El Manual de
Pepe Hormigón Consejos Prácticos sobre el hormigón.
Consejos Prácticos sobre el Hormigón.
Asociación de Productores de Hormigón Premezclado del Ecuador
Advertencia
Ley de Propiedad Intelectual Artículo 83.“Siempre que respeten los usos honrados y no atenten la normal explotación de la obra, ni causen perjuicios al titular de los derechos, son lícitos, exclusivamente los siguientes actos, los cuales no requieren la autorización del titular de los derechos ni están sujetos a remuneración alguna:
a. La inclusión en una obra propia de fragmentos de otras ajenas de
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EL MANUAL DE PEPE HORMIGÓN
©
INSTITUTO ECUATORIANO DEL CEMENTO Y EL CONCRETO - INECYC ASOCIACIÓN DE PRODUCTORES DE HORMIGÓN PREMEZCLADO DEL ECUADOR – APRHOPEC Primera Edición: 2007
Fuente:
Manual de Consejos Prácticos sobre el Hormigón Asociación Nacional Española de Fabricantes de Hormigón Preparado – ANEFHOP.
Adaptación:
Esta publicación es una adaptación de la “Cartilla José Concreto - Manual de Consejos Prácticos sobre el Concreto” cuyo autor es la Asociación Colombiana de Productores de Concreto-ASOCRETO.
Coordinación y Revisión: INECYC – APRHOPEC Adaptación Diseño:
Andrea Arce Suárez
Ilustración:
Jorge Peña
Diseño y Diagramas:
Martha E. Zua
El Instituto Ecuatoriano del Cemento y el Concreto INECYC y la Asociación de Productores de Hormigón Premezclado del Ecuador – APRHOPEC son titulares de los derechos de autor sobre “El Manual de Pepe Hormigón – Consejos Prácticos sobre el Hormigón”, por tanto sus textos y gráficos no pueden reproducirse por medio alguno sin previa autorización escrita del INECYC o APRHOPEC.
Contenido 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10.
11. 12. 13.
INECYC y APRHOPEC entregan estos conceptos prácticos sobre el hormigón, con el objeto de fomentar la buena práctica en la utilización del material de construcción más utilizado en el mundo, pero no se hacen responsables por cualquier error, omisión o daño por el uso de esta información. Este documento no intenta suplir los conocimientos, técnicas constructivas y criterios de los profesionales responsables de la construcción de las obras.
ISBN: 978-9942-01-187-9
14. 15.
16. 17. 18. 19. 20. 21. 22.
____________________________________________________ INSTITUTO ECUATORIANO DEL CEMENTO Y EL CONCRETO - INECYC ASOCIACIÓN DE PRODUCTORES DE HORMIGÓN PREMEZCLADO DEL ECUADOR – APRHOPEC Avenida de los Shyris N 39 30 y el Telégrafo Telefax (593 2) 246 75 11 Quito - Ecuador www.inecyc.org.ec
[email protected]
23. 24. 25. 26. 27. 28. 29. 30. 31. 32. 33.
Presentación..............................................................................................................................7 Características del buen hormigón.........................................................................................9 Tipos de Cemento Pórtland..................................................................................................13 Agregados o áridos – Características que deben tener.....................................................17 ¿Es buena toda clase de agua para hacer hormigón?.......................................................23 Aditivos: tipos y uso...............................................................................................................25 Toma de muestras de cemento............................................................................................29 Toma de muestras de agregados.........................................................................................33 Toma de muestras de agua y aditivos..................................................................................37 Cómo pedir hormigón premezclado....................................................................................41 Manera correcta de realizar la medida de la consistencia con el cono de Abrams para hormigones entre 15 y 230 mm. de asentamiento.....................................45 Manera correcta de tomar muestras de hormigón fresco.................................................49 Resistencia del hormigón: su medida...................................................................................53 Manera correcta de fabricar, conservar y manejar las probetas cilíndricas de hormigón.................................................................................................................................57 Cómo reconocer una mala fabricación de probetas cilíndricas de hormigón................61 El cuidado en la colocación, compactación y curado del hormigón; indispensable para una buena estructura de hormigón.............................................................................65 Una guía para vaciar hormigón en clima cálido..................................................................69 Vaciado del hormigón en clima frío.....................................................................................73 El exceso de agua de mezclado eleva el costo del hormigón..........................................77 Cómo afecta la temperatura del hormigón a su resistencia...............................................81 Algunas ideas básicas sobre hormigón de alta resistencia inicial....................................83 Ideas básicas sobre la durabilidad del hormigón..............................................................87 Formaletas o encofrados: un factor básico para obtener una buena estructura de hormigón.................................................................................................................................91 Cuándo se debe desencofrar...............................................................................................95 Fisuras: problema polémico del hormigón.........................................................................97 Por qué aparecen las fisuras................................................................................................101 Cómo evitar las fisuras en las superficies de hormigón...................................................105 Las juntas en el hormigón pueden evitar la fisuración.....................................................109 Cómo reparar los defectos superficiales en el hormigón..................................................113 Cómo evitar los vacíos en la superficie del hormigón......................................................115 Eflorescencias en el hormigón.............................................................................................117 Cómo evitar manchas en la superficie del hormigón.......................................................119 Cómo prevenir defectos en las cimentaciones.................................................................121 Ensayos no destructivos y destructivos..............................................................................125
EL MANUAL DE PEPE HORMIGÓN
Presentación El Instituto Ecuatoriano del Cemento y el Concreto INECYC, y la Asociación de Productores de Hormigón Premezclado del Ecuador APRHOPEC, publican este manual, para contribuir a mejorar la calidad de las construcciones con hormigón y esperan que se convierta en una herramienta práctica y de consulta permanente, para facilitar la tarea de todos aquellos que intervienen en una obra. Este documento es una adaptación a nuestro medio, del “Manual de consejos prácticos sobre hormigón”, publicado anteriormente por la Asociación Nacional Española de Fabricantes de Hormigón Preparado (ANEFHOP); y de la “Cartilla José Concreto – Manual de consejos prácticos sobre el concreto”, publicada por la Asociación Colombiana de Productores de Concreto (ASOCRETO). Con la entrega de esta publicación el INECYC y APRHOPEC ponen a disposición de profesionales, estudiantes, constructores y público en general interesado en el tema, un documento actualizado, práctico y con alto contenido técnico. Se aclara que en la reproducción de textos, cuadros y tablas de normas, se ha incluido únicamente los aspectos fundamentales; para analizarlas detalladamente o dirimir en criterios, especificaciones y procedimientos de ejecución de obras, se debe recurrir a las normas establecidas para ello.
EL MANUAL DE PEPE HORMIGÓN 1. CARACTERÍSTICAS DEL BUEN HORMIGÓN
1
Características del buen hormigón Las características que debe presentar el hormigón se pueden dividir en dos grupos:
1 Características del hormigón fresco, mientras permanece en estado plástico.
1 Características del hormigón endurecido. Hormigón fresco Al pedir hormigón, se exigen de él una serie de condiciones según el tipo de obra en que se va a emplear. Si para dicha obra ese hormigón resulta manejable, transportable y de fácil colocación, sin perder su homogeneidad, diremos que este hormigón es dócil. Para que un hormigón tenga la docilidad requerida debe presentar una consistencia y una cohesión adecuadas. La facilidad con que un hormigón se deforma da la medida de su consistencia. Una forma de medir la consistencia del hormigón es obtener el asentamiento de la mezcla mediante el cono de Abrams norma INEN 1578 (ASTM C 143) La consistencia puede ser muy seca, seca, semiseca, media húmeda o muy húmeda o fluida. La facilidad con que un hormigón es capaz de segregarse nos da una idea de su cohesión. Las mezclas muy cohesivas, que llamaremos viscosas, no se segregan fácilmente; las mezclas poco cohesivas presentan una gran tendencia a segregarse.
El MANUAL DE PEPE HORMIGÓN 1. CARACTERÍSTICAS DEL BUEN HORMIGÓN
10
Factores que afectan la docilidad de un hormigón Los agregados de formas alargadas y con aristas producen un hormigón poco dócil. Si no se puede disponer de otro tipo de agregados, se recomienda usar mezclas más ricas en cemento y arena y/o el uso de adiciones o aditivos fluidificantes o superfluidificantes. Los hormigones fabricados con agregados triturados son menos dóciles que los fabricados con agregados naturales. La docilidad se ve muy afectada por la forma de los agregados y especialmente de la arena. La docilidad del hormigón aumenta al incrementar la cantidad del mortero.
EL MANUAL DE PEPE HORMIGÓN 1. CARACTERÍSTICAS DEL BUEN HORMIGÓN
No regar la superficie del hormigón antes de su fraguado.
Hormigón endurecido Un hormigón será bueno si es durable. La durabilidad expresa la resistencia al medio ambiente. El ensayo de resistencia es uno de los más importantes de los aplicados al hormigón y constituye una base para determinar la calidad del producto. Por lo general, una mezcla que genera una resistencia elevada produce un buen hormigón.
El uso adecuado de aditivos, el tiempo de mezclado y el tipo de mezcladora, son factores a tener en cuenta para mejorar la docilidad del hormigón.
Puesta del hormigón en obra El hormigón una vez colocado, debe ser homogéneo, compacto y uniforme. Cómo vaciar correctamente el hormigón Vaciar el hormigón verticalmente, sin movimientos horizontales de la masa y evitar que caiga libremente desde gran altura. El espesor de las capas horizontales debe ser inferior a 60 cm, consolidando cada capa sin dejar transcurrir mucho tiempo entre capa y capa para evitar juntas frías. Cómo conseguir un hormigón compacto Se consolidará el hormigón mediante vibrado. La compactación se hará por capas de 15 a 20 cm. Precauciones a tomar con el hormigón vaciado en obra Los moldes y encofrados deben ser recubiertos con desmoldante o regados con agua antes de verter el hormigón para que estos no absorban el agua de la mezcla. Vigilar la estanqueidad de los encofrados para que no se escurra la lechada o el mortero. Impedir que el hormigón, una vez vertido, pierda el agua necesaria para la hidratación del cemento y posterior endurecimiento. Mantener el curado durante un período mínimo de siete días.
NO DEBEMOS OLVIDAR QUE: «La impermeabilidad, directamente relacionada con la durabilidad, se consigue con la compactación, relación agua/cemento adecuada y curado convenientes.»
11
EL MANUAL DE PEPE HORMIGÓN 2. TIPOS DE CEMENTO PORTLAND
Tipos de Cemento Pórtland
También podemos definir el cemento como un material aglutinante que presenta propiedades de adherencia y cohesión, permitiendo la unión de fragmentos minerales entre sí. Tabla N° 1 - Tipos de Cementos Portland
TIPO
PUROS
Las Normas INEN152, 490 Y 2380 (ASTM C 150, C 595, C 1157)
Los cementos son conglomerantes hidráulicos, es decir, materiales de naturaleza inorgánica y mineral, que finamente molidos y convenientemente mezclados con agua forman pastas que fraguan y endurecen a causa de las reacciones químicas de sus constituyentes, tanto en el aire como bajo el agua, dando lugar a productos hidratados, mecánicamente resistentes y estables.
DESCRIPCIÓN
NORMA INEN
ASTM
I
Uso común
152
C 150
II
Moderada resistencia a sulfatos Moderado calor de hidratación
152
C 150
III
Elevada resistencia inicial
152
C 150
IV
Bajo calor de hidratación
152
C 150
V
Alta resistencia a la acción de los sulfatos
152
C 150
Los tipos IA, IIA y IIIA incluyen incorporador de aire COMPUESTOS
TENGAMOS SIEMPRE PRESENTES
IS
Pórtland con escoria de altos hornos
490
C 595
IP
Pórtland Puzolanico
490
C 595
P
Pórtland Puzolanico (Cuando no se requiere resistencias iniciales altas)
490
C 595
I(PM) Pórtland puzolánico modificado
490
C 595
I(SM) Pórtland con escoria modificado
490
C 595
S POR DESEMPEÑO
2
13
Cemento de escoria
490
C 595
GU
Uso en construcción en general
2.380
C 1157
HE
Elevada resistencia inicial
2.380
C 1157
MS
Moderada resistencia a los sulfatos
2.380
C 1157
HS
Alta resistencia a los sulfatos
2.380
C 1157
MH
Moderado calor de hidratación
2.380
C 1157
LH
Bajo calor de hidratación
2.380
C 1157
Si adicionalmente tiene R, indica baja reactividad con áridos álcali-reactivos
El MANUAL DE PEPE HORMIGÓN 2. TIPOS DE CEMENTO PORTLAND
14
Tabla No 2- Requisitos Físicos obligatorios para algunos tipos de cemento Pórtland
EL MANUAL DE PEPE HORMIGÓN 2. TIPOS DE CEMENTO PORTLAND
15
Tabla No 3- Requisitos Químicos obligatorios para algunos tipos de cemento
TIPO DE CEMENTO
TIPO DE CEMENTO PUROS
COMPUESTOS
POR DESEMPEÑO
INEN 152
INEN 490
INEN 2380
CONCEPTO I
II
IP - I(PM) IP(MS)
GU
HE
MS
Contenido de aire en el mortero % máximo
12
12
12
12
(*)
(*)
(*)
PUROS
COMPUESTOS
POR DESEMPEÑO
INEN 152
INEN 490
INEN 2380
I
II
IP - I(PM)
Dióxido de silicio (SiO2) % mínimo
–
20,0
–
Óxido de aluminio (Al2O3) % máximo
–
6,0
–
CONCEPTO
Óxido férrico (Fe2O3), % máximo Óxido de magnesio (MgO), % máximo
Finura (m²/Kg) mínimo Turbidímetro
160
Permeabilidad del aire
160
(*)
(*)
(*)
(*)
–
6,0
6,0
Trióxido de azufre (SO3), % máximo Cuando C3A es igual o meror a 8%
3,0
3,0
–
Cuando C3A es mayor a 8%
3,5
–
–
Pérdida por calcinación, % máximo
3,0
3,0
5,0
Residuo insoluble, % máximo
0,75
0,75
–
–
8,0
–
260
280
(*)
(*)
(*)
(*)
(*)
0,80
0,80
0,80
0,80
0,80
0,80
0,80
–
–
0,20
0,20
0,80
0,80
0,80
Contracción en autoclave
Aluminato tricálcico (C3A), % máximo
% máximo
6,0
(*)
Expansión en autoclave % máximo
– 6,0
4,0
GU
Expansión a 180 días % máximo:
–
–
(**)
0,10
–
–
0,10
Tiempo de fraguado inicial
Si se desea conocer los requisitos de los otros tipos de cemento referirse a la norma correspondiente. Los cementos tipo IP y IPM se comercializan en sacos de 50 Kg.
Método de Vicat (minutos) No menor a:
45
45
45
45
45
45
45
No mayor a:
375
375
420
420
420
420
420
1 día mínimo:
–
–
–
–
–
10,0
–
3 días mínimo:
12,0
10,0
13,0
11,0
10,0
17,0
10,0
7 días mínimo:
19,0
17,0
20,0
18,0
17,0
–
17,0
28 días mínimo:
28,0
28,0
25,0
25,0
–
–
–
Resistencia a compresión (MPa)
Notas: No se incluyen en esta tabla los requisitos físicos opcionales. (*) Las normas INEN 490 y 2380 indican que estas características deben ser reportadas en los certificados entregados por el productor. (**) El valor máximo de expansión 0,10% es requisito opcional para estos tipos de cemento, siembargo los cementos IP nacionales generalmente lo cumplen. Si se desea conocer los requisitos de los otros tipos de cemento referirse a la norma correspondiente.
MS
La composición química para estos cementos no está especificada. Sin embargo, los constituyentes individuales, molidos o mezclados para producirlo deben ser analizados.
Nota:
Resistencia a los sulfatos
HE
EL MANUAL DE PEPE HORMIGÓN 3. AGREGADOS O ÁRIDOS - CARACTERÍSTICAS QUE DEBEN TENER
3
17
Agregados o áridos - Características que deben tener INEN 872 - ASTM C 33
Los agregados o áridos deben:
1 Ser partículas duras, limpias, inertes y en lo posible
no reactivas con el cemento y con granulometría adecuada.
1 No presentar formas alargadas o de aguja. Cuando no se tenga experiencia previa del comportamiento del agregado, hay que comprobar su bondad mediante los ensayos correspondientes.
Tamaño máximo del agregado Se denomina tamaño máximo del agregado al menor tamaño de malla por el que pasa 100% del material. En la práctica, lo que indica es el tamaño de las partículas más grandes dentro de una masa de agregados.
Tamaño máximo nominal Es el menor tamaño de malla por el cual debe pasar la mayor parte del agregado. La malla del tamaño máximo nominal puede retener de 5 al 15% del agregado, dependiendo del número del tamaño.
Módulo de finura Es un índice para determinar el tamaño promedio de los agregados. El módulo de finura se puede definir como el número que se obtiene al dividir entre 100 la suma de los porcentajes retenidos acumulados en los tamices de la siguiente serie: 150µm (N° 100); 300 µ m (N° 50); 600µm (N° 30); 1,18mm (N° 16); 2,36mm (N° 8); 4,75mm (N° 4); 9,50mm (3/8”) 19,0mm (¾”); 37,5mm (1½”); 75mm (3”); 150mm (6”). El valor de este módulo es lógicamente mayor cuando el agregado contiene granos más gruesos y menor en el caso contrario.
El MANUAL DE PEPE HORMIGÓN 3. AGREGADOS O ÁRIDOS - CARACTERÍSTICAS QUE DEBEN TENER
18
Tabla No 4- Requisitos de granulometría para Agregados Gruesos- ASTM C 33
EL MANUAL DE PEPE HORMIGÓN 3. AGREGADOS O ÁRIDOS - CARACTERÍSTICAS QUE DEBEN TENER
19
Tabla No 6- Requisitos Físicos y Químicos para árido fino - ASTM C 33
CANTIDADES MÁS FINAS QUE PASAN POR CADA TAMIZ DE LABORATORIO (ABERTURAS CUADRADAS), PORCENTAJE EN TAMAÑO NOMINAL MASA NÚMERO (Tamices con DE aberturas 100 mm 90 mm 75 mm 63 mm 50 mm 37,5 mm 25 mm 19 mm 12,5 mm 9,5 mm 4,75 mm 2,36 mm 1,18 mm 300μm TAMAÑO cuadradas) 4 pulg. 3 ½ pulg. 3 pulg. 2 ½ pulg. 2 pulg. 1 ½ pulg. 1 pulg. ¾ pulg. ½ pulg. 3/8 pulg. N° 4 N° 8 N° 16 N° 50
1
90 a 37,5 mm (3½ a 1½ pulg.)
100
90 - 100
…
25 - 60
…
0 - 15
…
0-5
…
…
…
…
…
2
63 a 37,5 mm (2½ a 1½ pulg.)
…
…
100
90 - 100
35 - 70
0 - 15
…
0-5
…
…
…
…
…
3
50 a 25 mm (2 a 1 pulg.)
…
…
…
100
90 - 100
35 - 70
0 - 15
…
0-5
…
…
…
…
357
50 a 4,75 mm (2 pulg a N° 4)
…
…
…
100
95 - 100
…
35 -70
…
10 - 30
…
0-5
…
…
4
37,5 a 19 mm (1½ a ¾ pulg)
…
…
…
…
100
90 - 100
20 - 55
0 - 15
…
0-5
…
…
…
467
37,5 a 4,75 mm (1½ pulg. a N° 4)
…
…
…
…
100
95 - 100
…
35 - 70
…
10 - 30
0-5
…
…
5
25 a 12,5 mm (1 a ½ pulg.)
