico, sulfúrico, otros ácidos inorgánicos comun1es en concentraciones tan elevadas como 5000 p.p.m. no tienen efectos adversos en la resistencia del concreto. Las aguas ácidas con valores pH. menores de 3.0 pueden crear problemas de manejo y deben evitarse si es posible. El pH. Del agua potable o neutra es de 7.0, los valores inferiores a 7.0 indican acidez y los que sobrepasan dicho valor indican alcalinidad. 3.2.7:- Aguas Alcalinas. Las aguas que tengan concentraciones de hidróxido de sodio de 0.2 por ciento del peso del cemento no afectan mucho la resistencia del concreto, siempre que no aceleren el fraguado. Sin embargo mayores concentraciones pueden reducir la resistencia. El hidróxido de potasio en concentraciones hasta de 0.6 % en peso del cemento tiene poco efecto en la resistencia del concreto desarrollado por algunos cementos, pero la misma concentración cuando se usa en otros cementos, puede reducir mucho la resistencia a los 28 días 3.2.8. Aguas de desperdicios industriales. La mayor parte de las aguas que llevan desperdicios industriales tienen menos de 2000 ppm. de sólidos totales. Cuando se usan estas aguas para mezclar el concreto, la reducción en la resistencia a la compresión generalmente no es mayor aproximadamente 10 %. Las aguas de desperdicios de curtidurías, fábricas de pintura, plantas coquizadoras, plantas de productos químicos y las de galvanización etc. pueden contener impurezas peligrosas. Es mejor probar cualquier otra agua de desperdicio que convenga aún unas cuantas partes de millón de só1idos extraños. 3.2.9,- Aguas Negras. Por lo general las aguas negras contienen aproximadamente 400 ppm. de materia orgánica. Después que las aguas negras se diluyen en un buen sistema de tratamiento, la concentración del material orgánico debe reducirse a 10 p.p.m. a menos. Esta cantidad es baja para que tenga cualquier efecto importante en la resistencia del concreto.

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3.2.10. Aguas Azucaradas Pequeñas cantidades de azúcar, tan pequeñas como 0.02 a 0.15 % en peso de cemento, usualmente retardan el fraguado del concreto. El límite superior de este intervalo varía con los diferentes tipos de cemento. La resistencia a los 7 días puede reducirse, mientras que la resistencia a los 28 días puede mejorar. Cuando, se aumenta la cantidad de azúcar a aproximadamente 0.10 % en peso usualmente se acelera el fraguado. Cantidades de azúcar de 0.25 % o más en peso del cemento pueden producir un rápido fraguado y una gran reducción en la resistencia a los 28 días. Menos de 250 p.p.m. de azúcar en el agua de mezcla generalmente no tienen efecto adverso sobre la resistencia del concreto, pero sí la concentración excede de esa cantidad deberá hacerse pruebas para determinar el tiempo de fraguado y la resistencia del concreto. 3.2.11. Limo o partículas en suspensión. Pueden tolerarse aproximadamente 1000 p. p.m.- de partículas finas de arcilla o de roca en e1 agua de mezcla. Cantidades mayores afectan la resistencia, adherencia y coloración del concreto. El agua con lodo deberá dejarse asentar en tanques de decantación antes de usarla, para reducir la cantidad de limo y arcilla que se añade a la mezcla. 3.2.12.-Aceites en Suspensión. Ocasionalmente se encuentran presentes varias clases de aceite en el agua de mezcla. El aceite mineral (petróleo) que no esté mezclado con aceites animales o vegetales, probablemente tiene menos efecto en el desarrollo de la resistencia que otros aceites. Sin embargo el aceite mineral en concentraciones mayores al 1 % en peso del cemento puede reducir la resistencia del concreto en más del 20 %. 3.2.13.- Algas. Las algas, cuando están presentes en el agua de mezcla origina una reducción excesiva de la resistencia, ya sea combinándose con el cemento para reducir la adherencia o introduciendo una gran cantidad de aire en el concreto. Las algas también están presentes en los agregados, en cuyo caso la adherencia entre los agregados y la pasta de cemento debe reducirse. El efecto de las algas se manifiesta en el cambio de color del concreto, en el concreto sólido aparecen coloraciones que es imposible hacerlos desaparecer. Inmediatamente después de realizada la extracción, los envases serán convenientemente tapados y sellados. Los recipientes serán convenientemente acondicionados y embalados. Para evitar su rotura las tapas serán aseguradas con ataques de hilo o de 84


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alambre para evitar que se aflojen. En tiempo de frío los envases serán protegidos contra los efectos de las bajas temperaturas. 3.2.13.- Aguas de Lluvia Agua ácida. Actúa como retardador, reduce la resistencia, dificulta el alcanzar la plasticidad del concreto y precipita la oxidación. NORMAS A CONSULTAR ITINTEC-339-088. 3.3.- Evaluación del Agua en el Campo. Ver la coloración por simple inspección visual, si es clara, cristalina, turbia, etc. Tornar una muestra del olor del agua y si es posible el sabor también. Hacer un muestreo utilizando jabón para ver cual es el efecto de saponización, descomposición, paraje uniforme en formas de burbujas. Las aguas alcalinas actúan sobre el jaboncillo haciendo que este se adhiera a la mano generando una dificultad para un lavado normal. Si el incremento de aguas alcalinas u aguas ácidas se hace corno nata. Cuando se realiza este proceso con aguas ácidas el jaboncillo se descompone en fibras. Estas no son buenas para el consumo, puede afectar el sistema digestivo. 3.4.- MÉTODOS PARA CURAR EL CONCRETO Básicamente existen dos tipos para poder mantener cierto nivel de humedad en el concreto (curado) estos son: . Curadores líquidos. . Curadores a vapor. . Compuestos sellantes o imprimantes. 3.4.1.- CURADORES LIQUIDOS. Su principio es el de curar directamente utilizando el agua tiene La desventaja de requerir cantidades considerables de este para poder lograr un curado satisfactorio. Básicamente existen 4 sistemas para curar el concreto: a. Por inmersión.- Es el método que produce los mejores resultados pero 85


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presenta inconvenientes de tipo práctico pues implica inundar o sumergir completamente el elemento del concreto. b. Por fumigación o rociado.- Con este método se logran buenos resultados y su ejecución es fácil. Tiene como inconveniencia la intermitencia del rociado que puede conducir a un curado deficiente. c. Coberturas húmedas.- Estos tejidos como el yute mantienen la humedad en superficies tanto verticales como horizontales pero deben ser humedecidas periódicamente con el riesgo de que si no se mantiene el nivel de humedad el curado es deficiente. Además presenta el problema de absorber eventualmente el agua útil del concreto. d. Curado con arena, tierra o aserrín.- Se emplea con algún éxito, consiste en el cubrimiento del concreto con alguno de los citados materiales es muy útil cuando se presentan fuertes vientos en contraposición tiene el inconveniente de que puede manchar el concreto o en el peor de los casos deteriorarlo como sucede con el aserrín proveniente de maderas con alto contenido de ácido tánico. 3.4.2- CURADORES A VAPOR El curado a vapor puede ser usado con ventaja cuando es importante ganar resistencia inicial en el concreto o cuando se requiera de calor adicional para completar la hidratación, así como para concretos en climas fríos. Actualmente existen dos métodos de curado a vapor para ganar resistencia inicial en el concreto: a.

Curado a vapor a la presión atmosférica.- Para estructuras vaciadas en sitio o unidades de concreto prefabricado. Se hace en una cámara de vapor u otro compartimiento para minimizar las pérdidas de calor y humedad.

b. Curado a vapor en autoclaves.- Se realiza a grandes temperaturas para pequeñas unidades prefabricadas. Incluye esta categoría las láminas y los compuestos curadores líquidos que forman membrana, a continuación se describen algunos: a. Películas de plástico.- Son livianas y se extienden fácilmente en superficies horizontales; en elementos verticales es más complicado su utilización, la película de plástico debe tener por norma un espesor mínimo de 0.1 mm. b. Papel impermeable.- Su uso es similar al de las películas de plástico. Cuando se usa papel para cubrir placas debe proveerse cierta holgura para que sobresalga de la misma además se hace necesario colocar en los bordes materiales pesados (arena, tablas etc.) para evitar que el viento los desplace. 86


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c. Compuestos.- Los compuestos son líquidos curadores que forman membrana, comúnmente denominados "membranilla". Entre las materias primas que normalmente utilizan en la fabricación de, compuestos de curado se pueden citar: cera, caucho, clorado y disolventes altamente volátiles. Normalmente se le adiciona un pigmento (rojo, gris, blanco etc.) con el fin de provocar la reflexión de los rayos solares, además el pigmento hace visible el compuesto al aplicarlo, facilitando el control del cubrimiento; normalmente se aplican con fumigadores manuales se recomienda aplicar en dos capas, la segunda de las cuales debe aplicarse perpendicular a la primera para garantizar la uniformidad del sello.

