Inslifuto Costorricense del Cemento y del Concreto
Advertencia Es responsabilidad de los profesionales realizar lus disefios de mezcla éptimos segdn la particularidad de los pruyectos que desarrollen. El Institute costarricense del memento y del concreto (ICCYC) no se hace responsable de la calidad de los
concretos elaborados basandose en esta guia, sin profesional responsable; queda bajo el criterio y la supervision del profesional, la aplicacion de has recomendaciones que aparecen en la
Indice C.ement Materias Prima
Aditiv
Elaboracldn de la mezcla. .... 8
Tabla de dosl9cacidn ..
Secuencia de dosificacibn y mezclados del concreto. ...... 10
Prueba de Contr
Colocacidn,Compactacidn
Compactacid Vlbracid
Presentacién especificacicnes técnicas que se estahlecen en planos o cédig‹›s y la real i‹Jad de los concret‹›s elahcrados en ‹›hras menores; es per ellc que el ICCY€. ha decirlid‹› trabajar en pro Ie mejcrar la calidad de esos ccncretr›s.
Esle manual se encuenira enfocadr› a la fal›ricacion de concretes en ‹jbras pequei\as, come casas de hahitacién u ‹›hras ccn areas menc›res a 30fJ m² y de unc› ‹› d‹›s pis‹›s de aliura, c‹›n element‹›s estructurales, en donde se especifiquen resistencias de c‹›ncreto per disefi‹› Ie 21fJ kg/cm². Esperam‹›s que
esfuerz‹› del ICCYC sea de util idad para tc›das las personas que lahr›ran en la industria de esle
la c:onstruccion, at supl irles informacion sencilla, que aumente su conncimiento en cuantc a un mejor uso del memento y del ccncreto
Ing. Irene Campns Gémez Dircctcra General Octubrc de 2U0f›
El cemento Portland es un material sensible a la humedad; si se mantiene scco, mantendré su calidad por largo
La humedad relativa, dentro del nlmacén o cobertizo empleado para almaccnar los sacos de cemento, dcbe ser la menor posible. •
•
•
•
•
Deben cerrarsc todas las grietas o nbcrturas en techos y parades del almacén o cobenizo. Los sacos de ccmento no deben almacenarse sohre pisos hhm«Jos, sino que ‹Jeben descansar sobre tarimas, scparadas del suelo por at mCnos 20 cm. Los sacos deben apilarse juntos para reducir la circulacion de aire, pero nunca contra las paredcs que ‹len at exterior. Los sncos deben cubrirse con mantas o ccn alguna cubierta impermcable. Los sacos ‹Jcben almacenarse de manera tal que los primeros sacos en entrar sean los primeros en sat ir. El cemento que se ha almacenado durante periodos prolongados puede sufrir que se ha dcnominado ”compactacion de l›odcga”. Lo cual se pucrle corrcgir nl rodar los sacos en una superficie dura, si el cemcnto se suclta, se puede utilizar. Debe evitarse que se superpongan mas de 14 sacos, si el periodo de almacenamiento es menor a 60 dias; si el pcriodo es mayor, no deben superponerse mas de 7 sacos.!³!
dv endurecimient‹›. También, el cuntenido
de materia fina o polvos (limns) dcbe ser minimo pues, de to contrario, la mezcla requerira mas cantidad de cemento y se encarecera; ademas que las parti I de agregado queden bien cubiertas de pasta, to que producirfa una disminucion de la resistencia. º! Una prueba sencilla, para ver si el cr›nteni‹J‹› Ie Iimns dc una arena es es ‹.‹›l‹›car un‹›s cincn accptal›lc, c‹•ntfmetr‹3s rl‹* arena en un fras‹.rJ ‹J‹› vidrin,
Ilenarlt› lueg‹› c‹›n agua hasta unas tres cuartas part‹•s del recipients y hatirl‹› pur un minuto. Luego, sc deja descansar por una hora; se inspecciona y, si se forma una capa de limos sobre la superficie mayor a 5 mm, entonces la arena est demasiado sucia para utilizarse. 4
arena para la elabnracion de morteros comn agregad‹› fin‹› para hacer una mezcla
de concreto.