…
…
…
…
…
100
90 - 100
20 - 55
0 - 10
0-5
…
…
…
56
25 a 9,5 mm (1 a 3/8 pulg.)
…
…
…
…
…
100
90 - 100
40 - 85
10 - 40
0 -15
0-5
…
…
57
25 a 4,75 mm (1 pulg a N° 4)
…
…
…
…
…
100
95 - 100
…
25 - 60
…
0 - 10
0-5
…
6
19 a 9,5 mm (¾ a 3/8 pulg.)
…
…
…
…
…
…
100
90 - 100
20 - 55
0 - 15
0-5
…
…
67
19 a 4,75 mm (¾ pulg a N° 4)
…
…
…
…
…
…
100
90 - 100
…
20 - 55
0 - 10
0-5
…
7
12,5 a 4,75 mm (½ pulg a N° 4)
…
…
…
…
…
…
…
100
90 - 100
40 - 70
0 - 15
0-5
…
8
9,5 a 2,36 mm (3/8 pulg a N° 8)
…
…
…
…
…
…
…
…
100
85 - 100
10 - 30
0 - 10
0-5
89
9,5 a 1,18 mm (3/8 pulg a N° 16)
…
…
…
…
…
…
…
…
100
90 - 100
20 - 55
5 - 30
0 - 10
0-5
9
4,75 a 1,18 mm (N° 4 a N° 16)
…
…
…
…
…
…
…
…
…
100
85 - 100
10 - 40
0 - 10
0-5
La cantidad de sustancias perjudiciales que pueden presentar los áridos finos no excederá de los límites siguientes:
PORCENTAJE MÁXIMO PERMITIDO
MATERIAL Material que pasa por el tamiz de 75 micras Para hormigón sometido a abrasión
3,0%
(5%)*
Para cualquier otro hormigón
5,0%
(7%)*
Terrones de arcilla y partículas deleznables
Tabla No 5- Requisitos de granulometría para Agregados Finos- ASTM C 33
TAMIZ mm
pulgadas
PORCENTAJE QUE PASA (a)
9,50
3/8
100
4,75
N° 4
95 - 100
2,36
N° 8
80 - 100
1,18
N° 16
50 - 85
600 μm
N° 30
25 - 60
300 μm
N° 50
5 - 30
150 μm
N° 100
0 - 10
(a) No más del 45% debe ser retenido entre dos tamices consecutivos
3,0%
Partículas livianas (carbón y lignito) Cuando la apariencia superficial del hormigón es de importancia
0,5%
Para cualquier otro hormigón
1,0%
(*) Si se trata de arena de trituración y el material que pasa por el tamiz de 75 micras es polvo de trituración libre de arcilla.
Tabla No 7- Valores del contenido de materia orgánica en el agregado fino, según el ensayo colorimétrico - ASTM C 40
COLOR
NÚMERO DE LA REFERENCIA ORGÁNICA
CRITERIO DE ACEPTACIÓN
Transparente
1
Aceptable
Amarillo claro
2
Aceptable
Amarillo (patrón)
3
Aceptable
Café
4
Café oscuro
5
Realizar pruebas en mortero según normas INEN 872 (ASTM C 87)
El MANUAL DE PEPE HORMIGÓN 3. AGREGADOS O ÁRIDOS - CARACTERÍSTICAS QUE DEBEN TENER
20
Tabla No 8- Requisitos Físicos y Químicos para árido Grueso –
La cantidad de sustancias perjudiciales que pueden presentar los áridos gruesos no excederá de los límites siguientes:
MATERIAL
PORCENTAJE MÁXIMO PERMITIDO
EL MANUAL DE PEPE HORMIGÓN 3. AGREGADOS O ÁRIDOS - CARACTERÍSTICAS QUE DEBEN TENER
elevadas resistencias es conveniente utilizar agregados de superficie rugosa o áspera. El empleo de agregados de canto rodado por su baja adherencia con la pasta, debe limitarse a hormigones de baja resistencia.
Material que pasa por el tamiz de 75 micras Para hormigón sometido a abrasión
1,0%
(1,5%)*
Para cualquier otro hormigón
1,0%
(1,5%)*
Terrones de arcilla y partículas deleznables Para hormigón sometido a abrasión
5,0%
Partículas livianas (carbón y lignito) Para hormigón sometido a abrasión
0,5%
Desgaste a la abrasión (Los Ángeles)
50,0%
(*) Si se trata de arena de trituración y el material que pasa por el tamiz de 75 micras es polvo de trituración libre de arcilla. Para mayor información ver tabla 3 de ASTM C 33
ANTES DE UTILIZAR LOS AGREGADOS RECORDEMOS: ¿QUÉ CARACTERÍSTICAS DEBEN REUNIR? No deben tener arcillas, limos y materias orgánicas. En general los agregados de baja densidad son poco resistentes y porosos.
Cómo dosificar los agregados Hay que dosificar los agregados de modo que se obtenga la granulometría más compacta. Para ello, están las especificaciones granulométricas de las Normas INEN 872 y ASTM C 33. Cómo debe ser la forma de los agregados Si se emplean agregados gruesos de formas inadecuadas, la cantidad de cemento necesaria para obtener una buena resistencia es elevada. Estas formas inadecuadas son las de tipo alargada o lajosa, y su proporción en la mezcla se limita por la relación entre el ancho, el largo y el espesor de las partículas. Se consideran partículas largas e inadecuadas aquellas cuya relación entre la longitud y el ancho, es mayor de 1,5. Además se consideran partículas planas e inapropiadas, aquellas cuya relación entre el espesor y el ancho es menor de 0,5. Cómo debe ser la superficie de los agregados La rugosidad de un agregado se conoce como su textura. Una textura muy rugosa necesita una elevada proporción de finos para mejorar su docilidad. La unión entre la pasta de cemento y los agregados es menor mientras más lisa sea la superficie de los agregados; por esto para obtener medianas y
La humedad de los agregados tiene gran importancia en la dosificación del hormigón sobre todo si se dosifica en volumen, ya que existe un hinchamiento del agregado que aumenta su volumen. Este aumento es considerable en las arenas. Al dosificar el agua de mezclado hay que tener en cuenta la humedad de los agregados. Si la arcilla en la arena supera las cantidades aceptadas por las normas, es necesario lavarla para su empleo en el hormigón. Las arenas de mar, lavadas con agua dulce, se pueden emplear en el hormigón armado, siempre y cuando se le hayan removido las sales.
21
EL MANUAL DE PEPE HORMIGÓN 4. ¿ES BUENA TODA CLASE DE AGUA PARA HACER HORMIGÓN?
4
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¿Es buena toda clase de agua para hacer hormigón? ASTM C 1602
Como regla general se puede decir que son aptas para el mezclado y curado del hormigón las aguas potables. Aguas no potables pueden ser utilizadas, por ello podemos dar dos caminos para identificar la bondad de agua. El primero será comprobar por medio de dos series de ensayos de resistencia a la compresión sobre cubos de mortero, uno de los cuales se ha realizado con agua aceptada por la práctica como buena y el otro, con el agua objeto de ensayo, cuya resistencia no debe ser inferior al 90% de la resistencia de la primera y el tiempo de fraguado inicial no debe adelantarse en más de 1:00 hora ni retardarse en más de 1:30 horas, respecto del tiempo que se obtiene con el agua aceptada. El segundo camino consiste en dar unos valores límites a los resultados de un análisis químico del agua. Los dos caminos han de conducir a la misma solución. En la normativa vigente a nivel mundial, para el proyecto y la ejecución de obras de hormigón en masa y armado, se especifica que cuando no se disponga de antecedentes de utilización o en caso de duda, deberán analizarse las aguas, y salvo comprobación de que no alteran perjudicialmente las propiedades exigibles al hormigón, deberán rechazarse todas las que contengan Hidratos de Carbono, un pH menor a 5 o no cumplan con los límites indicados en la tabla siguiente: CONCENTRACIONES EN AGUA DE MEZCLA
LÍMITES (Max)
Cloruros, como Cl - Para hormigón pretensado - Para hormigón armado o con elementos metálicos embebidos Sulfatos, como SO4 Álcalis, como (Na2O + 0,658K20) Total de sólidos (por masa)
500 miligramos/litro 1.000 miligramos/litro 3.000 miligramos/litro 600 miligramos/litro 50.000 miligramos/litro
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El MANUAL DE PEPE HORMIGÓN 4. ¿ES BUENA TODA CLASE DE AGUA PARA HACER HORMIGÓN?
EL MANUAL DE PEPE HORMIGÓN 5. ADITIVOS: TIPOS Y USOS
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Cuando el abastecimiento de agua para la fabricación de hormigón provenga de pozos, conviene analizar sistemáticamente esta agua para comprobar que no aumenta su salinidad e impurezas a lo largo del tiempo. En las sustancias orgánicas solubles en éter quedan incluidas, no sólo los aceites y las grasas de cualquier origen, sino también otras sustancias que puedan afectar desfavorablemente al fraguado y/o endurecimiento hidráulicos. En obras ubicadas en ambientes secos, que favorecen la posible presencia de fenómenos expansivos de cristalización, resulta recomendable restringir aún más la limitación relativa a sustancias solubles.
«La prevención mediante la limitación del contenido máximo de cloruros expresados en ión cloruro, de posibles acciones corrosivas sobre las armaduras que pueden producir reducción en la sección de éstas, fisuraciones y disminución de adherencia, es indispensable para garantizar la vida útil de la estructura»
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Aditivos: tipos y uso ASTM C 260 Y C 494
También pueden utilizarse como componentes del hormigón los aditivos y adiciones, siempre que se justifique mediante los oportunos ensayos, que la sustancia agregada en las proporciones y condiciones previstas produce el efecto deseado sin perturbar excesivamente las restantes características del hormigón, ni representar peligro para la durabilidad del mismo ni provocar corrosión de las armaduras.
Aditivos que modifican la reología del hormigón En este grupo se encuentran: Plastificantes: Que mejoran la trabajabilidad del hormigón para determinada relación agua/cemento. Reductores de agua (Fluidificantes): Permiten disminuir el contenido de agua para una trabajabilidad dada. O por otro lado, aumentan la trabajabilidad de un hormigón para un mismo contenido de agua sin producir segregación. Superplastificantes (Superfluidificantes): Aumentan significativamente la trabajabilidad del hormigón para una relación agua/cemento dada. O por lo contrario, reducen considerablemente la relación agua/cemento, para una determinada trabajabilidad.
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El MANUAL DE PEPE HORMIGÓN 5. ADITIVOS: TIPOS Y USOS
Producen en la mezcla fresca una elevación de la cohesión, conservando su homogeneidad y disminuyendo su deformabilidad.
EL MANUAL DE PEPE HORMIGÓN 5. ADITIVOS: TIPOS Y USOS
Aditivos que mejoran la resistencia a las acciones físicas.
El tratamiento con estos aditivos conduce, en general, a hormigones más plásticos, menos segregables y más dóciles.
Son sustancias o productos cuya función principal es conseguir que los hormigones presenten mayor resistencia a la acción de los fenómenos de naturaleza física que la de los testigos correspondientes.
Aditivos que modifican el fraguado y/o resistencia del hormigón.
Aditivos protectores contra las heladas: Son sustancias o productos cuya función principal es mejorar las resistencias a las heladas de los hormigones.
Aceleradores de fraguado: Que modifican el fraguado del cemento acelerándolo con relación al testigo patrón y consecuentemente aumentando la resistencia inicial.
Para hormigón en estado endurecido: Inclusores de aire. Para hormigón en estado fresco: Aceleradores de fraguado y aceleradores de resistencia.
Retardadores de fraguado: Que modifican el tiempo de fraguado del cemento prolongándolo.
Aditivos que reducen la penetrabilidad del agua (Permeabilidad): Son sustancias o productos que añadidos al hormigón durante el amasado, tienen como función principal incrementar la resistencia al paso del agua bajo presión a través del hormigón endurecido.
Aceleradores de resistencia: Aditivos cuya función principal es aumentar o acelerar el desarrollo de la resistencias mecánicas iniciales de los hormigones.
Aditivos que modifican el contenido de aire (o de otros gases) de los hormigones. Inclusores de aire: Aditivos cuya función principal es producir en el hormigón un número elevado de finas burbujas de aire, separadas y repartidas uniformemente. Determinados aditivos de este grupo pueden producir una disminución de las resistencias, que son función del contenido de aire (efecto secundario). Ciertos inclusores de aire pueden mejorar la trabajabilidad, la resistencia al hielo, etc. (función secundaria).
Repulsores de agua o hidrófugos. Aditivos que tienen como función principal disminuir la capacidad de absorción capilar o la cantidad de agua que pasa a través de un hormigón saturado y sometido a un gradiente hidráulico.
Aditivos que mejoran la resistencia a las acciones físico – químicas. Son sustancias o productos que tienen como función principal incrementar la resistencia de los hormigones, así como de las armaduras de los mismos, a los ataques de naturaleza físico – química, internos y externos. Inhibidores de corrosión de armaduras: Aditivos cuya función principal es reducir la posibilidad de corrosión de las armaduras embebidas en el hormigón.
Generadores de gas: Aditivos cuya función principal es producir un gas por medio de una reacción química durante la colocación del hormigón.
Modificadores de la reacción álcalis – áridos: Aditivos cuya función principal es el impedir o dificultar la reacción entre ciertos áridos y los álcalis del cemento y reducir sus efectos expansivos.
Generadores de espuma: Aditivos cuya función principal es producir, por medios mecánicos, una espuma estable formada por burbujas de aire de tamaño variable, que se encuentra homogéneamente distribuida dentro de la masa a la que confiere una estructura alveolar.
Aditivos para el bombeo: Son sustancias o productos que tienen como función principal reducir la fricción del hormigón con la tubería de conducción, sin modificar la relación agua/cemento.
Aditivos generadores de expansión: Aditivos cuya función principal es producir una expansión controlada y permanente en los hormigones.
Aditivos para hormigones lanzados o proyectados: Son sustancias o productos que tienen como función principal mejorar las condiciones de proyección al disminuir el descuelgue del material proyectado y el rebote de partículas.
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El MANUAL DE PEPE HORMIGÓN 5. ADITIVOS: TIPOS Y USOS
EL MANUAL DE PEPE HORMIGÓN 6. TOMAS DE MUESTRA DE CEMENTO
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Colorantes o Pigmentos: Son sustancias o productos cuya función principal es colorear el hormigón.
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Toma de muestras de cemento. INEN 153 (ASTM C 183) Para la verificación del cumplimiento de los requisitos técnicos indicados en el Reglamento Técnico Ecuatoriano RTE 007 se utilizarán muestras tomadas de acuerdo con las definiciones y criterios que se indican a continuación:
Terminología Lote: Es una cantidad determinada de cemento de características uniformes, proveniente de un mismo fabricante, que va a ser sometido a inspección para su aceptación o rechazo. Muestra: Es una cantidad de cemento extraída al azar de un lote y representativa de la calidad del mismo. Muestra simple: operación.
Es una porción de cemento extraída de una sola
Muestra sistemática: Es una porción de cemento extraída en forma continua o a intervalos de tiempo, mediante un dispositivo o sistema adecuado. Muestra compuesta: Es una muestra que se obtiene mediante la mezcla de muestras simples o sistemáticas extraídas del mismo lote, debiendo ser de por lo menos 5 Kg. Muestra para ensayo: Es una muestra compuesta destinada a ensayos físicos y químicos debiendo ser de por lo menos 5 Kg.
Criterios Generales para la toma de muestras Del transportador que alimenta los silos: Extraer una muestra compuesta a intervalos no mayores a 8 horas.
El MANUAL DE PEPE HORMIGÓN 6. TOMAS DE MUESTRA DE CEMENTO
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Durante la operación de descarga continua de un silo: Mientras el cemento fluye por las aberturas de descarga, se tomará el producto a intervalos tales que se obtenga una muestra compuesta por cada 300 toneladas o fracción. Del depósito de almacenamiento a granel o de los embarques a granel: Si la profundidad del cemento no excede de 2 m., las muestras deben extraerse mediante el sacamuestras de tubos ranurados; en caso contrario, puede usarse un tubo neumático de muestreo; en los dos casos, las muestras deben tomarse de puntos distribuidos adecuadamente y a distintas profundidades, de modo que sean representativas del lote, de tal manera que se obtenga una muestra compuesta por cada 300 toneladas o fracción. Del embarque a granel en camiones o vagones: Si se trata solamente de un camión o vagón (embarque simple) debe tomarse una muestra compuesta. Cuando el embarque consiste de varios camiones o vagones, cargados en el mismo día, procedentes del mismo silo y de la misma fuente (embarque múltiple) se extraerá una muestra compuesta por cada 100 toneladas o fracción. Del cemento ensacado: Deberá extraerse una muestra compuesta de cada saco elegido al azar por cada 250 sacos, introduciendo diagonalmente el tubo sacamuestras dentro del saco por la abertura de llenado.
EL MANUAL DE PEPE HORMIGÓN 6. TOMAS DE MUESTRA DE CEMENTO
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Acta de muestreo: Los envases o recipientes que contengan las muestras de cemento deben sellarse o marcarse con las rúbricas de las partes interesadas y deberá suscribirse un acta de muestreo que incluye la siguiente información:
a. b. c. d. e. f.
g. h. i.
j. k.
úmero de la Norma INEN de referencia: INEN 153; N Número de identificación de la muestra; Número de muestras de ensayo formadas; Fecha de realización del muestreo; Tipo de cemento y marca comercial; Procedencia del cemento muestreado, lugar de toma de las muestras; Identificación del lote; Masa total del lote; Nombre y firma de la persona que tomó la muestra, observaciones que se consideren necesarias; y, Nombre y dirección de las partes interesadas.
Las muestras deben tratarse de acuerdo a lo indicado en la norma INEN 153 y las seleccionadas para el ensayo deberán enviarse inmediatamente al laboratorio para su análisis.
Protección de las muestras Las muestras compuestas se colocarán en recipientes herméticos e impermeables, los cuales serán marcados consecutivamente en el orden en que sean tomados. Si las muestras compuestas son colocadas en envases de hojalata, estos deben llenarse por completo y sellarse inmediatamente. Se pueden utilizar sacos de cualquier material si son lo suficientemente fuertes e impermeables, pero deberán sellarse inmediatamente después del ensacado, de manera que se elimine el exceso de aire y se evite la absorción de humedad.
Identificación de las muestras En cada uno de los recipientes que contengan las muestras deberá fijarse una tarjeta que incluya el número de identificación que indica el orden de muestra, la fecha del muestreo y el tipo de cemento.
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EL MANUAL DE PEPE HORMIGÓN 7. TOMAS DE MUESTRA DE AGREGADOS
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Toma de muestras de agregados INEN 695 (ASTM D 75) Canteras
SIEMPRE DEBEMOS TENER PRESENTE QUE: «La toma de muestras de los agregados varía según la fuente de suministro de que se trate y según los casos, comprenden las operaciones que se describen a continuación»
Se deben tomar muestras en distintos lugares de la cantera que no hayan estado sometidos a la acción de la intemperie. Lo más indicado es tomar muestras de cada uno de los estratos o zonas que parezcan distinguirse por su color o estructura.
