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TEMAS A TRATAR
• CONCEPTOS• MATERIALES• CONCRETO PREMEZCLADO• CONTROL DE CALIDAD DEL CONCRETO• TIEMPO DE FRAGUA• JUNTAS FRÍAS• CAMBIO VOLUMETRICO Y FISURACIONES• PROCESO DE MEZCLADO
CONCEPTO:
El concreto es un material heterogéneo el cual está compuesto
principalmente de la combinación de cemento, agua y agregados
fino y grueso.
La selección de los materiales que componen la mezcla de
concreto y la proporción de cada uno debe ser siempre le
resultado de un acuerdo razonable entre la economía y el
cumplimiento de los requisitos.
Ing. José A. Rodríguez Ríos
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Ing. José A. Rodríguez Ríos
La selección de las proporciones de los materiales integrantes
de una unidad cúbica de concreto, conocida usualmente como
DISEÑO DE MEZCLA, puede ser definida como el proceso
de selección de los ingredientes más adecuados y de la
combinación más conveniente y económica.
Al concreto se le considerada un material universal en la
construcción debido a los siguientes puntos:
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 la
compresión como columnas, arcos, etc.
3. Su elevada resistencia al fuego y a la penetración del agua
Ing. José A. Rodríguez Ríos
El Ing. diseñador debe recordar que la composición del diseño
de mezcla está determinada por:
Propiedades que debe tener el concreto endurecido, las
cuales son determinadas por el ingeniero estructural y se
encuentra indicadas en los planos y/o especificaciones de
la obra.
Ing. José A. Rodríguez Ríos
Propiedades del concreto al estado no endurecido, las
cuales generalmente son establecidas por el ingeniero
constructor en función del tipo y características de la obra.
El costo de la unidad cúbica de concreto.
Ing. José A. Rodríguez Ríos
RECOMENDACIONES FUNDAMENTALES:
o El concreto debe cumplir con la calidad especificada, características y propiedades indicadas en los planos y las especificaciones.
o En todo momento debe recordarse que el proceso de diseño mezcla de concreto comienza con la lectura y el análisis de los planos y especificaciones técnicas.
o La selección de las proporciones de la unidad cúbica de concreto deberá permitir que éste alcance los 28 días o la edad seleccionada
Ing. José A. Rodríguez Ríos
El medio ambiente y las condiciones de servicio afectan de manera
sustancial el comportamiento del concreto
Ing. José A. Rodríguez Ríos
PROPORCIONES TIPICAS EN VOLUMEN ABSOLUTO DE LOS COMPONENTES DEL CONCRETO
Ing. José A. Rodríguez Ríos
Ing. José A. Rodríguez Ríos
MEZCLADO
El concreto de calidad satisfactoria requiere que sus materiales estén adecuadamente mezclados hasta obtener una masa de apariencia uniforme y en la que todos sus ingredientes estén igual distribuidos.
Los equipos y procedimientos empleados deberán ser capaces de lograr un mezclado efectivo de los materiales empleados al fin de producir una mezcla uniforme.
Ing. José A. Rodríguez Ríos
FORMAS DE MEZCLADO
El mezclado del concreto puede ser:
a) Manual
b) Mezclado en obra
c) Mezclado total en camión mezclador
Ing. José A. Rodríguez Ríos
MEZCLADO MANUAL
El mezclado manual de los diversos materiales delconcreto no es recomendable, estando prohibidopara concretos con resistencia a la compresión mayorde 140 kg/cm2 a 28 días
El mezclado manual deberá continuamente hastaobtener una mas homogénea y de consistenciaplástica, con características similares a los que sepuede obtener con mezclador mecánico.
Ing. José A. Rodríguez Ríos
El concreto premezclado es elaborado en base a la ASTM C 94; dicha norma comprende la fabricación y entrega del concreto premezclado.
Los requisitos del concreto deberán ser especificados por el comprador; estas especificaciones no cubren los aspectos relacionados con la colocación, compactación, curado y protección del concreto después de su entrega.
Ing. José A. Rodríguez Ríos
• La resistencia en compresión de diseño
• Tipo de cemento
• El tamaño máximo nominal y el tamaño máximo del agregado grueso
• El asentamiento al momento de entrega
• Cuando se requiere concreto con aire incorporado; indicar el porcentaje
QUE CONSIDERAR AL SOLICITAR PREMEZCLADO
• Pese a intervenir en tan pequeña proporción su efecto es determinante en el concreto.
• La mayoría de beneficios en el concreto provienen del cemento.
• La mayoría de problemas en el concreto también provienen del cemento.
• La hidratación es un proceso químico que depende de la humedad, temperatura y tiempo.
Conceptos Básicos sobre el cemento
Ing. José A. Rodríguez Ríos
¿ Como elegir el tipo de cemento ?
1) Donde vamos a construir?
2) En que condición de exposición vamos a construir?
3) Que tipo de estructura y/o que proceso constructivo vamos a usar?
Ing. José A. Rodríguez Ríos
Los Cementos Nacionales
(7 Tipos y 26 productos diferentes)
Fabricante Ubicación de la Fábrica Tipos de cemento que producen
Cementos Lima S.A.
47.2%
Lima Tipo I (Sol I), Tipo II (SolII), Tipo IP (Atlas)
(3 Productos)
Cemento Andino S.A.
20.0%
Tarma - Junín Tipo I (Andino I), Tipo II(Andino II),
Tipo V (Andino V), Tipo IPM (Andino IPM)
(4 Productos)
Yura S.A.
11.0%
Yura - Arequipa Tipo I (Yura I), Tipo II (Yura II), Tipo V (Yura
V)Tipo IP (Yura IP),Tipo IPM (Yura IPM)
(4 Productos)
Cemento Pacasmayo S.A.
16%
Pacasmayo - La Libertad Tipo I (Pacasmayo I), Tipo II(Pacasmayo II),
Tipo V (Pacasmayo V), Tipo IP (Pacasmayo
IP), Tipo IMS (Pacasmayo MS), Tipo ICo
(Pacasmayo ICo) (6 Productos)
Cementos Sur S.A.
3.0%
Juliaca - Puno Tipo I (Rumi I), Tipo II (Rumi II), Tipo V
(Rumi V)
Tipo IP (Rumi IP) (4 Productos)
Cementos Selva S.A.
2.8%
Rioja – San Martín Tipo I (Selva I), Tipo II(Selva II), Tipo V
(Selva V), Tipo IP (Selva IP), Tipo ICo
(Selva ICo) (5 Productos)
Ing. José A. Rodríguez Ríos
MUESTTREO DE CEMENTO
Ing. José A. Rodríguez Ríos
• Se tomarán muestras periódicas de cemento para comprobar su calidad y uniformidad. La supervisión determinará, de acuerdo con el Proyectistas, la frecuencia de la toma de uestras y certificará que se efectúe de acuerdo a la Norma ASTM C 183 ó NTP 334.007.
• La Supervisión tiene el derecho de ordenar, en cualquier etapa de la ejecución del proyecto, ensayos de certificación de la calidad del cemento empleado.
ALMACENAMIENTO DE CEMENTO
Ing. José A. Rodríguez Ríos
• No se aceptarán en obra bolsas de cemento cuya envoltura se encuentre deteriorada o perforada.
• El cemento en bolsas se almacenará en obra en un lugar techado, fresco, protegido de la humedad o del agua libre que pueda correr por el mismo. Las bolsas deberán almacenarse juntas, dejando la menor cantidad de espacios entre ellas, en pilas hasta de 10 bolsas, debiendo ser cubiertas con plástico u otros medios de protección.
• Para períodos de almacenamiento de menos de 60 días, las pilas no será mayor a 14 bolsas y para períodos más largos no mayor de 7 bolsas.
