I.
INTRODUCCION
El concreto es un material durable y resistente pero, dado que se trabaja en su forma líquida, prácticamente puede adquirir cualquier forma.El concreto de uso común, o convencional, se produce mediante la mezcla de tres componentes esenciales, cemento, agua y agregados, a los cuales eventualmente se incorpora un cuarto componente que genéricamente se designa como aditivo. Al mezclar estos componentes y producir lo que se conoce como una revoltura de concreto, se introduce de manera simultánea un quinto participante representado por el aire. La mezcla intima de los componentes del concreto convencional produce una masa plástica que puede ser moldeada y compactada con relativa facilidad; pero gradualmente pierde esta característica hasta que al cabo de algunas horas se torna rígida y comienza a adquirir el aspecto, comportamiento y propiedades de un cuerpo sólido, para convertirse finalmente en el material mecánicamente resistente que es el concreto endurecido. Consecuentemente con ello, el comportamiento mecánico de este material y su durabilidad en servicio dependen de tres aspectos básicos: 1. Las características, composición y propiedades de la pasta de cemento, o matriz cementante, endurecida. 2. La calidad propia de los agregados, en el sentido más amplio. 3. La afinidad de la matriz cementante con los agregados y su capacidad para trabajar en conjunto. En el primer aspecto debe contemplarse la selección de un cementante apropiado, el empleo de una relación agua/cemento conveniente y el uso eventual de un aditivo necesario, con todo lo cual debe resultar potencialmente asegurada la calidad de la matriz cementante. En cuanto a la calidad de los agregados, es importante adecuarla a las funciones que debe desempeñar la estructura, a fin de que no representen el punto débil en el comportamiento del concreto y en su capacidad para resistir adecuadamente y por largo tiempo los efectos consecuentes de las condiciones de exposición y servicio a que esté sometido. Finalmente, la compatibilidad y el buen trabajo de conjunto de la matriz cementante con los agregados, depende de diversos factores tales como las características físicas y químicas del cementante, la composición mineralógica y
petrográfica de las rocas que constituyen los agregados, y la forma, tamaño máximo y textura superficial de éstos. De la esmerada atención a estos tres aspectos básicos, depende sustancialmente la capacidad potencial del concreto, como material de construcción, para responder adecuadamente a las acciones resultantes de las condiciones en que debe prestar servicio. II.
a.
CONCEPTOS PRELIMINARES
Definición de Concreto:
El concreto es una mezcla de cemento, agregado fino, agregado grueso, aire y agua en proporciones adecuadas para obtener ciertas propiedades prefijadas, especialmente la resistencia. CONCRETO = CEMENTO + AGREGADO + AIRE + AGUA
El cemento y el agua reaccionan químicamente uniendo las partículas de los agregados, constituyendo un material homogéneo. Algunas veces se añaden ciertas sustancias, llamadas aditivos, que mejoran o modifican algunas propiedades del concreto.
b.
Características Generales del Concreto:
Entre los factores que hacen del concreto un material de construcción universal tenemos: 1. La facilidad con que puede colocarse dentro de los encofrados de casi cualquier forma mientras aún tiene una consistencia plástica. 2. Su elevada resistencia a la compresión lo que le hace adecuado para elementos sometidos fundamentalmente a compresión, como columnas y arcos. 3. Su elevada resistencia al fuego y a la penetración del agua. Pero el concreto también tiene desventajas como por ejemplo:
4. Con frecuencia el concreto se prepara en el sitio en condiciones en donde no hay un responsable absoluto de su producción, es decir el control de calidad no es tan bueno. 5. El concreto es un material de escasa resistencia a la tracción. Esto hace difícil su uso en elementos estructurales que están sometidos a tracción por completo (como los tirantes) o en parte de sus secciones transversales (como vigas u otros elementos sometidos a flexión) Para superar esta limitación se utiliza el acero, con su elevada resistencia a la tracción. La combinación resultante de ambos materiales se conoce como concreto armado.
c.
Propiedades del Concreto:
En estado fresco
El Concreto en estado fresco es desde que se mezcla el concreto hasta que fragua el cemento. El Comportamiento del concreto fr esco depende de:
1. La Trabajabilidad: Es la facilidad que tiene el concreto para ser mezclado, manipulado y puesto en obra, conlos medios de compactación del que se disponga. El concreto debe ser trabajable pero no se debe segregar excesivamente. El sangrado es la migración de el agua hacia la superficie superior del concreto recién mezclado provocada por el asentamiento de los materiales Sólidos – Cemento, arena y piedra dentro de la masa. El asentamiento es consecuencia del efecto combinado de la vibración y de la gravedad. Un sangrado excesivo aumenta la relación Agua - Cemento cerca de la superficie superior, pudiendo dar como resultado una capa superior débil de baja durabilidad, particularmente si se lleva acabo las operaciones de acabado mientras esta
presente el agua de sangrado. Debido a la tendencia del concreto recién mezclado a segregarse y sangrar, es importante transportar y colocar cada carga lo más cerca posible de su posición final. El aire incluido mejora la trabajabilidad y reduce la tendencia del concreto fresco de segregarse y sangrar.