varillas de refuerzo o entre las varillas de refuerzo y la formaleta. Al emplearse el tamafio maximo de agregado permitido segun el tipo de obra, darJ como resultado un concreto que se encogera menos at fraguar y que resultara mas econémico. ²º²
Almacenamiento L‹›s apilamient‹›s rJe agrcgarf‹›s dehun realizarse adecua‹Jamente para evitar su segrcgacién y mezcla. Asimismu, had que
tener cuidad‹› con la zona ba, I apilamiento cuando agregados encuentren en contacto directo con el terreno, para evitar posibles contaminaciones.
Debe utilizarse una Iona o plastico negro para cubrir los agregados y evitar queden expuestos a la intemperie,
que
Les apilamientus Jchcn estar separa‹Jos y nn permitir que «xistan mezclas entre ellr›s. Es muy importante que los agrcgados gruesos se mantengan humedos, mediante rociado, hasta que se utilicen.
Lona de pléstico
Los aditivos para el cuncrcto mezclado en nbra son productc›s, generalmente lfquidos, que se adicionan durante el proceso de mezclado; su funcion es mejorar una o varias propiedades del concreto, como es dar mayor plasticidad o “trabajabilidad” at concreto en estado fresco. Este beneficio hace que pueda obtenerse mayor fluidez de la mezcla, sin I n‹'ccsidad nc a re§ar agud adici‹›nal, l‹› que generarfa una menur r‹°sistcncia y concretos mnnos densos y mas permeables.
Cabe recnrdar que el exceso de a§ua en la
Capitu to 11 Elaboracién de la Mezcla A) Tablas de dosificacién
Las cuatro variables que se consideran at hacer una mezcla cle concrete› son: la relacién agua/cemento, el c‹›nteni‹J‹› dc cemento› (relaCion cemento›-abruga‹J‹›), la distrihUC.i‹ º b•anul‹›métrica dB l‹›s
agregadns, y la consistencia de la mezcla fresca!4' (deben obteneme consistencies que
garanticen entre 6fJ mm y 2U mm, en la
prueba del cono). En general, todas estas variables estan interrelacionaclas y, por encle, no pueclen escogerse o manipularse arbitrariamente, Lo comu es especificar dos o tres de estos fact‹›res; l‹» dema se ajustan para dar la mayf›r ccon‹›mia ”trabajahilida‹J"
A nivel nacional, es comu la practice de dosificar por volumen. Esto se logra empleando un cajon de madera de dimensiones tales que en él quepa el contenido de un saco de cemento. Se recomienda uno en el que se acomode un saco de 50 kg (Cajon de 34 cm x 34 cm x 34 cm). Tant‹› la piedra ccmu la ar«na se widen usand‹› este cajén «mbarg‹›,
recomendacion se hace para agregadns secos. La arena, segun el contenido de humedad, aumenta su volumen hasta 1,4
veces de su equivalence seco. Esto indica que, a menos que se tome esta situacion en cuenta, se estaria agregando menos arena de la necesaria a una mezcla, at emplear el metodo cle dosificacién por
elaborados por el profesional a cargo, esté colocada en un lugar visible y tenga alguna
A continuacion se presentan de dosificaciones probadas en de algunos agregados de uso general en nuestro pais, y del cemento de uso general, para obtener una resistencia a la compresion de 2 1 0 kg'cm', a los 28 dras.