El Agua potable es aceptable.
El Agua no potable puede ser aceptable.
Aceptabilidad del agua:
1. Si no produce un fragua rápido ni prolongado
2. Si no interfiere en el desarrollo de la resistencia.
3. Si no contribuye a la corrosión del refuerzo.
4. Si no contribuye a la reacción alcalí-agregado.
Ing. José A. Rodríguez Ríos
Ing. José A. Rodríguez Ríos
REQUERIMIENTO QUÍMICOS
El agua no potable se autorizará únicamente sí:
Cloruros : Máx. 300 ppmSulfatos: Máx. 300 ppmSales de Magnesio: Máx. 125 ppmSale solubles totales: Máx. 500 ppmPH: Mayor de 7Sólidos en suspensión: Máx. 500 ppmMateria orgánica expresada en oxígeno: Máx. 10 ppm
Ing. José A. Rodríguez Ríos
RESUMEN
El agua es aceptable si no afecta:
• El comportamiento del fraguado
• El desarrollo de resistencia
• La durabilidad
Material “inerte” ?
Ingresa solo como relleno ?
Único criterio: la economía ?
Material granular empleado junto con un medio aglomerante de cemento hidráulico para elaborar
concreto o mortero (ACI 116).
Sin ser completamente inerte sus propiedades físicas y químicas influyen en el comportamiento del
concreto.
Ing. José A. Rodríguez Ríos
GR
UE
SO
GRAVA PIEDRA TRITURADA
Predominantemente retenido en tamiz N° 4 (4.75 mm)
Normalmente es el 50% al 65% por masa o volumen total
del agregado.
Ing. José A. Rodríguez Ríos
FIN
O
Arena y/o piedra triturada.
Pasa el tamiz de 3/8” (9.5 mm).
Predominantemente pasa el tamiz N° 4 (4.75 mm) y es retenido en el
tamiz N° 200 (75 μm).
Contenido de agregado fino normalmente del 35% al 50% por masa o
volumen total del agregado.
Ing. José A. Rodríguez Ríos
Características: Agregado fino
ENSAYO FRECUENCIA NORMA REQUISITO (NTP 400.037)
REQUISITOS OBLIGATORIOS
Muestreo 1 por semana, por tipo NTP 400.010 / ASTM D75 Muestra mínima ≥ 10 Kg.
Análisis granulométrico 1 por semana, por tipo de agregado NTP 400.012 / ASTM C136 Tabla N°2 de NTP 400.037 (*)
Partículas deleznables Cada 6 meses NTP 400.015 / ASTM C142 Máximo 3%
Material más fino que pasa el tamiz No. 200
Agregado fino natural1 vez por semana, por tipo de
agregadoNTP 400.018 / ASTM C117
Máximo 3% para concreto sujeto abrasión.
Máximo 5 % para otros concretos.
Agregado fino chancado1 vez por semana, por tipo de
agregadoNTP 400.018 / ASTM C117
Máximo 5% para concreto sujeto abrasión.
Máximo 7 % para otros concretos.
Carbón y lignito Cada 6 meses NTP 400.023 / ASTM C123Máximo 0.5 %
Máx. 1% cuando apariencia no importa
Impurezas orgánicas Cada 6 meses
NTP 400.024 / ASTM C40No demuestre presencia nociva de materia
orgánica
NTP 400.013 / ASTM C87La resistencia comparativa a 7 días.
Mínimo 95% respecto al agregado lavado.
REQUISITOS COMPLEMENTARIOS
Pérdida por ataque de sulfatos (Inalterabilidad - agregados que va estar sujeto a problemas de congelación y deshielo)
Agregado fino Cada 12 meses NTP 400.016 / ASTM C 88Máximo 10% si se utiliza sulfato de sodio.
Máximo 15% si se utiliza el sulfato de magnesio.
REQUISITOS OPCIONALES
Reactividad potencial alcalina cemento-agregado
Método químico Cada 12 meses NTP 334.099 / ASTM C289 Inocuo
Método barra de mortero Cada 12 meses NTP 334.110 / ASTM C1260 Expansión a 16 días < 0.10 %
Equivalente de arena Cada 6 meses NTP 339.146 / ASTM D 2419≥ 75% para f´c≥210 Kg/cm2 y para pavimentos.
≥ 65% para f’c<210 Kg/cm2
Características: Agregado grueso
ENSAYO FRECUENCIA NORMA REQUISITO (NTP 400.037)
REQUISITOS OBLIGATORIOS
Muestreo1 vez por semana, por tipo de
agregadoNTP 400.010 / ASTM D75 Medida: Tabla 1, NTP 400.010
Análisis Granulométrico1 vez por semana, por tipo de
agregadoNTP 400.012 / ASTM C 136 Tabla N°1 de NTP 400.037 (*)
Partículas deleznables Cada 6 meses NTP 400.015 / ASTM C 142 Máximo 3%
Material < pasa el tamiz No. 2001 vez por semana, por tipo de
agregadoNTP 400.018 / ASTM C 117 Máximo 1%
Carbón y lignito Cada 6 meses NTP 400.023 / ASTM C123Máximo 0.5 %
Máx. 1% apariencia no importa
REQUISITOS COMPLEMENTARIOS
Resistencia mecánica de los agregados-Abrasión (Método de los Ángeles)
Agregado grueso Cada 6 meses NTP 400.019 / ASTM C131 Máxima pérdida 50 %
Pérdida por ataque de sulfatos (Inalterabilidad - agregados que va estar sujeto a problemas de congelación y deshielo)
Agregado grueso Cada 6 meses NTP 400.016 / ASTM C88Máximo 12% usando sulfato de sodio.
Máximo 18% usando sulfato de magnesio.
REQUISITOS OPCIONALES
Índice de espesor Cada 6 meses NTP 400.041Máximo 50% agregados naturales.
Máximo 35% en agregados triturados.
Reactividad potencial alcalina cemento-agregado (Método de la barra de mortero)
Método químico Cada 6 meses NTP 334.099 / ASTM C289 Inocuo
Método barra de mortero Cada 6 meses NTP 334.110 / ASTM C1260 Expansión a 16 días < 0.10 %
(*) Se permitirá el uso de agregados que no cumplan con las gradaciones especificadas, siempre que aseguren que el material producirá concreto de la
calidad requerida, sin afectar la trabajabilidad y la resistencia.
Características: Agregados
ENSAYO FRECUENCIA (DINO) NORMA RECOMENDACIÓN (NTP 400.037)
CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS
Contenido de cloruros solubles en agua (expresado como % en peso del concreto)*
Agregado grueso
Agregado fino Cada 6 meses NTP 400.042
Concreto simple: Máximo 0.15%.
Concreto armado: Máximo 0.06%.
Concreto pretensado: Máximo 0.03%
Contenido de sulfatos solubles en agua, en el agregado
Agregado grueso
Agregado fino Cada 6 meses NTP 400.042 Máximo 0.06 % ó 600 ppm
Ing. José A. Rodríguez Ríos
AGREGADO FINO:Tamiz Porcentaje que Pasa
9.5-mm (3/8-in.) 1004.75-mm (No 4) 95 a 1002.36-mm (No 8) 80 a 1001.18-mm (No 16) 50 a 85600-μm (No 30) 25 a 60300-μm (No 50) 5 a 30150-μm (No 100) 0 a 10
Notas:
Se permitirá el uso de agregados que no cumplan con la gradación si con este se produce concreto conforme.
El agregado fino cerca de los límites inferiores en las mallas N° 50 y 100 a veces dificultan la trabajabilidad, producen excesiva exudación en el concreto.