2. Consistencia: Denominamos consistencia a la mayor o menor facilidad que tiene el hormigón fresco para deformarse o adaptarse a una forma especifica. La consistencia depende de: - Agua de amasado. - Tamaño máximo del agregado. - Granulometría. - Forma de los agregados influye mucho el método de compactación. Tipos de Consistencia: - SECA – Vibrado enérgico. - PLÁSTICA – Vibrado normal. - BLANDA – Apisonado. - FLUIDA – Barra.
Tabla de tolerancias CONSISTENCIA Seca Plástica Blanda Fluida
TOLERANCIA (cm)
INTERVALO
0
0-2
±1
3-5
±1
6-9
±1
10-15
La consistencia se puede obtener mediante la pruebadel ensayo del “Cono de Abrams”
1. Humedezca el interior del cono de Abrams. 2. Coloque el cono sobre una superficie plana, mojada, no absorbente y rígida. 3. Sostenga el cono firmemente en su lugar parándose sobre los dos estribos de apoyo a cada lado del molde. Llene el cono en tres capas.
Para la primera capa: a) Llene el molde a aproximadamente 1/3 de su volumen 70 mm. b) Varille la capa 25 veces en todo su espesor. Distribuya uniformemente los golpes sobre la sección transversal de la capa. Incline ligeramente la varilla, empezando cerca del perímetro, continuando progresivamente en forma de espiral hacia el centro. Para la segunda capa: c) Llene el cono a aproximadamente 2/3 de su volumen, aproximadamente 16.00 cm. d) Varille la capa 25 veces en todo su espesor, penetrando ligeramente en la primera capa. Distribuya uniformemente los golpes en toda la sección transversal de la capa. Para la tercera capa: e) Amontone el concreto por encima de la parte superior del cono. b) Varille la capa 25 veces en todo su espesor, penetrando ligeramente en la segunda capa. Distribuya uniformemente los golpes en toda la sección transversal de la capa. f) Sí como resultado del varilladoel concreto cae de la parte superior del cono, agregue concreto a modo de mantener un exceso por encima del cono. Continúe el conteo del varillado desde el valor alcanzado antes de agregar concreto al cono.
4.
Enrase la parte superior de la superficie de concreto con la varilla de compactación en un movimiento de enrasado.
5. Al tiempo que se mantiene una presión hacia abajo, remueva el concreto que se haya acumulado alrededor de la base del cono durante el enrasado.
6. Remueva inmediatamente el cono levantándolo en una dirección vertical constante. No debe haber ningún movimiento lateral o de torsión del cono al estarlo levantando.
7. Complete la prueba de revenimiento, a partir del llenado hasta la remoción del cono, en 2-1/2 min. 8. Si ocurre un claro desplome o partición del concreto desde un lado o una porción de la masa, deseche la prueba y haga una nueva prueba en otra porción de la muestra. 9. Mida inmediatamente el revenimiento. Este es la distancia vertical entre la parte superior del cono y el centro original desplazado en la parte superior de la superficie del espécimen. 10. Registre el revenimiento a los 5 mm más próximos.
1. Homogeneidad y Uniformidad:
Homogeneidad : Es la cualidad que tiene un concreto para que sus
componentes se distribuyan regularmente en la masa. Uniformidad: Se le llama cuando es en varias amasadas. Esta característica depende de: - Buen amasado. - Buen transporte. - Buena colocación en obra. Se pierde la homogeneidad por tres causas: -Irregularidad en el mezclado. - Exceso de agua. - Cantidad y tamaño máximo de los agregados gruesos.
Esto provoca: - Segregación : separación de los áridos gruesos y finos. -Decantación : los áridos gruesos van al fondo y los finos se quedan arriba.
2. Compacidad. Es la relación entre el volumen real de los componentes del hormigón y el volumen aparente del hormigón. No se tiene en cuenta el aire ocluido.
En estado endurecido
1. Impermeabilidad: El concreto es un sistema poroso y nunca va a ser totalmente impermeable. Se entiende por permeabilidad como la capacidad que tiene un material de dejar pasar a través de sus poros un fluido. Para lograr una mayor impermeabilidad se pueden utilizar aditivos impermeabilizantes así como mantener una relación agua cemento muy baja. La permeabilidad depende de: - Finura del cemento. - Cantidad de agua. - Compacidad. La permeabilidad se corrige con una buena puesta en obra.