Cuando se desee realizar ensayos de resistencia a compresión, la obtención de las distintas muestras se hará mediante broca o sonda, si se quieren probetas cilíndricas. En cualquier caso, en la probeta se marcará el plano de estratificación o lecho de cantera y deberá ser un trozo sano exento de grietas y fisuras. No se deberá incluir en la muestra piezas que hayan sido dañadas por la voladura, se encuentren mezcladas con el terreno que circunda la cantera, o presenten síntomas de meteorización por su proximidad a la superficie.
Depósitos de bloques de piedra sueltos y cantos rodados de gran tamaño Deben seleccionarse como muestras separadas de todas las clases de piedra que fueron detectadas en la inspección visual y que puedan ser de utilidad para el fin propuesto. Cuando se desee realizar ensayos de resistencia a compresión y no sea posible identificar el plano de estratificación o lecho de cantera, se extraerán de cada bloque un mínimo de tres probetas cilíndricas, para poder ensayar en tres direcciones ortogonales distintas.
El MANUAL DE PEPE HORMIGÓN 7. TOMAS DE MUESTRA DE AGREGADOS
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Depósitos sedimentarios de gravas y arenas naturales Las muestras deben ser representativas de los diferentes materiales existentes en el depósito, o de las mezclas de ellos si se encuentran en esta situación. También se tomarán muestras separadas en los lugares donde, sin existir diferencia en la naturaleza y estado del material, se observen cambios apreciables en la granulometría. Si los agregados están al descubierto, se deben tomar las muestras del fondo y laterales de zanjas realizadas en el depósito, teniendo cuidado de separar cualquier material extraño que haya podido caer al abrir la zanja. En el caso de depósitos enterrados, con un frente de explotación, se realizará la primera serie de pozos y sondeos para la toma de las muestras, algo detrás y paralelamente al frente de explotación alejándose después, progresivamente, de dicho frente, para determinar las posibles variaciones de material y la extensión del depósito. El número y profundidad de las perforaciones depende de la cantidad de material que se vaya a utilizar. El material que constituye la capa que cubre el depósito y que no se va a utilizar, no debe mezclarse con las muestras. Si lo que se desea es conocer las variaciones que presenta el depósito, se mantendrán las muestras, una vez extraídas, se mezclarán en las proporciones en que, aproximadamente, se encuentren en el depósito, obteniendo una muestra media ponderada. En depósitos en los que no exista frente de explotación, el orden de los sondeos para la toma de muestras dependerá de las condiciones particulares de cada caso. Por lo demás, es también de aplicación en esta clase de depósitos lo que se dicen en los párrafos anteriores.
Plantas suministradoras de agregados Las muestras deben tomarse de los agregados ya preparados, a menos que exista un convenio especial entre suministrador y comprador, y se sacarán en la propia estación suministradora. El proceso general es el siguiente: En primer lugar, el material existente se clasifica en tantas unidades como se considere necesario, según las características a estudiar posteriormente en los ensayos y que permita el proceso de fabricación y clasificación empleado. A continuación, de cada unidad se extraen, de distintos lugares o en distintos momentos y al azar, diez porciones aproximadamente iguales que posteriormente se combinarán para formar la «muestra bruta» de esa unidad. Posteriormente, cada «muestra bruta» se reduce a «muestra de envío a laboratorio» por cualquiera de los métodos descritos en la norma.
EL MANUAL DE PEPE HORMIGÓN 7. TOMAS DE MUESTRA DE AGREGADOS
Para la toma de muestras sobre cintas transportadoras, se para la cinta mientras se toma cada una de las porciones. Se inserta un juego de planchas metálicas, cuya forma se adapte a la de la cinta, en un tramo de esta, de manera que la cantidad de materiales atrapado entre las dos placas sea la establecida para cada una de las porciones. Finalmente se pasa todo el material retenido entre las dos placas a un recipiente adecuado recogiendo los finos con un cepillo. Para la toma de muestras de un flujo o corriente de agregados (descarga de cintas o silos), se toma cada porción de la totalidad de la sección del flujo según se produce la descarga. Es casi siempre necesario tener un aparato especial para su uso en cada planta o estación. Este aparato, será de tamaño suficiente como para interceptar toda la sección del flujo de descarga y tendrá capacidad suficiente como para coger la cantidad estipulada sin que se desborde esta. Se tomarán muestras de silos llenos o casi llenos, para reducir al mínimo la capacidad de obtener material segregado. La unidad seleccionada para la toma de muestras no deberá incluir la descarga inicial de la cinta transportadora o de un silo recién llenado. Toma de muestras de acopios (pilas). La experiencia recomienda evitar siempre el tomar muestras de acopios, particularmente cuando el muestreo se hace con el fin de determinar propiedades de los agregados que dependan de la granulometría de la muestra. Si por otro lado, las circunstancias hacen inevitable que haya que obtener muestras de un acopio de grava o de un agregado mezcla de arena y gravas, conviene diseñar un plan de toma de muestra adaptado a cada caso particular. Este procedimiento permitirá a la empresa que realiza el muestreo usar un plan que, además de proporcionar confianza en los resultados que se vayan a obtener con las muestras así conseguidas, sea un documento y método concertado y aceptado por todas las partes interesadas. Como recomendación se describe el siguiente método: Se toman tres porciones de cada unidad de acopio: una de la parte superior, otra junto a la base y la tercera en un punto intermedio, introduciendo un tablero en el montón justamente encima del lugar de donde se vaya a sacar la muestra, con el fin de que no se mezcle el material que hay en la parte superior.
Obra Al igual que en las plantas de suministro se establece el mismo proceso general y los mismos procedimientos para la obtención de las porciones que luego, juntas, formarán la muestra bruta.
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El MANUAL DE PEPE HORMIGÓN 7. TOMAS DE MUESTRA DE AGREGADOS
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EL MANUAL DE PEPE HORMIGÓN 8. TOMAS DE MUESTRAS DE AGUA Y ADITIVOS
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Identificación de las muestras Cada muestra deberá ir acompañada de una tarjeta de identificación, convenientemente protegida contra posibles daños causados por la humedad o la abrasión, en la cual se indicará el nombre de la persona que tomó la muestra, así como la siguiente información: • • • • • •
Nombre y localización de la fuente de origen; Localización geográfica; Descripción del material y el uso que tendrá; Estimación de la cantidad global muestreada; Detalles del lugar y métodos de muestreo utilizados, incluyendo fecha y hora en que se tomó la muestra; y, Cualquier comentario relevante sobre el material muestreado.
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Toma de muestras de agua y aditivos ASTM C 1602 Muestras de agua Los envases para la toma de muestras del agua pueden ser de vidrio, polietileno o caucho endurecido, siempre que no contaminen la muestra.
Tabla No 9 – Tamaño de la muestra TAMAÑO NONINAL MÁXIMO mm
MASA MÍNINA APROXIMADA Kg.
Agregado fino
10
9,50
10
12,50
15
19,00
25
25,00
50
37,50
75
50,00
100
63,00
125
75,00
150
90,00
175
Embalaje y envío de las muestras Las muestras de envío a laboratorio deben ser pasadas en su totalidad a recipientes específicos que eviten la contaminación, deterioro o pérdida parcial de la muestra durante el transporte, los cuales deben ser sellados para su envío. Cada paquete conviene que no exceda de 30 Kg. Para facilitar su manipulación.
Cuando se trate de apreciar valores muy pequeños de dureza, sílice, sodio o potasio, son recomendables los envases de polietileno o de caucho. Antes de utilizar los envases, cualquiera que sea su naturaleza, deben privarse de toda materia extraña, mediante cuidadoso lavado con agua destilada o disolución diluida de hidróxido sódico. Los envases de cristal del tipo sódico - cálcico deben recubrirse interiormente con parafina. EN CADA ENVASE DEBEN CONSIGNARSE LOS SIGUIENTES DATOS: [ Número de la muestra [ Fecha de la toma [ Origen de la muestra [ Lugar donde se verificó la toma, con el suficiente detalle que permita repetir el ensayo en igualdad de circunstancias. [ Condiciones de temperatura y velocidad (tiempo caluroso, superficies heladas, remanso de corrientes, poso manantial, etc.) [ Resultado del ensayo realizado <> [ Firma del operador También se puede fijar mediante abrazaderas con muelle. Para evitar pérdidas durante el transporte, deben asegurarse los tapones convenientemente. Es aconsejable dejar libre, en el interior de los envases, un espacio equivalente al 1% de la capacidad de los mismos, para permitir la expansión del líquido.
El MANUAL DE PEPE HORMIGÓN 8. TOMAS DE MUESTRAS DE AGUA Y ADITIVOS
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En el exterior del envase se debe consignar además de los usuales datos de destino y origen, las indicaciones convenientes, tales como «Frágil», «Líquido», «Vidrio», «Manténgase en esta posición», etc. en tiempo frío se debe añadir: «Preservarlo de la congelación».
EL MANUAL DE PEPE HORMIGÓN 8. TOMAS DE MUESTRAS DE AGUA Y ADITIVOS
Aditivos sólidos Se tomará una muestra de al menos 1 Kg., procediéndose de la siguiente forma:
La frecuencia de las tomas estará de acuerdo con las presumibles alteraciones en la composición del agua.
Si el número de envases de la remesa es menor de 6, se toma una muestra de cada uno; en caso contrario, el número de envases se divide en lotes de 6 envases o fracción, y de cada lote se toma una muestra de un envase elegido al azar.
El volumen de la muestra depende del número de análisis o ensayos que haya que realizar. En general, suelen ser suficientes 2 litros de agua.
Cada fracción de la muestra se debe tomar en diferentes puntos de cada envase; se recomienda separar la capa externa y tomar la muestra del interior del mismo.
Toma de muestras de los aditivos Aditivos Líquidos Si el número de recipientes de la remesa es menor de 6, se toma una muestra de cada uno de los envases. En caso contrario, el número de recipientes de la remesa se divide en lotes de 6 recipientes o fracción y de cada lote se toma una muestra de un recipiente elegido al azar. Los recipientes de donde se toma la muestra se agitan durante el tiempo suficiente para poner en suspensión los materiales eventualmente sedimentados. Cualquier depósito que, después de la agitación, no se haya puesto en suspensión no se debe tener en cuenta y por consiguiente, se debe prescindir de él. El volumen de la muestra que se debe tomar de los recipientes elegidos, debe ser, al menos de 0,5 litros. A continuación, se mezclan todas las tomas efectuadas con cuidado y, a partir de esta mezcla, una vez homogeneizada, se toma nuevamente al menos 4 litros, que se guarda en un recipiente que no reaccione con (estable frente al) el aditivo, con cierre hermético, evitando el contacto con el aire. Por último, al recipiente se le pone una etiqueta en la que se haga constar:
1 1 1 1 1 1 1
Persona que ha tomado la muestra. Fecha que ha tomado la muestra. Lugar de la toma de muestra. Método utilizado. Origen del aditivo. Cantidad que representa la muestra. Cuantas observaciones se consideren oportunas.
En seguida, se mezclan íntimamente dichas muestras parciales y, por cuarteo, se toma de esta mezcla homogénea, aproximadamente, 2.5 Kg., que se guardará en un recipiente apropiado provisto de cierre hermético, de tal modo que no sea atacado por el aditivo y que evite el contacto con el aire. Por último, el envase con la muestra de aditivo se le pone una etiqueta en su exterior y otra en el interior del envase, de las mismas características que la indican para los aditivos líquidos.
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EL MANUAL DE PEPE HORMIGÓN 9. CÓMO PEDIR HORMIGÓN PREMEZCLADO
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Cómo pedir hormigón premezclado El hormigón premezclado se puede pedir mediante las opciones A, B o C establecidas en la norma NTE INEN 1 855-1 2001 es decir: A, mediante la especificación de la resistencia: a compresión (f’c) o a flexión (Módulo de Rotura MR); B, mediante la dosificación entregada por el cliente; y C, mediante la especificación del cliente de la cantidad mínima de cemento a usarse por metro cúbico de hormigón. En la actualidad la gran mayoría del hormigón premezclado se pide mediante la opción A, es decir, especificando la resistencia (generalmente a los 28 días). Se recomienda utilizar un hormigón con resistencia a compresión de por lo menos 24 MPa en edificaciones. Al hacer su pedido entregue detalles de la obra y del tipo de hormigón que necesita. Los asistentes de servicio al cliente necesitan esta información para servirlo de la mejor forma posible. El siguiente es un ejemplo de pedido inadecuado: «Oiga, queremos hormigón enseguida... para la obra junto a la iglesia... como el que envió el miércoles pasado» Un pedido tarde y sin dar datos completos origina consultas y pérdida de tiempo. Al contrario, el siguiente es un pedido adecuado: «Llama el señor Pérez de la constructora X. Necesito para la obra Y ubicada en la Av. 10 de Agosto y Perales, para pasado mañana miércoles a las 10h00, 24 metros cúbicos de hormigón de 28MPa. (280 Kg/cm²) de resistencia especificada, con agregado grueso de tamaño nominal máximo de 19 mm y revenimiento (asentamiento) de 10 cm. Vamos a hormigonar el segundo piso de la obra, con grúa. Mándenos un camión de 7 m³ cada 40 minutos”. Está bien, ¿Alguna otra cosa que debamos tomar en cuenta? » Es probable que el productor de hormigón le haga ciertas preguntas como
El MANUAL DE PEPE HORMIGÓN 9. CÓMO PEDIR HORMIGÓN PREMEZCLADO
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«¿Se puede lavar el tambor y el canalón en obra?» «¿hay espacio para estacionar el siguiente camión en los predios de la obra o en la calle?» «¿Aditivos extra?» Pida el hormigón con tiempo, tenga en mente que hay muchas personas que solicitan este servicio, por lo tanto, si quiere estar seguro de recibirlo en el momento que lo necesita, pídalo por lo menos con 48 horas de anticipación para que el fabricante del hormigón planifique adecuadamente el servicio y usted tendrá base para exigir un servicio impecable. Si su obra es grande y requiere de servicio por varios días, adjunte un cronograma, es una gran ayuda para usted y el fabricante. Prepárese a recibir el hormigón. Tenga presente que, en general, cada suministro de hormigón marchará de manera similar a lo que suceda con el primer camión del suministro. Por ejemplo el capataz Rodríguez ha fijado el suministro de tal forma que el acceso pueda realizarse sin impedimentos y sobre piso duro hasta el lugar preparado de descarga; que el camión siguiente no obstaculice la salida del vacío, que el acceso no se deteriore rápidamente por las maniobras, que el punto de descarga, la grúa y el lugar de recogida estén situados de tal forma que se consiga un tiempo óptimo de descarga Los obreros han tenido previamente un descanso y comienzan con nuevas fuerzas una vez llegue el primer camión para el proceso de hormigonado «Pensar cinco minutos beneficia mas que protestar cinco horas» «La colaboración exige un mutuo reconocimiento» ¿No cree que Rodríguez obtiene mejor servicio que si tuviera el sitio de descarga obstruido con maderas, hierros, cables, etc., o si el sitio de descarga sólo se alcanza tras maniobras considerables, el terreno está blando y se atascan los camiones... o los obreros están aún ocupados con preparativos, o empezando los períodos de descanso cuando llega el camión? Suministro No crea que un buen hormigón le ocultará los defectos de ejecución. Si los encofrados no están limpios, si ha añadido exceso de agua para facilitar la colocación, si la vibración es excesiva, si no cura adecuadamente el hormigón luego del vaciado, etc. aparecerán defectos en la superficie del
EL MANUAL DE PEPE HORMIGÓN 9. CÓMO PEDIR HORMIGÓN PREMEZCLADO
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hormigón. El hormigón le llegará en la cantidad pedida, usualmente en suministros de 6 a 8 metros cúbicos. Esté preparado a recibirlo y colocarlo. Calcule bien la cantidad que necesita incluyendo un porcentaje de desperdicio adecuado a su obra. Colaboración El fabricante de hormigón premezclado y sus empleados están listos para asistirlo, considérelos aliados suyos. Informe al fabricante de cualquier deficiencia observada, o consúltele de cualquier duda que tenga. Usted puede estar al frente de muchas responsabilidades. En ocasiones las máquinas y los vehículos sufren averías. En esos casos, sea comprensivo.
RECUERDE: <>
EL MANUAL DE PEPE HORMIGÓN 10. MANERA CORRECTA DE REALIZAR LA MEDIDA DE LA CONSISTENCIA CON EL CONO DE ABRAMS PARA HORMIGONES ENTRE 15 Y 230 MM. DE ASENTAMIENTO
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Manera correcta de realizar la medida de la con-
sistencia con el cono de Abrams para hormigones entre 15 y 230 mm. de asentamiento. INEN 1578 (ASTM C 143) En la mayoría de los casos, la aceptación de un suministro de hormigón depende de una variación de 20 a 30 milímetros en el asentamiento obtenido con el cono de Abrams. Esta variación corresponde al error propio del método. Para mayor información acerca de las tolerancias y criterios de aceptación o rechazo del hormigón por asentamiento disconforme sírvase revisar la norma INEN 1855 o ASTM C 94.
Toma de muestras Si el ensayo se realiza para determinar la aceptabilidad del hormigón premezclado, las muestras deberán tomarse aproximadamente a la mitad de la descarga del hormigón. Si el ensayo se realiza para comprobar la uniformidad del hormigón premezclado, las muestras deberán tomarse aproximadamente entre el 15% y el 85% de la descarga, (en ningún caso antes del 10% ni después del 90% de la descarga ASTM C 94) Cada muestra deberá contener una cantidad de hormigón por lo menos algo mayor del doble de la necesaria para hacer el ensayo, y se volverá a mezclar en una carretilla antes de hacerlo. 1 Colocar el cono sobre una bandeja o chapa rígida Humedezca el interior del cono y colóquelo sobre una superficie no absorbente, plana, horizontal y firme, libre de vibraciones, también humedecida, cuya área sea superior a la base del cono. Cuando se vierta el hormigón manténgase el cono firme en su posición original mediante las aletas inferiores.
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El MANUAL DE PEPE HORMIGÓN 10. MANERA CORRECTA DE REALIZAR LA MEDIDA DE LA CONSISTENCIA CON EL CONO DE ABRAMS PARA HORMIGONES ENTRE 15 Y 230 MM. DE ASENTAMIENTO
2 Llenar el cono en tres capas Llene el cono hasta 1/3 de su capacidad y compacte el hormigón con una varilla metálica de 16 milímetros de diámetro, 60 centímetros de longitud y de extremo redondeado, dando 25 golpes repartidos uniformemente por toda la superficie.
EL MANUAL DE PEPE HORMIGÓN 10. MANERA CORRECTA DE REALIZAR LA MEDIDA DE LA CONSISTENCIA CON EL CONO DE ABRAMS PARA HORMIGONES ENTRE 15 Y 230 MM. DE ASENTAMIENTO
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5 Retirar el exceso de hormigón Con la varilla retire el exceso de hormigón de forma que el cono quede perfectamente lleno y enrasado. Quitar el hormigón que haya caído alrededor de la base del cono. 6 Sacar el molde con cuidado Saque el molde, levantándolo con cuidado, en dirección vertical. Esta operación debe realizarse en un tiempo de 5 ± 2 segundos sin mover el hormigón en ningún momento. 7 Medida del asentamiento Mida el asentamiento como se indica en la figura. Si la superficie superior del cono es irregular, el revenimiento o asentamiento se determina midiendo la diferencia entre la altura del molde y la del punto medio de la parte superior de la muestra después del ensayo. El tiempo total para realizar el ensayo no debe ser mayor de 2½ minutos. ADVERTENCIA: Si el hormigón sufrió un gran desplazamiento lateral o un deslizamiento diagonal por corte hay que repetir el ensayo.
