Año de la Diversificación Productiva y del Fortalecimiento de la Educación
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UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA
ESCUELA INGENIERIA INDUSTRIAL
PROCESO DE FABRICACIÓN DE POSTES DE CONCRETO ARMADO CENTRIFUGADO (CAC)
CURSO :
MATERIALES Y PROCESOS DE FABRICACION
DOCENTE:
Ing. MANNOLIO HUACCHILLO CALLE
ALUMNO:
ELIAS GARCIA JESUS DAVID
PIURA – 20
Contenido
I.
CONCEPTO ..............................................................................................................................
3
II.
MATERIALES ...........................................................................................................................
4
CONCRETO ..........................................................................................................................
4
REFUERZO METÁLICO .....................................................................................................
4
III. UTILIZACIÓN DE LOS POSTES C.A.C .............................................................................. 5 Energía ...........................................................................................................................................
5
Telecomunicaciones ....................................................................................................................
5
Iluminación.....................................................................................................................................
5
IV. GENERALIDADES ................................................................................................................... V.
PROCESO DE FABRICACION............................................................................................
6 12
VI. INSPECCION, PRUEBAS Y/O CERTIFICACIONES ........................................................ 14
Verificación de las dimensiones ................................................................................... 14
Examen del aspecto exterior ........................................................................................
14
Verificación de la buena fabricación del poste ...........................................................
14
Prueba de Trabajo .......................................................................................................... 15
Ensayo de carga y rotura ..............................................................................................
15
BIBLIOGRAFIA .................................................................................................................................... 18
PROCESO DE FABRICACIÓN DE POSTES DE CONCRETO ARMADO CENTRIFUGADO
I.
CONCEPTO
El proceso de fabricación de los Postes de Concreto Armado Centrifugado (C.A.C) está basado en el aprovechamiento controlado de la fuerza centrífuga que generan los cuerpos en movimiento rotatorio. El poste de concreto armado centrifugado es un producto hecho con base a componentes inorgánicos, los cuales al ser mezclados en proporciones adecuadas darán al producto: consistencia compacta y de gran resistencia a la comprensión y adherencia, y mayor homogeneidad en la distribución de la mezcla. Además, damos a los postes acabados superficiales externos lisos y uniformes, dando como resultado un producto de alta calidad. El curado de nuestros postes se hace a través de inyección a vapor saturado, debidamente controlado en su temperatura y contenido de humedad. El tratamiento térmico permite acelerar el inicio y final del fraguado, así como el inicio y final de la resistencia del concreto. Un Poste C.A.C debe de tener las siguientes características: * Un alto nivel de compactación molecular. * Mayor homogeneidad en la distribución de la mezcla. * Mayor impermeabilidad. * Mayor resistencia a la compresión y adherencia. * Acabado superficial externo de alta calidad.
II.
MATERIALES
Para los materiales integrantes del concreto armado se tendrá en cuenta lo prescrito en las normas ITINTEC correspondiente. Los requerimientos generales dados a continuación serán tomadas como indicaciones mínimas referenciales.
CONCRETO
El concreto estará compuesto esencialmente de arena, grava, cemento y agua. No debe contener materiales extraños susceptibles de menoscabar su calidad. La cantidad de cemento no podrá ser menor de 400 kg. x metro cúbico de concreto puesto en obra. El agua debe ser limpia y estar libre de sustancias alcalinas y materia orgánica en cantidades perjudiciales.
REFUERZO METÁLICO
Todas las varillas longitudinales de un poste deberán ser de un mismo tipo de acero, ya sean redondas o cuadradas, pueden ser lisas o corrugados. De manera excepcional se permitirá el uso en un mismo poste de aceros de tipo distinto, siempre que se cumpla simultáneamente las condiciones siguientes: - Los aceros tendrán el mismo módulo de elasticidad. - La repartición de barras de acero distintas será lo más simétrica posible. - Los cálculos estarán basados sobre el acero de características más débiles: módulo de elasticidad y carga de rotura. Las varillas deberán ser adecuadas, sin trazo de pintura, grasas u óxido en polvo o escamas. Las varillas corrugadas tendrán un diámetro mínimo de 10 mm. Los alambres de ligadura (zunchos), tendrán un ancho mínimo de 0.8 mm.
III.