CAPITULO IV

4.1.- CEMENTO Y ADITIVOS CEMENTO. Como ya es de nuestro conocimiento el cemento es el resultado del coccionamiento de materiales calcáreos y arcillosos de donde lo que importa al productor del cemento le interesa.  

Materiales calcáreos (Carbonato de calcio CaCO3) Materiales Arcillosos (Si, Al, Mg, Fe, Ca)

Estos materiales calcinados nos dan como resultado el Clinker al cual añadiendo un 3% de yeso nos da el Cemento como producto final. Los tipos de cemento fabricados comercialmente en nuestro país y que están normados por el ITINTEC, basados en normas internacionales como 87


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ASTM, y también ACI, sin los siguientes: . Pórtland Tipo I: De uso convencional y apto para el uso con aditivos, ya sean estos combinados o de forma simple. . Pórtland Tipo lA: Este similar al anterior pero con mayor resistencia a las heladas. . Pórtland Tipo II: Con mediana resistencia a los sulfatos. . Pórtland Tipo llA: Con mediana resistencia a los sulfatos y mayor resistencia a las heladas. . Pórtland Tipo III: Su característica una mayor resistencia inicial. . Pórtland Tipo lIlA - Su característica una mayor resistencia inicial y mayor resistencia a las heladas. . Pórtland Tipo IV - Cemento con menor calor de hidratación. . Pórtland Tipo V - Resistencia a los sulfatos, álcalis y los cloruros. . Puzolánico % Compues composi Resistencia tos ción C2S 10 – 30 Lenta edad inicial C2S 40 – 65 Mayor resistencia inicial 3 – C2S 7 – 15 7 días Sin yeso 24 horas Resistencia inicial 3 horas Si se adiciona agua su reacción es violenta. Con yeso produce un C4AF 4 – 15 compuesto llamado etringita No altera cuando esta en esa proporción.

Calor de hidratación

Temperatura máxima

Es menor Es mayor

105 J/gr. en 28 días 105 J/gr. en 28 Es mucho días mayor 105 J/gr. en 28 días Igual 105 J/gr. en 28 días

Etringita es un producto perjudicial y nocivo para el concreto, es destructivo, cuando se le adiciona el yeso en más del 3%. El concreto no alcanza la resistencia del diseño, además va descomponiendo al concreto. Estos 4 elementos dan el Clinker, este producto combinado con Yeso da el cemento sus propiedades son las mismas. 4.1.1. - ADITIVOS CONCEPTO.- Los aditivos son materiales distintos del agua, del agregado o del cemento que son utilizados como componente del concreto, estos son añadidos antes ó durante el mezclado, generalmente son líquidos y se combinan con el agua de mezcla tienen como finalidad modificar una o varias propiedades del concreto. 88


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No necesariamente son productos químicos, materiales naturales o artificiales que modifiquen el proceso de fraguado del concreto, con el propósito de mejorar la calidad del concreto. Podemos clasificar a los aditivos en dos grupos, los aditivos Naturales y los artificiales, como sus nombres lo Indican los naturales. Son los que encontramos prácticamente en la rutina del trabajo con experiencias y análisis, los artificiales son los creados en laboratorios y cuentan con un respaldo mayor técnicamente hablando. 4.1.1.1 Aditivos Naturales Son aquellos que encontramos en la naturaleza. Limo de 3 al 5%, un rango de 2% que podemos manejar como aditivo para retardar el proceso de, fraguado, hacer al, concreto más plástico (considerando que temperatura y resistencia van muy ligados) Aguas Saladas actúan como retardadores de fragua, disminuyendo el calor de hidratación, perjudicial en la presencia del concreto, cantidad tolerable referido en % con respecto al peso del cemento. Aguas Azucaradas hasta el 0.15% del peso del cemento, actúa como acelerante. 4 .1.1.2. Aditivos Artificiales Fabricados en laboratorios, de los principales tenemos: - Acelerantes. Para disminuir el tiempo de fraguado, endurecimiento pronto, antes de tiempo. USOS 1.- Sellado de filtraciones de agua con presión en estructuras de concreto, roca tanques túneles, tuberías y obras hidráulicas expuestas a mareas y presión hidrostática. 2.- Reparación urgente de pistas de alto transito vehicular. 3.- Reducir los tiempo de curado y protección del concreto en climas fríos. - Retardadores Retarda el endurecimiento (Problemas con la mano de obra) - Plastificantes Para hacerlo más trabajable para bombear el concreto, o para concretos demasiado densos, darles mayor trabajabilidad sin incrementar agua. USOS 1.- En obras donde exista dificultades de transporte a distancias considerables y acarreo del concreto fresco, obras de vaciado en niveles elevados (edificios de gran magnitud). 2.- En empresas dedicadas a la fabricación del concreto pre mezclado puesto en obra. 89


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3. - Problemas en la mano de obra. - Adherentes Para poder unir de una forma confiable concretos viejos y nuevos se aplica al concreto viejo y en menor proporción al concreto nuevo, la forma de acción es activando el proceso de fraguado en el concreto viejo poniéndolo en la curva de fragua inicial para que entre en conformidad a la curva del nuevo concreto quedando en una compensación química de átomos. USOS 1.- Uso general en enchapes de mármol, mayólicas o cerámicas laboratorios etc. 2.- En obras de mampostería y en el enchape de techos. En piezas de prefabricados, para pegar baldosas sanitarios en cocinas y baños. 3.- En anclajes de pernos en concreto o roca. - Impermeabilizantes. Son generalmente grasos o aceitosos vienen en polvo. Generalmente no logran una impermeabilización del 100%. Debiendo considerar en este punto el concreto Polimerizado, el cual tiene un incremento sustancial en su resistencia. USOS 1.- Como revestimiento en obras hidráulicas, túneles canales, estanques de agua, piscinas. 2.- En obras expuestas a filtraciones de agua, estructuras subterráneas a niveles de capa freática. 3.- Obras en zonas expuestas a permanente humedad, revestimiento de tanques de agua. - Aire incorporado artificialmente. Actúa como efervescente, generando burbujas microscópicas que se disponen equidistantes. Sirve para contrarrestar los esfuerzos internos que se producen por la dilatación o contracción del concreto. Cuidado en los climas que sobrepasen los 10 grados centígrados de variación de temperatura. No importando el tipo de contacto físico que tenga, con al aire o bien bajo el agua. Algunos de estos aditivos actúan sobre el efecto físico y otros sobre el químico del concreto, no limitando esta a la combinación si fuera el caso. 4.1.2.- AIRE ATRAPADO Y AIRE INCORPORADO POROSIDAD DE LA PASTA Existe en la pasta del concreto cantidades variables de espacios vacíos denominados poros los cuales no contienen materia sólida aunque bajo determinadas circunstancias algunos de ellos podrían estar parcial o totalmente llenos de agua, los poros presentes en la pasta del concreto se dividen básicamente en 2 tipos de poros, estos son: 90


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. Poros por aire atrapado. . Poros por aire incorporado. AIRE ATRAPADO. Durante el proceso de mezclado una pequeña cantidad de aire es aportada por los materiales, quedando atrapada en la masa del concreto, no siendo esta eliminada siquiera en los procesos de mezclado colocación y compactado. Los espacios que este aire forma en la masa del concreto se conocen como poros por aire atrapado. Son parte inevitable, estos varían en tamaño son irregulares y no necesariamente esta interconectados. La presencia de estos poros es indeseable dado que contribuyen a la disminución de la resistencia y a la durabilidad del concreto. AIRE INCORPORADO. Es un aditivo por excelencia creado en base a compuestos efervescentes utilizados fundamentalmente para incrementar la durabilidad del concreto en la protección de la pasta contra los procesos de congelación del agua en el interior de la misma de uso obligado en regiones con helada. Las burbujas de aire incorporado son generalmente de forma esférica, estas permiten un incremento considerable de la trabajabilidad, plasticidad y fluidez del concreto. PERU NORMA TECNICA NACIONAL