2. Durabilidad: El concreto debe ser capaz de resistir la intemperie, acción de productos químicos y desgaste, alos cuales estará sometido en el servicio. Gran parte de los daños por intemperie sufrido por el concreto pueden atribuirse a los ciclo de congelación y descongelación. La resistencia del concreto a esos daños puede mejorarse aumentando la impermeabilidad incluyendo de 2 a 6% de aire con un agente incluso de aire, o aplicando un revestimiento protector a la superficie.
3. Resistencia: La resistencia a la compresión se puede definir como la máxima resistencia medida de un espécimen de concreto o de mortero a carga axial. Generalmente se expresa en kilogramos por centímetro cuadrado (Kg/cm2) a una edad de 28 días se le designe con el símbolo f’ c. Para de terminar la resistencia a la compresión, se realizan pruebas de mortero o de concreto. Los ensayes a compresión de mortero se realizan sobre cubos de 5 cm. en tanto que los ensayos a compresión del concreto se efectúan sobre cilindros que miden 15 cm de diámetro y 30 cm de altura. La resistencia del concreto a la compresiones es una propiedad física fundamental, y es frecuentemente empleada el los cálculos para diseño de puente, de edificios y otras estructuras. El concreto de uso generalizado tiene una resistencia a la compresión entre 210 y 350 kg/cm2. Un concreto de alta resistencia tiene una resistencia a la compresión de cuando menos 420 Kg/cm2..
La resistencia a la flexión del concreto se utiliza generalmente al diseñar pavimentos y otras losas sobre el terreno. La resistencia a la compresión se puede utilizar como índice de la resistencia a la flexión, una vez que entre ellas se ha establecido la relación empírica para los materiales y el tamaño
del elemento en cuestión. La resistencia a la flexión, también llamada modulo de ruptura, para un concreto de peso normal se aproxima a menudo de 1.99 a 2.65 veces el valor de la raíz cuadrada de la resistencia a la compresión. El valor de la resistencia a la tensión del concreto es aproximadamente de 8% a 12% de su resistencia a compresión y a menudo se estima como 1.33 a 1.99 veces la raíz cuadrada de la resistencia a compresión. La resistencia a la torsión para el concreto está relacionada con el modulo de ruptura y con las dimensiones del elemento de concreto. La resistencia al cortante del concreto puede variar desde el 35% al 80% de la resistencia a compresión. La correlación existe entre la resistencia a la compresión y resistencia a flexión, tensión, torsión, y cortante, de acuerdo a los componentes del concreto y al medio ambiente en que se encuentre. Los principales factores que afectan a la resistencia son la relación a/c y la edad, o el grado a que haya progresado la hidratación. Estos factores también afectan a la resistencia a flexión y a tensión, así como a la adherencia del concreto con el acero.
d.
Definición de Concreto Armado:
El concreto armado es el material de construcción predominante en caso todos los países del mundo. Esta aceptación universal se debe en parte, a la disponibilidad de elementos con los cuales se fabrica el concreto armado: grava, arena, cemento, agua y barras de refuerzo. También se debe a su economía, en comparación con otros materiales de construcción, y a la facilidad con la cual mientras el concreto se encuentra en estada plástico, puede colocarse en los encofrados. El concreto armado no se restringe a lo que denominamos concreto vaciado en sitio, hoy en día el concreto prefabricado en planta y luego transportado y colocado en la obra, representa una alternativa que permite ahorros importantes en costo y tiempo de ejecución.
Otra variante importante del concreto armado la constituye el concreto preesforzado, en la cual se combinan aceros y concretos de alta resistencia. El acero se encuentra sometido a un esfuerzo inicial (preesfuerzo) alto el cual se equilibra con los esfuerzos de compresión en el concreto. Debido a esta precompresión, el concreto en las zonas de tracción por flexión, por ejemplo en una viga, se agrietara para cargas o momentos flectores mucho más altos que los correspondientes al concreto armado convencional. Esto permite reducir significativamente el agrietamiento por flexión y las deflexiones así como extender de manera importante las luces (claros libres) que es posible cubrir con elementos de concreto reforzado.
e.
Ventajas y desventajas del Concreto Armado:
El hecho de que el concreto armado sea uno de los materiales de construcción mas utilizado en el mundo, estriba en las innumerables ventajas que ofrece. Sin embargo, al igual que cualquier otro material de construcción, el concreto también presenta desventajas en comparación con otros materiales.
1. 2. 3. 4.
5. 6. 7. 8.
9.