UTILIZACIÓN DE LOS POSTES C.A.C
Energía
- Líneas de Transmisión de 60-220KV - Sistemas de Distribución de Energía en BT y MT - Subestaciones Bipostes 50-430 KVA - Subestaciones Monopostes PIN
Telecomunicaciones
- Planta externa telefonía fija - Distribución TV Cable - Transmisión de datos por fibra óptica - Cámaras de seguridad y video - Telefonía Celular - Señales para tráfico - Paneles publicitarios
Iluminación
- Centros Comerciales - Estacionamientos - Parques - Intercambios Viales - Autopistas - Intersecciones de Avenidas principales - Centros deportivos - Plantas industriales - Puertos
IV.
GENERALIDADES
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La elaboración y suministro de los postes de concreto deberá realizarse realizarse de acuerdo a la correcta práctica comercial e industrial, normalmente aceptada. Los postes serán de hormigón reforzado, en forma de tronco cónico hueco, fabricado por los procesos de centrifugado o vibrado, pretensado; y cumplirán los requerimientos de prueba que se estipulan en esta especificación. Los postes deben ser acabados en el color natural de concreto en toda superficie, la cual debe estar libre de porosidades e imperfecciones originadas por deficiencias en la fabricación, tales como: escoriaciones producidas por la mala fluidez del concreto, burbujas originadas por la mala compactación de los materiales, grietas no capilares, corrugaciones, desprendimiento de concreto, etc. La parte interna del poste deberá estar libre de obstrucciones y sedimentaciones producto del rebosamiento del concreto.
Idioma: Todos los documentos emitidos con referencia al equipo a suministrar por el proveedor deben ser editados preferiblemente en el idioma español.
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Unidad de Medidas: Debe ser usado el Sistema Métrico Decimal Decimal para todas las referencias de suministros, tanto en la descripción técnica y especificaciones, como en los diseños y cualquier documento o datos adicionales. Si por conveniencia fuera utilizado en una determinada situación un valor
Empotramiento: El valor de la longitud de empotramiento He convenido y que define la sección de empotramiento en terrenos normales, hasta para valores de los postes de una altura total, inferior o igual a 18 m será : He = H/10, para postes con cimientos de concreto He = H/7, para postes simplemente enterrados Dónde: H = altura total del poste, en Existen diversas normas técnicas para la elaboración de postes de concreto tales como:
TIPOS Y DIMENSIONES
NTP 339-027: postes de concreto
DGE 015-PD-1: postes,
redes de distribución.
armado para líneas aéreas.
crucetas y ménsulas de concreto armado para
Norma INDECOPI NTP 339.027
ALCANCE
Estas especificaciones cubren las condiciones técnicas requeridas para la fabricación, pruebas y entrega de postes de concreto armado y pastorales de concreto que se utilizarán en redes secundarias.
CONDICIONES AMBIENTALES
Los postes y pastorales de concreto se instalarán en zonas con las siguientes condiciones ambientales: - Altitud sobre el nivel del mar: entre 0 y 4500 m - Humedad relativa: 50 a 100 % - Temperatura ambiente: -10 ºC a 30 ºC - Contaminación ambiental: moderada
CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS
Los postes de concreto armado serán centrifugados y tendrán forma troncocónica, el acabado exterior deberá ser homogéneo, libre de fisuras, cangrajeras y escoriaciones; tendrán las características y dimensiones que se consignan en la Tabla de Datos Técnicos Garantizados.
La relación de la carga de rotura (a 0,15 m debajo de la cima) y la carga de trabajo será igual o mayor a 2. A 3 m de la base ba se del poste, en e n bajo b ajo relieve, deberá implementarse una marca que permita inspeccionar la profundidad de empotramiento luego de instalado el poste. Los postes deberán llevar impresa con caracteres legibles e indelebles y en lugar visible, cuando estén instalados, la información siguiente:
a) Marca o nombre del fabricante b) Designación del poste: Los postes de concreto armado serán designados con números correlativos según el siguiente orden: - Altura total del poste.