CEMENTO PORTLAND TIPO I

ITINTEC 334.009 Marzo 04/91

4.2. - NORMAS A CONSULTAR lTINTEC 334.001 ITINTEC 334.002 lTINTEC 334.004 lTINTEC 334.006 normal y fraguada. lTINTEC 334.007 lTINTEC 334.008 lTINTEC 334.016 ITlNTEC 334.017 lTINTEC 334.018

Cementos, definiciones y nomenclatura. Cementos. Métodos para la determinación de la finura expresada por la superficie específica (BLAINE). Cementos. Ensayo en autoclave para determinar la estabilidad de volumen. Cementos. Métodos de determinación de consistencia Cementos. Extracción de muestras. Cementos. Pórtland. Clasificación y nomenclatura. Cementos. Análisis químico. Disposiciones generales. Cementos. Análisis químico. Método usual para determinación del dióxido de silicio, óxido férrico, óxido de calcio, óxido de aluminio. Cementos Análisis químico. Anhídrido sulfúrico. 91


lTINTEC 334.0 19

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Cementos Análisis químico. Método de arbitraje para determinación de dióxido de silicio. Cementos. Análisis químico. Pérdida por calcinación. Cementos. Análisis químico. Residuos insolubles. Cementos. Análisis químico. Método de determinación del óxido de sodio y del óxido de potasio. Cementos. Métodos para ensayos de resistencia a flexión y compresión del mortero simple.

lTINTEC 334.020 lTINTEC 334.d21 lTINTEC 334.041 ITINTEC 334.042 2. OBJETO

2.1 La presente norma establece los requisitos que debe cemento Pórtland tipo I, normal.

cumplir

el

3. DEFINICIÓN y CLASIFICACIÓN 3.1 Las definiciones y clasificación aplicable a esta norma, se establece en las normas ITINTEC: 334.001 y 334.008. 4. REQUISITOS 4.1 Requisitos Químicos. El cemento Pórtland tipo I, normal deberá cumplir con los requisitos químicos que a continuación se indican: Requisitos Perdida por calcinación Anhídrido sulfúrico SO3 Oxido de magnesio MgO Residuo insoluble

Máximo % 3.0

Método de ensayo ITINTEC 334.020

3.5

lTINTEC 334.018

5.0

ITINTEC 334.019

1.0

ITINTEC 334.021

4.1.1 Requisitos opcionales Requisitos Álcalis

Máximo % 6.0

Método de ensayo ITINTEC 334.041 expresada en oxido de sodio

4.2 Requisitos físicos. El cemento Pórtland tipo I normal, deberá cumplir con los requisitos físicos que a continuación se indican: Requisitos

Máximo %

Finura (superficie especifica Min. 2600 cm/g Blaine)

Método de ensayo ITINTEC 334.002 92


Ing.

Volumen (autoclave)

Max. 0.80%

Fraguado inicial

Min. 45 min.

Fraguado final

Max 8 horas

Resistencia a la compresión -A los 3 días mínimo -A los 7 días mínimo

85 kg/cm2 145 kg/cm2

ITINTEC 334.004 ITINTEC 334.006 ITINTEC 334.006 ITINTEC 334.... ITINTEC 334....

Nota. Mientras se estudia la norma ITINTEC correspondiente se debe cumplir con la norma ASTM 109 última edición. 4.2.1 Método alternativo para el requisito de resistencia a la compresión. Requisitos Resistencia a la compresión A los 7 días mínimo a los 21 días mínimo

Máximo %

Método de ensayo

210 kg/cm2

ITINTEC 334.042 ITINTEC 334.042

145 kg/cm2

Nota. Comprende a los valores dados en COPANT 3: 1-0002 y al método de ensayo. 5.- MUESTREO Y RECEPCIÓN 5.1. El cemento se almacenará en lugar seco y abrigado de la intemperie y de fácil acceso para la inspección. 5.2. El muestreo se realizará siguiendo lo prescrito en la norma ITINTEC 334.007. 5.3. Cuando los interesados lo exigieran, las muestras de cemento destinadas a los ensayos se extraerán en su presencia 5.4. Se realizará el ensayo de autoclave y si no cumple con lo establecido en 4.2 se volverá a hacer un nuevo ensayo a los 10 días de extraída la muestra. 5.5. Si las muestras ensayadas no cumplieran con uno o más de los requisitos establecidos en los capítulos 4, y existieran acuerdos con respecto a los valores obtenidos, se rechazará la partida. Si no existiera concordancia con respecto a los valores obtenidos se repetirán él o los ensayos en cuestión sobre la porción de muestra reservada para los caso de discrepancia. Si algunos de los ensayos realizados sobre esta porción no diera resultado satisfactorio se rechazará la partida

93


Ing.

5.6. Serán rechazados independientemente de los ensayos, aquellos envases que estuvieran averiados o cuyos contenidos hubiesen sido alterados por la humedad. 5.7. La partida será rechazada si el peso promedio de 10 bolsas es menor del 98% del peso nominal. 5.8. la responsabilidad del vendedor sólo cesará 45 días después de extraída las muestras con el fin medie suficiente tiempo para la realización de los ensayos. 6. MÉTODOS DE ENSAYO 6.1 Los ensayos se realizarán de acuerdo a las normas ITINTEC siguientes: 6.1.1. ITINTEC 334.020 Cementos. Análisis químico. Pérdida por calcinación. 6.1.2. ITINTEC 334.018 Cementos. Análisis químico. Anhídrido Sulfúrico. 6.1.3. ITINTEC334.018 Cementos. Análisis químico. Método de arbitraje para determinación de dióxido de silicio, óxido férrico, óxido de aluminio, oxido de calcio y óxido de magnesio. 6.1.4. ITINTEC 334.021 Cementos. Análisis químico. Residuo insoluble. 6.1.5. ITINTEC 33:4.041 Cementos. Análisis químico. Método de determinación de óxido de sodio y óxido de potasio 6.1.6. ITlNTEC 334.041 Cementos. Método para la determinación de la finura expresada por superficie específica (Blaine). 6.1.7. lTINTEC 334.004 Cementos. Ensayo en autoclave para determinar la estabilidad del volumen. 6.1.8. IT1NrrEC 334.006 Cementos. Método de determinación de consistencia normal y fraguada. 6.1.9. ITINTEC 334.042 Cementos. Métodos para ensayos de resistencia a flexión y a compresión del mortero plástico.

7. ENVASE y ROTULADO 7.1 El cemento será recibido en el envase original de fábrica, que podrán ser bolsas, pudiendo recibir también a granel. 7.2 Cuando el cemento sea envasado en bolsas, deberá tener un peso de 42.5 Kg. netos. 7.3 Cada envase deberá llevar las siguientes indicaciones: 7.3.1. 7.3.2. 7.3.3. 7.3.4.

La palabra Cemento Pórtland tipo I, normal. Nombre o símbolo del fabricante. El peso neto, en kilogramos. Demás consideraciones de ley vigentes.

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CAPITULO V TABLAS PARA EL DISEÑO DE MEZCLAS A continuación, tenemos las tablas de diseño de mezclas, las cuales serán herramientas muy útiles para el diseño de mezclas. TABLA 1. RELACION DE AGUA RESISTENCIA 95


Probable resistencia a la compresión a los 28 días en cilindros de 6” x 12” de alto. f’c = 140 kg/cm2 f’c = 175 kg/cm2 f’c = 210 kg/cm2 f’c = 245 kg/cm2 f’c = 280 kg/cm2 f’c = 315 kg/cm2 f’c = 350 kg/cm2 f’c = 385 kg/cm2 f’c = 420 kg/cm2 f’c = 455 kg/cm2 f’c = 490 kg/cm2 f’c = 525 kg/cm2

Ing.