Principales Ventajas: Es un material con aceptación universal. Es relativamente fácil conseguir o transportar los materiales necesarios para su fabricación. No se necesita mucha habilidad para su fabricación y utilización. No es necesario contar con mano de obra altamente calificada. Es económico comparado con otros materiales. El concreto armado se emplea en casi cualquier tipo o forma estructural, es decir su uso no esta limitado a un tipo de forma en particular. Se emplea en la construcción de represas, puentes, edificios, casas, túneles, muelles, etc. Es un material de construcción con una buena durabilidad y un bajo costo de mantenimiento. El concreto es un material con resistencia al fuego, una estructura de concreto armado sin detalles especiales Es un material apropiado para cumplir funciones estructurales y arquitectónicas. Las estructuras de concreto armado poseen monolitismo e hiperestaticidad (redundancia). La redundancia en una estructura permite la redistribución delas fuerzas internas en la eventualidad de una sobrecarga accidental no prevista, así se logra un mayor grado de seguridad al colapso. Las estructuras de concreto armado poseen masa y rigidez, esto las hace menos sensibles a las vibraciones verticales y laterales. Principales Desventajas:
1. El concreto tiene una baja resistencia a los esfuerzos de tracción, es necesario adicionar refuerzo de acero para absorber los esfuerzos de tracción y controlar los agrietamientos. 2. Las grietas hacen permeable al concreto armado y puede producirse o acelerarse la corrosión de las armaduras. 3. Para la construcción de los elementos de concreto son necesarios los encofrados, el encofrado representa un costo importante en Estructuras. 4. El proceso constructivo puede ser lento. Lo que signif ica un mayor “costo del dinero”
5. El concreto sufre cambios de volumen en el tiempo.
III.
a)
ANTECEDENTES O EVOLUCION DEL CONCRETO
Breve Reseña Histórica del Concreto y del Concreto Armado:
Morteros
Los morteros de cal empezaron a utilizarse unos 2000 años AC. Aun hoy en día se emplean en algunas partes del mundo. Este tipo de mortero tiene la desventaja de disolverse gradualmente ante la acción del agua.
Concreto
Tal vez el ejemplo más importante del uso del concreto simple (sin armaduras de refuerzo) es el Pantheon en Roma.
Cemento Portland
En 1824 Joseph Apsdin, patento un proceso de calentamiento en horno de piedra caliza y arcilla que producía un cemento artificial que al hidratarse y endurecerse adquiría la misma resistencia que la piedra de la isla de Portland. Este cemento es el que utilizamos hasta hoy en día, con el nombre de
Cemento Portland.
Concreto Armado
Se considera a Joseph Monier (Francés) el creador del concreto armado, fue uno de los primeros en patentar su uso. En 1850 comenzó a experimentar con macetas de concreto, reforzadas con malla de alambre. En 1903 en la ciudad de Cincinnati, Ohio, se construyo el Ingalls Building, el primer edificio alto (rascacielos) íntegramente de concreto armado. Este edificio de 16 pisos y 64m de altura fue construido por pórticos y losas monolíticas.
Edificio Ingalls 1903, 16 pisos
Edificio Ingalls en la actualidad
Concreto Preesforzado
Se considera a Eugene Freyssinet el pionero del desarrollo del concreto preesforzado. Realizo numerosas investigaciones, diseños y construcciones de notables puentes y estructuras. En 1928, luego de numerosas pruebas e investigaciones iniciadas en 1911, concluyo que era indispensable el uso de aceros de alta resistencia para que el preesfuerzo funcionara adecuadamente en el concreto.
Concretos de Alta Resistencia
En cuanto a la evolución de la resistencia a compresión del concreto es posible resaltar que ya se han ensayado en laboratorios mezclas de concreto de hasta 30,000 psi (2,100kg/cm2) y en la construcción de edificios se han utilizado concretos de hasta 1,300 kg/cm 2. En el Perú se han utilizado, con cierta frecuencia, concretos de hasta 450 kg/cm2. Los concretos más comunes utilizado en la construcción de edificios convencionales, son los de 210 hasta 280 kg/cm 2.
Evolución de la altura y la Resistencia de los edificios de Concreto Armado
IV.