Tabla 2. Dosiflcaciones recomendadas para proporciones medidas con cubetas de 19 litros (5 Malones)
Cent. ”
Rio Cemento de uso general - Fbra el agregado gnJex› se indira el
- Fn caso de nec£silarse un poco m4s de agua, puede adicionarse hasla media cutela, para un rnéxirrx› de 2 cubetas ck 79 litros (5 Malones)
UG
{cubetxe)
6
19 mm Rio
5
5
16 mm Rfo
6
Tajo UG
4
l'/›
4
l'/›
25 mm CBotera UG
Tajo
4
Taio
completamente hasta que tenga una apariencia
uniforme,
con
todos
sus
bien distrit›uidos. Las batirJciras no dchen s‹›l›recargarse y dehen uperarse a la velucidad dv mezcladu ngred
entcs
recomendada por fabricantc (generalmente de 32 a .35 revolucinnes por minuto, para batidoras de I, 1³/z , y 2 sacos de capacidad).
Se recomienda que, para todos los elementos estructurales, el proceso de mezclado se efectde con hatidora. I.as investigaciones han demostrado
que
el
Concreto claborarJu a mano, o “a pala", en la c‹›nstrucci‹in d‹³ ‹›hras en nuestr‹› paw, n‹) canza las resistencias mfnimas especificadas.
Tiempo de mezclado En la obra existe, muchas veces, tendencia a mezclar el concreto tan rapidamente como sea posible, y es importante, por ello, conocer cual es el t‹empo minimo de mezclado necesariD para producir un concreto de composicion uniforme y, como resultaclo, de resistencia satisfactor›a. Este tiemp‹› varia con el tipo de mczcladora y, hahlanfJ‹› cstrictamente, no cs el tiempo de mezclado sin‹› el ndmer‹J ne revolucir›nes de la mczcladora lu que
constituye
el
criterio de mezclado adccuado.
Generalmente, de 20 a 35 revoluciones o vueltas trompo, son c‹›mpletas suficientes. El ndmero cle revoluciones y el
tiempo ‹ie mezclarJu s‹›n interdepondientes,
entr6 0,fi0 a 0,7fJ; estc cs un rang‹›
prum«Ji‹› para ‹›btener concrott›s ccin resistencia de 210 kg/cm². Consejos practicos de dosificacion El profesiona! a cargo de la obra debe indicarles a! maestro de obras y a la cuadrilla Ie elaboracion Id medida, en litros, del agua de dosificacion, por Ljatida. Debe de existir una cubeta exclusiva para el agua ‹Ie d‹Tsificacién con una marca que indiqu‹ el v‹›lumen osp«.ificaJ‹›. Esta cubc'ta dehe mantenersu !impia y n‹› tenor fisuras. No es conveniente adicionar agua a la batida directamente desde la manguera, o sin ningun tipo de control en la medida.
Una practica nociva y comu, en nuestro medio, es la elahoracion de mezclas muy fluiclas, mediante la adicion, eo exceso, de agua ‹Ie dosificaci‹›n, c‹›n el fin de chorrear con cum‹›didad elementos de diffci I compartacién dcl concrcto, tales com‹› columnas esbeltas c‹›n pequefios espacios entre las barns de acero. Para ev›tar bajas calidades del concreto, en estos elementos, existen alternativas para obtener un adecuado acomodo del concreto, sacrificar resistencia, como son: I utilizacion del vibrador, el empleo de piedra quintilla como agregado grueso, el usu de alg‹in aditiVu fluidificante, o el ch‹›rreadc› por partcs (1,5 in rle altura maximo) en las columnas.