Estimación del agua de la mezcla expresada en litros por saco de cemento para las siguientes porcentajes de aire 0% 2% 4% 6% 8% Lts/sc Lts/sc Lts/sc Lts/sc Lts/sc 34 32 30 28 25 30 28 27 25 2 27 25 24 22 19 25 23 21 19 16 23 21 19 17 14 20 19 17 15 12 19 17 15 13 10 18 16 14 12 9 17 15 13 11 8 16 14 12 10 7 15 13 11 9 6 14 12 10 8 5

TABLA No2 REQUISITOS DE AGUA DE LA MEZCLA TAMAÑO LITROS POR METRO CUBICO DE CONCRETO MAXIMO Slump 1” a 2” Slump 3” a 4” Slump 6” a 7” DE OBRA Agregado Agregado Agregado Redondo Angular Redondo Angular Redondo Angular 3/8” 188 213 203 228 233 253 ½” 183 203 198 218 223 243 ¾” 173 193 188 208 208 228 1” 163 183 178 198 198 218 1 ½” 158 173 173 188 188 208 2” 148 163 163 178 178 198 3” 139 154 154 168 163 183 96


Ing.

TABLA No3 PORCENTAJE DE ARENA TAMAÑO AGREGADO REDONDO AGREGADO ANGULAR MAXIMO Factor cemento en sacos Factor cemento en sacos DE por metro cúbico por metro cúbico AGREGAD 5 6 7 8 9 5 6 7 8 9 O GRUESO ARENA FINA: Modulo de fineza: 2.3 a 2.4 3/8” 58 56 54 52 49 67 65 62 60 58 ½” 47 45 43 41 38 55 53 51 49 47 ¾” 39 38 36 34 33 47 45 43 41 39 1” 38 36 35 33 31 46 44 42 40 38 1 ½” 36 34 33 31 30 42 41 39 38 36 2” 35 33 32 30 29 41 40 38 37 35 3” 33 32 30 29 27 39 38 36 35 34 ARENA MEDIA: Modulo de fineza: 2.6 a 2.7 3/8” 64 61 59 57 54 72 70 68 66 64 ½” 52 49 47 45 42 60 58 55 53 51 ¾” 42 40 39 37 35 49 48 46 44 43 1” 40 39 37 35 34 47 46 44 43 41 1 ½” 38 37 35 33 32 45 44 42 41 39 2” 37 35 34 32 30 43 42 40 39 37 3” 34 33 32 31 29 41 40 38 37 35 ARENA GRUESA: Modulo de fineza: 3.0 a 3.1 3/8” 71 69 67 64 61 82 79 77 74 72 ½” 67 55 53 51 48 67 65 62 60 57 ¾” 47 45 43 41 39 55 53 51 49 47 1” 45 43 41 39 37 53 51 49 47 45 1 ½” 43 41 39 37 35 50 48 47 45 43 2” 40 39 37 35 33 47 46 44 43 41 3” 37 36 34 33 31 41 43 41 40 38

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Ing.

Relación de agua en litros/m3

Factor cemento en sacos/m3

REDUCCION EN EL AGUA PARA CONCRETO CON AIRE

TABLA No4 98


Ing.

MODULO DE FINEZA DE LA COMBINACION DE AGREGADOS Tamaño Modulo de fineza de la combinación de máximo de agregados para los contenidos de cemento, en agregado sacos por metro cúbico grueso 5 6 1/2 8 9 3/8” 3,8 4 4,1 4,2 ½” 4,4 4,5 4,6 4,7 ¾” 4,9 5 5,1 5,2 1” 5,2 5,3 5,4 5,5 1 ½” 5,5 5,6 5,7 5,8 2” 5,8 5,9 6 6,1 3” 6,1 6,2 6,3 6,4

TABLA No5 VOLUMEN DE AGREGADO GRUESO POR VOLUMEN UNITARIO DE CONCRETO Tamaño Volumen de agregado grueso seco y varillado por unidad de máximo de volumen de concreto, para diferentes módulos de fineza de la agregado arena grueso 2,3 2,4 2,5 2,6 2,7 2,8 2,9 3.0 3/8” 0,42 0,41 0,40 0,39 0,38 0,37 0,36 0,35 ½” 0,54 0,53 0,52 0,51 0,50 0,49 0,48 0,47 ¾” 0,66 0,65 0,64 0,63 0,62 0,61 0,60 0,60 1” 0,71 0,70 0,69 0,68 0,67 0,66 0,65 0,64 1 ½” 0,77 0,76 0,75 0,74 0,73 0,72 0,71 0,70 2” 0,80 0,79 0,78 0,77 0,76 0,75 0,74 0,73 3” 0,85 0,84 0,83 0,82 0,81 0,80 0,79 0,78

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Ing.

TABLA No6 SLUMP RRECOMENDADOS

Tipos de construcción Fundaciones reforzadas Zapatas planas Caisson y sub - estructuras de muros Losas, vigas y muros reforzados Columnas de edificios Constructoras macizas pesadas Pavimentos

Slump en pulgadas Máximas Mínimas 3 1 3 1 4 4 ? ?

1 1 1 1

TABLA No7 TAMAÑO MAXIMO DEL AGREGADO

Dimensión mínima de la sección transversal en cm. 6,30 12,70 12,50 28,00 30,50 73,50 76,00 o más

Tamaño máximo del Agregado Muros Muros sin Lozas Lozas poco reforzados, refuerzo fuertement reforzadas vigas y e columnas reforzadas 1/2 - 3/4

3/4"

3/4 - 1"

3/4" - ?

3/4 - 1 1/2

1 1/2"

1 1/2"

1 1/2" - 3"

1 1/2 - 3

3"

1 1/2" - 3"

3"

1 1/2 - 3

6"

1 1/2" - 3"

3" - ?

100


Ing.

TABLA No8 PORCENTAJE APROXIMADO DE AIRE Tamaño máximo de porcentaje aproximado de porcentaje recomendado para agregados aire en un concreto sin el contenido total del aire en un aire concreto con aire introducido 3/8” 3,00% 8,00% ½” 2,50% 7,00% ¾” 2,00% 6,00% 1” 1,50% 5,00% 1 ½” 1,00% 4,50% 2” 0,50% 4,00% 3” 0,30% 3,50% 6" 0,20% 3,00% TABLA No9 REQUISITOS DE AGUA tamaño máximo de agregados 3/8” ½” ¾” 1” 1 ½” 2” 3” 6"

litros de agua por metro cúbico de concreto slump de 1" a 2" slump de 3" a 4" slump de 6" a 7" A B A B A B 208 183 228 203 243 213 198 173 218 193 228 203 183 163 203 178 213 188 178 153 193 168 203 178 163 144 178 158 188 168 153 134 168 149 178 158 144 124 158 139 168 149 124 109 139 119 149 129

101


Ing.

5.2.- DISEÑO DE MEZCLAS Problema Diseñar una mezcla de concreto para una estructura de zapata aislada, que debe tener una resistencia a la compresión de f c = 175 Kg. /cm2 sin aire incorporado. A) DATOS DE OBRA. -Tamaño máximo de obra 1 ½” -Agregado redondo (canto rodado) -Slump test o revenimiento =3” B) DATOS DE LABORATORIO -Peso específico grava 2.6 -Peso específico arena 2.5 -Peso unitario grava 1800Kg/m3 -Módulo de fineza arena 2.7 -Modulo específico cemento 3.15 Pórtland Tipo I DESARROLLO 1) Hallar la cantidad de agua por saco de cemento. Del cuadro 1 30Lt p/saco de cemento. A mayor cantidad de aire incorporado el cemento se hace mas trabajable .A mayor resistencia menor cantidad de agua. 2) Hallar la cantidad de agua por m3 de concreto. Del cuadro o tabla Nro. 2 173Lt/m3. 3) Hallar el factor cemento fc. fc =

173 Lts/m3 30 Lts/saco de cemento

fc = 5.77sacos de cemento /m3 = 6.00 s. c /m3 A mayor cantidad de cemento logra mayor adherencia menor oxidación, mayor trabajabilidad. 4) calculo de los volúmenes absolutos de los materiales del concreto a) Para el cemento VOL 

Nro de sa cos x peso de bolsa P.e. x 1000 kg / m 3 6  42.4

Vol = 3.15 1000 Vol = 0.0809 m3 b) Para el agua 102


VOL 

Ing.

cantidad de agua P.e. x 1000 kg / m 3 173 lts

Vol = 11000 Vol = 0.1730 m3 C) Para la arena Vol = 0.7461 x 37 = 0.276057 m3 De la tabla 3 D) para la grava Vol = 0.7461 m3 x 0.63 = 0.4700m3 5) Comprobación Cemento 0.0809 Agua 0.1730 Arena 0.2761 Grava 0.4700 1.0000 m3 6) Dosificación por m3 .C º Cemento Agua Arena Grava

6 × 42.5 Kg 0.2761 m3 × 1000 × 2.5 0.4700 m3 × 1000 × 2.6 Peso cº fresco---------------

255.00 173.00 690.25 Kg. 1222. 0 Kg. 2340.25 kg\m 3

kg. Kg.