- Carga de trabajo aplicada a 10 cm de la punta, con un coeficiente de seguridad de 2 con respecto a la rotura en kg. - Diámetro en la punta, en mm. - Diámetro en la base, en mm. Ejemplo : El poste 11/400/150/315 será un poste de 11 m de altura total, con un esfuerzo disponible a 10 cm de la punta de 400 kg con un coeficiente de seguridad de 2, con respecto a la rotura, y los diámetros de la punta y la base respectivamente. o
CARACTERÍSTICAS ESPECÍFICAS El hormigón debe tener una resistencia mínima de 350 kg/cm² (5,000 lbs/plg²), a los 28 días de ensayo en cilindros de 0.15 m de diámetro por cada 0.30 m de altura (6” x 12”), y una resistencia mínima de 280 kg/cm²
(4,000 lbs/plg²) al transferir la pretensión. o
o
El cemento se usará de acuerdo a la Especificación C-150 de la ASTM. Se podrá escoger entre los tipos I, II y III de cemento. El tamaño de los agregados gruesos puede variar entre 1.3 cm y 2 cm (1/2” a 3/4”) y deben estar limpios y libres de sales nocivas. Los
agregados deberán cumplir lo establecido en la especificación C-33 de la ASTM. o
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El agua a utilizar en la mezcla deberá estar limpia y libre de ácidos, impurezas o substancias que puedan afectar la calidad y resistencia del hormigón. Los tendones y estribos serán de acero de alta resistencia, conforme a la norma ASTM-A416, y consistirá en barras de acero carbono, del diámetro adecuado, roladas calientes y cuyo contenido mineral se limitará a lo siguiente: • Carbono 0.70 - 0.85% • Manganeso 0.40 - 0.90% • Fósforo 0.45 – máximo • Azufre 0.50 - máximo
Los estribos podrán ser de barra de alambre de acero de calibre adecuado para las resistencias finales solicitadas, libres de óxidos y manchas de grasa o aceite. No se permitirán empalmes en las armaduras, en las secciones longitudinales, o sea, en los tendones, cuya tracción sea menor que la sección que se empalme. No se permitirán empalmes en las secciones longitudinales en los puntos que se ubicarán a nivel del suelo al enterrar el poste. La armadura no deberá desplazarse de su posición al ser moldeado el poste. Las armaduras longitudinales y transversales deberán unirse entre sí, mediante soldadura o atadura con alambre.
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La vibración puede ser llevada a cabo por métodos aceptados, de aplicación externa sobre el molde o cualquier otro sistema propuesto por el fabricante autorizado. El asentamiento de hormigón puede variar de 4 a 6 cm (1½” a 2½”).
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Se permite el uso de aditivos que no alteren alteren la consistencia final del poste. El curado se hará mediante métodos usuales (vapor, agua caliente o aceite).
c) Fecha de fabricación
V.
PROCESO DE FABRICACION
Los postes que se suministren contendrán aberturas u orificios, según se indique en el Patrón de Construcción correspondiente para cada tipo de poste que se solicite, para lo cual, esta especificación será acompañada de la descripción del poste requerido. El mismo se identificará con un número de código asignado y corresponderá a la unidad de propiedad del patrón de construcción para cada tipo de poste contemplado por esta especificación. Los agujeros destinados a la fijación de equipos y materiales, serán pasantes en forma cilíndrica o ligeramente tronco cónico perpendicular al eje central longitudinal del poste. Ninguna de las partes de la armadura de acero podrá ser visible en estos agujeros, ni podrán ser interrumpidos por los mismos. Todos los postes serán fabricados por el proceso de centrifugado o vibrado pretensado, en forma de tronco cónico hueco. Todos los postes se les debe instalar un conector para puesta a tierra en la estructura de acero, según el diámetro del cordón o varilla para pre-postensado utilizado a la altura señalada en los patrones indicados en este documento, que quede a nivel de la superficie de concreto del poste. El conector debe ser instalado en el cordón o varilla aplicando un torque de 5 lb en cada tornillo de ¼” x ¾”.
VI.
INSPECCION, PRUEBAS Y/O CERTIFICACIONES CERTIFICACIONES
6.1.- INSPECCIÓN
Los postes suministrados, de acuerdo con esta especificación, deberán ser sometidos por el fabricante a todas las pruebas de rutina en fábrica y además a todas las pruebas requeridas por las normas aplicables estipuladas contenidas en esta especificación.
Todas las pruebas o ensayos deberán ser realizados en presencia de inspector(es).
Todos los costos relativos a la realización de las pruebas o ensayos requeridos en esta especificación, estará incluido en el precio unitario de los postes correspondientes, que serán presentados para oferta del proponente o fabricante.