NORMATIVIDAD ACTUAL DEL SECTOR
LAS NORMAS DE CEMENTO EN PERU El cemento en el Perú es uno de los productos con mayor número de normas, que datan del inicio del proceso de normalización en el país. Se cuenta con 7 normas sobre especificaciones, una de muestreo e inspección, 5 sobre adiciones y 30 sobre método de ensayo, según la relación que figura al pie. En la actualidad, la responsabilidad de la normalización se encuentra en el Instituto Nacional de Defensa de la Competencia y de la Protección de la Propiedad Intelectual - INDECOPI, creado por Ley Nº 25868, promulgada el 18.11.92. La dación de normas se encuentra dentro de las atribuciones de una de las secretarias de INDECOPI, denominada Comisión de Reglamentos Técnicos y Comerciales. El INDECOPI, como los organismos que lo antecedieron y la práctica internacional, efectúa la normalización por intermedio de comités técnicos tripartitos que congregan a especialistas de la producción, el consumo y la tecnología. La normalización del cemento se lleva a cabo por el Comité Técnico Permanente de Normalización de Cementos y Cales, cuya gestión tiene a su cargo la Asociación de Productores de Cemento - ASOCEM quien ejerce la secretaría técnica. Inicialmente las normas adoptadas por la industria fueron las de American Society for Testing and Materials (ASTM), consignando en el rotulado del envase la designación correspondiente. La primera entidad de normalización fue el Instituto Nacional de Normas Técnicas Industriales y Certificación INANTIC creado por la ley de promoción industrial, Número 13270 del 31-1159. Entidad que aprobó una serie de normas sobre cemento. Posteriormente, este organismo fue reemplazado por el Instituto de Investigación Tecnológica Industrial y de Normas Técnicas -ITINTEC, comprendido en la Ley General de Industrial, D.L: 18350 promulgada el 27.08-70, organismo que actualizó las normas existentes y formuló otras nuevas. COMITE DE NORMALIZACION El Comité está constituido por las siguientes instituciones: Sector Producción: Cemento Andino S.A.; Cementos Lima S.A.; Cementos Pacasmayo S.A.A.; Yura S.A.; Cemento Sur S.A.; Agregados Calcáreos S.A. Sector Técnico: ARPL Tecnología Industrial S.A.; Asociación de Productores de Cemento ASOCEM; Colegio de Ingenieros del Perú (Consejo
Departamental de Lima); Pontificia Universidad Católica del Perú (Facultad de Ciencias e Ingeniería); Universidad Nacional de Ingeniería (Facultad de Ingeniería Civil); Servicio Nacional de Capacitación para la Industria de la Construcción (SENCICO). Sector Consumo: Ministerio de Industria, Turismo, Integración y Negociaciones Comerciales (MITINCI); Ministerio de Transportes, Comunicación, Vivienda y Construcción (División de Control de Calidad); Premix S.A.; UNICOM - Concreto Premezclado. Los proyectos de norma que prepara el Comité son puestos a discusión pública por un período de treinta días según avisos publicados en el diario oficial el Peruano, antes de su aprobación definitiva por INDECOPI. Las normas de cemento como la mayoría de las normas de materiales de construcción en el Perú, son adecuación de las normas ASTM, lo que responde a que la tecnología del concreto y del concreto armado fue desarrollada por empresas norteamericanas en el período 1920 - 1930 y posteriormente la formación profesional y los reglamentos de construcción tomaron como antecedente los códigos del ACI. La relación de la Normas Técnicas Peruanas pueden consultase en el Centro de Información y Documentación de Indecopi, única entidad facultada para su venta, la proforma y cotización y eventualmente la adquisición de las normas puede efectuarse sea en su local de calle La Prosa 138 San Borja o por comunicación telefónica al 224 7800, anexo 1353 o por fax 224 0346.
Concreto hidráulico las Normas establecen las especificaciones y métodos de prueba que se deben cumplir en el Concreto Hidráulico y en su elaboración, dosificado en masa, utilizado como material de construcción, entregado en estado fresco y sin endurecer a pie de obra. Las normas en vigor, son las siguientes: Concreto Numero de la Norma
Nombre
NTC 396
Ingeniería Civil y Arquitectura. Método de ensayo para determinar el asentamiento del concreto. Concreto Fresco. Toma de muestras. Ingeniería Civil y Arquitectura. Refrentando de especimenes cilindros de Concreto. Concretos. Elaboración y curado de especímenes de
NTC 454 NTC 504 NTC 550
NTC 673 NTC 890 NTC 1028 NTC 1032 NTC 3318 NTC 3459 NTC 4025
concreto en obra. Concretos. Ensayo de resistencia a la compresión de cilindros normales de Concreto. Ingeniería civil y Arquitectura. Determinación del tiempo de fraguado de mezclas de concreto por medio de su resistencia a la penetración Ingeniería civil y Arquitectura. Determinación del contenido de aire en concreto fresco. Método Volumétrico. Ingeniería civil y Arquitectura. Método de ensayo para la determinación del contenido de aire en el concreto fresco. Método de Presión. Concreto Premezclado. Concretos. Agua para la elaboración de concreto. Concretos. Método de ensayo para determinar el módulo de Elasticidad estático y la relación de Poisson en concreto a Compresión.