3 Utilizar la varilla con extremo redondeado en forma de semiesfera Llene el cono con la segunda capa hasta 2/3 de su volumen y compacte esta capa con 25 golpes uniformemente repartidos en la superficie del hormigón, cuidando que la varilla metálica penetre ligeramente en la capa anterior, rellenando todos los huecos. 4 Compactar cada capa con 25 golpes Llene el cono de forma que haya un ligero exceso de hormigón y luego compáctese esta última capa con 25 golpes que penetren uniformemente y cuidando que penetre ligeramente en la capa anterior, rellenando todos los huecos.
Si por dos veces consecutivas se produce este fenómeno, es señal que al hormigón le faltan finos y/o cemento, entonces el ensayo de asentamiento no tiene significado. El personal que realiza el ensayo debe ser un Técnico en Ensayos de Campo del Hormigón ACI grado I o equivalente.
El MANUAL DE PEPE HORMIGÓN 10. MANERA CORRECTA DE REALIZAR LA MEDIDA DE LA CONSISTENCIA CON EL CONO DE ABRAMS PARA HORMIGONES ENTRE 15 Y 230 MM. DE ASENTAMIENTO
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EL MANUAL DE PEPE HORMIGÓN 11. MANERA CORRECTA DE TOMAR MUESTRAS DE HORMIGÓN FRESCO
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Tabla No 10 – Clasificación de las Consistencias según los Asentamientos medidos con el cono de Abrams.
CONSISTENCIA
ASENTAMIENTO (mm)
Muy seca
Seca
20 a 35
EJEMPLO DE TIPO DE CONSTRUCCIÓN
SISTEMA DE COLOCACIÓN
SISTEMA DE COMPACTACIÓN
Prefabricados de alta resistencia, revestimientode pantallas de cimentación
Con vibradores de formaleta; hormigón de proyección neumática (lanzado)
Secciones sujetas a vibración extrema, puede requerirse presión
Pavimentos
Pavimentadoras con terminadora vibratoria
Secciones sujetas a vibración intensa
Semi–seca
35 a 50
Pavimentos, fundaciones en hormigón simple o con refuerzo simple
Con máquinas operadas manualmente
Vibración mecánica
Media
50 a 100
Pavimentos, losas, muros, vigas y secciones medianamente reforzadas
Colocación manual
Vibración mecánica
Húmeda
100 a 150
Elementos estructurales esbeltos y secciones bastante reforzadas
Bombeo
Vibración mecánica
Muy húmeda
150 o más
Elementos muy esbel- Bombeo, tubo-emtos, pilotes fundidos budo, tremie «in situ»
Normalmente no adecuados para vibrarse
Para asentamientos menores que 15 mm o mayores que 230 mm, la consistencia del hormigón debe ser medida por otros procedimientos.
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Manera correcta de tomar muestras de hormigón fresco -
¡OJO!
INEN 1855
(ASTM C 172)
« La etapa más crítica en el ensayo del hormigón es la primera: la obtención de la muestra. El fabricante de hormigón premezclado Un error en este punto hace a los resultados finales responsable vende su producto sobre la base falsos e inútiles. No es una exageración señalar la gran de la calidad. Su producto es suministrado influencia de este factor sobre la reputación del contratista, a las obras con los componentes y si hace él su hormigón, o sobre la industria del hormigón mezclado requeridos para obtener una premezclado o sobre el hormigón como material de cierta resistencia. Cuando las muestras de construcción.» hormigón se toman en las obras de forma La Norma dispone que las muestras deberán ser adecuada, se obtendrán los resultados reales tomadas por un Técnico en Ensayos de Campo que corresponden al hormigón. del Hormigón ACI grado I o equivalente.»
Si las muestras se toman sin cuidado no reflejarán la calidad del hormigón que se está ensayando.
Cuándo y cómo se tomarán las muestras Para obtener las muestras de hormigón se deberá seguir lo indicado en las normas de diseño y las normas INEN 1763 (ASTM C 172) Las muestras deberán tomarse aproximadamente no antes del 10% o después del 90% de la descarga. La toma de muestras se hará pasando un recipiente a través de toda la corriente o haciendo que ella vaya a parar a un depósito. Cuando se utilicen camiones abiertos, vagonetas u otras unidades de transporte es necesario tomar la muestra inmediatamente después de que la amasada haya sido descargada. El muestreo deberá realizarse tomando al menos, cinco porciones de lugares diferentes, del montón formado.
El MANUAL DE PEPE HORMIGÓN 11. MANERA CORRECTA DE TOMAR MUESTRAS DE HORMIGÓN FRESCO
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Remezclar la muestra tomada Todas las muestras de hormigón fresco, independientemente del método empleado para obtenerlas, deberán ser remezcladas con una pala para asegurar su uniformidad. Además, la muestra deberá ser protegida del sol, del viento y de la lluvia entre su toma y su utilización. El tiempo transcurrido entre la toma de la muestra y su utilización no deberá ser superior a quince minutos.
Mover la muestra no las probetas Una falta bastante común observada en las obras es la fabricación de probetas cerca de donde el hormigón está siendo descargado, y luego su transporte a otro lugar para su almacenamiento. Esto es incorrecto. Las probetas nunca deber ser alteradas por movimientos o sacudidas, especialmente durante las primeras veinticuatro horas. Esto puede ser evitado en todos los casos, tomando la muestra en una carretilla y llevándola al lugar donde las probetas serán fabricadas y almacenadas durante veinticuatro horas.
¿Se deberán tomar muestras del hormigón vertido en las formaletas? Tal práctica es incorrecta (especialmente en formaletas de muros) a causa de la dificultad de obtener una muestra representativa. En el caso del hormigón premezclado, el ensayo es para determinar la resistencia del hormigón suministrado, por lo tanto la muestra deberá ser tomada del camión tal como fue despachado. Las muestras tomadas de las formaletas pueden contener agua exudada, partes segregadas de la mezcla, etc., que harían que no fuesen representativas de la masa del hormigón. Las razones de estas precauciones son obvias; el fabricante de hormigón no
EL MANUAL DE PEPE HORMIGÓN 11. MANERA CORRECTA DE TOMAR MUESTRAS DE HORMIGÓN FRESCO
tiene control sobre lo que puede suceder a su producto en la colocación, compactación y curado. En este sentido su reputación está en las manos de un hombre sobre el cual no tiene control, lo que hace que sea crítico para él lo concerniente al ensayo de su producto.
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EL MANUAL DE PEPE HORMIGÓN 12. RESISTENCIA DEL HORMIGÓN: SU MEDIDA
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Resistencia del hormigón: su medida
INEN 1573 (ASTM C 39) (Resistencia a la compresión) ASTM C 78 (Resistencia a la flexión), ASTM C 496 (Resistencia a Tracción Indirecta) La resistencia del hormigón se puede medir a compresión, tracción, flexotracción, flexión y tracción indirecta. Por lo general el control del hormigón se realiza mediante ensayos de rotura a compresión. Hay casos, sin embargo, en los que el ensayo de flexión es más apropiado por reflejar más fielmente las condiciones de trabajo del hormigón, como es el caso de los hormigones empleados en la construcción de pavimentos.
Cómo influyen los materiales en la resistencia del hormigón La calidad del cemento mejora la resistencia del hormigón a igualdad de todo lo demás. Un cemento tipo III ó HE, produce un aumento en el valor de la resistencia inicial, con respecto al valor que se obtendría con uno de uso común. La calidad del agua puede influir en la resistencia al perturbar el fraguado y el endurecimiento. Las sustancias perjudiciales en los agregados disminuyen la resistencia del hormigón.
Cómo influye la dosificación El valor de la resistencia a compresión aumenta, al disminuir la relación agua/cemento y al aumentar la cantidad de cemento, dentro de ciertos límites. Desde el punto de vista de durabilidad, la cantidad mínima de cemento por metro cúbico de hormigón que se recomienda es de 280 Kg.
El MANUAL DE PEPE HORMIGÓN 12. RESISTENCIA DEL HORMIGÓN: SU MEDIDA
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EL MANUAL DE PEPE HORMIGÓN 12. RESISTENCIA DEL HORMIGÓN: SU MEDIDA
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La cantidad máxima de cemento por metro cúbico de hormigón se recomienda que no supere los 500 kilogramos. El peligro de emplear mezclas muy ricas en cemento, reside en los altos valores que, en tales casos, pueden alcanzar la retracción y el calor de fraguado en las primeras edades.
Si la fractura ocurre fuera del tercio medio de la viga, debe emplearse la siguiente expresión:
La resistencia del hormigón disminuye al aumentar la cantidad de agua. Los agregados se deben dosificar con el objeto de que su granulometría dé un volumen mínimo de vacíos.
La resistencia de la muestra será el promedio de al menos dos probetas y se expresará con una aproximación de 0,05 MPa
Moldes o probetas y ensayos Las probetas para determinar la resistencia del hormigón a compresión o tracción por compresión diametral deben ser cilíndricas, con una longitud igual a dos veces su diámetro. Las probetas estándar para aceptación de hormigón tienen 150mm de diámetro y 300mm de longitud. Para cualquier otro propósito se pueden usar cilindros de otras dimensiones manteniendo la relación 1:2 (diámetro altura). El diámetro debe ser por lo menos 3 veces el tamaño nominal máximo del agregado grueso. Los moldes antes de usarse deben estar ligeramente cubiertos con un desmoldante no reactivo. La resistencia a la compresión se obtiene dividiendo la carga máxima soportada, para el promedio del área de la sección transversal. La resistencia de la muestra será el promedio de al menos dos probetas y se expresará con una aproximación de 0,1 MPa Las probetas para determinar la resistencia a flexión (Módulo de Rotura MR) deben ser vigas. Los moldes estándar tienen una sección transversal de 150mm x 150mm y una longitud de 500 mm. El tamaño nominal máximo del agregado grueso no excederá de 50 mm. Los moldes antes de usarse deben estar ligeramente cubiertos con un desmoldante no reactivo. El ensayo se realiza con la aplicación de la carga en los tercios. La separación entre apoyos será de 450 mm y las cargas se aplicarán a 150 mm de cada apoyo. Si la fractura ocurre dentro del tercio medio de la viga, el valor de la resistencia a flexión o módulo de rotura MR se calcula con la siguiente expresión: En donde MR = Módulo de Rotura en MPa P = Máxima carga aplicada en Newtons L = Separación entre apoyos en mm b = Promedio del ancho en el área de fractura en mm d = Promedio del alto en el área de fractura en mm
Siendo a = Distancia promedio entre la línea de fractura y el apoyo más cercano
Como alternativa para determinar el Módulo de Rotura, pueden realizarse ensayos a compresión diametral (prueba brasileña) determinando el valor de tensión T y efectuando la correlación correspondiente. El valor de la tensión indirecta T se calcula con la siguiente expresión: En donde:
T = Tensión indirecta en MPa P = Máxima carga aplicada en Newtons l = Longitud en mm. d = Diámetro en mm.
La resistencia de la muestra será el promedio de al menos dos probetas y se expresará con una aproximación de 0,05 MPa.
Cómo influye el método de ensayo en la determinación de la resistencia del hormigón. Ver Norma ASTM C 31 La resistencia del hormigón varía con: la edad, la temperatura de curado, la velocidad de carga de la prensa y la humedad del hormigón en el momento del ensayo. Probetas secas producirán resistencias más altas. Por lo tanto utilice métodos normalizados para curar y ensayar las probetas.
EL MANUAL DE PEPE HORMIGÓN 13. MANERA CORRECTA DE FABRICAR, CONSERVAR Y MANEJAR LAS PROBETAS CILÍNDRICAS DE HORMIGÓN
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Manera correcta de fabricar, conservar y manejar las probetas cilíndricas de hormigón. INEN 1763 (ASTM C 31)
Solamente se puede garantizar la resistencia del hormigón si las probetas son realizadas y curadas de acuerdo con métodos normalizados. Los ensayos de compresión del hormigón se efectúan para determinar la calidad general del hormigón. Si se permite que varíen las condiciones de curado, toma de muestras, métodos de llenado y acabado de las probetas, los resultados obtenidos carecen de valor, porque no se puede determinar si una resistencia baja se debe a una mala calidad del hormigón o a fallas en la confección, curado o ensayo de las probetas. Para obtener resultados dignos de confianza se deberán seguir las siguientes técnicas operativas.
Persona que toma las muestras Las muestras deberán ser tomadas por un Técnico en Ensayos de Campo del Hormigón ACI grado I o equivalente y de acuerdo con lo indicado en la norma INEN 1763 (ASTM C 31)
Usar solamente moldes no absorbentes Se utilizarán moldes no absorbentes ni deformables, estancos, de 15 cm. de diámetro por 30 cm. de altura. Antes de llenarlos deberán colocarse sobre una superficie lisa, dura y horizontal. Es necesario fabricar más de una muestra (2 cilindros) por cada amasada y cada edad en que se realice el ensayo, normalmente a 3, 7 y 28 días.
Toma de muestras de hormigón Antes de llenar los moldes, las muestras deberán ser completamente remezcladas en una bandeja grande, carretilla u otra superficie limpia y no absorbente.
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El MANUAL DE PEPE HORMIGÓN 13. MANERA CORRECTA DE FABRICAR, CONSERVAR Y MANEJAR LAS PROBETAS CILÍNDRICAS DE HORMIGÓN
Si parte del agregado que contiene el hormigón es de tamaño superior a 50 mm., se tamizará el hormigón fresco por un cedazo de 50 mm. para separar el agregado que no cumpla con la condición del párrafo anterior.
Si los moldes se compactan mediante apisonado, llenarlos en tres capas y apisonar cada capa con la varilla del cono de Abrams hasta su total compactación dando 25 golpes en cada capa Todos los moldes se llenarán uniformemente, es decir, colocación y compactación de la primera capa en todos los moldes, después la segunda capa en todos ellos, etc. La tercera capa deberá rebosar un poco de hormigón del borde del molde. Cada capa deberá ser compactada uniformemente con una varilla metálica de 16mm. de diámetro, con un extremo de forma semiesférica, los golpes deberán producirse de tal forma que penetren ligeramente cada una de las capas subyacentes. Finalizada la compactación de cada capa se debe golpear ligeramente el molde de 10 a 15 veces con un martillo de goma para eliminar los huecos dejados por el varillado y las burbujas de aire. Después de la compactación se procederá a retirar el hormigón sobrante, alisándose su superficie de tal forma que cumpla las tolerancias de acabado.
EL MANUAL DE PEPE HORMIGÓN 13. MANERA CORRECTA DE FABRICAR, CONSERVAR Y MANEJAR LAS PROBETAS CILÍNDRICAS DE HORMIGÓN
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Curar y manejar cuidadosamente las probetas Entre 24 y 48 horas luego de su elaboración, se desmoldarán las probetas y se colocarán en ambiente de saturación (mínimo 95% de humedad relativa) o en agua saturada con cal a una temperatura 23° ± 2°C. Se tendrá mucho cuidado en el manejo de las probetas, ya que durante el transporte se pueden mover dentro del recipiente que las transporta, por lo que pueden sufrir un daño considerable. Como elemento de amortiguamiento se usará arena u otro material análogo.
Utilizar una varilla con punta redondeada La finalidad de apisonar el hormigón en los moldes con una varilla es la de compactar la mezcla y liberarla de vacíos que reducen la resistencia. Hay muchas personas que se valen para ello de una barra de acero para la construcción que está siempre a mano. Otros se limitan exclusivamente a golpear el molde. Se ha comprobado que la varilla de punta semiesférica de 16 mm de diámetro, hace mejor el trabajo por dos razones:
1 Se desliza entre los agregados en vez de empujarlos como hace una varilla de punta roma, con lo cual deja espacios libres al retirarse esta varilla.
1 Al retirar la varilla el hormigón debe cerrarse Dejar las probetas en los moldes 24 horas entre 16°C y 27°C de temperatura Las probetas se dejarán sin tocarlas al menos 24 horas después del moldeo, hasta que se hayan endurecido lo suficiente para resistir el manejo. La parte superior deberá quedar tapada con un lienzo húmedo o un material análogo para que no haya pérdida de humedad. Si la resistencia especificada del hormigón es mayor a 40 MPa (400 Kg./cm2) la temperatura no deberá ser inferior a los 20°C ni superior a los 26°C en el sitio en que se guarden las probetas. Las probetas que se dejen en el sitio de trabajo durante varios días a temperaturas bajas o altas darán resultados erróneos y por lo tanto no deberían ensayarse.
suavemente tras ella. La punta redondeada facilita esto, como se ve en la figura 1, en tanto que una punta de forma plana o irregular actúa como se ve en la figura 2. «Una probeta de hormigón rara vez parece muy importante cuando se está haciendo; pero si más tarde hay dificultades o problemas en la obra, llega a ser inmediatamente un factor crítico tanto si la obra es de cientos como de millones de dólares»
fig 1
fig 2
EL MANUAL DE PEPE HORMIGÓN 14. CÓMO RECONOCER UNA MALA FABRICACIÓN DE PROBETAS CILÍNDRICAS DE HORMIGÓN
14
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Cómo reconocer una mala fabricación de probetas cilíndricas de hormigón
La probeta cilíndrica de hormigón se la utiliza según la normalización internacional para determinar la resistencia del hormigón. Un fabricante de hormigón puede garantizar la resistencia de su hormigón solamente si las probetas son fabricadas y curadas de acuerdo con los métodos indicados en las normas. Cuando la toma de muestras, curado y refrentado de las probetas cilíndricas se aparta de las normas aceptadas, las resistencias resultantes no deben ser consideradas. Es difícil probar cuándo han tenido lugar faltas y deficiencias en la preparación de las probetas cilíndricas. Sin embargo, hay unos pocos detalles que pueden ayudar al operador que ha fabricado concienzudamente un hormigón de alta calidad a reivindicar dicha calidad. Estos detalles son:
Muestreo deficiente Si una probeta cilíndrica resulta con una resistencia baja y muestra una distribución irregular de agregados desde la parte superior a la inferior, exceso de finos o de agregado grueso, puede indicar que ha habido un muestreo deficiente. Un ensayo de resistencia debe ser representativo de la masa entera del hormigón. Las muestras tomadas deben ser completamente remezcladas en una bandeja, carretilla u otra superficie no absorbente, antes de elaborar las probetas. A veces, un exceso de agregado grueso en el fondo de la probeta indicará el uso en su compactación de una barra con extremo plano, en vez de redondeado.
El MANUAL DE PEPE HORMIGÓN 14. CÓMO RECONOCER UNA MALA FABRICACIÓN DE PROBETAS CILÍNDRICAS DE HORMIGÓN
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En este caso, hay generalmente una notable cantidad de finos, de algunos centímetros en la parte superior de la probeta. Lo mismo sucede en el caso que haya habido un exceso de vibración, si las probetas se compactan por este método.
EL MANUAL DE PEPE HORMIGÓN 14. CÓMO RECONOCER UNA MALA FABRICACIÓN DE PROBETAS CILÍNDRICAS DE HORMIGÓN
Cuando una probeta obtiene un valor bajo de resistencia debido a la evaporación de su agua, se observan variaciones extremas en el color de la superficie interior de rotura. Aunque esto no sea siempre el caso, estas variaciones, cotejadas con una revisión de las condiciones atmosféricas al momento en que las probetas fueron hechas, pueden indicar que se realizó un curado inadecuado.