D) Mano de obra Det›e de existir una cuadrilla de elaboracion del concreto formada por obreros especialmente preparados para este fin. No es recomendable rotar a los obreros para realizar estas labores; por el contrario, esta cuadrilla debe de mantener una continuidad, de tal manera que los obreros desarrollen las habilidadcs necesarias para nhten0r cali‹Ja‹Jcs d« ‹:oncrefC› c›ptimas.
de 300 m² y de uno o dos pisos de altura) con resistencias promedio normales de 210 kg/cm² o 280 kg/cm², preparados sin la utilizacién de aditivos, se recomienda obtener revenimientos de entre 80 mm y
120 mm, medidos con el cono de Abrams. Toma de muestras Si el ensayo se realiza para determinar la aceptabilidad del concreto preparado, las muestras no deben tomarse ni at inicio ni at final de la descarga de la batidora. Cada
muestra
deben
contener
una
cantidad de concreto por lo menos algo mayor del doble de la necesaria para hacer
e| ensayo, y m vo|ve:a a mezc!a: en una carretill antes de realizarlo. Medio carretillo es suficiente para realizar una prueba
Ejecucién de la prueba (Ver Figura)
Humedézcase el interior del cono y coléquese sobre la placa, la cual debe ser una superficie plana, horizontal, firme, no
adsorbente, y también humedecida, cuya area sea superior a la de a base de Cuando coloque concreto, manténgase el cono firmemente sujeto en su posicién mediante las aletas o ménsulas inferiores.
Llénese el cono hasta 1/3 de su volumen y compactese con una varilla metJli numero 5 (16 milimetros de diJmetro), de
60 centimetros de longitud y de extremo redondeado, dando 25 golpes, repartidos uniformemente, por toda la superficie;
puede seguirse un patron de golpes en forma de espiral, de afuera hacia el centro.
indice de consistencia se determina midiendo la diferencia entre la altura del molde y el centro original desplazado de la superficie superior del espécimen, después del ensayo.
Advertencia Rcalizar tros cnsayos para obtener la determinacién rle la ccnsistencia.
No utilizar el cnncreto usado en el cono para fabricar cilindrc›s destinados at ensayo
de res stenc
Es obligatorio hacer un minimo de tres ilindros por cada mezc a Cuya res stencil
se controle a !os 28 dias. En e! caso de que se ensayen cilindros a otras edades (normalmente J00J50
3
o
7
has),
es
muy
conveniente fabricar mas de un cilindro por edad y mezclado de control. 2° Toma de muestras
Antes de llenar lus moldes, las muestras deberan ser completamente remezcladas en una batea grande, carretilla u otra
superficie de adsorbente.
traba]o
limpia
y
no
Todos moldes se llenaran uniformemente; es decir, se colocarfi y compactarfi la primera capa en todos ellos, después la segunda capa en todos, etc. La tercer8 capa contenclrfi un exceso de concrete.
Cada
capa
deben ser varillarta unif‹)rmemente c‹›n una barra metalica de 16mm de diametro, con un extremo en
fr›rma sean esféri ca Los golpe s deber an
b. Al retirar la harra del ‹:‹›ncretu, este dcb0 cerrarse suavemente tras clla. La punta
redondeada facilita esto, en tantc› que una punta de forma plana o irregular actua como se ve en la figura. 5' Dejar los cilindros sin desmoldar 24 horas, a una temperatura entre 16”C y 27’C
Los cilindros se ‹Jejaran, sin tocarlos, hasta que sc hayan cnrJurccido to suficicnte para
rcsistir el manej‹›; esto del›e hacerse per l‹› men‹›s durante 24 horas después de su
confeccién. La parte superior deben quedar tapada con una bolsa plastica o un material analogo para que no haya pérdida de humedad La temperature no deben ser inferior a los
I 6 O C ni superior a !os 27’C en el sitio en que
guardcn
l‹›s
cilindros, preferihlemente hajc tccho. Los cilindr‹›s que se de]«n en la obra durante vari‹›s dias, a temperaturas mas hajas o mas altas, daran resultados erroneos, a menos que estén
cuidadosamente protegidos. El tiempo in ximo de permanencia en la obra de los cii indros sera de cuarenta y ocho horas, salvo excepciones justificadas. Curar cilindros
Una vez transcurriclas at menus 24 horas ‹Jcde su ‹.onfer.r:inn, se rlesm‹›lrfaran l‹›s ‹:ilindrr›s y se ‹:‹›l‹›carén en un amhiente ‹Ie saturacién (95% de humerfad relativa) ‹› sumergid‹›s en agua, a una temperature de
23’ +- 2’C; también pueden enviarse a un
Capitulo III Colocacién, Compactacién y Curado El hecho de que un concreto haya sido correctamente dosificaJo y tenga la consistencia adecuada, no es razon suficiente para no extremar !os cuidaclos Jurante la ‹:c›locacién en la ‹›L›ra.