NTE E.060 CONCRETO ARMADO – 2009 by CivilGeek · octubre 31, 2010 La Norma Técnica de Edificaciones E.060 Concreto Armado – Perú, que forma parte del Reglamento Nacional de Edificaciones “RNE”, fue publicado
el 08 de Mayo del 2009, la norma ha sido modificada después de 20 años (Norma anterior E.060 1989). Según sus autores está “adaptado” a la realidad nacional en cuanto a la resistencia de los materiales y el proceso constructivo empleado en nuestro medio. Entre otras cosas la NTE E.060, es una adaptación del código ACI 318-05 (Código USA del American Concrete Institute), en general las normas de diseño de concreto reforzado en la mayoría de países latinoamericanos son una copia prácticamente idénticas a la Norma ACI 318, con algunas variantes en cuanto a: detalles de refuerzo, los factores de reducción de resistencia y factores de amplificación de carga como en el caso de la Norma Peruana. Las comparaciones entre el ACI 31808 y la NTE E.060 mejor lo hace el Ingeniero Gianfranco Ottazzi Pasino (Profesor PUCP) en su presentación actualizada “Enero 2009″, Primero les
presento la Norma E.060 Concreto Armado y Luego las comparaciones hechas por el Ing. Ottazzi.Espero sus comentarios!
REQUISITOS GENERALES 1.1 ALCANCE 1.1.1 Esta Norma fija los requisitos y exigencias mínimas para el análisis, el diseño, los materiales, la construcción, el control de calidad y la supervisión de estructuras de concreto armado, preesforzado y simple. 1.1.2 Los planos y las especificaciones técnicas del proyecto estructural deberán cumplir con esta Norma. 1.1.3 Lo establecido en esta Norma tiene prioridad cuando está en discrepancia con otras normas a las que ella hace referencia. 1.1.4 Para estructuras especiales tales como arcos, tanques, reservorios, depósitos, silos, chimeneas y estructuras resistentes a explosiones, las disposiciones de esta Norma regirán en lo que sean aplicables. 1.1.5 Esta Norma no controla el diseño e instalación de las porciones de pilotes de concreto, pilas excavadas y cajones de cimentación que quedan enterrados en el suelo, excepto en lo dispuesto en el Capítulo 21. 1.1.6 Esta Norma no rige el diseño y la construcción de losas apoyadas en el suelo, a menos que la losa transmita cargas verticales o laterales desde otras partes de la estructura al suelo. 1.1.7 El diseño y construcción de losas de concreto estructural, vaciadas sobre moldes permanentes de acero consideradas como no compuestas, están regidos por esta Norma. 1.1.8 Esta Norma no rige para el diseño de losas de concreto estructural vaciadas sobre moldes permanentes de acero consideradas como compuestas. El concreto usado en la construcción de tales losas debe estar regido por los Capítulos 1 a 7 de esta Norma, en lo que sea aplicable. V.
APLICACIONES DE LA NORMATIVIDAD
REQUISITOS DE DURABILIDAD
4.0 ALCANCE Esta Norma no incluye disposiciones para las condiciones de exposición especialmente severas, tales como la exposición a ácidos o a altas temperaturas, ni cubre condiciones estéticas tales como el acabado de las superficies del concreto. Estas condiciones, que están
fuera del alcance de esta Norma, deberán estar cubiertas de manera particular en las especificaciones del proyecto. Los componentes del concreto y sus proporciones deben ser seleccionados de manera que se pueda cumplir con los requisitos mínimos establecidos en esta Norma y con los requisitos adicionales de los documentos del pro yecto. 4.1 RELACIÓN AGUA - MATERIAL CEMENTANTE 4.1.1 Las relaciones agua-material cementante especificadas en las T ablas 4.2 y 4.4 se calculan usando el peso del cemento que cumpla con la NTP 334.009, 334.082, 334.090 ó 334.156, más el peso de las cenizas volantes y otras puzolanas que cumplan con la NTP 334.104, el peso de la escoria que cumpla con la Norma ASTM C 989 y la microsílice que cumpla con la NTP 334.087, si las hay. Cuando el concreto esté expuesto a productos químicos descongelantes, en 4.2.3 se limita adicionalmente la c antidad de ceniza volante, puzolana, microsílice, escoria o la combinación de estos materiales. 4.2 EXPOSICIÓN A CICLOS DE CONGELAMIENTO Y DESHIELO 4.2.1 Los concretos de peso normal y los de pesos livianos expuestos a condiciones de congelamiento y deshielo o a productos q uímicos descongelantes deben tener aire incorporado, con el contenido total de aire indicado en la Tabla 4.1. La tolerancia en el contenido total de aire incorporado debe ser d e ±1,5%. Para concretos con f’c mayor de 35 MPa, se puede reducir el aire incorporado indicado en la Tabla 4.1 en 1%. TABLA 4.1 CONTENIDO TOTAL DE AIRE PARA CONCRETO RESISTENTE AL CONGELAMIENTO Tamaño máximo nominal del agregado* (mm) Contenido de aire (en porcentaje) Exposición severa Exposición moderada 9,5 7,5 6,0 12,5 7,0 5,5 19,0 6,0 5,0 25,0 6,0 4,5 37,5 5,5 4,5 50,0** 5,0 4,0 75,0** 4,5 3,5 * Véase la Norma ASTM C 33 para las tolerancias en agregados de mayor tamaño para d iversos tamaños nominales máximos. ** Estos contenidos de aire se aplican a la mezcla total, al igual que para los tamaños precedentes de agregado. Sin embargo, al ensayar estos concretos, se retira el agregado mayor de 37,5 mm sacándolo con la mano o mediante cribado y se determina el contenido de aire en la fracción de la mezcla de menos de 37,5 mm (la tolerancia en e l contenido de aire incorporado se aplica a este valor). El contenido de aire de la mezcla total se calcula a partir del valor dete rminado en la fracción de menos de 37,5 mm.