Desperfectos en las superficies de las probetas Grandes huecos sobre la superficie de las probetas cilíndricas generalmente indican que no fueron llenadas en tres capas de un tercio de altura de cada una, ni compactadas con 25 golpes por cada capa. Los huecos reducen la sección transversal de la probeta con el consiguiente descenso en la resistencia.
Vacíos internos
Manejo poco cuidadoso Aunque un manejo poco cuidadoso es difícil de señalar, es denotado fuertemente cuando las probetas muestran líneas de rotura anormales y grandes variaciones en los resultados. Las probetas cilíndricas deberán siempre ser llevadas al laboratorio, tan pronto como sea posible, entre veinticuatro y cuarenta y ocho horas luego de su fabricación.
La observación de un número de vacíos internos, después de la rotura de la probeta, puede indicar una inapropiada o insuficiente compactación. Se debe utilizar, si se compacta por varillado, una barra de extremo redondeado, y cada una de las tres capas en que se llena la probeta, compactada con 25 golpes.
Las probetas deberán ir almohadilladas con arena o materiales similares para su transporte, y cuidadosamente empaquetadas para evitarles daños.
Los golpes laterales con el mazo de caucho son indispensables para eliminar los posibles vacíos dejados por la varilla y las grandes burbujas de aire.
Refrentado deficiente
Nunca debe compactarse las probetas con métodos inadecuados para la consistencia del concreto que se esté utilizando. Así, se tendrá en cuenta el asentamiento obtenido con el cono de Abrams, para definir el método de compactación según el siguiente cuadro.
ASENTAMIENTO mm
MÉTODO DE COMPACTACIÓN
< 25
Vibrado
Entre 25 y 230
Vibrado o varillado
Evaporación rápida del agua de la probeta El curado es una de las etapas más importantes para la buena fabricación de la probeta.
La importancia del paralelismo de las caras de las probetas cilíndricas es fundamental para obtener un resultado representativo. Concavidades en las caras pueden producir un descenso de hasta un 30 por ciento de la resistencia. No se debe emplear un material de refrentado menos resistente que el hormigón que se esté ensayando. Líneas de rotura anormales indican la posibilidad de que no haya habido paralelismo entre las caras. Se puede utilizar plantillas de neopreno siempre que estas estén confinadas en los anillos de retención correspondientes, cumplan con los requerimientos de resistencia y se utilicen únicamente para el número de ensayos recomendado por la norma ASTM C 1231. Las plantillas de neopreno no deben ser utilizadas para ensayos de aceptación, en hormigones con resistencias inferiores a 10 MPa o superiores a 85 MPa.
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El MANUAL DE PEPE HORMIGÓN 14. CÓMO RECONOCER UNA MALA FABRICACIÓN DE PROBETAS CILÍNDRICAS DE HORMIGÓN
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EL MANUAL DE PEPE HORMIGÓN 15. EL CUIDADO EN LA COLOCACIÓN, COMPACTACIÓN Y CURADO DEL HORMIGÓN; INDISPENSABLE PARA UNA BUENA ESTRUCTURA DE HORMIGÓN
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Resumen Las demandas de nuevos proyectos, la condición de riesgo sísmico y las nuevas técnicas, incrementan la necesidad de una calidad uniforme en el hormigón. Esto hace a la humilde probeta cilíndrica más importante de lo que ha sido hasta el presente.
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El cuidado en la colocación, compactación y
curado del hormigón; indispensable para una buena estructura de hormigón Colocación La operación más importante durante el proceso de ejecución de un elemento, es la de vertido y colocación del hormigón. El hecho que un hormigón haya sido correctamente dosificado y llegue a la obra con la consistencia adecuada no es razón para dejar de extremar los cuidados durante el vertido y la colocación. Un buen proceso de colocación debe evitar que se produzca la segregación y conseguir que la masa llene perfectamente todas las esquinas de la formaleta y recubra bien las armaduras. Para garantizar el cumplimiento de estos requisitos se deberán observar los siguientes puntos:
1 No depositar toda la masa en un punto confiando que por si
misma irá escurriendo y rellenando la formaleta. Con ello se evita la segregación de la pasta y el agregado fino.
1 Evitar un exceso de compactación de la masa. Con ello se evita la
segregación del agregado grueso que en el caso de los hormigones normales se depositarían en el fondo de la formaleta y en el caso de hormigones ligeros ascendería a la superficie.
1 Evitar una compactación insuficiente. Con ello se evita que se
formen hormigueros en la masa y en la superficie de las piezas en contacto con la formaleta.
1 Realizar un correcto vertido del hormigón en las formaletas.
El vertido del hormigón en caída libre produce inevitablemente la segregación, si no se realiza desde pequeñas alturas.
El MANUAL DE PEPE HORMIGÓN
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EL MANUAL DE PEPE HORMIGÓN
Para evitar estas segregaciones, la dirección del vertido del hormigón en la formaleta debe de ser la vertical, haciendo que la masa pase por un trozo corto de tubo mantenido verticalmente.
No se debe introducir el vibrador a menos de 10 o 15 cm. de la pared de la formaleta, con objeto de evitar la formación de burbujas de aire y la pérdida de lechada a lo largo de dicha pared.
En general el peligro de la segregación es mayor mientras más grueso sea el agregado y menos continua su granulometría. Sus consecuencias son más graves cuando la sección del elemento a vaciar es delgada o esbelta.
No se debe usar la aguja del vibrador para desplazar el hormigón. Hay que evitar tocar la armadura con la aguja del vibrador pues la vibración se transmite a zonas en las que el hormigón ha iniciado el proceso de fraguado y se rompe la adherencia entre el hormigón y el acero.
1 No arrojar el hormigón con pala a gran distancia o distribuirlo con
rastrillos o hacerlo avanzar más de 1 m. dentro de las formaletas.
1 El espesor de cada capa no debe ser superior a 50 cm. ya que
con espesores superiores la compactación no es eficaz.
Compactación La compactación del hormigón es la operación mediante la cual se dota a la masa, de la máxima compacidad compatible con la dosificación de la mezcla. La compactación se realizará mediante procedimientos adecuados a la consistencia de la mezcla. Se realizará la compactación por vibrado a excepción de hormigones autonivelantes o autocompactantes que no deben ser vibrados. Cuando se empleen vibradores internos, su frecuencia no deberá ser inferior a 7.000 ciclos por minuto. Los vibradores se deben sumergir rápida y profundamente en la masa, cuidando de retirar la aguja con lentitud y a velocidad constante. La distancia entre los sucesivos puntos de inmersión debe ser la adecuada para producir en toda la superficie de la masa una humectación brillante. Es preferible vibrar poco tiempo en muchos puntos, a vibrar más tiempo en pocos puntos. La duración de la vibración debe estar comprendida entre 10 y 25 segundos, y la distancia entre los puntos de inmersión debe ser de aproximadamente 50 cm., dependiendo de la característica del vibrador. Cuando el vaciado se realice por capas, el vibrador se debe introducir hasta que penetre en la capa inmediatamente inferior. Se procurará mantener la aguja del vibrador en posición vertical, evitando todo corrimiento transversal del vibrador.
Curado Es el conjunto de operaciones necesarias para evitar la evaporación o pérdida de agua de mezclado del hormigón. El curado deberá realizarse manteniendo húmedas las superficies de los elementos vaciados como mínimo durante los primeros siete días, para evitar la desecación de la masa durante su fraguado y primer endurecimiento. El curado es fundamental para que el hormigón obtenga la resistencia especificada; si esta operación se suspende el crecimiento de resistencia también se detiene.
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EL MANUAL DE PEPE HORMIGÓN 16. UNA GUÍA PARA VACIAR HORMIGÓN EN CLIMA CÁLIDO
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Una guía para vaciar hormigón en clima cálido
TEMPERATURA MÁXIMA DE VACIADO: «La normativa vigente, recomienda que si la temperatura ambiente es superior Lo que debe entenderse por a 40°C o hay un viento excesivo se clima caluroso suspenderá el vaciado, salvo que se adopten medidas especiales» Se define como clima caluroso, toda combinación de altas temperaturas, baja humedad relativa y alta velocidad del viento.
Los efectos del clima caluroso Si no se toman precauciones especiales, las alteraciones de la calidad del hormigón en tiempo caluroso pueden ser:
1 Incremento en la dosificación del agua para la misma
1 1 1 1 1
1 1 1
1 1
consistencia. Dificultades en el control del aire incorporado. Rápida evaporación del agua de mezclado. Fraguado acelerado. Dificultades para la puesta en obra, el acabado y el curado. Mayores cambios dimensionales durante el enfriamiento del hormigón endurecido. Incremento de las deformaciones plásticas. Incremento en la tendencia a la fisuración. Disminución de la durabilidad como consecuencia del incremento en la dosificación del agua y de la fisuración. Disminución de la resistencia final del hormigón. Aumento de la permeabilidad.
Preparativos para la puesta en obra y curado 1 Si se espera que la temperatura del hormigón a colocar exceda los
27°C se debe prever que el transporte, colocación y consolidación del hormigón se realicen a un ritmo muy rápido.
El MANUAL DE PEPE HORMIGÓN 16. UNA GUÍA PARA VACIAR HORMIGÓN EN CLIMA CÁLIDO
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1 En primer lugar el suministro del hormigón a la obra debe estar
programado de tal manera que su colocación se realice tan pronto como se reciba.
1 El equipo para la colocación del hormigón debe tener la
capacidad adecuada para que la obra no sufra retrasos. El equipo para compactación debe ser tal que permita la consolidación del hormigón tan pronto como haya sido colocado. Todos los equipos deben estar en condiciones óptimas de trabajo.
1 Debido a que la variación de la consistencia es más rápida en
tiempo caluroso, el trabajo que realizan los vibradores es mayor. Por tanto es necesario prever un número adecuado de vibradores.
1 Los preparativos para la colocación deben incluir la exacta
localización y preparación de las juntas de construcción. En tiempo caluroso debido al fraguado más rápido y endurecimiento del hormigón, el tiempo de preparación de dichas juntas se hace más crítico.
1 Los efectos desfavorables por el clima caluroso aumentan con
las altas temperaturas, en consecuencia, se debe prever que la ubicación de los camiones mezcladores, tuberías de bombeo, etc., estén fuera de la radiación solar, o si no, pintadas de blanco para absorber menos calor.
Deben evitarse las condiciones críticas para colocar el hormigón como son: alta temperatura ambiental, baja humedad relativa y elevada velocidad del viento. Cuando esto ocurra, es conveniente iniciar el colado a media tarde, en que se pueden contrarrestar estas condiciones.
1 Finalmente, los preparativos para la colocación del hormigón en
tiempo caluroso incluyen las previsiones de protección y curado necesarios, con el objeto de evitar una rápida desecación. Son elementos imprescindibles el agua, y en obras de pavimentación y construcción de canales, la experiencia ha demostrado que la pronta aplicación de productos de curado es más práctica.
La aplicación del agua de curado debe ser continua y esto se asegura si se prevé el cubrimiento de la superficie del hormigón con material saturado. Este material tiene que mantenerse en contacto continuamente con la superficie del hormigón. Si se producen ciclos de humedad y sequedad, se favorece el desarrollo de fisuras. El agua de curado no debe estar más fría que el hormigón, porque las tensiones térmicas que pueden originar son una posible causa de fisuración.
EL MANUAL DE PEPE HORMIGÓN 16. UNA GUÍA PARA VACIAR HORMIGÓN EN CLIMA CÁLIDO
Puesta en obra 1 Es necesario asegurarse que el hormigón no se coloque en
las formaletas a un ritmo superior al que permite su correcta compactación.
1 La puesta en obra del hormigón en clima caluroso en vigas y
losas, es necesario realizarla en frentes reducidos. Es conveniente utilizar un pulverizador o un aspersor que derrame una fina lluvia con objeto de enfriar el aire, las formaletas y las varillas de acero en el frente de colocación, así como para evitar la rápida evaporación en la superficie del hormigón. Desde luego se tiene que evitar que la pulverización sea excesiva.
1 Sin esta pulverización entre las operaciones de acabado,
particularmente cuando la humedad es escasa, se puede producir una evaporación del agua de la superficie a un ritmo superior al normal. Esto da lugar a unas tensiones crecientes en la superficie que con frecuencia producen la fisuración.
Cuando esta fisuración se presenta antes del final del fraguado, las fisuras pueden cerrarse, compactándolas con un pequeño pisón y finalmente pasando una llana a cada lado de la fisura.
Temperatura de la masa del hormigón La temperatura del hormigón fresco en el momento de su colocación no deberá exceder de 32°C. En caso contrario en la programación de la colocación se deberán prever los medios necesarios para limitar la temperatura a aquel máximo. Cuando la temperatura de colocación del hormigón supera los 32°C deberán tomarse las precauciones necesarias y seguir las recomendaciones del ACI. IMPORTANTE «Para mayor información acerca de cómo hormigonar en clima cálido revise el Código del ACI 305.»
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EL MANUAL DE PEPE HORMIGÓN 17. VACIADO DEL HORMIGÓN EN CLIMA FRÍO
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Vaciado del hormigón en clima frío Recomendaciones generales para el vaciado en clima frío 1 Proteger al hormigón de los
daños que se pueden producir a tempranas edades, por los ciclos de hielo-deshielo. El grado de saturación del hormigón fresco se va reduciendo a medida que fragua el hormigón y si el agua que se utiliza en el proceso de hidratación se congela, producirá daños irreversibles al hormigón.
El tiempo en el que el grado de saturación alcanza el nivel en que no se producen daños por la helada, corresponde, más o menos, al tiempo en que el hormigón alcanza una resistencia a la compresión de 3,5 MPa (35 Kg./cm2). Para temperaturas de 10°C la mayoría de los hormigones bien dosificados alcanzan esta resistencia al segundo día de elaborados.
1 Mantener constantes las condiciones de curado que protegerán
el normal desarrollo de la resistencia.
1 Limitar los cambios bruscos de temperatura, sobre todo antes
de que la resistencia se haya desarrollado lo suficiente como para soportar las tensiones térmicas. Una helada repentina de la superficie del hormigón puede dar lugar a la fisuración en detrimento de la resistencia y la durabilidad. Acabado el período de protección, la disminución en la temperatura de cualquier parte del hormigón será gradual y no excederá en las primeras 24 horas los valores indicados en la línea 2 de la Tabla No 11
1 Brindar la protección adecuada a la finalidad de la estructura. Una
resistencia satisfactoria a los 28 días en probetas cilíndricas no será suficiente si la estructura muestra esquinas deterioradas por la helada, fisuración por un calentamiento excesivo o superficies deshidratadas como consecuencia de una protección y curado
El MANUAL DE PEPE HORMIGÓN 17. VACIADO DEL HORMIGÓN EN CLIMA FRÍO
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inadecuados.
Por idénticas razones, una resistencia temprana y una buena apariencia estructural, conseguida a base de un exceso de cloruro cálcico, no serán suficientes si el hormigón se fisura años más tarde o se corroen las armaduras. La economía en la construcción no se debe conseguir a costa de sacrificar la durabilidad.
Preparativos para el vaciado en clima frío Antes de la colocación del hormigón, todo el hielo y toda la nieve tienen que retirarse de las superficies que van a estar en contacto con el hormigón. La temperatura de las superficies que van a estar en contacto con el hormigón debe ser tan aproximada como se pueda a la del hormigón. Ningún hormigón se debe colocar sobre un lecho helado o que contenga materiales helados. Cuando sea preciso colocar el hormigón sobre un lecho que está permanentemente helado, la superficie exterior del lecho tendrá que ser descongelada hasta la profundidad suficiente para asegurar que no se helará el hormigón durante el período previsto, o ser cubierto el lecho con un material granular seco de altura suficiente.
EL MANUAL DE PEPE HORMIGÓN 17. VACIADO DEL HORMIGÓN EN CLIMA FRÍO
75
1 Cuando la temperatura del aire esté por encima de -1°C y los
agregados no tengan hielo ni terrones helados, la temperatura que debe alcanzar el hormigón se puede conseguir calentando únicamente el agua de mezclado hasta una temperatura máxima de 40oC. Para temperaturas del aire inferiores a -1oC es generalmente necesario calentar los agregados. Si el agregado grueso está seco y libre de hielo y nieve, las temperaturas adecuadas del hormigón fresco se pueden obtener aumentando únicamente la temperatura de la arena.
1 Cuando se calientan los agregados, en ningún punto su temperatura
debe superar los 100°C y su media debe de ser inferior a los 65°C.
Duración de la protección La duración de la protección depende, para las temperaturas indicadas en la línea 1 de la Tabla No 11, de la característica que se quiera proteger, únicamente la durabilidad o únicamente la resistencia, y para cada una de estas características, del tipo de cemento utilizado y de las particularidades de la estructura. Por durabilidad, es recomendable que el período de protección no sea inferior a tres días.
Temperatura del hormigón 1 Para estar prevenidos frente a la eventualidad de una helada
y hasta que pueda establecerse la protección del hormigón, la temperatura del hormigón durante su colocación no debe ser inferior a lo indicado en la línea 1 de la Tabla No 11.
Si la temperatura que tiene el hormigón al ser colocado es alta, no asegura una protección contra heladas, los problemas se presentan por la pérdida de calor y son mayores cuando más elevada es la diferencia térmica entre la temperatura del hormigón y la del ambiente.
Por otra parte temperaturas mayores exigen mayores cantidades de agua de mezclado y producen variaciones en la consistencia y a veces fraguado rápido.
La pérdida rápida de humedad en las superficies calientes del hormigón puede ser causa de la aparición de fisuras.
Por tanto la temperatura del hormigón fresco en el momento de su colocación se debe mantener tan próxima como se pueda a los mínimos indicados en la Tabla No 11.
Por resistencia, la duración de la protección varía entre amplios límites, dependiendo de la temperatura previsible. Tabla No. 11 Valores en grados centígrados
TAMAÑO DE LA SECCIÓN EN MILÍMETROS CONCEPTO
< 300
entre 300 y 900
entre 900 y 1.800
> 1.800
1. Temperatura mínima del hormigón al ser colocado
13
10
7
5
2. Caída gradual máxima permisible de la temperatura durante las primeras 24 horas después de finalizada la protección
28
22
17
11
EL MANUAL DE PEPE HORMIGÓN 18. EL EXCESO DE AGUA DE MEZCLADO ELEVA EL COSTO DEL HORMIGÓN
18
77
El exceso de agua de mezclado eleva el costo del hormigón
Ejemplos de daños debidos al exceso de agua de mezclado Fisuras en cimentaciones Los muros de cimentación y los pisos se fisuran entre otros motivos por la elevada retracción y a una débil resistencia de tracción del hormigón, efectos producidos por un exceso de agua de mezclado. Deterioros en superficies de hormigón Si el hormigón tiene un exceso de agua, ésta exuda por los encofrados, llevándose la pasta de cemento y dejando una superficie rayada y con feo aspecto. Efectos de segregación y fisuración en pavimentos El hormigón exuda y en consecuencia el agua asciende a la superficie. Si la exudación es excesiva, los finos se acumulan en la superficie, lo que con
El MANUAL DE PEPE HORMIGÓN 18. EL EXCESO DE AGUA DE MEZCLADO ELEVA EL COSTO DEL HORMIGÓN
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frecuencia produce fisuras en el hormigón. Porosidad en elementos estructurales Es el resultado de un exceso de vacíos en el hormigón, producidos por un exceso de agua en la mezcla.