Este peso sirve para saber que madera debemos utilizar, cada cuanto se puede poner los pies y en los encofrados. 7) Escribir el proporcionamiento en peso cemento

arena

255 255

:

1

:

690 255 2.71

grava :

1222 255 :

4.79

8) Dosificación por saco de cemento

103


Ing.

cemento agua arena grava peso del concreto

42.50 Kg. 30.00 Kg. 115.18 Kg. 203.58 Kg. 391.26 Kg./sc

9) Rendimiento de una colada, una tanda, una producción R

Peso del Cº Peso del Cº /m 3 (fresco)

R

391.26 kg 2340.00 kg/m 3

R  0.1672 m 3 R  0.17 aprox.

10) Número de coladas para hacer 1 m3 de Cº NC = 1.00 / 0.17 = 5.88 ≈ 6 coladas 11) Corrección por humedad (agua de aporte) Contenido de humedad para arena..........1.2 Contenido de humedad para grava..........0.9 Datos del problema % H 

ph - ps  100 ps

Factor de corrección PH =1+ % H PS Arena

690

Grava

1222

Agua grava

100 (1 + 1.2) = 698.28 Kg. 100 (1 + 0.9) 100

=

1233

Kg.

12331222 11 Lts 104


Agua arena

Ing.

698690 8 Lts.

11 + 8 = 19 lts.

Menos por m3

Problema Nº 2 f’c 175 Kg. Cm2 para pavimentos Datos de obra Grava - canto rodado Tamaño máximo de obra 1 ½” Slump test. 3” Aire incorporado 3% Datos de laboratorio Grava Pe = 2.6 Pu = 1800 Kg./m3 Arena Pe = 2.5 Pu =1700 Kgr/m3 M.a =2 . 7 Cemento Pórtland tipo 1 = P.e.= 3.15 Desgaste 25% del peso inicial 1) Agua por s.c. 27.5 Lts/sc 2) Agua por m3 173 Lts / m3 3) Factor cemento 173 Lts / m3 275 Lts /.s.c fc = 6.29 sacos/m3

4) Reducción 17318 105


Ing.

155 fc = 155 = 5.64 275 fc ≈ 6 5) Volúmenes. Cemento

6 х 42.5 3.15х1000

Agua Aditivo

= 0.1550 m3 3% 42.5х 6

= 255 x 0.03

Especificaciones del Laboratorio productor 1.0000 0.2383 0.7617 % de arena % de grava Arena

Grava

= 0.0809 m3

7.05 Kg. = 0.0024 m3 0.2383 m3

Volumen de los agregados 37% 63%

0.7617 х 0.37 Reducción 12 lts / m3 Tabla 3 anexo

0.2818 m3 0.0120 m3 0.2698

0.7617 х 0. 63 = 0.4799 m3

Por porcentaje 0. 37 ----------100 9.646 0.4919 m3 6) Control Cemento Agua Aditivo Arena Grava

0.0809 0.1550 0.0024 0.2698 0.4919 1.0000 m3

7) Dosificación por m3 cemento 6 x 42. 5 agua

255. 00 155. 00 106


Ing.

aditivo arena 0.2698 x 2.5 x 1000 grava 0.4919 x 2.6 x 1000

7. 65 674.50 1278.94 2371.9 Kg.

Proporcionamiento en peso 255 =.264.50 = 1278 94 255 255 255 1

= 2. 65

= 5.02

9) Dosificación por saco da cemento Cemento Agua Aditivo 7.65 /6 Arena 2.65 x 42.5 Grava 5.02 x 4205

42.50 27.50 1.27 112.63 213.35 397.25 Kg.

10) Rendimiento de una colada

R

Peso del Cº Peso del Cº /m 3 (fresco)

R

397.25 kg 2371.00 kg/m 3

R  0.1675 m 3 R  0.1675

Numero de coladas para hacer 1 m3 de Cº 1. 00 = 5. 97 ≈ 6 coladas 0.1675 11) Corrección por humedad C. h C.h

grava 09 arena 1.2

Ph = 1 Ps Arena

=

+

%H 100

674. 50 (1 + 1.2/100)

= 682. 594 107


Ing.

8. 094 Grava

= 1278. 94

Lts de Agua

(1 + 0.9) = 1290. 450 100 11. 510 Lts de Agua 19. 604 Lts menos por m3.

108


Ing.

CAPITULO VI 6.- MANEJO DEL CONCRETO 6.1.- MEZCLADORA Tienen por objeto mezclar los componentes del Cº grava arena cemento, aditivo y agua la mezcla debe ser homogénea, plástica (distribución uniforme) con la plasticidad logramos mayor densidad del Cº y luego mayor cohesión reduciendo el aire atrapado. TIPOS DE MEZCLADORA. Por el lugar de producción. Estables.- Plantas productoras de Cº (pre-mezclado) con dosificadores Móviles Remolcados que se trasladan generalmente al lugar de la obra. Por la posición del eje de rotación de la cuba. Mezcladora de eje inclinado, de cuba basculante.-Son de pequeña capacidad (trompitos) poseen capacidad desde 1 pie 3 hasta 7 pies3. Pueden adoptar diferentes inclinaciones del eje para cada etapa del trabajo (llenado, amasado y descarga), esta operación es facilitada gracias al volante o timón que hace pivotar el tambor al rededor de su eje horizontal por medio de un sistema de piñones dentados. El tambor o trompo realiza un movimiento de rotación al rededor de su eje con inclinaciones desde 15° a 20º aproximadamente. Estas mezcladoras son adecuadaspara pequeñas cantidades de concreto especialmente para mezclas plásticas o con agregado grueso de tamaño apreciable. La descarga de estas mezcladoras es práctica y óptima pues se realiza de manera inmediata y sin segregación. Mezcladora de eje horizontal.- Se utilizan para mezclar grandes cantidades de concreto desde 4 pies³ hasta 25 pies³, se caracterizan por poseer el tambor de forma cilindro cónica que actúa girando alrededor de un eje horizontal con una o dos aspas o paletas que giran alrededor de un eje no coincidente con el eje del tambor, disponen en la mayoría de los casos de dos aberturas: una para cargar el material y otra para descargar el concreto. El movimiento relativo entre las paletas y el concreto no varia, y el material se mezcla siempre en el fondo del recipiente.

109


Ing.

6.1.2.- PROCESO DE CARGA Y ABASTECIMIENTO DE LA MEZCLADORA Se recomienda echar hasta 10% de agua en la cubeta (máximo), luego añadir los elementos en el siguiente orden: -

El cemento La arena La grava

El agua amortigua el cemento evitando que se haga polvo. Tiempo de mezclado.- El tiempo de mezclado esta en función a la velocidad de la mezcladora, tipo de paletas, materiales, tamaño máximo de obra, porcentaje de agua, porcentaje de agregado fino (arena), rendimiento de la mezcladora al nivel del mar (a cada 1000 metros sobre el nivel del mar, la potencia disminuye aproximadamente en 10%). 110


Ing.

6.1.3.- CONTROL DEL TIEMPO Tiempo de carga: Tiempo de rotaciones (batido): Tiempo de descarga:

30 seg. 2.30 seg. 100 seg.

Por para cualquier construcción se debe tener dos mezcladoras. 6.2.-Tipos de motor.-

Eléctrico Gasolinero (motor de cuatro tiempos) Petrolero (motor de dos tiempos)

Funcionamiento del motor.Compresión (poniendo el dedo en la bujía para ver si empuja. Electricidad, para ver si hay explosión se quita la bujía, se da vuelta al cigüeñal y se ve el color de la chispa (blanco o azul claro). Entada de la gasolina al carburador en forma de gas Petroleros.- No tienen bujías ni carburador. Tienen inyector y gasificador. Control de la mezcladora.   