No debe tener más de 45 % de porcentaje que pase cualquier tamiz y retenido en el tamiz siguiente.
El módulo de fineza recomendable estará entre 2,3 y 3,1.
Ing. José A. Rodríguez Ríos
AGREGADO GRUESO:
Según la NTP 400.037 define como « Tamaño Máximo» como
aquel que corresponde al menor tamiz por le que pasa toda la
muestra de agregado grueso; y defina como «Tamaño Máximo
Nominal» a aquel que corresponde el menor tamiz de la seria
utilizada que produce el primer retenido.
Ing. José A. Rodríguez Ríos
HUSOTAMAÑO NOMINAL
(T. aberturas cuadradas)
% en masa que pasa en cada Tamiz (Aberturas Cuadradas)
2½” 2 1½” 1” ¾” ½” 3/8” N4 N8 N16 N.50
3* 50 mm a 25,0 mm
(2 pulg a 1 pulg)
100 90 a
100
35 a 70 0 a 15 0 a 5
357 50 mm a 4,75 mm
(2 pulg a N° 4)
100 95 a
100
35 a 75 10 a 30 0 a 5
4* 37,5 mm a 19.0 mm
(1 ½ pulg a ¾ pulg)
100 90 a
100
20 a 55 0 a 15 0 a 5
467 37,5 mm a 4,75 mm
(1 ½ pulg a N° 4)
100 95 a
100
35 a 70 10 a 30 0 a 5
5* 25,0 mm a 12,5 mm
(1 pulg a ½ pulg)
100 90 a
100
20 a 55 0 a 10 0 a 5
56* 25,0 mm a 9,5 mm
(1 pulg a 3/8 pulg)
100 90 a
100
40 a 85 10 a 40 0 a 15 0 a 5
57 25,0 mm a 4,75 mm
(1 pulg a N° 4)
100 95 a
100
25 a 60 0 a 10 0 a 5
6* 19,0 mm a 9,5 mm
(3/4 pulg a 3/8 pulg)
100 90 a
100
20 a 55 0 a 15 0 a 5
67 19,0 mm a 4,75 mm
(3/4 pulg a N° 4)
100 90 a
100
20 a 55 0 a 10 0 a 5
7 12,5 mm a 4,75 mm
(1/2 pulg a N° 4)
100 90 a
100
40 a 70 0 a 15 0 a 5
8 9,5 mm a 2,36 mm
(3/8 pulg a N° 8)
100 85 a
100
10 a 30 0 a 10 0 a 5
89 9,5 mm a 1,18 mm
(3/8 pulg a N° 16)
100 90 a
100
20 a 35 5 a 30 0 a 10 0 a 5
9 4,75 mm a 1,18 mm
(N°, 4 a N° 16)
F I N O 100 85 a
100
10 a
40
0 a 10 0 a 5
NTP 400.010 / ASTM D75: Práctica normalizada para la extracción y preparación de muestras
NTP 400.043 / ASTM C702: Práctica normalizada para reducir las muestras de agregado a tamaño de ensayo
NTP 400.018 / ASTM C117: Método de ensayo normalizado para determinar materiales mas que pasan por el tamiz 75 um (200)
NTP 400.021 / ASTM C127: Método de ensayo normalizado para peso específico y absorción del agregado grueso.
NTP 400.022 / ASTM C128: Método de ensayo normalizado para peso específico y absorción del agregado fino.
NTP 339.185 / ASTM C566: Método de ensayo normalizado para contenido de humedad total evaporable de agregados por secado.
NTP 400.024 / ASTM C40: Método de ensayo para determinarcualitativamente las impurezas orgánicas en el agregadofino para concreto.
NTP 400.012 / ASTM C136: Método de ensayo para el análisis granulométrico del agregado fino, grueso y global.
Ing. José A. Rodríguez Ríos
PRÁCTICAS Y MÉTODOS DE ENSAYO
Extracción y
preparación de
muestras
NTP 400.010 / ASTM D75
Extracción y preparación de muestras
Muestreo de fajas transportadoras: Obtener por lo menos 3
incrementos aproximadamente iguales.
Muestreo de depósitos o unidades de transporte: Designar un plan de muestreo para
este caso:
DINO: SGC. PRO-06.G1001.-Muestreo de agregados almacenados en pilas
Muestreo de carreteras (bases y sub-bases): No aplica para concreto.
TMN del agregado (A) Masa mínima (B)
Kg
Agregado fino
2,36 mm
4,76 mm
10
10
Agregado grueso
9,5 mm
12,5 mm
19,0 mm
25,0 mm
37,5 mm
50,00 mm
63,00 mm
75,00 mm
90,00 mm
10
15
25
50
75
100
125
150
175
A Para agregado procesado, TMN = menor tamaño que produce
primer retenido
B Para agregado global: masa mínima del agregado grueso + 10
kg
Tabla 1 - Medida de las muestras
Ing. José A. Rodríguez Ríos
Práctica normalizada para
reducir las muestras de
agregado a tamaño de
ensayo
NTP 400.043 / ASTM C702
Ing. José A. Rodríguez Ríos
Agregado grueso
Agregado fino seco
Mezcla grueso y
fino secos
OBJETIVO: Obtener una muestra representativa del material original y del tamaño adecuado para
ensayar
A B C
Agregado grueso
Agregado fino húmedo
Mezcla grueso y fino
húmedos
Agregado fino húmedo
Ing. José A. Rodríguez Ríos
Opcionalmente aplanar la pila cónica a un diámetro y espesor uniforme.
Obtener una muestra para cada ensayo seleccionando al menos 5
incrementos del material de diferentes lugares de la pila.
MUESTREO EN PILAS MINIATURA (Solo para agregado fino húmedo) C
Colocar la muestra en una superficie dura, limpia y nivelada
Mezclar el material por volteo 3 veces.
Con la última remoción colocar la muestra entera en unapilamiento cónico
Ing. José A. Rodríguez Ríos
Método de ensayo normalizado para
determinar materiales mas que
pasan por el tamiz 75 um (200)
NTP 400.018 / ASTM C117
Ing. José A. Rodríguez Ríos
Reportar:Resultado menor a 10% al 0.1% mas cercanoResultado mayor a 10% al 1 % mas cercanoMétodo utilizado:
a) Lavado con aguab) Lavado usando agente de remojo
Establece procedimiento para determinar por vía húmeda el contenido de polvo < tamiz 200 en el agregado
TMN Masa mínima (g)
4.75 mm (N° 4) o menor 300
> 4.75 mm (N° 4) a 9.5 mm (3⁄8 in.) 1000
> 9.5 mm (3⁄8 in.) a 19 mm (3⁄4 in.) 2500
> 19 mm (3⁄4 in.) 5000
A = [(B – C)/B] x100
A: Porcentaje de mat. < tamiz 200
B: Masa original de la muestra seca
C: Masa seca después de lavado
Ing. José A. Rodríguez Ríos
Método de ensayo
normalizado para peso
específico y absorción
del agregado grueso.
NTP 400.021 / ASTM C127
Ing. José A. Rodríguez Ríos
MUESTRADescartar: < 4 u 8, seg. aplique
Reportar:
Resultado Peso específico con aprox. a 0.01Tipo peso específico.
Resultado Absorción con aprox. a 0.1%
Establece procedimiento para determinar P.E.M, P.E.SSS, P.E.A. y Absorción (24h), del agregado grueso – NO LIGERO
TMN Masa mínima
(kg)
≥ 12.5 mm (1/2 in) 2
19.0 mm (3/4 in) 3
25.0 mm (1 in) 4
37.5 mm (1½ in) 5
50.0 mm (2 in) 8
Pem = [A/(B–C)]
A: Peso muestra seca, en el aire, (g)
B: Peso muestra SSS, en el aire, (g)
C: Peso sumergido muestra SSS. (g)
PeSSS = [B/(B–C)]
Ab,(%) = [(B-A)/A] x100
Ing. José A. Rodríguez Ríos
Método de ensayo
normalizado para peso
específico y absorción
del agregado fino
NTP 400.022 / ASTM C128
Ing. José A. Rodríguez Ríos
Reportar:
Resultado Peso específico con aprox. a 0.01Tipo de peso específico.