Relación entre el exceso de agua y el costo del hormigón Se ha hablado y escrito mucho acerca del control de la dosificación del agua; ahora se va a expresar esta influencia en términos económicos. El efecto de variar la dosificación del agua en la mezcla, pasando de un asentamiento de 5cms, a un asentamiento de 20cms., supone un incremento en el costo del m3, suponiendo que la resistencia se conserva. Se explica en el siguiente ejemplo:
1 Para una resistencia
especificada del hormigón de 24 MPa (240Kg/cm ) utilizando agregado de 25 mm y un cemento tipo IP, la relación agua/cemento es 0,55 Agua utilizada para un asentamiento de 5 cm. 170 I/m3 Agua utilizada para un asentamiento de 20 cm. 200 I/m3 El exceso de agua es de 200 Litros – 170 Litros = 30 Litros 2
1 Para mantener relación agua/cemento se tiene:
Para 5 cm. = 309 Kg. de cemento 170/309 = 0,55 Para 20 cm. = 364 Kg. de cemento 200/364 = 0,55 La cantidad de cemento adicional necesaria para mantener la resistencia especificada de 24 MPa (240 Kg/cm2) es por tanto 364–309 = 55 Kg.
1 El incremento del costo por exceso en la dosificación del agua
vale por m3 55 x P, siendo P el precio del Kilogramo de cemento.
Es decir, que el costo extra por 6 m3 es de 55 x P x 6
Por tanto, el costo del exceso del agua de mezclado no debe nunca ser desestimado. Además del esquema económico que se ha presentado, se deben tener en cuenta factores mucho más importantes, como son las posibles reparaciones estructurales que, además de su valor económico real, pueden mermar la reputación del constructor.
Todas estas consideraciones que son de gran importancia para el hormigón fabricado a pie de obra, adquieren vital interés para el fabricante de hormigón premezclado. Un añadido de agua en obra al camión mezclador, si no se compensa con un incremento en la dosificación de cemento, hace que la relación agua/cemento se incremente disminuyendo la resistencia
EL MANUAL DE PEPE HORMIGÓN 18. EL EXCESO DE AGUA DE MEZCLADO ELEVA EL COSTO DEL HORMIGÓN
del hormigón. El hormigón ha dejado de ser el solicitado, tanto en resistencia como en consistencia. Las consecuencias que de esto se derivan son graves: 1 Elementos estructurales con seguridad por debajo de la prescrita. 1 Defectos en las superficies del hormigón. 1 Posibilidad de reparaciones estructurales. 1 Pérdida de la garantía del suministrador del hormigón. Cuando se hace un pedido de hormigón por resistencia éste debe ser solicitado de la forma siguiente:
1 Por su resistencia especificada que es la indicada en los
planos del elemento estructural que se va a vaciar.
1 Por el tamaño máximo del agregado que debe venir
indicado en las especificaciones técnicas del proyecto, para cada elemento. 1 Por la consistencia, que la debe decir el Director de Obra, previamente a la solicitud del hormigón. Una vez llegado el camión a la obra, si al hormigón premezclado, que cumpliendo los requerimientos especificados, se le añade cualquier sustancia con el propósito de mejorar la calidad, quien decida adicionar tal sustancia, sea este el fabricante o su representante, el usuario o su representante, será el responsable de la modificación de la especificación y de los cambios de calidad, comprobados con los ensayos correspondientes.
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EL MANUAL DE PEPE HORMIGÓN 19. CÓMO AFECTA LA TEMPERATURA DEL HORMIGÓN A SU RESISTENCIA
19
81
Cómo afecta la temperatura del hormigón a su resistencia
ASTM 1064 Cuando se prepara la dosificación de un hormigón que responda a unas determinadas características de resistencia, se comienza definiendo la relación agua/cemento necesaria; en seguida, se decide sobre la dosificación del agua teniendo en cuenta el asentamiento solicitado, el tamaño máximo nominal del agregado y las características del agregado. Este estudio de las dosificaciones se realiza, en la mayoría de los casos, para unas condiciones térmicas que permitan mantener los valores de dichas dosificaciones.
Efecto de la temperatura en clima cálido 1 La velocidad de hidratación del cemento aumenta a medida que
se eleva la temperatura, lo cual acelera el proceso de adquisición de la resistencia correspondiente a esa dosificación. La incidencia sobre el concreto fresco es una pérdida de trabajabilidad.
1 La elevación de la temperatura determina un proceso de evaporación
del agua de mezclado y una disminución en la trabajabilidad del hormigón fresco con un aumento de la resistencia. El incremento de agua en obra (retemplado) para compensar la evaporación, si bien teóricamente conserva los valores de la trabajabilidad y de la resistencia, en la práctica se observa un descenso de la resistencia.
1 El efecto de la temperatura de los agregados en el hormigón es
notable dado el volumen que ocupan en un m3 de mezcla.
El MANUAL DE PEPE HORMIGÓN 19. CÓMO AFECTA LA TEMPERATURA DEL HORMIGÓN A SU RESISTENCIA
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EL MANUAL DE PEPE HORMIGÓN 20. ALGUNAS IDEAS BÁSICAS SOBRE HORMIGÓN DE ALTA RESISTENCIA INICIAL
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Recomendaciones 1 Mantener los acopios de agregados con una protección que
impida la excesiva exposición al sol.
1 Tener en cuenta los efectos de la evaporación para la corrección
de las dosificaciones.
1 Disminuir artificialmente las temperaturas del agua de mezclado y
de los agregados.
1 Procurar que la permanencia del hormigón fresco en el tambor
mezclador sea la menor posible y mantener el tambor mezclador cuando sea factible, fuera de la acción directa del sol. La norma establece que la permanencia no sea mayor a 30 minutos a partir de la llegada del camión a la obra o 1 hora 30 minutos desde que se adiciona el agua a la mezcla.
1 Emplear fluidificantes – retardantes para modificar lo indicado en
el punto anterior.
Efecto de las temperaturas en clima frío 1 La velocidad de hidratación del cemento disminuye a medida que
desciende la temperatura, por lo que se requiere mayor tiempo para alcanzar la resistencia correspondiente a esa dosificación.
20
Algunas ideas básicas sobre hormigón de alta resistencia inicial
El ritmo de trabajo que actualmente adopta la industria de la construcción, y las exigencias en aquellas obras en las que se materializan los proyectos en hormigón armado y hormigón pretensado necesitan no solamente que el hormigón utilizado alcance una resistencia elevada, sino además que esta resistencia se alcance en un período breve. Los conocimientos actuales dividen los métodos utilizados para acelerar el endurecimiento del hormigón en:
1 Métodos basados en la tecnología del hormigón. 1 Métodos químicos. 1 Métodos físicos.
1 La congelación del agua de mezclado determina un incremento
de su volumen y crea tensiones internas que determinan la rotura de la estructura del hormigón.
Recomendaciones 1 Elevar artificialmente las temperaturas del agua de mezclado y
de los agregados para permitir la normal hidratación del cemento y evitar los problemas de la helada. Mantener las condiciones de temperatura y humedad durante el proceso de curado.
1 Utilizar aditivos de acuerdo con las características de la obra
como son anticongelantes y aceleradores.
Métodos basados en la tecnología del hormigón Mejora de la curva granulométrica de los agregados Para conseguir una mayor compacidad deberá prestarse especial cuidado a la granulometría de la totalidad del agregado. La proporción de finos de 0 a 0,2 mm. puede influir notablemente en la resistencia. Las investigaciones demuestran que la proporción de dichos tamaños deberá estar comprendida entre el 4,5% y el 9% del agregado total para así alcanzar la máxima resistencia.
El MANUAL DE PEPE HORMIGÓN 20. ALGUNAS IDEAS BÁSICAS SOBRE HORMIGÓN DE ALTA RESISTENCIA INICIAL
84
Aumento de la cantidad de cemento La cantidad de cemento influye considerablemente al momento de cubrir los agregados en su totalidad de acuerdo a la superficie específica que presentan los mismos. Aumentando la cantidad de cemento se consiguen resistencias más altas a todas las edades y por tanto, también las iniciales.
EL MANUAL DE PEPE HORMIGÓN 20. ALGUNAS IDEAS BÁSICAS SOBRE HORMIGÓN DE ALTA RESISTENCIA INICIAL
Sin embargo y, según dice la normativa vigente, su efecto sobre el hormigón armado, provoca y favorece fenómenos más o menos retardados de corrosión de armaduras. Por esta razón, si su empleo resulta necesario es fundamental la consulta de textos especializados.
Métodos físicos Empleo de cementos de elevada resistencia inicial Son los cementos TIPO III o HE, que son los utilizados en prefabricación y en aquellas obras donde se precise un desencofrado rápido. Empleo de cementos de elevada finura de molido La hidratación del cemento será más rápida y más completa mientras mayor sea la finura de sus partículas. Se debe sin embargo, tener en cuenta que un incremento de la resistencia, únicamente en base a la finura y sobre todo, con elevadas dosificaciones, sin cuidados especiales en su curado, da lugar a importantes fenómenos de retracción. Disminución de la relación agua/cemento La resistencia del hormigón está afectada por su porosidad. La porosidad es menor mientras menor sea la relación agua/cemento. Compactación del hormigón fresco El objeto de la compactación es eliminar el aire atrapado y conseguir la máxima compacidad en el hormigón. Por ello es necesario realizar un ajuste, dependiendo de las condiciones de colocación, entre una adecuada trabajabilidad y la necesidad de reducir la relación agua/cemento.
Métodos químicos Acción del cloruro cálcico El empleo del cloruro de calcio, como acelerante, puede ser beneficioso cuando se trate de hormigón en masa, y se utilice el producto en las debidas proporciones. Estas proporciones son del orden del 1,5% al 2% de la masa del cemento.
El tiempo necesario para acercarse a la resistencia final pedida de un hormigón depende de la humedad y de la temperatura durante el proceso de endurecimiento. Basándose en ello, los métodos físicos para la consecución de resistencias iniciales elevadas actúan mediante la aportación del calor. Existen diversos tratamientos que varían en las diversas etapas: períodos preliminares previos a la aplicación de calor, presión empleada, temperatura máxima utilizada, duración del tratamiento, etc.
85
EL MANUAL DE PEPE HORMIGÓN 21. IDEAS BÁSICAS SOBRE LA DURABILIDAD DEL HORMIGÓN
21
87
Ideas básicas sobre la durabilidad del hormigón
En lo que respecta a la durabilidad del hormigón, se deberá elegir cuidadosamente en el proyecto, el tipo y la clase de cemento que deba ser empleado, según las características particulares de la obra o de una parte de la misma y la naturaleza de las acciones o ataques que sean de prever en cada caso. Para evitar el deterioro del hormigón armado el ACI 318 exige los recubrimientos sobre el acero de refuerzo, que se indican en la Tabla N° 12. Adicionalmente, deberán adoptarse medidas especiales de protección del hormigón ya endurecido, mediante revestimientos o tratamientos superficiales adecuados, en función de la naturaleza e intensidad de las acciones nocivas actuantes. Una condición para garantizar la durabilidad del hormigón, así como su colaboración a la protección de las armaduras frente a la corrosión, consiste en obtener un hormigón con una permeabilidad reducida, mediante el uso de relaciones agua/cemento inferiores a 0,5 y el uso de aditivos incorporadores de aire. En el caso particular de existencia de sulfatos, además del uso de relaciones agua/cemento por debajo de 0,5 también deben emplearse cementos tipo II, tipo V, o compuestos (MS o HS) según la intensidad del posible daño.
El MANUAL DE PEPE HORMIGÓN 21. IDEAS BÁSICAS SOBRE LA DURABILIDAD DEL HORMIGÓN
88
Recomendaciones sobre el agua
Tabla No 12 Recubrimientos Mínimos.
TIPO DE HORMIGÓN a.
Hormigón colocado directamente sobre el suelo y en contacto permanente con el suelo
b.
Hormigón expuesto a la intemperie o en contacto con suelo de relleno:
c.
RECUBRIMIENTO MÍNIMO (mm) 75
Varillas de 19 mm a 57 mm
50
Varillas de 16 mm o menores
40
Hormigón no expuesto a la intemperie, ni en contacto con el suelo
El agua de mezclado puede afectar la durabilidad del hormigón ya sea por las sustancias disueltas que contenga y que estén limitadas por la norma o bien por la proporción en que actúa, esto es, por la relación agua/cemento que determina la porosidad del hormigón. Si tiene dudas verifique el cumplimiento de lo dispuesto en el capítulo 4.
Recomendaciones sobre los aditivos Se mejora la durabilidad del hormigón utilizando aquellos aditivos que incrementan la trabajabilidad y/o reduzcan la permeabilidad del hormigón, así como los que reduzcan la relación a/c.
En losas, muros y vigetas: Varillas de 43 mm a 57 mm
40
Varillas de 36 mm o menores
20
En vigas y columnas: Refuerzo principal, estribos y espirales
EL MANUAL DE PEPE HORMIGÓN 21. IDEAS BÁSICAS SOBRE LA DURABILIDAD DEL HORMIGÓN
40
En cascarones y losas plegadas Varillas de 19 mm o mayores
20
Varillas de 16 mm o menores
13
Pero para obtener una buena durabilidad del hormigón, no solo es decisiva la elección de una baja relación agua/cemento, sino también la compactación eficiente del hormigón, un contenido adecuado de cemento y la hidratación suficiente de éste, conseguida por cuidadoso curado.
Los aditivos deberán utilizarse cuando, mediante los oportunos ensayos, se demuestre que dichas sustancias, en las proporciones previstas, producen el efecto deseado sin perturbar las restantes características del hormigón y sin presentar un peligro para las armaduras.
Recomendaciones sobre la ejecución 1 Mezclar
el tiempo necesario para conseguir la uniformidad
deseable.
1 El tipo y el tiempo de transporte deben mantener la homogeneidad
y evitar la segregación y el inicio del endurecimiento por fraguado.
1 Ejecutar un vibrado adecuado que evite la segregación y el Recomendaciones sobre los agregados Entre las muchas variables que influyen en los fenómenos de carácter agresivo, la compacidad del hormigón así como la cantidad y calidad del cemento y la granulometría de los agregados, son determinantes en la durabilidad. Por otra parte y según las normas INEN 872 y ASTM C 33 los agregados deberán cumplir con las especificaciones que en ellas se indican, y de modo especial, las relativas a la reactividad con los álcalis del cemento. No se utilizarán aquellos agregados finos que presenten una proporción de materia orgánica de manera que los ensayos realizados de acuerdo con el método colorimétrico indicado en la norma INEN 855 (ASTM C 40) produzcan un color más oscuro que el patrón, a menos que los ensayos realizados según la norma INEN 872 (ASTMC 87) demuestren que son aptos para fabricar hormigón
incremento de la porosidad.
1 Cuidar el curado adecuado. Las sustancias que en general poseen carácter agresivo para el hormigón son:
1 Gases que posean olor amoniacal o que, por su carácter
ácido, enrojezcan el papel azul de tornasol humedecido con agua destilada.
1 Líquidos que desprendan burbujas gaseosas, posean olor
nauseabundo, dejen residuos terrosos al evaporarlos o que por su carácter ácido enrojezcan el papel azul de tornasol; aguas muy puras o de alta montaña y aceites vegetales.
1 Tierras o suelos con humus o sales cristalizadas; sólidos secos o
húmedos cuyas dispersiones acuosas enrojezcan el papel azul de tornasol.
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EL MANUAL DE PEPE HORMIGÓN 22. FORMALETAS O ENCOFRADOS: UN FACTOR BÁSICO PARA OBTENER UNA BUENA ESTRUCTURA DE HORMIGÓN
22
91
Formaletas o encofrados: un factor básico para obtener una buena estructura de hormigón El hormigón puede dar lugar a elementos de forma compleja y para ello es necesario moldearlo y mantenerlo en esa forma hasta su endurecimiento. La misión de las formaletas o encofrados es dar forma al hormigón fresco. Los encofrados pueden ser de madera, de metal o de cualquier otro material que reúna condiciones análogas de eficacia.
Condiciones que debe reunir un encofrado Resistencia y rigidez Los encofrados, así como las uniones de sus distintos elementos, deben tener una resistencia y rigidez suficiente para resistir (sin asentarse ni presentar deformaciones perjudiciales) las cargas muertas, cargas variables y acciones de cualquier naturaleza que puedan producirse sobre ellos como consecuencia del proceso de colocación del hormigón, y especialmente, la ocasionada por a la compactación de la masa. Como datos orientadores, en cuanto a los límites máximos que pueden alcanzar los movimientos de los encofrados, se pueden fijar cinco milímetros para los movimientos locales y la milésima de la luz para los de conjunto. La presión estática ejercida por el hormigón fresco sobre el encofrado, aumenta con la altura de hormigón, asimismo, la vibración para la compactación y el empleo de fluidificantes originan presiones adicionales. En consecuencia cuando la velocidad del vaciado sea elevada, se compacte por vibración o se utilicen fluidificantes es preciso cuidar la buena terminación de los encofrados, y adoptar las adecuadas precauciones que garanticen su necesaria rigidez y estanqueidad.
El MANUAL DE PEPE HORMIGÓN 22. FORMALETAS O ENCOFRADOS: UN FACTOR BÁSICO PARA OBTENER UNA BUENA ESTRUCTURA DE HORMIGÓN
92
Para calcular la presión estática ejercida por el hormigón fresco sobre el encofrado se pueden utilizar los datos siguientes: Tabla N° 13
VELOCIDAD DEL PROFUNDIDAD (m) A LA CUAL VERTIDO SE PRODUCE LA MÁXIMA (m de espesor por hora) PRESIÓN P
PRESIÓN MÁXIMA (Kg/m²) EJERCIDA SOBRE EL ENCOFRADO
a 21°C
a 10°C
a 21°C
a 10°C
0,60
1,20
1,50
1.650
2.150
0,90
1,45
1,80
2.150
2.400
1,20
1,65
2,10
2.650
3.600
1,50
1,90
2,40
3.200
4.500
1,80
2,10
2,70
3.650
5.100
Estanqueidad Los encofrados serán suficientemente herméticos para impedir pérdidas de lechada, cualquiera que sea el modo de compactación previsto. La superficie interior será lisa y sin agujeros o nudos. Las aberturas deberán rellenarse y hacerse herméticas para evitar la acumulación de suciedad y la penetración de la lechada. Para mantener las superficies del encofrado en condiciones adecuadas, estas se deberán mantener húmedas hasta el momento del vaciado del hormigón. No es conveniente que la madera esté verde porque se puede retraer antes del vaciado del hormigón, ni demasiado seca porque puede pandear cuando se humedece al colocar la mezcla. Agresión química al hormigón Las superficies interiores de los encofrados aparecerán limpias en el momento del vaciado del hormigón y los productos desencofrantes que a ellas pueden aplicarse, no contendrán sustancias perjudiciales para el hormigón. Antes de reutilizar los encofrados se limpiarán perfectamente con cepillo de alambre para eliminar todo el mortero que haya podido quedar adherido a su superficie.
EL MANUAL DE PEPE HORMIGÓN 22. FORMALETAS O ENCOFRADOS: UN FACTOR BÁSICO PARA OBTENER UNA BUENA ESTRUCTURA DE HORMIGÓN
Algunas maderas sin tratamiento y algunos contrachapados tienen una cantidad de ácido tánico en su superficie, suficiente para que el endurecimiento de la superficie del hormigón que esté en contacto con ellos sea irregular y se produzcan superficies escurridas. En estos casos deben lavarse con agua saturada con cal las superficies interiores del encofrado.