Si la mezcladora se encuentra en sus niveles (eje horizontal). Nivelar en sus dos sentidos, para efecto del mezclado se demora más. Control del motor (funcionamiento). Verificación del sistema mecánico.

Sistema de embrague (el motor sigue trabajando, para el cilindro esta parado). Sistema de izaje de la tolva, sistema de soportes, eje diferencial para tolva o cucharón. En el momento del batido hay pérdida de volumen de hasta 15% del volumen total por los espacios vacíos que deja la grava y la arena, y estos vacíos son cubiertos por la pasta. 6.3.-Transporte del concreto.- Evitar la segregación y disgregación. La presencia de exudación es muestra de descomposición. Segregación y disgregación disminuye la calidad del concreto (resistencia ala compresión). El tiempo de transporte es limitado, de 30 a 40 minutos en función de la cantidad de agua. El clima influye en el tiempo de endurecimiento. La distancia de transporte (a mayor distancia habrá mayor exudación, segregación y disgregación)

111


Ing.

El tipo de transporte.   

Latas Carretillas Buguies Mangas o mangueras

Evaluar el concreto antes del vaciado mediante la prueba de revenimiento (Slump Test). En las mangas o mangueras la alimentación del concreto debe ser constante. Colocado o vaciado del concreto.- El concreto no debe caer mas de 1.20 metros en caída libre, si pasa esta distancia se producirá segregación y descomposición del concreto. Hacer uso de las chutes, canaletas metálicas con una inclinación de 80º como máximo para 1.50 metros de recorrido del concreto. METODOS PARA EL MANEJO DEL CONCRETO

112


Ing.

Angulo de rodadura 45º.El concreto debe ser colocado por capas y no por bloques para evitar juntas de construcción. Cuando se hacen columnas de gran esbeltez, se van vaciando desde abajo, se abren ventanas a una distancia de 1.20 metros, se llena y se habré otra ventana a 1.20 metros mas arriba, y se vacían nuevamente así hasta el final. Primero se debe vaciar la viga principal, luego las viguetas para llegar a la otra viga principal. 6.6.-CONTROL DE CALIDAD DEL CONCRETO Es una de las actividades de mayor importancia, puesto que se trata de verificar la propuesta de diseño de mezcla en una determinada resistencia a los 28 días, después de haber evaluado y mejorado los materiales componentes del concreto. I.- CONTROL DE CALIDAD DEL CONCRETO FRESCO 113


Ing.

Resulta tener mayor importancia por que podrá desecharse si no cumple con la propuesta del diseño, pudiendo ser usado en otras obras de menor importancia, pero el proporcionamiento de los materiales es corregido con lo que se evita la destrucción del concreto sólido si no cumple con lo requerido en el diseño de mezclas. 1.- EN OBRA.- Visualmente se requiere tener la suficiente experiencia para dar el visto bueno cuando se cumple homogéneamente con el color, compacidad, trabajabilidad, docilidad, consistencia, , de no ser posible se debe recurrir a las siguientes herramientas o equipos. a.- Esfera de J. W. Kelly.- Se determina la profundidad a la que penetra una semiesfera de metal de 1.52 mm. de diámetro, con un peso de 13.6 Kg. en el concreto fresco, es frecuente su uso para medir las variaciones de la mezcla, cuando cambia el contenido de humedad de los agregados. Debe tenerse en cuenta que no existe correlación simple entre la penetración y el revenimiento, pues ninguna de las pruebas mide las propiedades básicas del concreto, si no la respuesta a condiciones especificas. En una obra cuando se usa una mezcla en particular, se puede encontrar dicha correlación como aparece en el ejemplo:

114


Ing.

b.- Prueba de Vebe.- Es reconocida por las normas ACI-211.3-75 como una variación de la prueba de remoldeo, suprimiendo el anillo interno del Equipo de Powers, y la compactación se logra mediante el vibrador en lugar del sacudimiento. Se le da este nombre por que deriva de las iniciales de V. Bahner. de Suecia, quien fue el creador de la prueba.

c.- Cono de Duft Abrams.- Adoptado en 1921 por el ASTM y revisada en 1978, también se le conoce con los nombres de Ensayo de Asiento, Prueba de Revenimiento, Prueba de Slump Test, Ensayo de Consistencia. El ensayo consiste en consolidar una muestra de concreto fresco en un cono de tronco cónico, para luego medir el asentamiento del pastón luego de haberse desmoldado. El comportamiento del concreto indica su consistencia, ósea su capacidad para adaptarse al encofrado o molde con facilidad manteniéndose homogénea con un mínimo de vacíos. La consistencia varia de acuerdo al volumen de agua usado en la mezcla, a mayor agua menor consistencia o viceversa u otros factores como la forma de los agregados, el tamaño máximo de la grava. La consistencia es la propiedad del concreto fresco para ser mezclado con facilidad, brindando un material homogéneo capaz de ser transportado, colocado en moldes sin segregar con la mayor compacidad, lo que no debe confundirse con la trabajabilidad del concreto, por que trabajabilidad es la cantidad de trabajo interno útil requerido para realizar la completa consolidación del concreto. 115


Ing.

El molde.- Es un cono truncado, cuyos diámetros interiores son de 10 y 20 cm. con una altura de 30 cm. y según el reglamento debe ser de plancha de acero galvanizado de 1.5 mm. como mínimo y debe tener soldada dos asas y dos aletas de pie para facilidad, para compactar el concreto es necesario contar con una varilla lisa de 5/8” o 16 mm. de diámetro con una longitud de 60cm. con la punta redonda.

10 cm

30 cm

20 cm MATERIAL.- En las producciones constantes y masivas se debe obtener al azar sin tener en cuenta la apariencia del concreto, pero si el volumen del que se obtendrá una por cada 50 m 3 ó por 120 m2 de superficie, o cada 4 horas de jornada de trabajo además se tendrá en cuenta el tiempo que de mezclado, la toma y el ensayo deberá estar dentro de los 20 minutos. En el caso de que sean mezcladoras con capacidades menores al 0.5 m 3 la muestra se tomará del segundo tercio de la descarga y si la compacidad es mayor la muestra será compuesta tomándose un tercio de cada tercio de descarga EL PROCEDIMIENTO O ENSAYO. - Debe escogerse un lugar plano y horizontal para real izar el ensayo. el molde se colocará pisando las aletas para sujetarlo contra la superficie, luego se verterá el concreto con una cuchara 116


Ing.

hasta la tercera parte de su altura. luego será varillado o apisonado 25 veces distribuidos uniformemente, este procedimiento debe repetirse por dos veces más, el último será enrasado para nivelar inmediatamente debe extraerse en forma perpendicular a la horizontal y colocarse al costado del pastón y podrá medirse el asentamiento del concreto.

Altura de Asentamiento

MOLDE

PASTON

NOTA: el asentamiento se mide con aproximación de 5 mm., determinando la diferencia entre la altura del molde y la altura media de la cara libre del cono deformado. INTERPRETACIÓN DEL REVENIMIENTO.- los diferentes ensayos y pruebas hechas en laboratorio y obra permiten acumular en tres formas de asentamiento y sus respectivas interpretaciones a la calidad del preparado.

125 mm

25-50 mm 150 mm 150-255 mm

NORMAL

CORTE

DESPLOME

NORMAL.- Se ha cumplido con todo lo previsto, la mezcla es homogénea con la correcta dosificación de agua por lo que no sufrirán exudación y segregación. CORTE.- Se ha sobre dosificado el agua o la arena, a falta o exceso de mezclado la pasta pierde su propiedad de aglutinante, y cohesivo, se ha reducido el coeficiente de rozamiento, es posible también que se hayan 117


Ing.

excedido en el proporcionamiento, de la grava. DESPLOME.- El concreto es muy fluido por el exceso deagua-grava, falta de arena, falta o exceso de mezclado el desmoronamiento. Total es el pésimo proporcionamiento de los materiales. Cuando los ensayos no tienen forma de asentamiento verdadero es decir la fuerza de asentamiento es superior al “limite plástico”. del material la prueba se considera sin valor. Limitaciones.- La prueba se realiza con concretos plásticos, con asentamiento verdadero y no es posible cuando: a.- En concretos de alta resistencia o denso diseñados sin revenimientos o mínimos. b.- Cuando se dosifica el agua menor a los 160 lts/m 3 c.- Cuando se dosifica el cemento menor a los 50 Kg. por rn3. d.- Cuando el porcentaje de grava es mayor, es más si el tamaño máximo sobrepasa las 2.5 pulgadas y es canto rodado. Por lo expuesto, se demuestra la importancia de la prueba, pero además se debe considerar los cambios de contenido de humedad de los agregados, especialmente el de la arena o la variación del módulo de fineza. En conjunto es el control de la homogeneidad del Concreto. FACTORES EXTERNOS. - La trabajabilidad del concreto se modifica con el transcurso del tiempo. El valor del asentamiento medio al pie de la mezcladora será mayor que el obtenido luego de los 5 minutos, pues los agregados absorben agua que, de otra manera no contribuye a la plasticidad. en efecto en el tiempo que los materiales permanecen en la mezcladora, los agregados no agotan su capacidad de absorción. El resultado del tratamiento del concreto se modifica con la temperatura de la mezcla e, indirectamente, por la temperatura del ambiente. El incremento de la temperatura hace disminuir el asentamiento. Por ello para mantener el asentamiento cuando el clima es más caluroso habrá de requerirse de un aumento de la dosificación del agua.