Resultado Absorción con aprox. a 0.1%
Establece procedimiento para determinar Pem, PeSSS, Pea y absorción (24h), del agregado fino.
Pem = [Wo/V]
Wo: Peso muestra seca, en el aire, (g)
V: Volumen del agua desplazada cm3
PeSSS = [(500±10)/V]
Ab,(%) = [((500±10)-Wo)/Wo] x100
MUESTRA:
Secar a peso constante 1000g mín.
Saturar 24 h
Determinar condición SSS con el cono de absorción
PROCEDIMIENTO:
Colocar 500 ± 10 g de mat. SSS y agua
A 1 h, llenar con agua hasta el enrase o 500 cm³ PESAR.
Retirar muestra, secar enfriar y PESAR
Pesar frasco con agua
Ing. José A. Rodríguez Ríos
Método de ensayo
normalizado para
contenido de humedad
total evaporable de
agregados por secado
NTP 339.185 / ASTM C566
Ing. José A. Rodríguez Ríos
MUESTRAConforme a NTP 400.010, proteger del secado
Reportar:
Resultado de humedad con aprox. a 0.1%
Establece procedimiento para determinar el % de humedad evaporable de los agregados.
TMN Masa mínima
(kg)
4.75 mm (N° 4) 0.5
9.5 mm (3/8 pulg) 1.5
12.5 mm (1/2 pulg.) 2.0
19.0 mm (3/4 pulg.) 3.0
25.0 mm (1 pulg.) 4.0
37.5 mm (1½ pulg.) 6.0
50.0 mm (2 pulg.) 8.0
p: Contenido de humedad (%)
W: Masa muestra húmeda original, (g)
D: Masa de la muestra seca. (g)
p,(%) = [(W-D)/D] x100
FU
EN
TE
DE
CA
LOR
Ing. José A. Rodríguez Ríos
Análisis granulométrico del
agregado fino, grueso y global
NTP 400.012 / ASTM C136
Ing. José A. Rodríguez Ríos
Análisis granulométrico:
Es la distribución por tamaños de las partículas de un agregado, que se pasan através de una serie de tamices de abertura cuadrada, de mayor a menor, y se expresacomo el porcentaje en peso de cada tamaño con respecto a la masa total.
1. Agregado fino ― 8 tamices:
³/8”, N° 4, 8, 16, 30, 50, 100, 200
2. Agregado grueso ― 11 tamices:
4”, 3”, 2”, 1½”, 1”, ¾”, ½”, ³/8”, N° 4, 8,
16
Ing. José A. Rodríguez Ríos
Análisis granulométrico:
Tamices estándar ASTM
DenominaciónAbertura
(")
Abertura
(mm)
3…. 3 75
1 ½ 1.5 37.5
¾ 0.75 19
⅜ 0.375 9.5
N° 4 0.187 4.75
N° 8 0.0937 2.36
N° 16 0.0469 1.18
N° 30 0.0234 0.59
N° 50 0.0117 0.295
N° 100 0.0059 0.1475
N° 200 0.0029 0.0737
Intervienen en el cálculo del Mf
N° de aberturas
por pulgada lineal
Ing. José A. Rodríguez Ríos
Análisis granulométrico:
EQUIPO:
Balanzas: -- exactitud y aproximación (cualquiera que sea mayor, dentro del rango de uso):
Fino, aproximación de 0,1 g y exacta a 0,1 g ó 0,1 % de la masa de la muestra
Grueso o agregado global, con aproximación y exacta a 0,5 g ó 0,1 % de la masa de la muestra.
Tamices: Según la NTP 350.001.
Agitador Mecánico de Tamices.
Horno: Un horno de medidas apropiadas capaz de mantener una temperatura uniforme de 110 º C ± 5º C.
Herramientas: Cepillos, cucharas metálicas, bandejas, EPP
Ing. José A. Rodríguez Ríos
Análisis granulométrico:
MUESTRA:
Tomar la muestra de agregado de acuerdo
a la NTP 400.010.
Mezclar completamente la muestra y
reducirla a la cantidad necesaria para el
ensayo, según la práctica normalizada
NTP 400.043.
Tamaño de la muestra después de
cuartear:
Agregado fino: ≥ 300 g
Agregado grueso: Tabla 1 de la NTP
400.012.
TMN
Mm (“)
Cantidad mínima
Kg (lb)
9,5 (3/8)
12,5 (1/2)
19,0 (3/4)
25,0 (1)
37,5 (1 ½)
50 (2)
63 (2 ½)
75 (3)
90 (3 ½)
100 (4)
125 (5)
1 (2)
2 (4)
5 (11)
10 (22)
15 (33)
20 (44)
35 (77)
60 (130)
100 (220)
150 (330)
300 (660)
Tabla 1 - Cantidad mínima de la muestra de
agregado grueso o global
Ing. José A. Rodríguez Ríos
Análisis granulométrico:
PROCEDIMIENTO:
Secar a peso constante a una temperatura de 110 º C ± 5º C.Para ensayos de control, se puede utilizar planchas calientes para secar
Seleccionarán tamaños adecuados de tamices
Agitar los tamices manualmente o por medio de un aparato mecánico
Prevenir una sobrecarga de material sobre un tamiz individual
Verificar la eficiencia del tamizado de acuerdo a la NTP 400.012 Ítem 8.4
Determinar la masa de cada incremento de medida con aproximación al 0,1 % de la masa total original de la muestra seca.
La diferencia entre el peso inicial y la suma de los pesos individuales nos será mayor a 0.3%
Si la muestra fue previamente ensayada por el método descrito en la NTP 400.018, adicionar la masa del material más fino que la malla de 75 um (N°200)determinada por el método de tamizado seco.