OTRAS RECOMENDACIONES: Los encofrados deben quedar perfectamente sujetos para evitar movimientos ascensionales o laterales por efecto del viento o durante el vaciado del hormigón. Cuando vaya a proceder al vertido del hormigón se mojarán los encofrados o pintarán interiormente con desmoldante adecuado y debidamente homogeneizado, que responda a la doble condición de no atacar ni al hormigón ni al encofrado. Esta mano de pintura debe darse antes de colocar las armaduras con objeto de que estas no se engrasen, y quede perjudicada su adherencia con el hormigón.
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EL MANUAL DE PEPE HORMIGÓN 23. CUÁNDO SE DEBE DESENCOFRAR
23
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Cuándo se debe desencofrar Los elementos del encofrado que soportan directamente la masa del hormigón deben mantenerse durante un plazo que depende de factores tales como: tipo y tamaño de la pieza vaciada, cargas previstas, características del cemento utilizado, del hormigón, etcétera. Los soportes se irán retirando de forma que el elemento de hormigón vaya entrando en carga gradualmente y de modo uniforme. Los parantes de vigas y los encofrados laterales de soportes y muros podrán retirarse tan pronto como el hormigón se haya endurecido lo suficiente para poder evitar los daños que pudieran ocasionarse durante el desencofrado. En la operación de desencofrado una norma de buena práctica consiste en mantener los fondos de las vigas y elementos análogos, durante 12 horas, despegados del hormigón, a unos 2 ó 3cm. del mismo, para evitar el peligro que pudiera ocasionar la falla, instantánea o no de una de estas piezas al caer desde gran altura. Todos los tiempos mencionados, en caso de temperaturas medias diarias inferiores a 4°C, deben prolongarse un número de días igual al de aquellos en que la temperatura haya sido inferior a ese límite.
El MANUAL DE PEPE HORMIGÓN 23. CUÁNDO SE DEBE DESENCOFRAR
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EL MANUAL DE PEPE HORMIGÓN 24. FISURAS: PROBLEMA POLÉMICO DEL HORMIGÓN
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Además deberán tenerse en cuenta las siguientes recomendaciones:
1 El encofrado superior de las superficies inclinadas de hormigón
se quitará, tan pronto como éste haya alcanzado la rigidez suficiente para que no se deslice.
1 Los encofrados de madera para formar los huecos en los muros se
retirarán tan pronto como pueda hacerse sin daño para el hormigón.
1 Los fondos y soportes de los encofrados utilizados para soportar
la masa del hormigón en vigas, losas y otros elementos estructurales, se mantendrán colocados hasta que el hormigón haya alcanzado la resistencia mínima requerida en las especificaciones del proyecto para poder realizar el desencofrado.
1 Cuando el plazo para el desencofrado o la retirada de los
correspondientes puntales, se supedite a que el hormigón haya alcanzado una determinada resistencia, se supondrá que esta resistencia ha sido obtenida cuando las probetas curadas en obra, en las mismas condiciones que el hormigón que representan, hayan alcanzado la resistencia especificada. Excepto en lo relativo al procedimiento de curado y edad de las probetas, los ensayos se realizarán de acuerdo con lo dispuesto en la norma INEN 1573 (ASTM C 39).
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Fisuras: problema polémico del hormigón Las tensiones que actúan en el hormigón son las solicitaciones por unidad de superficie que resultan de la distribución de las cargas que actúan sobre el material y determinan variaciones en las dimensiones del elemento de hormigón. Tales variaciones pueden ser originadas directamente por las cargas. A su vez las variaciones de las dimensiones del hormigón pueden desarrollar fuerzas importantes. Cuando las variaciones en las dimensiones son originadas directamente por las cargas, se denominan deformaciones. Cuando las fuerzas son originadas por variaciones en las dimensiones del hormigón sin aplicaciones de cargas, llamaremos a aquellas, fuerzas espontáneas. Las fisuras del primer caso son las originadas por los esfuerzos de compresión, tracción, flexión, cortantes y torsión. Las fisuras del segundo caso son las debidas a las retracciones y a las dilataciones del hormigón.
Esfuerzos de compresión Originan fisuras en la dirección del esfuerzo. Son peligrosas pues su aparición viene a coincidir prácticamente con el estado de agotamiento. Son típicas de los elementos estructurales que trabajan a compresión.
El MANUAL DE PEPE HORMIGÓN 23. FISURAS: PROBLEMA POLÉMICO DEL HORMIGÓN
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Esfuerzos de tracción Originan fisuras en dirección perpendicular al esfuerzo.
EL MANUAL DE PEPE HORMIGÓN 23. FISURAS: PROBLEMA POLÉMICO DEL HORMIGÓN
Las fisuras de retracción térmica tienen como origen la disminución de temperatura en elementos estructurales que tienen coartados los movimientos de contracción. Las fisuras de origen térmico son por lo general atípicas y requieren un estudio particular en cada caso.
Esfuerzos de flexión Son los más frecuentes en vigas y aparecen en las zonas de esfuerzos máximos, que corresponden al centro de la viga, su zona de aparición es la inferior de la viga y son de trazado vertical. También aparecen sobre apoyos en la parte superior de la viga o en zonas próximas al apoyo combinadas con esfuerzo cortante en la zona inferior de la viga, con trazado de 45°.
Esfuerzos cortantes Originan fisuras inclinadas y a veces con tramos casi horizontales.
Esfuerzos de torsión Originan fisuras cuyo trazado rodea el perímetro del elemento, presentándose en direcciones opuestas en una y otra cara de la estructura.
Fisuras de tracción Hay que distinguir, la retracción hidráulica y la retracción térmica. Dentro de la retracción hidráulica conviene a su vez distinguir entre la retracción hidráulica que se puede presentar antes del fraguado (retracción plástica) y la retracción hidráulica posterior (contracción por secado). Las fisuras de retracción hidráulica, previas a la finalización del fraguado, se producen por la desecación superficial del hormigón en las primeras horas. En elementos de espesor uniforme y sin direcciones preferentes, las fisuras se distribuyen al azar, orientándose paralelamente a direcciones preferentes en caso de haberlas. Las fisuras de retracción hidráulica posteriores al fraguado aparecen en elementos cuya libre contracción está impedida. El trazado de estas fisuras es perpendicular al eje del elemento y son de anchura pequeña y constante.
Fisuras por dilatación Las fisuras por dilatación, son debidas a la dilatación térmica, a un exceso de expansivos en el cemento, a la corrosión debida a los sulfatos, a la oxidación de las varillas de acero y a la congelación del agua que ocupa las discontinuidades entre áridos y pasta.
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EL MANUAL DE PEPE HORMIGÓN 25. POR QUÉ APARECEN LAS FISURAS
25
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Por qué aparecen las fisuras Según el origen de las variaciones de las dimensiones de un elemento de hormigón, se distinguirán fisuras debidas a las deformaciones, cuando estas deformaciones son consecuencia de las fuerzas aplicadas, o fisuras debidas a variaciones espontáneas de las dimensiones, cuando estas variaciones son las que originan las fuerzas.
Fisuras debidas a las deformaciones Tracción La aplicación de esfuerzos instantáneos de tracción a un elemento de hormigón de sección determinada, da lugar a incrementos de longitud que varían en función del esfuerzo instantáneo aplicado. El incremento de longitud, que da lugar a la rotura del hormigón, corresponde a un esfuerzo instantáneo de la tracción que llamamos tensión de rotura instantánea del material. Los módulos de deformación instantánea disminuyen con la tensión aplicada, hasta alcanzar el módulo de rotura instantánea que es el menor de ellos. Si en el lugar de aplicar instantáneamente un esfuerzo, éste se mantiene aplicado continuamente, la deformación a que da lugar en el hormigón es superior a la que el mismo esfuerzo produciría instantáneamente. En estas condiciones de permanencia indefinida, la tensión necesaria para producir la rotura del hormigón es inferior a la tensión instantánea de rotura y a dicha tensión corresponde un módulo de rotura bajo carga lenta, que es el menor de todos los módulos de deformación y rotura.
El MANUAL DE PEPE HORMIGÓN 25. POR QUÉ APARECEN LAS FISURAS
102
Evidentemente, para tensiones aplicadas durante un tiempo más o menos largo, corresponden tensiones de rotura menores que para tensiones instantáneas y mayores que para tensiones permanentes, correspondiendo por lo tanto a módulos de deformación intermedios.
EL MANUAL DE PEPE HORMIGÓN 25. POR QUÉ APARECEN LAS FISURAS
instante que el valor de la contracción térmica sea igual a la relación entre la tensión de rotura por tracción del material y su modulo de deformación. Dilatación térmica
Compresión Las tensiones de rotura por compresión en el hormigón son mucho mayores que por tracción, la relación entre ambas tensiones de rotura es del orden de 10.
Fisuras debidas a variaciones espontáneas Retracción hidráulica (Retracción plástica) La retracción hidráulica o plástica es la disminución de volumen de un hormigón, originada por la evaporación progresiva del agua de los poros, cuando éste se ve afectado por las siguientes condiciones, baja humedad relativa, alta velocidad del viento y diferencial térmico entre el hormigón y el ambiente Si la evaporación del agua del hormigón comienza antes de finalizar el fraguado del cemento, la retracción hidráulica puede alcanzar valores importantes. La fisuración por retracción hidráulica tiene lugar cuando el hormigón no soporta la deformación correspondiente a la retracción que lo afecta. La retracción, tensión de rotura y módulo de deformación son variables que dependen del tiempo y, por tanto, la fisuración por retracción hidráulica se producirá en aquel instante en el que el valor de la retracción sea igual a la relación entre la tensión de rotura del material a tracción y su módulo de deformación Contracción térmica La contracción térmica es la disminución de volumen del hormigón, originada por tensiones de compresión locales que son consecuencia de la disminución de la temperatura ambiental con respecto a la temperatura del hormigón La fisuración por retracción térmica tiene lugar cuando el hormigón no admite una deformación correspondiente a la retracción que soporta. Al igual que en la retracción hidráulica, se producirá la fisuración en el
La dilatación térmica es la expansión del hormigón, como consecuencia del incremento de la temperatura ambiental con respecto a la temperatura del hormigón. De forma similar a lo indicado en las contracciones, la fisuración se producirá en el momento en que el valor de la dilatación sea igual a la relación entre la tensión de rotura por compresión de material y su módulo de deformación. Las fisuras causadas por la dilatación térmica son mucho menos frecuentes que las debidas a la compresión térmica, ya que la resistencia a la compresión es mucho mayor que a la tracción.
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EL MANUAL DE PEPE HORMIGÓN 26. Cómo evitar las fisuras en las superficies de hormigón
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Cómo evitar las fisuras en las superficies de hormigón
Las losas delgadas de gran longitud, como las utilizadas en pavimentación y canalización, son especialmente susceptibles a la fisuración al verse sometidas a condiciones ambientales desfavorables. El terreno de sustentación de estos elementos estructurales debe ser firme, estar perfectamente nivelado, ser capaz de soportar las cargas previsibles y tener el grado de humedad adecuado en el momento de la colocación del hormigón. El hormigón a utilizar debe estar dosificado con los contenidos mínimos de cemento y agua necesarios en función de las características de la obra. Las operaciones de acabado de la superficie del elemento de hormigón deben reducirse al mínimo y es aconsejable que una vez finalizadas estas operaciones de acabado, la superficie sea protegida hasta que comience el proceso de curado.
Fisuración durante la fase constructiva Los tipos de fisura que aparecen en los pavimentos durante las fases de construcción pueden derivarse en:
1 Fisuras por retracción hidráulica 1 Fisuras por retracción superficial 1 Fisuras por deformación Las fisuras por retracción hidráulica También se conocen como retracción plástica o por secado y son originadas por la desecación de la zona superior de la losa y pueden alcanzar profundidades de los 25 mm. Estas fisuras son por lo general de trazado corto.
El MANUAL DE PEPE HORMIGÓN 26. Cómo evitar las fisuras en las superficies de hormigón
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La causa principal, origen de esta fisuración, es la excesiva y rápida pérdida de humedad que se puede deber a alguna o algunas de las siguientes razones:
1 Terreno de sustentación seco y absorbente 1 Utilización de áridos secos 1 La evaporación producida por el calor, el viento y baja humedad
ambiental
Otras causas pueden ser la presencia de un exceso de finos en el hormigón, un exceso de agua en la mezcla o un retraso en el comienzo del proceso de curado. Este tipo de fisuración se puede prevenir eliminando las causas de su origen y que son las citadas a continuación:
1 Estudiando la dosificación del hormigón, reduciendo el
contenido de finos y de agua. 1 Humedeciendo el terreno de sustentación y los áridos utilizados en la fabricación del hormigón. 1 Comenzando tan pronto como sea posible el proceso de curado.
Las fisuras por retracción superficial Son muy finas y superficiales se conectan entre sí, describiendo figuras semejantes a la piel de cocodrilo. Su origen es la retracción de la pasta de cemento que ha sido transportada a la superficie por un exceso de vibrado. También aparecen estas fisuras cuando se rocía agua sobre la superficie para facilitar las operaciones de acabado, el uso de adiciones muy finas aumenta el riesgo de este tipo de fisuras. El calor, el viento y la baja humedad ambiental, son también factores causantes de este tipo de fisuras. Las fisuras por deformación o asentamiento plástico Que se desarrollan a través de la losa debido a las perturbaciones que sufre el hormigón antes de su endurecimiento. Dichas perturbaciones pueden tener su origen en alguna o algunas de las razones siguientes:
1 1 1 1
Deformación del terreno de sustentación. Movimientos de los encofrados. Desplazamiento de la armadura. Los agregados muy absorbentes pueden dar lugar a veces a una fisuración de este tipo.
EL MANUAL DE PEPE HORMIGÓN 26. Cómo evitar las fisuras en las superficies de hormigón
Generalmente los hormigones más fluidos son más propensos a presentar fisuras. A veces ciertos suelos sufren deformaciones al absorber humedad y, en consecuencia, las losas que reposan sobre estos suelos están expuestas a la fisuración por deformación del terreno, al absorber éste el agua del hormigón. Fisuración posterior a la fase constructiva Las fisuras que se desarrollan en las losas de hormigón se deben, por lo general, a descuidos en las prácticas constructivas. La fisuración transversal y el descascaramiento próximo a las juntas tienen su origen en una mala colocación de los conectores. Estos conectores deben ser dispuestos paralelamente a la base de sustentación y al eje central de la losa. Los elementos en los que se sitúan los conectores deben poder mantenerlos en la situación precisa, para permitir el subsiguiente deslizamiento en el hormigón endurecido.
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EL MANUAL DE PEPE HORMIGÓN 27. Las juntas en el hormigón pueden evitar la fisuración
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Las juntas en el hormigón pueden evitar la fisuración
Juntas de construcción Una junta de construcción es una superficie plana, intercalada entre dos elementos de hormigón. El segundo elemento se coloca contra o sobre el primero, una vez que este último ha endurecido. Las juntas de construcción pueden ser horizontales, como en los pilares, o verticales, como en las losas y su ubicación debe venir indicada en los planos del proyecto. Cuando por cualquier razón se hace necesario construir una junta, ésta deberá estar situada en un plano normal a la dirección de la armadura y en la zona de esfuerzo cortante mínimo. En las losas o vigas simplemente apoyadas, el mínimo de esfuerzos cortantes está en las proximidades del centro del vano. La armadura es normalmente continua a través de las juntas de construcción, debiendo preverse conectores en caso contrario. Una vez que el hormigón haya alcanzado suficiente resistencia,
El MANUAL DE PEPE HORMIGÓN 27. Las juntas en el hormigón pueden evitar la fisuración
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se retirará el encofrado y se procederá a tratar la junta. Las cualidades de una buena junta son la regularidad y la lisura de superficie, evitándose los resaltos y depresiones producidos por los agregados.
Juntas de contracción El vaciado de grandes superficies exige la ejecución de juntas de contracción con objeto de controlar la fisuración. La localización de las juntas debe venir especificada en los documentos del proyecto. Hay varios métodos de ejecución de las juntas de contracción. Uno de ellos consiste en hacer un surco en la superficie del hormigón, debiendo quedar perfectamente trazada la junta sobre el mismo. En otros procedimientos se sitúa en el hormigón fresco un listón de madera o metal que luego se retira, quedando una ranura en el hormigón. Se debe procurar siempre dar a la ranura un buen acabado, dejando sus extremos redondeados y procurando que el surco quede limpio de hormigón o agregados. Trazadas las juntas de rellenan con material elástico para evitar la entrada de cualquier material y la filtración de agua.
Juntas de dilatación El objeto de una junta de dilatación es facilitar los movimientos del hormigón debidos a sus cambios dimensionales. Las juntas de dilatación en los puentes deben estar previstas para compaginar los movimientos a que está sometido el hormigón como consecuencia de los cambios térmicos y la necesidad de disponer de una superficie continua al tráfico. Las juntas de dilatación deben preverse también en grandes edificios. Las juntas de dilatación se pueden ejecutar por medio de listones durante la colocación de hormigón. Tanto la localización como la ejecución deben venir especificados en los documentos del proyecto. La inspección de la localización y ejecución de las juntas incluye comprobar que los conectores estén debidamente alineados. Un conector o junta, no debidamente alineado, son causa segura de un
EL MANUAL DE PEPE HORMIGÓN 27. Las juntas en el hormigón pueden evitar la fisuración
descascaramiento ante cualquier movimiento.
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EL MANUAL DE PEPE HORMIGÓN 28. CÓMO REPARAR LOS DEFECTOS SUPERFICIALES EN EL HORMIGÓN
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Cómo reparar los defectos superficiales en el hormigón
Las fisuras que aparecen en el hormigón son los síntomas que permiten intuir la existencia de condiciones que le afectan adversamente. Por ello la reparación de las fisuras puede o no ser eficaz si dichas condiciones adversas no son primeramente eliminadas. El hormigón debe estar perfectamente seco al momento de reparar las fisuras, tanto al utilizar mortero como cuando se utilizan resinas epóxicas, debiéndose extremar las precauciones al utilizar dichas resinas. En aquellos casos en que la reparación tenga una finalidad fundamentalmente estética, la elección de los materiales y métodos a utilizar debe ser muy cuidadosa, pues en caso contrario la reparación resaltará en el conjunto.
Reparaciones con materiales plásticos Cuando se prevea que el elemento de hormigón vaya a estar sometido a deformaciones con cierta continuidad, las fisuras deberán rellenarse con productos plásticos. Estos materiales mantienen su plasticidad y permiten pequeños movimientos del hormigón sin romperse. Son especialmente aconsejables estos productos cuando se trata de evitar la filtración de agua a través de la fisura. La aplicación de estos productos puede realizarse en caliente o frío. Los que se aplican en caliente son una mezcla de asfalto, caucho y un filler o materiales semejantes, generalmente de color negro. Hay también
El MANUAL DE PEPE HORMIGÓN 28. CÓMO REPARAR LOS DEFECTOS SUPERFICIALES EN EL HORMIGÓN
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EL MANUAL DE PEPE HORMIGÓN 29. CÓMO EVITAR LOS VACÍOS EN LA SUPERFICIE DEL HORMIGÓN
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filler asfálticos para su aplicación en frío, aunque son preferibles los de aplicación en caliente. Recientemente se han utilizado con ventaja las resinas epóxicas, que presentan unas ventajas de ligazón superiores siempre que las superficies de la fisura se hayan preparado adecuadamente.