118


CAMBIO DE CONSISTENCIA ASENTAMIENTO DEL CONO 0 a 2.5 2.5 a 5 5 a7.5 7.5 a 10 10 a 12.5 12.5 a 15.5

Ing.

CAMBIO DE CONTENIDO DE AGUA EN % 7.0 5.5 4.5 3.0 2.5 2.0

II.- EN EL CONCRETO ENDURECIDO. Se refiere al concreto sólido después de los 28 días que ha alcanzado su mayoría de edad. Estas pruebas se pueden sub clasificar en: a.- Pruebas No-destructivas.- Se les denomina así porque las estructuras o el concreto no es fracturado ni destrozado, y de estas se tiene: Cargas a las estructuras.- Las pruebas de carga sobre estructuras terminadas se realizan generalmente por una o más de las siguientes condiciones:      

Exigencia de las especificaciones. Verificar la capacidad portante. Establecer la reserva de carga de servicio. Cambio de uso de la estructura. Estructuras sometidas a sobrecarga inhabituales, como fuego o explosiones. Estructuras defectuosas., por su concepción., deficiencias del material o mano de obra. 119


 

Ing.

Estructuras reparadas. Estructuras de forma o concepción especial.

Las Normas Concreto Armado: E-O60 del reglamento Nacionalde Construcciones establece en su parte 6 referente a la evaluación de estructuras el procedimiento para efectuar ensayos de carga en las edificaciones. Este dispositivo Tiene como antecedente las disposicionesdel Reglamento Nacional de Construcciones de Concreto reforzado delInstituto Americanodel Concreto (A.C.I.). La norma señala que la prueba de carga es indicada cuando existen dudas razonables respecto de 'la seguridad estructural o de alguno de sus elementos o si se necesita información para fijar los límites de capacidad de carga. En las prescripciones generales se establece que: Las pruebas de carga se recomiendan en elementos sujetos a flexión vigas y losas. Otros elementos como columnas y muros, son difíciles de cargar e interpretar los resultados. Previamente a la ejecución de la prueba de carga es necesario identificar los componentes críticos por medio del análisis investigando especialmente la resistencia al corte de los elementos estructurales cuestionados. En todos los ensayos debe solicitarse una parte suficiente de la construcción rara obtener el efecto total sobre la parte estudiada de manera que se puede evaluar adecuadamente. En los casos que se pruebe únicamente una parte de la estructura, esta deberá cargarse de manera que se pueda evaluar adecuadamente la zona cuestionada Edad de la prueba.- la prueba deberá realizarse cuando la parte cuestionada tenga no menos de 56 días de edad, es posible efectuar a menor edad, siempre que todas las partes involucradas estén de acuerdo. La parte cuestionada debe ser cargada con una carga total que es la suma de la carga muerta (CM). 1.- Cº Fresco. ANALISIS VISUAL a.- Se necesita experiencia debiéndose observar color, plasticidad, homogeneidad (color de agregados, color uniforme, agregados uniformemente distribuidos)

120


 

 

Ing.

Homogeneidad Color Agregados Plasticidad Grado de Plasticidad Adherente Cohesión Compacidad Densidad (resistencia) Instrumental Cono abrams Observar También: Falta de grueso o mucha arena fina Exceso de agua Falla por corte Mayor tiempo de mezclado Exceso de agua y finos Segregación, disgregación Falta de gruesos Mucho tiempo de mezclado Exceso de grueso Asentamiento cónico Falta de cohesión Falta de mezclado 6.7.-AYUDA PARA LA INSPECCIÓN

Para la Inspección del Cº 1. Se debe conocer o estudiar el proyecto, Métodos de simplificación y maximizar el tiempo de trabajo. 2. División de responsabilidades a nivel de ingenieros se distribuye las responsabilidades, todos los mensajes se anota en el cuaderno de otras o de obras importante para exigir responsabilidades 3. Tolerancias permisibles de medida coeficientes que nos damos para un determinado estructura o una parte de ella. 4. Equipamiento y personal del Contratista. Equipo que se requiere Organización Métodos 5. Dosificación. Ensayos de los agregados -laboratorio Dosificación de la mezcla 121


Ing.

Sobre los materiales Conocer los materiales con todas las ventajas y desventajas 1. Identificación.- Propiedades origen de donde previenen, cantidades necesarias para el uso Aceptabilidad.- Si es aceptable para su uso o no Uniformidad 2. Métodos de manejo  desperdicios  Programación de los ensayos, 3. Cementose debe hacer un muestreo y llevar al laboratorio tiempo de endurecimiento). 4. 5. 6.       

(ensayo

Agua hacer el control para determinar el PH Control de los Aditivos Control del acero de refuerzo Tamaño efectiva si está dentro de los cálculos que el plano indica Condición superficial Resistencia Limite a la fluencia Doblados Empalmes Soldaduras etc.

Doblado longitud de anclaje longitud mínima para que el acero este anclado, si no tiene eso patina el acero y no trabaja. 7. Accesorios  Posibles instalaciones:  Eléctricas, Sanitarias Tubos PVC son bastante fácil de fracturar por impacto o fractura lo que da que al momento del cableado no pueda pasar el cable lo que determina un picado y parchado el cual se nota después dejando un mal aspecto 6.8.- ANTES DEL COLOCADO DEL CONCRETO 1. Controlar los alineamientos y los nive1es, controlar los ejes 2. Excavaciones cimentaciones, controlar a través del nivel y los volúmenes, formas y drenajes que se deben hacer 3. Encofrados, controlar cuñas en los pies derechos los tortoleados.  Estabilidad, soportes los apuntalamientos, espaciamientos  Alineación  Limpieza total de los aceros 122




Ing.

Traslapes

Concretado 1. Condiciones de trabajo (especificar) Clima Trabajos previos que hay que realizar cubrir con plástico (cuando hay evaporación del agua por mucho sol). Cubrir o tapar con un material impermeable. 2. Controlar el intervalo de tiempo entre el primer colocado del Cº y el siguiente. Recluir el tiempo para evitar la junta de construcción. 3. Iluminación por si hay trabajo nocturno 4. Protección necesaria.

Mezclado 1. Tener en cuenta el tiempo mínimo  Mezclas demoradas en la concretera son los que se exceden en la mezcla., ya no tienen la misma resistencia  A donde debe ir destinado  Sobre cargas que debe resistir el material así fresco  R.P.M. del tambor  Agua a utilizar  Capacidad de la mezcladora  Cantidad de Cº a utilizar 2. Control de la resistencia  Observar constantemente al concreto desde su producción hasta el vaciado incluido con el vibrado  Tener muy en cuenta los ajustes que se deben hacer con el agua (contenido de humedad) 3. Verificación de la temperatura del concreto (11 a 22 ºC) 4. Transporte  Controlar la segregación de los materiales  Se puede producir secado de los materiales o endurecimiento del concreto  Vaciado control del concreto denso, operaciones continuas  Preparación de superficies dé contacto  Lecheo del concreto  Caída vertical 123


     

Ing.

Profundidad de las capas de vaciado Ganancia de agua Cantidad e agregado Remoción de los amarres Separadores temporales Disposición de las mezclas rechazadas

5. Compactación  Compactación completa y uniforme sin trabajo excesivo 6.   

Juntas de contracción Ubicación Formación de tallado Pasadores o amarres

7.     