Ing. José A. Rodríguez Ríos
INFLUENCIA DE LOS
AGREGADOS EN EL
CONCRETO
► TAMAÑO MÁXIMO NOMINAL► GRANULOMETRIA► CONDICIÓN DE HUMEDAD► SUSTANCIAS PERJUDICIALES► FORMA, RESISTENCIA …► PRODUCCIÓN
Ing. José A. Rodríguez Ríos
Tamaño Máximo vs. Tamaño Máximo
Nominal
Tamaño máximo ― NTP 400.011 / ASTM C125: Es el que corresponde al menor tamiz por el que pasa toda la muestra de agregado grueso. EN EL CONCRETO NO SE ENCONTARAN PARTÍCULAS MAS GRANDES
Tamaño máximo nominal ― INCIDE EN EL COMPORTAMIENTO DEL CONCRETO
ASTM C125: Abertura de malla mas pequeña a través de la cual se permite que pase la totalidad del agregado
57 25,0 mm a 4,75 mm
(1 pulg a N° 4)
100 95 a
100
25 a
60
0 a 10 0 a 5
Tama
ño
TAMAÑO NOMINAL
(T. aberturas
cuadradas)
% en masa que pasa en cada Tamiz (Aberturas Cuadradas)
2½
”
2 1½” 1” ¾” ½” 3/8” N4 N8 N16 N.50
TM TMN
Ejemplo:
Ing. José A. Rodríguez Ríos
Tamaño Máximo vs. Tamaño Máximo Nominal
HUSOTAMAÑO NOMINAL
(T. aberturas cuadradas)
% en masa que pasa en cada Tamiz (Aberturas Cuadradas)
2½” 2 1½” 1” ¾” ½” 3/8” N4 N8 N16 N.50
3* 50 mm a 25,0 mm
(2 pulg a 1 pulg)
100 90 a
100
35 a 70 0 a 15 0 a 5
357 50 mm a 4,75 mm
(2 pulg a N° 4)
100 95 a
100
35 a 75 10 a 30 0 a 5
4* 37,5 mm a 19.0 mm
(1 ½ pulg a ¾ pulg)
100 90 a
100
20 a 55 0 a 15 0 a 5
467 37,5 mm a 4,75 mm
(1 ½ pulg a N° 4)
100 95 a
100
35 a 70 10 a 30 0 a 5
5* 25,0 mm a 12,5 mm
(1 pulg a ½ pulg)
100 90 a
100
20 a 55 0 a 10 0 a 5
56* 25,0 mm a 9,5 mm
(1 pulg a 3/8 pulg)
100 90 a
100
40 a 85 10 a 40 0 a 15 0 a 5
57 25,0 mm a 4,75 mm
(1 pulg a N° 4)
100 95 a
100
25 a 60 0 a 10 0 a 5
6* 19,0 mm a 9,5 mm
(3/4 pulg a 3/8 pulg)
100 90 a
100
20 a 55 0 a 15 0 a 5
67 19,0 mm a 4,75 mm
(3/4 pulg a N° 4)
100 90 a
100
20 a 55 0 a 10 0 a 5
7 12,5 mm a 4,75 mm
(1/2 pulg a N° 4)
100 90 a
100
40 a 70 0 a 15 0 a 5
8 9,5 mm a 2,36 mm
(3/8 pulg a N° 8)
100 85 a
100
10 a 30 0 a 10 0 a 5
89 9,5 mm a 1,18 mm
(3/8 pulg a N° 16)
100 90 a
100
20 a 35 5 a 30 0 a 10 0 a 5
9 4,75 mm a 1,18 mm
(N°, 4 a N° 16)
F I N O 100 85 a
100
10 a
40
0 a 10 0 a 5
TM
TMN
T. M.N. Agregado grueso: Importancia
A MENOR TAMAÑO:
mayor superficie para lubricar
mayor demanda de pasta
RECOMENDACIÓN:
Utilizar el mayor tamaño de agregado compatible con laestructura, método, etc. .
Para pavimento de espesor ≥ de 12 cm se recomienda usar agregado de TMN 1½”
El T.M. más grande, siempre que permita la colocación compactación y acabado,producirá el concreto de menor costo con la menor tendencia a desarrollar fisurasdebido a efectos térmicos o por contracción.
Nuevas
superficies
T. M.N. Agregado grueso: Importancia
Considerando la estructura: Requisito para TMN : ACI 318 / NTP E.060
Ing. José A. Rodríguez Ríos
Granulometría: Importancia
Las mezclas de concreto producidas con una combinación de agregados bien gradados tienden a:
Reducir vacíos entre partículas. Reduce el volumen requerido de pasta
Reduce la demanda de agua y contenido de cemento
Reduce el Costo
Mejorar la trabajabilidad del concreto fresco.
Requerir operaciones de acabado mínimas.
Consolidarse sin segregarse.
Mejorar la resistencia y durabilidad.
Las mezclas de concreto producidas con una combinación de agregados de granulometría deficiente tienden a:
Segregarse fácilmente.
Contener mayor cantidad de finos.
Requerir mayor cantidad de agua.
Incrementar la susceptibilidad de agrietamiento.
Limitar el desempeño del concreto.
Ing. José A. Rodríguez Ríos
REDUCCIÓN DE VACÍOS
Granulometría de la combinación de agregados:
Lo MAS IMPORTANTE es la granulometría de la combinación de agregados (agregado total, global).
OBJETIVO: Mezcla con menos cantidad de vacíos.
Los vacíos dejados por las piedras más grandes deben ser
ocupados por las del tamaño siguiente y así sucesivamente
hasta llegar a la arena, donde sus diferentes tamaños de
grano harán lo propio”
La granulometrías deben ser "continuas“: NO debe faltar
ningún tamaño intermedio de partícula.
La pasta (cemento y agua) cubrirá las partículas de
agregado para "lubricarlas" en el concreto fresco y para
unirlas cuando ha endurecido. A mayor superficie de los
agregados mayor será la cantidad de pasta necesaria.
Ing. José A. Rodríguez Ríos
Agregado fino: Granulometría
REFERENCIA Módulo de finura recomendado
mínimo Máximo
NTP 400.037 / ASTM C 33 2.3 3.1
GOMACO Internacional 2.3 3.5
IPRF Innovative Pavement Research Foundation 2.5 3.4
Ing. José A. Rodríguez Ríos
Módulo de finura
1. Concepto General para arena y piedra
2. Duff Abrams► 1925
3. Suma de % retenidos acumulados hasta el tamiz # 100
4. Proporcional al promedio logarítmico del tamaño de las partículas
5. Granulometrías con igual M. F. producen mezclas similares en f’c,
trabajabilidad y demanda de agua
6. Herramienta para agregados marginales
Importancia:
Si se mantiene el Módulo de finura global de los agregados de
un concreto se tendrá similar demanda de agua y resistencia.
AJUSTAR LAS DOSIFICACIONES CUANDO EL MÓDULO DE FINURA GLOBAL VARIE EN 0.2
ó MAS DEL VALOR USADO EN EL DISEÑO DE MEZCLAS
Ing. José A. Rodríguez Ríos
Módulo de finura
Σ % retenidos acumulados en los tamices de la serie
estándar
Tamices Especificados.
Denominació
n
Abertur
a
(")
Abertur
a
(mm)
6…. 6 150
3…. 3 75
1 ½ 1.5 37.5
¾ 0.75 19
⅜ 0.375 9.5
N° 4 0.187 4.75
N° 8 0.0937 2.36
N° 16 0.0469 1.18
N° 30 0.0234 0.59
N° 50 0.0117 0.295
N° 100 0.0059 0.1475
100
2 a 1El módulo de finura es un índice de la finura del agregado. Cuanto mayor es el MF, más grueso es el agregado
El MF de cualquier entrega realizada durante el progreso de la obra no debe variar más de ±0.20 del valor inicialmente aprobado.
Agregados con granulometrías diferentes pueden tener el mismo MF.
Ing. José A. Rodríguez Ríos
Análisis Granulométrico y MF de Arena
Tamiz
% de la fracción
individual
retenida, en masa
% acumulado
que pasa, en
masa
% retenido
acumulado, en
masa
9.5 mm (3/8 in.) 0 100 0
4.75 mm (No. 4) 2 98 2
2.36 mm (No. 8) 13 85 15
1.18 mm (No. 16) 20 65 35
600 µm (No. 30) 20 45 55
300 µm (No. 50) 24 21 79
150 µm (No. 100) 18 3 97
Fondo 3 0 —
Total 100 283
Módulo de finura = 283 ÷ 100 = 2.83
Ing. José A. Rodríguez Ríos
Condiciones de humedad
E
S
T
A
D
0
SECO AL HORNO:Ninguna humedad
SECO AL AIRE:Humedad < absorción
SSS:Humedad = absorción
HÚMEDO:Humedad > absorción
Naturalmente o después de proceso de extracción
Influye en el cálculo del agua de mezcla: Corrección por humedad y
absorciónIng. José A. Rodríguez Ríos
INFLUENCIA EN EL CONCRETO
Temperatura de los agregados
Constituyen entre 60 y 80% delvolumen del concreto.
La temperatura del agregado gruesodemora mucho en disiparse.