Reparaciones con mortero
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Las fisuras de gran desarrollo pueden rellenarse con mortero. El mortero a utilizar, consta de una parte de Cemento Pórtland y dos partes y media de arena que pasa por el tamiz de 1,18 mm (N° 16). El mortero tendrá una consistencia tal, que una bola moldeada con la mano, sea capaz de mantener su forma. En algunos casos, es recomendable utilizar cemento blanco, con objeto de que la reparación resalte lo menos posible.
El mortero se vierte en la fisura y se compacta por varillado, alisando la superficie con una paleta de madera. La reparación se finaliza curando el mortero ya sea con agua o con un compuesto de curado. La ligazón entre el mortero y el hormigón se mejora utilizando productos tales como resinas epóxicas, acrílicas y látex. Las resinas epóxicas y acrílicas se aplican a las superficies del hormigón y el látex se puede añadir al mortero.
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Cómo evitar los vacíos en la superficie del hormigón
Con frecuencia suelen aparecer en las superficies de hormigón que han estado en contacto con los encofrados, pequeños vacíos o huecos de diámetros próximos a 15 mm. En algunas ocasiones estos huecos están cubiertos por una delgada capa de pasta seca que se desprende con la presión de los dedos, dejando a la vista el hueco previamente invisible. Estos huecos pueden ser el resultado de bolsas de aire o de pequeñas concentraciones de agua. Son casi imposibles de evitar en superficies verticales y aparecen con seguridad en superficies inclinadas. Se ha discutido la influencia del uso de inclusores de aire en la aparición de estos defectos superficiales; sin embargo estos defectos se han presentado aún antes de utilizar dichos inclusores.
Reparaciones con resinas epóxicas Las pequeñas fisuras se pueden rellenar con resinas epóxicas mediante inyección. Para ello se hacen perforaciones de unos 25 mm de profundidad a lo largo de la fisura y a unos 60 cm de distancia en su trazado. En estas perforaciones se colocan los dispositivos de inyección. Una vez realizadas estas operaciones, se sella la fisura superficialmente con resina epóxica, sin obstruir los dispositivos de inyección colocados en las perforaciones. Cuando la resina superficial haya pasado el período de curado, se rellena la fisura con resina epóxica de inyección, utilizando para ello los dispositivos previstos. Las fisuras de mayor desarrollo se pueden rellenar con un mortero epóxico que consiste en una mezcla de resina y arena normalizada en proporción de uno a tres. Una vez limpia la fisura, se vierte el mortero, asegurando el llenado completo de ella mediante la colocación del mortero con elementos adecuados como espátulas.
[ Deben evitarse las mezclas viscosas con un exceso de arena. [ La composición del árido debe presentar una buena granulometría, evitando un exceso de finos en la arena. [ El hormigón debe tener una consistencia ni demasiado fluida ni demasiado seca, con un asentamiento entre 50 a 75 mm. en aquellos casos en que las características de la obra y los medios de colocación en obra lo permitan.
Estos huecos por lo general no son perjudiciales para el hormigón, a no ser que el hormigón esté expuesto a condiciones ambientales adversas. En estas condiciones los huecos, actuando como pequeños receptáculos, pueden almacenar agua que al helarse, disgregue el hormigón. La observación de las siguientes reglas ayudará a minimizar la formación de huecos:
El MANUAL DE PEPE HORMIGÓN 29. CÓMO EVITAR LOS VACÍOS EN LA SUPERFICIE DEL HORMIGÓN
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EL MANUAL DE PEPE HORMIGÓN 30. EFLORESCENCIAS EN EL HORMIGÓN
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1 La colocación del hormigón no se debe realizar con excesiva
rapidez. Se deberá colocar el hormigón en capas de un espesor máximo de 30 cm. y vibrar cada capa.
1 En el caso de superficies inclinadas, la vibración debe ser la
necesaria para conseguir la debida compactación.
1 En el caso de superficies verticales, se debe efectuar un vibrado
un poco más enérgico que el que normalmente se realiza.
1 Utilizar vibradores de superficie, acoplados a los encofrados.
Varillar la zona de hormigón próxima a la superficie del encofrado simultáneamente a la compactación por vibración de la masa de hormigón.
Reparación En ocasiones se hace necesario reparar las superficies del hormigón rellenando los huecos. El primer método consiste en extender sobre la superficie del hormigón previamente humedecida, un mortero de consistencia seca, constituido por una parte de cemento y dos de arena que pase por el tamiz de 1,18 mm (N° 16). Acabado el extendido se limpia la superficie del hormigón con una llana, comprobando que los huecos hayan quedado rellenados a nivel de la superficie. Posteriormente se realizará el proceso de curado, ya sea con agua, o con productos de curado. Es recomendable utilizar cemento blanco, así como realizar estos trabajos durante los primeros 7 días y siempre que no se haya colocado un curador químico en la superficie, de lo contrario se deberá removerlo y usar algún tipo de ligante en la superficie. El segundo método consiste en extender un mortero de menor consistencia sometiendo posteriormente la superficie del hormigón a un alisado con piedra de esmeril. El espesor recomendable para la capa de mortero es de 5 mm.
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Eflorescencias en el hormigón Las eflorescencias son depósitos de sales solubles que aparecen en la superficie del hormigón endurecido. Su origen se debe a la circulación del agua dentro de la masa del hormigón. Casi todos los hormigones están más o menos sometidos a este fenómeno. Por ser el hormigón un material poroso y presentar en muchos casos además fisuración, el agua circula por su interior y lleva a la superficie el hidróxido de calcio que proviene de la reacción entre el cemento y el agua u otras sales solubles que puedan estar presentes en los agregados y en la misma agua de amasado. Después de evaporada el agua, el hidróxido de calcio que se encuentra en la superficie reacciona con el dióxido de carbono del aire, formando carbonato de calcio, que es el compuesto de color blanquecino que se deposita en la superficie. En otros casos, que se presentan con menor frecuencia, las eflorescencias son originadas por el cloruro de sodio o por sales similares que se encuentran en el agua de amasado, por la materia orgánica que contengan los áridos, o por materias introducidas en la masa del hormigón por el agua circundante.
Tratamiento En aquellos casos en que sea preciso eliminar las eflorescencias, hay que intentarlo en primer lugar mediante un lavado con agua. Si no se consigue su eliminación de esta manera, hay que recurrir a la utilización de una disolución de ácido clorhídrico. Esta disolución tiene una relación agua-ácido de diez a uno. La superficie de hormigón a tratar se humedece previamente con agua, después se vierte la disolución de ácido clorhídrico y finalmente se lava la superficie concienzudamente con agua. Posterior a esto se recomienda lavar con abundante agua potable, luego
El MANUAL DE PEPE HORMIGÓN
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30. EFLORESCENCIAS EN EL HORMIGÓN
EL MANUAL DE PEPE HORMIGÓN 31. CÓMO EVITAR MANCHAS EN LA SUPERFICIE DEL HORMIGÓN
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para contrarrestar el efecto residual del ácido en el hormigón, se debe regar la superficie con agua saturada con cal (3 gramos por litro de agua) y finalmente lo más importante, eliminar la circulación de agua dentro de la masa de hormigón. El manejo del ácido clorhídrico por su naturaleza corrosiva debe ser cuidadoso, por lo tanto se debe proteger a los operadores con el equipo de protección adecuado. Conviene previamente y con objeto de determinar el efecto del tratamiento, ensayarlo en un área reducida.
Prevención La mejor medida preventiva consiste en mantener los elementos del hormigón siempre que sea posible, aislados de la humedad. También unas dosificaciones bien estudiadas en unión a una compactación y curado adecuados, conduce por una parte a producir hormigones más compactos y en consecuencia menos permeables, y, por otra, a prevenir la fisuración y por lo tanto, las vías de penetración del agua. También, la incorporación de adiciones minerales activas con el cemento, como mocrosílice, ceniza volante, etc.; así como la utilización de cementos puzolánicos, ha sido una forma eficiente de prevenir las eflorescencias si se acompaña la buena práctica constructiva, con un curado adecuado del hormigón. Las juntas de construcción se deberían evitar en lo posible, ejecutándolas adecuadamente cuando sean necesarias (ver capítulo Número 27). Por otra parte, ciertos hormigones fluidos presentan una clara tendencia a la segregación durante la compactación, transportando los materiales finos a la superficie. También las operaciones de acabado de las superficies de hormigón transportan a la superficie agua y finos que favorecen la formación de la capa.
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Cómo evitar manchas en la superficie del hormigón
Las manchas en las superficies del hormigón pueden ser debidas a dos causas: [ A materiales incorporados al hormigón durante su proceso de fabricación. [ A materiales que han entrado en contacto con el hormigón endurecido.
Manchas debidas a materiales incorporados al hormigón durante su proceso de fabricación. 1 Cuando ciertas piritas contenidas en el agregado utilizado para la
fabricación del hormigón se encuentran próximas a su superficie, se oxidan e hidratan, dando lugar a coloraciones marrones.
1 La detección en el agregado de estas piritas se realiza sometiendo
los elementos, objeto de duda, a un tratamiento con agua de cal. Las piritas reactivas producirán un precipitado de color marrón en pocos minutos, mientras que las no reactivas permanecerán estables sin precipitar.
1 Cuando se utiliza cloruro de calcio como acelerante pueden,
en ocasiones, aparecer nódulos en la superficie del hormigón, causantes de manchas, a no ser que el cloruro se añada en solución al hormigón.
1 Otras causas de la aparición de manchas son la colocación
inadecuada de las armaduras en contacto con el encofrado, que da lugar a una oxidación de estas o a la presencia en los encofrados de puntas u otros elementos metálicos que entren en contacto con la superficie del hormigón.
El MANUAL DE PEPE HORMIGÓN 31. CÓMO EVITAR MANCHAS EN LA SUPERFICIE DEL HORMIGÓN
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EL MANUAL DE PEPE HORMIGÓN 32. CÓMO PREVENIR DEFECTOS EN LAS CIMENTACIONES
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Manchas debidas a materiales que han entrado en contacto con el hormigón endurecido El hormigón debido a su estructura, presenta una capacidad muy elevada para absorber la mayoría de los materiales que se vierten en su superficie. La eliminación de las manchas es siempre difícil. Se utilizan diversos compuestos para limpiar las superficies, dependiendo del material vertido. Se hará referencia a la eliminación de grasas, pinturas y tintas. Grasas: La eliminación de las manchas que tienen su origen en un vertido de grasa, requieren en primer lugar un raspado de la zona afectada; seguidamente la zona se somete a un tratamiento con chorro de arena, jabón, fosfato trisódico o detergente. Finalmente se somete la superficie seca a un tratamiento mediante desengrasantes, las veces que sean necesarias. Pinturas: Si la pintura está fresca, primero que todo se absorbe mediante paño u otros materiales absorbentes, seguidamente la zona se somete a un tratamiento con chorro de arena y agua. La pintura seca se elimina sometiendo la zona a un tratamiento con dicloro-metileno durante unos minutos, y seguidamente a un lavado con agua. En algunos casos puede ser necesario finalmente un tratamiento con chorro de arena y agua.
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Cómo prevenir defectos en las cimentaciones
Los cuidados que precisa la ejecución de una cimentación están básicamente recogidos en este Manual, y por esto se hará referencia a particularidades de la cimentación con pilotes y a la de muros de pantalla.
Cimentaciones por pilotes hincados a percusión Tintas: La mayoría de las tintas ordinarias se pueden eliminar con una solución comercial de hipoclorito de sodio, saturando un paño blanco con dicha solución y aplicándolo a la tinta. En caso de no ser efectivo este tratamiento se puede recurrir a utilizar una solución de agua amoniacal.
Son las realizadas mediante hinca en el terreno, por percusión sobre su cabeza, sin rotación, de pilotes de hormigón armado, hormigón pretensado, acero o madera. En general, el hormigón a emplear en la ejecución del pilote no deberá tener una dosificación en cemento inferior a 350 Kg/m3 y el tamaño máximo del árido grueso no deberá ser superior a 25 mm. y el recubrimiento mínimo de la armadura será de 75mm. Los encofrados a utilizar serán lo suficientemente robustos como para que las caras del pilote queden bien planas y lisas. El vaciado del hormigón se hará de una sola vez y si interrupciones, cuidando especialmente que las armaduras queden bien fijas. El período de curado se prolongará lo necesario para que los pilotes adquieran la resistencia para su transporte e hinca. Si los pilotes deben de ser hincados en terrenos agresivos, o quedar expuestos al agua de mar, el
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El MANUAL DE PEPE HORMIGÓN 32. CÓMO PREVENIR DEFECTOS EN LAS CIMENTACIONES
período de curado no deberá ser inferior a 28 días, y los pilotes deberán protegerse con una pintura protectora adecuada.
Cimentaciones con pilotes de hormigón armado vaciado «in situ» Son las realizadas mediante pilotes de hormigón armado, cuya ejecución se efectúa perforando previamente el terreno y se va llenando la excavación con hormigón mediante el sistema conocido como tremie. El hormigón utilizado tendrá una manejabilidad y cohesión suficientes para garantizar una continuidad absoluta en su ejecución, una consistencia líquida, y no será atacable por el terreno circundante. En el vaciado de pilotes se pondrá el mayor cuidado para conseguir que el pilote quede, en toda su longitud, con su sección completa; sin huecos, bolsones de aire o agua, hormigueros, cortes o estrangulamientos. Se evitarán el lavado y la segregación del hormigón fresco. En los pilotes de entubación cerrada o en los de entubación abierta con tapón, ésta se limpiará de modo que no quede tierra, agua, ni objeto o sustancia que pueda producir disminución en la resistencia del hormigón. En los demás tipos de pilotes de entubación abierta se procederá inmediatamente antes del comienzo del vaciado, a una limpieza cuidadosa del fondo de la perforación. Si la sedimentación en dicho fondo rebasa los cinco centímetros, se echará en el mismo un volumen de gravilla muy limpia y de granulometría uniforme, sin nada de arena, equivalente a unos 15 cm. de altura dentro de la perforación. Las armaduras longitudinales se asentarán sobre una ligera torta de hormigón de altura inferior al diámetro del pilote y se dispondrán bien centradas y sujetas. En los pilotes de entubación recuperable después del vaciado, se puede hacer en seco o con el tubo lleno de agua. Si se vacía hormigón con el tubo lleno de agua, el hormigón se colocará en obra por medio de una cuchara, tubo, bomba u otros elementos que impidan su lavado, con un recubrimiento mínimo de 100 mm.
Pantallas continuas de hormigón armado vaciadas «in situ» Son las paredes construidas mediante la perforación en el terreno de zanjas profundas y alargadas, sin necesidad de entibado y su relleno posterior con hormigón, constituyendo una estructura continua, capaz de resistir empujes laterales y cargas verticales. Si las características del terreno lo exigen, la perforación de la zanja se realizará empleando bentonita.
EL MANUAL DE PEPE HORMIGÓN 32. CÓMO PREVENIR DEFECTOS EN LAS CIMENTACIONES
El hormigón para la pantalla deberá tener una consistencia fluida, conseguida mediante el empleo de superfluidificantes, y la dosificación en cemento no deberá ser inferior a 350 Kg/m3. El vaciado del hormigón se efectuará siempre mediante tubería, que se situará centrada en el panel y se introducirá a través de la bentonita hasta el fondo de la excavación, y llevará en la cabeza una tolva para la recepción del hormigón. El vaciado se hará de forma continua. Si durante el proceso hiciera falta levantar la tubería, ésta se mantendrá dentro de la masa de hormigón en una longitud mínima de cinco metros para vaciado bajo bentonita o de tres metros para vaciado en seco. Cuando la longitud de la pantalla sea superior a seis metros se utilizarán dos tuberías de vaciado, vertiendo el hormigón por ambas simultáneamente. La bentonita se irá evacuando a medida que progresa el llenado.
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EL MANUAL DE PEPE HORMIGÓN 33. ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS Y DESTRUCTIVOS
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Ensayos no destructivos y destructivos ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS Los ensayos no destructivos comprenden una serie de técnicas destinadas a inspeccionar o probar un material sin perjudicar su empleo futuro. Es decir, sin disminuir sus propiedades típicas. Se aplican por lo general al hormigón dos tipos de ensayos no destructivos: índice de rebote y los ensayos de medición de la velocidad de los impulsos ultrasónicos.
Índice de rebote Ensayo de esclerómetro (ASTM C 805) Los elementos utilizados para la realización del ensayo son los martillos esclerométricos, que miden el rebote de una masa que golpea sobre un pivote en contacto con la superficie del hormigón a ensayar. La masa al rebotar arrastra un índice que se desplaza sobre una escala graduada. El número indicado en la escala por el índice se denomina índice esclerométrico. Los ensayos sobre hormigón, realizados por esclerometría, no se consideran sustitutivos de ensayos normalizados, sino únicamente ensayos complementarios o adicionales. Este método puede ser usado para:
1 Estimar en el sitio la uniformidad del hormigón; 1 Para delimitar en una estructura áreas de hormigón pobre o
deteriorado; 1 Para estimar en el sitio el desarrollo de la resistencia; 1 La comparación de un hormigón con otro de referencia.
El MANUAL DE PEPE HORMIGÓN 33. ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS Y DESTRUCTIVOS
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El uso de este método para estimar la resistencia requiere que se establezca la relación entre la resistencia de un hormigón dado y el número de rebote en un equipo dado y debe ser realizado por un técnico con amplia experiencia. Para información adicional referirse al ACI 228.1R Ensayos de medición de la velocidad de los impulsos ultrasónicos (ASTM C 597) El objeto de este método es medir la velocidad de los impulsos de las vibraciones longitudinales, que pasan a través del hormigón. Estas mediciones se pueden utilizar para establecer:
1 La homogeneidad del hormigón. 1 La presencia de fisuras y huecos. 1 La comparación de un hormigón
con otro de referencia.
1 Los valores del módulo de
elasticidad del hormigón. 1 La calidad del hormigón en comparación con los ensayos normalizados. La relación entre la velocidad del impulso ultrasónico y la resistencia del hormigón, tal como se obtiene por la aplicación de ensayos normalizados, no es única para todos los tipos de hormigones, ya que esta relación está influenciada por gran número de factores, como la edad, condiciones de endurecimiento, grado de humedad, tipo y contenido de cemento y tipo de agregado. Cuando se precise una correlación entre velocidad del impulso y resistencia, es necesario establecerla para el tipo determinado de hormigón empleado.
ENSAYOS DESTRUCTIVOS Extracción de núcleos INEN 1855 Si se confirma, luego de agotar todos los procedimientos no destructivos de control actualmente aceptados, que el hormigón es de dudosa resistencia y los cálculos indicaren que la capacidad de resistencia de la estructura se habría reducido significativamente, deberán obtenerse en cada sector en duda tres núcleos o vigas aserradas, según sea el caso, de acuerdo con la norma ASTM C 42.
EL MANUAL DE PEPE HORMIGÓN 33. ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS Y DESTRUCTIVOS
Cuando se haya especificado resistencia a la comprensión, el hormigón del sector representado por los ensayos se considerará estructuralmente adecuado, si el promedio de las resistencias de los tres núcleos es por lo menos igual al 85% de la resistencia especificada (f’c) y ningún núcleo tiene una resistencia menor del 75% de la resistencia especificada (f’c). Cuando se haya especificado resistencia a flexión, el hormigón del sector representado por los ensayos se considerará estructuralmente adecuado, cuando el promedio de las resistencias de las tres vigas es por lo menos igual al 85% al Módulo de Rotura (MR) especificado y ninguna viga tiene una resistencia menor del 75% de dicho Módulo.
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