Juntas de expansión y aislamiento. Controlar materiales dé relleno en las juntas Ubicación Alineamiento Estabilidad Libertad de interferencia con movimientos sub secuentes

8. Acabados de superficies hechos con encofrados  Condiciones de las superficies teniendo en cuenta cangrejeras, líneas melladas de los encofrados, agujeros. Después del vaciado  Protección contra impactos  Sobrecargas  Tiempo de remoción de los encofrados Curado  Se debe mantener la superficie húmeda  Determinar el inicio del curado, por lo general en cuanto el concreto adquiera consistencia.  Tiempo de curado Juntas  Limpieza y sellamiento  Alineamiento de las juntas Ensayos con el concreto 1. Ensayos de consistencia cada cierto volumen y cada cierto tiempo 2. Determinación del peso del concreto fresco 124


3. 4.    

Ing.

Análisis de la dosificación Ensayos de resistencia Preparado de los especimenes Curado Condiciones normalizadas Condiciones de campo

PRUEBAS O ENSAYOS CON EL CONCRETO ENDURECIDO Mediante la toma de testigos o briquetas, teniendo en cuenta la cantidad de briquetas que se van a necesitar de acuerdo al volumen producido y a la importancia de las estructura Casos Especiales 1. En relación con el tipo de clima, frió o caluroso 2. Condiciones de trabajo, en que tipo de clima se realiza el trabajo 3. Requisitos e información con que se debe contar    

Cálculos de mezcla Dosificación amasada Informe diario Si es de suma importancia se tomaran fotografías.

125


Ing.

APENDICE

126


Ing.

DIAGRAMAS DE FLUJO PARA LABORATORIOS

PORCENTAJE DE AGUA DE APORTE TAMIZAR EL MATERIAL EN LA MALLA 3"

TOMA DE MUESTRA

SELECCIONAR LA PLAYA

SUB DIVIDIR EN AREAS

MUESTREO DEL MATERIAL PROPORCIONAL AL AREA

PROCEDER AL CUARTEO DEL MATERIAL 3 VECES

GUARDAR EL MATERIAL Y LLEVARLO AL LABORATORIO

PIEDRA

PASA

ELIMINAR

HORMIGON

PESAR EL MATERIAL

TOMAR EL 40% DEL PESO DEL MATERIAL ENALCOHOL MEZCLAR CON EL AGREGADO Y QUEMAR

PESAR EL MATERIAL SECO

HALLAR EL APORTE DE AGUA

127


Ing.

PESO UNITARIO

TAMIZAR EL MATERIAL CON LA MALLA #4

PASA

ELIMINAR

PONER EN UNA PROBETA DE 4" DE DEFLOCULANTE

ENRAZAR EL MATERIAL EN UNA CAPSULA

DEJAR LA PROBETA POR 4 MINUTOS EN REPOSO

PONER LA CAPSULA EN LA PROBETA DE EQUIVALENTE DE ARENA

TAPANDO LA PROBETA AGITE HASTA 90 VECES CONSECUTIVAS EN FORMA HORIZONTAL

PONER NUEVAMENTE EL DEFLOCULANTE HASTA 13"

HACER LA LECTURA DEL NIVEL DE LIMO

DEJAR LA PROBETA SEDIMENTANDO DURANTE 2 HORAS

INTRODUCIR EL PISOMETRO Y HACER LA LECTURA

DETERMINAR LA CANTIDAD DE ARENA

128


Ing.

PESO ESPECIFICO

TOMAR MUESTRA DEL MATERIAL (GRAVA O ARENA)

PESAR LOS RECIPIENTES CON O SIN COLLARIN

COLOCAR EL MATERIAL HASTA LLENAR 1/3 DEL CILINDRO

HALLAR LAS DIMENSIONES DE LOS CILINDROS

COMPACTAR VARILLANDO CON 25 GOLPES

LLENAR COMPLETAMENTE EL CILINDRO DE LA MISMA FORMA

RETIRAR EL COLLARIN Y LUEGO ENRASAR

ENRASAR EL CILINDRO LUEGO DE PESAR

PESAR EL CILINDRO SIN COLLARIN

HALLAR EL PESO ESPECIFICO DEL MATERIAL

LAVADO DEL MATERIAL

TOMAR MUESTRA DEL MATERIAL

PESAR LA ARENA Y RECIPIENTE INDEPENDIENTEMENTE

FROTAR CON LAS MANOS EL MATERIAL DE 3 A 4 VECES

HECHAR AGUA A LA ARENA

VACIAR EL AGUA DEL RECIPIENTE EN EL TAMIZ # 100

REPETIR EL PROCESO HASTA OBTENER AGUA CRISTALINA

DEJAR SECAR EL MATERIAL PARA LUEGO PESARLO

129


Ing.

TOMA DE MUESTRA

PESAR LA GRAVA ARENA Y CEMENTO DE ACUERDO A LAS CANTIDADES CALCULADAS

MEDIR LA CANTIDAD DE AGUA

ESPOLVOREAR EL BUBUI CON CEMENTO (SUPERFICIE SECA)

HECHAR LOS AGREGADOS Y EL CEMENTO, Y MEZCLARLOS

HECHAR AGUA Y BATIR HASTA LOGRAR UNA PASTA HOMOGENEA, PASTOSA Y TRABAJABLE

HECHAR AL CONO DE SLUMP TEST (SI ES NECESARIO)

LLENAR LA BRIQUETERA HASTA 1/3 Y VARILLAR 25 VECES

CONTINUAR LA OPERACION PARA CADA TERCIO O RESTANTE

HACER EL ENRASADO CON EL SALDO DE CONCRETO

DEJAR 24 HR PARA DESMOLDAR Y LLEVAR A CURAR

130


Ing.

CAPACIDAD DE ABSORCION

TOMAR MUESTRA DEL MATERIAL GRAVA

TOMAR MUESTRA DEL MATERIAL ARENA

SATURAR AL MATERIAL NO MENOS DE 24 HORAS


SECAR LA SUPERFICIE DEL MATERIAL CON FRANELA


PESAR LA MUESTRA

PESAR LA MUESTRA

AGREGAR EL 60% DE ALCOHOL A LA MUESTRA Y PESAR

AGREGAR EL 60% DE ALCOHOL A LA MUESTRA Y PESAR

PESAR LA MUESTRA

HALLAR LA CAPACIDAD DE ABSORCION EN CADA CASO

PESAR LA MUESTRA

PESO ESPECIFICO

TOMAR MUESTRA DEL MATERIAL GRAVA

TOMAR MUESTRA DEL MATERIAL ARENA




PESAR LA PROBETA CON 1000 ML DE AGUA

PESAR LA MUESTRA, PESAR LA PROBETA Y 1000 ML DE AGUA

PESAR LA MUESTRA

DESCARGAR UNA PARTE A AGUA Y ECHAR LA GRAVA

DESCARGAR UNA PARTE A AGUA Y ECHAR LA ARENA

COMPLETAR LOS 1000 ML DE AGUA

COMPLETAR LOS 1000 ML DE AGUA

PESAR LA PROBETA

HALLAR EL PESO ESPECIFICO EN CADA CASO

PESAR LA PROBETA

131


Ing.

GRANULOMETRIA TOMAR PARTE DE HORMIGON

TAMIZAR CON LA MALLA 3/8

ARENA

ARENA

PASA

TAMIZAR CON LA MALLA #4

PASA

NO


PESAR

PASA


PASA

NO

NO

PESAR

PASA

NO

PESAR

NO

PESAR

PASA

NO

PESAR


PESAR

PASA

HALLAR EL MODULO DE FINEZA DE LA ARENA


PASA

NO



PASA

PESAR



PASA

NO

PESAR

CUMPLE

NO

PESAR

HALLAR EL MODULO DE FINEZA DE LA ARENA


BIEN

PASA

NO

PESAR

NO


PASA

NO

CORREGIR GRANULOMETRIA

PESAR


PASA

NO

CUMPLE

BIEN

NO


PASA

NO

CORREGIR GRANULOMETRIA

PESAR


PESAR

PESAR

PASA

NO

PESAR

PESAR

132

Libro de Concreto Jose Dias Farfan

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