Si el agregado se calienta al soldemandará mas agua por evaporacióny absorción.
ES CONVENIENTE EVITAR EL CALENTAMIENTO DE LOS AGREGADOS
REDUCIENDO 1°C LA TEMPERATURA DE LOS AGREGADOS REDUCIRÁ
0.5 °C LA TEMPERATURA DEL CONCRETO
Sustancias dañinas
SUSTANCIA EFECTO EN EL CONCRETO
Impurezas orgánicasAfecta el tiempo de fraguado y el
endurecimiento, puede causar deterioro
Material más fino que 75 m
(tamiz No. 200)
Afecta adherencia, aumenta la
demanda de agua
Carbón, lignito u otro material
ligero
Afecta la durabilidad, puede causar
manchas y erupciones
Partículas blandas Afecta la durabilidad
Ing. José A. Rodríguez Ríos
SUSTANCIA EFECTO EN EL CONCRETO
Terrones de arcilla y partículas
desmenuzables
Afecta la trabajabilidad y la durabilidad,
puede causar desprendimientos.
Partículas livianas con densidad
relativa menor que 2.40
Afecta la durabilidad, puede causar
desprendimientos.
Agregados reactivos con los álcalis
Causa expansión anormal, fisuración en
forma de mapa (“viboritas”, piel de
cocodrilo) y desprendimientos.
Sustancias dañinas
Ing. José A. Rodríguez Ríos
Influencia en las propiedades del Co. Fresco:
PROPIEDAD DEL CONCRETO CARACTERÍSTICA DEL AGREGADO QUE LA AFECTA
Peso Unitario Densidad
Tamaño máximo / granulometría
Trabajabilidad Granulometría
Forma de partícula
Contracción plástica Limpieza
Partículas friables
Demanda de agua
Tamaño Máximo / granulometría
Sanidad, porosidad, absorción
Limpieza
Exudación Granulometría (% Pasa 50)
Forma de partícula
Pérdida de asentamiento Absorción
Segregación Tamaño Máximo / granulometría
INFLUENCIA EN EL CONCRETO
Influencia en las propiedades del concreto
endurecido:
PROPIEDAD DEL CONCRETO CARACTERÍSTICA DEL AGREGADO QUE LA AFECTA
Durabilidad
Limpieza
Textura Superficial
Sanidad
Absorción
Porosidad
Reactividad con los álcalis
Resistencia a la compresión
Limpieza
Tamaño máximo /
Granulometría
Forma de la partícula
Resistencia mecánica
Partículas friables
Textura Superficial (f’c > 210 kg/cm²)
Cambios volumétricos
Tamaño máximo
Granulometría
Forma de la partícula
Limpieza
Partículas friables, arcilla
Módulo de elasticidad
Costo
Tamaño Máximo /
Granulometría
Forma de la partícula
Textura sueperficial
Sanidad
Limpieza
Resistencia a la abrasión Resistencia a la abrasión Dureza del agregado fino
Peso unitario Densidad
Permeabilidad Porosidad
Irregularidades Superficiales Partículas friables Terrones de arcilla
Cuidados en producción:
La arena debe ser limpia y dura. No debe tener residuosorgánicos, sales, arcillas y contaminación con materiasextrañas.
Sales.- Si la arena es salada o dulce, rechácela
Polvo.- Si al ventear la arena seca se levanta exceso de polvo,rechácela o si genera duda realizar ensayo de mat. < malla 200.
Dureza.- Si al frotar la arena en el puño, cerca del oído, estacruje es señal de arena dura.
Arcilla.- Si al frotar la arena entre las manos estas quedanásperas y sucias, y si al humedecer la arena se puede moldearcon los dedos, esta contiene exceso de arcilla.
Estas arenas pueden ser mejoradas por lavado con abundanteagua.
INSPECCIÓN PRÁCTICA DE LA ARENA
Ing. José A. Rodríguez Ríos
ADITIVOS
Hay quienes afirman que los primeros aditivos
para el concreto fueron la clara del huevo y la
sangre.
El cemento Pórtland de fabricación reciente
(1850), poco tiempo después se le agregó yeso
crudo, con el fin de obtener fraguados mas
regulares, agregándosele al cemento en el
momento de su fabricación y luego al mismo
concreto al momento de la mezcla.
Ing. José A. Rodríguez Ríos
Se comenzaron a utilizar con el fin de regular la
duración del fraguado, y sobre todo para poder
acelerarlo, así como confeccionar concretos mas
impermeables.
Ing. José A. Rodríguez Ríos
La tecnología y los aditivos
Recientemente y gracias al progreso de la
industria química, las materias plásticas han
sido incorporadas al concreto, y actualmente
podemos encontrar un sinnúmero de productos
en el mercado que satisfacen la gran mayoría de
las necesidades para los usuarios de concreto.
Ing. José A. Rodríguez Ríos
El éxito al usar los aditivos depende mucho de
la forma de uso y de la acertada elección del
producto apropiado.
Se ha progresado mucho en este campo y es
conveniente que los usuarios se informen ya
que la eficacia depende en gran parte de esto.
Ing. José A. Rodríguez Ríos
Definición
Es un producto que adicionado al cemento, mortero
o concreto en su estado fresco o se entiende por
aditivo todo aquel que endurecido que varia una o
mas de sus propiedades. Se presentan en polvo,
pasta o liquido.
Según la norma se le define como: “Un material
distinto del agua, agregados y cemento hidraulico
que se usa como ingrediente en concretos o
morteros y se añade a la mezcla inmediatamente
antes o durante su mezclado”.
Ing. José A. Rodríguez Ríos
Razones de empleo de un aditivo
Algunas de las razones para el empleo de un aditivo son:
a) En el concreto fresco:
- Incrementar la trabajabilidad sin aumentar el contenido de agua.
- Disminuir el contenido de agua sin modificar su trabajabilidad.
- Reducir o prevenir asentamientos de la mezcla.
- Crear una ligera expansión.
- Modificar la velocidad y/o el volumen de exudación.
- Reducir la segregación.
- Facilitar el bombeo.
- Reducir la velocidad de pérdida de asentamiento.
Ing. José A. Rodríguez Ríos
Razones de empleo de un aditivo
b) En el concreto endurecido:
- Disminuir el calor de hidratación.
- Desarrollo inicial de resistencia.
- Incrementar las resistencias mecánicas del
concreto.
- Incrementar la durabilidad del concreto.
- Disminuir el flujo capilar del agua.
- Disminuir la permeabilidad de los líquidos.
- Mejorar la adherencia concreto-acero de
refuerzo.
- Mejorar la resistencia al impacto y la abrasión.Ing. José A. Rodríguez Ríos
Como se utilizan?
Los aditivos se dosifican hasta en un 5% del peso de
la mezcla y comúnmente son usados entre el 0.2% y
0.5% del peso del cemento.
La utilización de aditivos no debería, con toda
objetividad ser subestimada o menospreciada.
El efecto deseado y su uso lo describen los propios
fabricantes pero algunos son desconocidos incluso
por ellos, por lo que es importante que antes de su
uso se realicen pruebas a fin de constatar las
propiedades del material.
Ing. José A. Rodríguez Ríos
Consecuencias de los efectos de cada aditivo
Además de lo ya antes mencionado los efectos
varían por las condiciones atmosféricas y factores
intrínsicos como son el contenido de agua, tipo de
cemento, duración de mezclado.
Ningún aditivo puede subsanar las deficiencias de
una mezcla de concreto mal dosificada.
Ing. José A. Rodríguez Ríos
Clasificación de los aditivos
Debido a que sus efectos son muy variados, una
clasificación así es muy extensa, además debido a que
un solo aditivo modifica varias características del
concreto, además de no cumplir todas las que
especifica.