En la Tabla 4.1, una exposición severa es cuando, en un clima frío, el concreto puede estar en contacto casi constante con la humedad antes de congelarse o cuando se emplean sales descongelantes. Ejemplos de esto son pavimentos, tableros de puentes, aceras, estacionamientos, y tanques para agua. Una exposición moderada es cuando, en clima frío, el concreto esté expuesto ocasionalmente a humedad antes de congelarse y cuando no se usen sales descongelantes. Ejemplos de esto son algunos muros exteriores, vigas y losas que no están en contacto directo con el suelo. 37
4.2.2 Los concretos expuestos a las condiciones especiales de exposición señaladas en la Tabla 4.2 deben cumplir con las relaciones máximas agua-material cementante y con la resistencia mínima f’c señaladas en ésta. Además, el concreto que va estar expuesto a productos químicos descongelantes debe cumplir con las limitaciones i ndicadas en 4.2.3.
* Cuando se utilicen las Tablas 4.2 y 4.4 simultáneamente, se debe utilizar la menor relación máxima agua-material cementante aplicable y el mayor f’c mínimo.
Para concretos que van a estar expuestos a productos químicos descongelantes, el peso máximo de las cenizas volantes, otras puzolanas, microsílice o las escorias incluidas en el concreto, no debe exceder los porcentajes respecto al peso total de materiales cementantes dados en la Tabla 4.3.
El total de materiales cementantes también incluye cementos de acuerdo a las NTP 334.009, 334.082, 334.090 y 334.156. Los porcentajes máximos indicados incluyen: (a) Las cenizas volantes u o tras puzolanas presentes en cementos adicionados tipo IP o I(PM), según las NTP 334.082 ó 334.090. (b) La escoria usada en la fabricación de cementos adicionados tipo IS o I(SM), según las NTP 334.082 ó 334.090. (c) El humo de sílice, según la NTP 334.087, presente en cementos adicionados ** Las cenizas volantes u otras puzolanas y la microsílice no deben constituir más del 25% y 10%, respectivamente, del peso total de materiales cementantes. 38
4.3 EXPOSICIÓN A SULFATOS 4.3.1 El concreto que va a estar expuesto a soluciones o suelos que contengan sulfatos debe cumplir con los requisitos de la Tabla 4.4. El concreto debe estar hecho co n un cemento que proporcione resistencia a los sulfatos y que tenga una relación agua-material cementante máxima y un f’c mínimo según la Tabla 4.4. Además de la selección apropiada del cemento, son esenciales otros requisitos para lograr concretos durables expuestos a concentraciones de sulfatos, tales com o: baja relación agua material cementante, resistencia, adecuado contenido de aire, bajo asentamiento, adecuada compactación, uniformidad, recubrimiento adecuado del refuerzo y suficiente curado húmedo para desarrollar las propiedades potenciales del concreto.
Cuando se utilicen las Tablas 4.2 y 4.4 simultáneamente, se debe utilizar la menor relación máxima agua-material cementante aplicable y el mayor f’c mínimo. ** Se considera el caso del agua de mar como exposición moderada. *** Puzolana que se ha comprobado por medio de ensayos, o por experiencia, que mejora la resistencia a sulfatos cuando se usa en concretos que contienen cemento tipo V.
4.3.2 El cloruro de calcio no debe emplearse como aditivo en concretos sometidos a exposición a sulfatos severa o muy severa, tal como se definen en la Tabla 4.4. 4.4 PROTECCIÓN DEL REFUERZO CONTRA LA CORROSIÓN 4.4.1 Para la protección contra la corrosión del refuerzo de acero en el concreto, las concentraciones máximas de iones cloruro solubles en agua en el concreto endurecido a edades que van de 28 a 42 días, provenientes de los ingredientes (incluyendo ag ua, agregados, materiales cementantes y aditivos) no deben exceder los límites de la Tabla 4.5. Cuando se lleven a cabo ensayos para determinar el contenido de iones cloruro solubles en agua, los procedimientos de ensayo deben cumplir los requisitos establecidos en la NTP 334.148.