6.2.- METODOS DE PRUEBA
Las muestras del material se probarán de acuerdo a las normas ITINTEC a las verificaciones y ensayos siguientes:
Verificación de las dimensiones Las dimensiones de cada poste serán verificadas. Se verificará especialmente la longitud, las dimensiones transversales y los agujeros.
Examen del aspecto exterior Cada poste será examinado a fin de verificar si la superficie exterior responde a las prescripciones de la norma ITINTEC, y si las indicaciones previstas y grabadas son legibles.
Verificación de la buena fabricación del poste
Esta verificación será hecha, ya sea sobre el poste roto siguiendo los ensayos previstos, o sobre un poste que sea roto para este efecto. La capa externa del concreto será quitada por un ligero martilleo hasta la aparición de las barras. Se verificará la longitud de las barras y sus distancias relativas, la distancia mínima de una pieza cualquiera de la armadura a la superficie exterior del poste,
las dimensiones de los materiales inertes, la disposición de las abrazaderas y de los recubrimientos eventuales.
Verificación de las barras soldadas eventualmente utilizadas en los postes
La verificación de las barras soldadas se efectuará siguiendo las prescripciones de la norma ITINTEC.
Prueba de Trabajo
a) Se aplica una carga igual al 20% de la resistencia de diseño, y se anota la deformación producida a los dos minutos de aplicada la carga. Se descarga lentamente y después de cinco minutos de relevada la carga, se anota la deformación y elongación permanente. Debe prevenirse que la fricción no sea un factor que impida la recuperación del poste. b) Se carga nuevamente el poste al 20% de la resistencia de diseño, se deja actuar la carga por dos minutos y se anota la deformación. Se incrementa la carga hasta el 40% de la resistencia, y después de dos minutos se anota la deformación correspondiente. Se descarga lentamente y después de cinco minutos se anota la deformación y la elongación correspondiente. c) El procedimiento descrito se repite aumentando la carga a incrementos del 20% de la resistencia de diseño, hasta llegar al 120%. d) Esta prueba se considera satisfactoria, cuando se libera la carga del 120% después del respectivo período de reposo, la deformación permanente no exceda al 20% de la deformación máxima producida con carga al 120%, sin que se desprenda concreto en la zona comprimida. Al mismo tiempo, la elongación permanente deberá ser menor al 5 por 1,000.
Ensayo de carga y rotura
La prueba de ruptura se efectuará inmediatamente después de haber sometido al poste a la prueba de trabajo. a) Se aplica una carga igual al 20% de la resistencia de diseño y se incrementa lentamente y de manera continua, anotando las cargas y deflexiones a intervalos iguales, hasta que se produzca la ruptura del poste. Se anota entonces la carga que determinó la ruptura del poste y la deflexión máxima observada.
b) En caso que el poste no represente ruptura violenta, se considera que ha llegado a ruptura, cuando la deflexión en la punta sea relativamente grande ante inexistentes incrementos de carga o cuando la elongación permanente del poste sea igual o mayor a un 5 por 1,000. c) Esta prueba se considera satisfactoria si la carga de ruptura observada es igual o mayor que la resistencia de diseño especificada para el poste, multiplicada por 2 (coeficiente de seguridad en sobrecarga).
Ensayo de porosidad
Eventualmente por convenio será realizado este ensayo donde las circunstancias lo exijan. A continuación del ensayo de rotura, seleccionando de un poste roto cuatro bloques de concreto con dimensiones lineales similares y de voluminosos agregados. Después de la desecación hasta un peso constante, a una temperatura comprendida entre 100 y 110 ºC, estos bloques serán sumergidos en el agua a una temperatura comprendida entre los 15 y 20 ºC. Luego de cuatro horas, los bloques de concreto serán retirados del agua, despejados del agua superficial y pesados. La cantidad de agua absorbida no podrá pasar del 6% del peso total obtenido antes de la inmersión.
BIBLIOGRAFIA
http://www.osinerg.gob.pe/newweb/uploads/JARU/CD/005electrificacionrura l/0252003EMDGE.pdf
http://intranet2.minem.gob.pe/web/archivos/dge/legislacion/normas/dge015pd-1.pdf
http://www.fabinco.com.pe/proceso_de_fabricacion.html