Sin embargo según la norma técnica ASTM-C497 es:
Ing. José A. Rodríguez Ríos
Clasificación de los aditivos
TIPO A: Reductor de agua
TIPO B: Retardante
TIPO C: Acelerante
TIPO D: Reductor de agua retardante
TIPO E: Reductor de agua acelerante
TIPO F: Super reductor de agua
TIPO G: Super reductor de agua retardante
Ing. José A. Rodríguez Ríos
Existen otros tipos de clasificaciones que van deacuerdo a los tipos de materiales constituyenteso a los efectos característicos en su uso: comola clasificación hecha por el comité 212 del ACI.
1. Aditivos acelerantes.
2. Aditivos reductores de agua y que controlan elfraguado.
3. Aditivos para inyecciones.
4. Aditivos incorporadores de aire.
5. Aditivos extractores de aire.
Clasificación de los aditivos
Ing. José A. Rodríguez Ríos
6. Aditivos formadores de gas.
7. Aditivos productores de expansión o expansivos.
8. Aditivos minerales finamente molidos.
9. Aditivos impermeables y reductores de
permeabilidad.
10. Aditivos pegantes (también llamados epóxicos).
Clasificación de los aditivos
Ing. José A. Rodríguez Ríos
REQUERIMIENTOS BÁSICOS PARA UN BUEN
CONCRETO
Resistencia .- Para obtener la capacidad de resistir cargas
estructurales.
Durabilidad .- Capacidad para resistir la acción del ambiente
Trabajabilidad .- Medida de la facilidad con la que el concreto
puede ser colocado, consolidado y acabado.
Economía .- Los mayores beneficios con los menores costos.
Ing. José A. Rodríguez Ríos
CONTROL DE CALIDAD DEL CONCRETO
Conjunto de procedimientos técnicos planeados cuya
práctica permite lograr (ASEGURAR) que el concreto
cumpla con los requisitos especificados, al menor costo
posible.
APLICACIÓN
Estado Fresco
Estado Endurecido
Ing. José A. Rodríguez Ríos
CONTROL DE CALIDAD DEL CONCRETO
Debe tener carácter preventivo poniendo énfasis en el
control de los componentes y del concreto fresco para
minimizar los esfuerzos en los controles del concreto
endurecido
La aceptación del concreto está determinada por los resultados de ensayos en concreto fresco y endurecido
Ing. José A. Rodríguez Ríos
ENSAYOS DE ACEPTACIÓN DEL CONCRETO
Objetivo.- verificar cuantitativamente si el concreto cumple con
las especificaciones
CONCRETO FRESCO CONCRETO ENDURECIDO
Asentamiento Resistencia
Temperatura Otros (Si se especifica)
Densidad (Peso unitario)
Contenido de aire
Otros (Si se especifica)
Ing. José A. Rodríguez Ríos
ENSAYOS DE ACEPTACIÓN DEL CONCRETO
Si desvía los métodos puede no solo anular el ensayo si no traer caras consecuencias para el productor de concreto
Ing. José A. Rodríguez Ríos
ENSAYOS DE ACEPTACIÓN DEL CONCRETO
Los resultados de estos ensayos no pretenden pronosticar la calidad del concreto en la estructura ya que existen variables que van mas allá
del control del productor de concreto
Ing. José A. Rodríguez Ríos
Es el momento de decidir si se coloca la mezcla, es
corregida o rechazada
Aporta información temprana sobre el
comportamiento futuro del concreto endurecido
¿POR QUÉ INTERESA EL ESTADO FRESCO?
Ing. José A. Rodríguez Ríos
OBJETIVO DEL MUESTREO
Obtener muestras representativas de concreto fresco, sobre las cuales
se realizan ensayos para verificar el cumplimiento
Ing. José A. Rodríguez Ríos
«Una pequeña porción de un gran universo de un
material tal como un lote, carga, tanda, etc. sobre la que
se desea información»
QUE ES UNA MUESTRA?
Ing. José A. Rodríguez Ríos
EQUIPO PARA MUESTREO DE CONCRETO
Recipiente no absorbente
de capacidad > 28 L
Palas, cucharones
Tamices estándar
E. P. P.
Humedecer los equipos antes del muestreo
Ing. José A. Rodríguez Ríos
Ing. José A. Rodríguez Ríos
PROCEDIMIENTO DE MUESTREO DE CONCRETO
2 o más intervalos de la porción media de la mezcla.
Máximo 15 min.
Mínimo 28 L para pruebas de resistencia
Se permite muestras mas pequeñas solo para ensayos de temperatura asentamiento y contenido de aire
PROCEDIMIENTO DE MUESTREO DE CONCRETO
Proteger y trasladar las muestras al lugar de la prueba.
Si es necesario realizar tamizado húmedo en el tamiz indicado según el método de ensayo
Remezclar para formar la muestra compuesta homogénea.
Ing. José A. Rodríguez Ríos
MUESTREO DEL MEZCLADOR (CONCRETO PREMEZCLADO)
Durante la descarga del tercio medio
Graduar la velocidad de rotación
Interceptar el total de la descarga
Ing. José A. Rodríguez Ríos
MUESTREO DEL MEZCLADOR (CONCRETO PIE DE OBRA)
Durante la mitad del total de la
descarga
Interceptar el total de la descarga
Ing. José A. Rodríguez Ríos
Proteger del sol, viento u otra fuente de evaporación y/o contaminación
TIEMPO LÍMITE PARA EMPEZAR ENSAYOS
MUESTRA
Mínimo 2 porciones
Máximo 15 min
Mínimo 28 L (resistencia)
Asentamiento
Temperatura
Contenido de Aire
Elaboración de probetas para resistencia
min0 5 10 15
Eliminar residuo y limpiar
Ing. José A. Rodríguez Ríos
DETERMINACIÓN DE LA
TEMPERATURA DE MEZCLAS
DE CONCRETO
NTP 339.184
ASTM C 1064
Ing. José A. Rodríguez Ríos
OBJETIVO DE MEDIR LA TEMPERATURA
Determinar la temperatura del concreto fresco para verificar el cumplimiento de los requerimientos especificados
La temperatura del concreto depende del aporte calorífico de cada uno de sus componentes, además del calor liberado por la hidratación del
cemento, la energía de mezclado y el medio ambiente.
Ing. José A. Rodríguez Ríos
EQUIPOS PARA MEDIR LA TEMPERATURA
Termómetro
Exactitud ± 0.5 °C (± 1°F), en rango de 0 °C a 50 °C
≥ 3” (75 mm)
Ing. José A. Rodríguez Ríos
EQUIPOS PARA MEDIR LA TEMPERATURA
Recipiente no absorbente, debe permitir un recubrimiento de al menos 3 pulgadas (75 mm)en todas direcciones
El recubrimiento debe ser por lo menos en 3 veces el TM del agregado.