Un buen proceso de colocacion debe evitar que se produzca la segregacion y conseguir que mezcla llene perfectamente todas las esquinas del encofrado y recubra bien las armaduras. Pbra garantizar el cumplimiento de estos
requisitos, deberan gu cntcs aspectns
observarse
los
kealizar un vertid‹› corrccto del cuncretu en lr›s encofrados. El vertido del concreto en caida fibre produce, inevitablemente, segregac én no se realize desde alturas pequefias. bra evitar estas segregac ones, I direccion del vertido clef concreto en el encofrado dehe de ser la vertical, haciendo que la mezcla pase por un trozo cortn ‹Ie tuhc sostenid‹› verticalment«. En general, el pcligro ‹Ie la sLb••baci‹›n es tanto mayor cuanto mas grucso sea el agregado o menos continue sea la granulometria. Sus consecuencias son tanto mas graves cuanto menor sea la seccion de! elemento estructural por
2. Una compactacion insuficiente, Con ello se evita la formacion de “hormigueros" en la mezcla y en la superficie ‹ie las piezas que estén contacto ccn cl enct›Fadc.
La vibracién, interns o externa, es el método mas utilizado para la consolidacion del concreto. Cuando se hace vibrar el concreto, a fr cc on nterna entre as particulas del agregado se destruye temporalmente y el concreto se comporta como un liquido, El concreto se acomoda en los encofrados, bajo la accion he la §rave‹la‹J, y l‹›s va‹:ir›s granules de aire atrapa‹l‹› suhen hacia la superfi‹:ie mas facilmuntu. La friccién interna sc rLmtablece cuando la vlhracién se interrumpe. !²! Para consol idar e1 concreto en in nros, ut”liz an columnas, gas y losas, se
vibradDres internos O de inversion. Es importante utilizarlos adecuadamente para obtener los mejores resultados,
Los vibradores nc› se deben utilizars para
mover el concreto horizontalmente, pues pueden causar segregation. Siempre que sea posible, el vibrador debe bajarse verticalmente en concreto con
espaciamientos regulares, bajo la accién de
climfiticas severas: ambientes calidos, secos, supcrficies expuestas at sol dircctamente, vientos, las cuales aceleran la pérdida de humedad y aumentan las posi dades de fisuras y fracturas en el concreto.
For el cr›ntrario, en climas frios, dchen tomarse precauciones especiales ya que la hidratacion es muy lenta. Un curado adecuado implica mantcner ciertas conJi-
ciuncs de tempcratura y humedad, tanto en el interior de! concreto como en las areas
El curado del concreto cs imperativo por tres razones principales:
. Fermitir que el cnncretu logre las caractcrfsticas Ie! discno. 2. Minimizar la fisura, agrietamiento y
pandeo 3. Extender su vida dtil. La ganancia en resistencia produce un aumento en las resistencias a la fisura y e! a§rietamientc, tanto en el periodo ‹Ie curad‹› cnmo después dc éste. Con una hidratacién adecuada, se mejoran la resistencia superficial, la durabilidad, la impermeabilidad, la resistcncia at desgaste y la estahilidad dimensional.
El curado ‹Jehera pr‹›longarsc, cum‹› minimo, durante los tres primeros dfas, adaptandolo, en cualquier caso, a las condiciones ambientales existentes. Cumo regla General, y L‹›n las L‹›ndiciuncv ambientalcs med recomendable mantener curado durante los primeros siete dias.