Cuando el concreto con refuerzo vaya a estar expuesto a cloruros de químicos descongelantes, sal, agua salobre, agua de mar o salpicaduras de las mismas, deben cumplirse los requisitos de la Tabla 4.2 para la máxima relación agua-material cementante y valor mínimo de f’c , y los requisitos de recubrimiento mínimo del concreto de 7.7. Para tendones preesforzados sin adherencia, véase 18.16.
VI.
SELECCIÓN DE EJEMPLOS EN OBRAS ACTUALES
Dentro del ámbito de la construcción una adecuada Gestión de Riesgo de Desastres exige principalmente el respeto a las Normas Técnicas por parte de los actores involucrados en el diseño y construcción de una edificación, y requiere de la implementación de mecanismos claros de supervisión, fiscalización y sanción por parte de las autoridades locales. Las Municipalidades y los Colegios Profesionales deben tomar parte activa en la Gestión. Según cifras de INDECI, como consecuencia del último sismo del 2007, el 80% de las construcciones colapsaron o fueron seriamente dañadas: En Pisco, Chincha e Ica , se utilizaron ladrillos artesanales de arcilla,
pandereta y bloques de concreto vacíos para la construcción de los muros portantes en edificios de hasta 4 o 5 pisos. De acuerdo con la Norma E.070 estas unidades de albañilería están prohibidas ya que se trituran perdiendo drásticamente la resistencia y rigidez de los muros, debiendo usarse solo hasta 2 pisos.de Riesgos. Asimismo, la técnica de construcción utilizada en Pisco y que aún se viene usando es híbrida entre la albañilería confinada y los sistemas aporticados con tabiques de relleno. Este tipo de construcción no es permitida por la Norma E.070, La técnica usada en Pisco no permite arriostrar verticalmente a la albañilería ante acciones sísmicas transversales a su plano. Por eso los pisos altos en el momento del sismo se volcaron debido a que las aceleraciones son máximas y la carga de gravedad es pequeña. Igualmente, en la misma Norma E.070, se obliga a que los edificios tengan, por lo menos una densidad mínima de muros en cada dirección y a verificar la resistencia que aportan estos muros sea, por lo menos, igual a la fuerza cortante que imprime el sismo severo en el piso en análisis. Tampoco se cumplió. PRESIDENTE INAUGURA EN LURIN MÁS DE 35 MIL METROS CUADRADOS DE PISTAS Y VEREDAS
bras fueron financiadas por el Ministerio de Vivienda, Construcción y Saneamiento.
Lima, 14 de setiembre de 2012.- El presidente Ollanta Humala inauguró hoy en el distrito de Lurín dos obras de mejoramiento del entorno urbano, que comprenden más de 23 mil metros cuadrados de pistas nuevas, cerca de 12 mil metros cuadrados de veredas y más de 7 mil metros cuadrados de áreas verdes, que benefician directamente a 2,574 pobladores de esa jurisdicción.
El monto contratado para las dos obras es de S/. 6’203,857 y f ue financiado en un 80% por el Ministerio de Vivienda, Construcción y Saneamiento, a través del Programa de Mejoramiento Integral de Barrios; en tanto la municipalidad de ese distrito aportó el 16% y la población el 4% restante.
En el acto de inauguración participaron también el ministro de Vivienda, Construcción y Saneamiento, René Cornejo Díaz; el alcalde de Lurín, Juan Marticorena; dirigentes vecinales y la población en general.
VII.
MAQUETA REPRESENTATIVA
VIII.
CONCLUSIONES
Aunque desde los primeros casos del concreto siempre hubo interés por su durabilidad fue en las últimas décadas cuando adquirió mayor relevancia por las erogaciones requeridas para dar mantenimiento a las numerosas estructuras que se deterioraron prematuramente. Durante algún tiempo, este problema se asocio principalmente con los efectos dañinos al resultar de los ciclo de congelación y deshielo del concreto, por lo cual no se le considero la debida importancia en las regiones que por su situación geográficos no experimenta clima invernal severo. La moderna tecnología del concreto exige que la estructura del concreto resulte tan resistente como se desee y que a la vez soporte las condiciones de exposición y servicios a la que severa sometido durante su vida útil. Para lograr lo anterior se requiere de los conocimientos del comportamiento de todos los ingredientes que interviene en el concreto y su correcta dosificación.
IX.
BIBLIOGRAFIA Diseño de Concreto Armado – Ing. Gianfranco Ottazzi Pasino. Tecnología del Concreto – Ing. Flavio Abanto Castillo. Diseño de mezclas – Ing. Enrique Rivva López.