Elegir el mayor
3”
3”
Ing. José A. Rodríguez Ríos
MUESTRA DE
CONCRETO
Obtener una muestra suficiente y colocarlo en un recipiente no absorbente previamente humedecido
La temperatura puede medirse en los equipos de transporte (mixer, buggy)
La temperatura se puede medir en las mezclas que se van a utilizar para otros ensayos
La temperatura puede ser medida en la estructura después que el concreto se ha colocado
Ing. José A. Rodríguez Ríos
PROCEDIMIENTO PARA MEDIR LA TEMPERATURA
Mínimo de 2 minutos o hasta que la lectura se estabilice
Los concretos con agregado mayor a 3 pulgadas puede requerir hasta 20 min para transferir el calor
Preparar y sumergir al menos 3 pulgadas (75 mm
Presione suavemente el concreto alrededor del dispositivo
Ing. José A. Rodríguez Ríos
REGISTRO DE LA TEMPERATURA
Registrar la temperatura con una precisión de
Empiece la medición antes de los cinco minutos después de obtener la muestra de concreto
LECTURA REGISTRO LECTURA REGISTRO
22.6 °c 22.5 °c 22.9 °c 23.0°c
0.5 °C (1 °F)
Ing. José A. Rodríguez Ríos
NORMATIVA
Descripción
Criterio de Aceptación
ASTM C 94/C 94M-07 - NTP 339.114
Clima
frío
Temp.
mínima
Sección
mm
<300 300 - 900 900 - 1800 > 1800
°C 13 10 7 5
Temp.
máxima 32 °C
Clima
cálido
T = Mas baja posible. Si T ≈ 32 °C se puede encontrar dificultades
Requisito Interno: 5 °C ≤ T ≤ 32 °C
TENGA CUIDADO CON LAS TEMPERATURAS EXTREMAS
Ing. José A. Rodríguez Ríos
EFECTOS DE LA TEMPERATURA
Los efectos de la temperatura en tu cuerpo son parecidos a los que causa en el concreto
Tomar precauciones en climas extremos para no tener resultados indeseables
Ing. José A. Rodríguez Ríos
Sobre la demanda de agua
Fig. La demanda de agua de la mezcla de concreto aumenta con el aumento de la temperatura del concreto (Bureau of Reclamation 1981).
Ing. José A. Rodríguez Ríos
Sobre el Tiempo de Fraguado
Fig. Efecto de la
temperatura del concreto
en el tiempo de fraguado
(Burg 1996).
Ing. José A. Rodríguez Ríos
Sobre la Resistencia
Fig. Efecto de las
temperaturas
elevadas del concreto
sobre la resistencia a
compresión en varias
edades (Klieger
1958).
Ing. José A. Rodríguez Ríos
¿Por qué realizar el ensayo de Temperatura ?
Control de uniformidad
Fraguado Inicial y Final
Afecta en el desencofrado y fisuración
Afecta proceso constructivo
Afecta el contenido de aire
Ing. José A. Rodríguez Ríos
CONTENIDO DE AIRE
METODO VOLUMETRICO - ASTM C 173
METODO PRESION – ASTM C231
Ing. José A. Rodríguez Ríos
METODO VOLUMETRICO - ASTM C 173
Se llena en 2 capas con 25 varilladas cada una; enrasar y cerrar. Se coloca en un ángulo de 45° para rolear; subiar y bajar de lado a lado en
menos de 10 seg. Por un tiempo de 1 minuto.
Ing. José A. Rodríguez Ríos
Se permite al aire escapar del concreto en un recipiente lleno de agua La disminución del nivel de agua es la medida directa del aire salido del concreto
METODO VOLUMETRICO - ASTM C 173
Ing. José A. Rodríguez Ríos
METODO PRESION – ASTM C231
Se llena en 3 capas con 25 varilladas cada una, con golpes con
martillo de goma de 10 a 15 veces por capa; enrasar y cerrar.
Ing. José A. Rodríguez Ríos
El fondo del contenedor se llena con concreto. Se aprieta la tapa, y el espacio se llena con agua. Se aplica presión y el cambio de volumen se relaciona con el contenido de aire
METODO PRESION – ASTM C231
Ing. José A. Rodríguez Ríos
¿Por qué realizar el ensayo de Contenido de
Aire ?
Control de uniformidad
Afecta al Peso Unitario y Rendimiento
Influye en la resistencia y trabajabilidad
Fundamentalmente en congelamiento y deshielo
Ing. José A. Rodríguez Ríos
ASENTAMIENTO DE
CONCRETO FRESCO CON
EL CONO DE ABRAMS
NTP 339.035ASTM C 143
Ing. José A. Rodríguez Ríos
CLASIFICACIÓN DEL CONCRETO POR SU CONSISTENCIA
TIPO DE
CONCRETO ASENTAMIENTO COMPORTAMIENTO EN LA DESCARGA
Muy seco < 2” No fluye
Seco * 2” a 3” Necesita ayuda para fluir
Plastificado (estándar)* 4” a 5” Fluye bien, forma pilas suaves
Fluido * 6” a 7” Fluye rápidamente, no forma pilas
Muy fluido > 7” Muy fluido, > 8” se puede
autonivelar
* Concreto usado generalmente en la construcción
Ing. José A. Rodríguez Ríos
ASENTAMIENTO DEL CONCRETO FRESCO
Es un indicador de la consistencia del concreto relacionado con su estado de fluidez
Asentamiento Revenimiento
Slump = =
Ampliamente difundido, su empleo es aceptado para caracterizar el comportamiento del concreto fresco.
Desarrollado por Duft Abrams, adoptada por ASTM y recogida en NTP 339.035
Ing. José A. Rodríguez Ríos
OBJETIVO DEL ENSAYO DE ASENTAMIENTO
Determinar el asentamiento del concreto fresco en un rango desde ½” hasta 9”
Verificar el cumplimiento de las especificaciones
Ing. José A. Rodríguez Ríos
EQUIPO PARA MEDIR EL ASENTAMIENTO
Cono de AbramsØ inferior 200 mm
Ø superior 100 mm
Altura 300 mm
Tolerancias ± 3 mm
Espesor mínimo 1.5 mm, 1.15 mm repujado
Barra compactadoraBarra de acero liso con punta semiesférica
Ø 5/8” (16 mm) x 24” (600 mm)
Instrumento de medidaRegla de metal rígido (Wincha)
Long ≥ 12 “, divisiones de ¼” (5 mm)
Herramientas pequeñas
Ing. José A. Rodríguez Ríos
MUESTRA DE CONCRETO
La muestra debe ser representativa de toda la tanda
Este método aplica para concretos con agregados hasta
de 1 ½” remover los tamaños mayores mediante un
tamiz de1 ½”
Ing. José A. Rodríguez Ríos
FRECUENCIA DEL ENSAYO
Primera mezcla de concreto del día
Siempre que parezca que la consistencia del concreto a variado
Siempre que obtenga cilindros para ensayo de resistencia.
Ing. José A. Rodríguez Ríos
PROCEDIMIENTO PARA MEDIR EL
ASENTAMIENTO
Humedecer el equipo y sostenerlo sobre una superficie plana no
absorbente y rígida
Consolidar el concreto en el cono en tres capas de igual volumen
Varillar 25 veces
Inclinar ligeramente la
varilla cerca del
perímetro
Varillar 25 veces
penetrando 1” en la
capa anterior
Varillar 25 veces
penetrando 1” en la capa
anterior
Agregue concreto antes de
completar 25 golpes
Ing. José A. Rodríguez Ríos
PROCEDIMIENTO PARA MEDIR EL
ASENTAMIENTO
Enrasar sobre el
borde superior con la
varilla de
compactación.
Remover el concreto
derramado sin quitar
los pies de las aletas
Levantar el cono
verticalmente, sin
giros, en 5 ± 2 s
Medir la distancia vertical con
una precisión de ¼” (5mm)
entre la parte superior del cono
y el centro desplazado del
especimen
Ing. José A. Rodríguez Ríos
PROCEDIMIENTO PARA MEDIR EL ASENTAMIENTO
Si ocurre un desplome de un lado
deseche la prueba y haga una
nueva prueba en otra porción de
la muestra
Ejecutar el total del ensayo en no mas de 2.5 min
Ing. José A. Rodríguez Ríos
NORMATIVA
EspecificacionesTolerancias
ASTM C 94/C 94M
NTP 339.114
Asentamiento nominal
2” (50 mm) y menos ± ½” (15 mm)
2” a 4” (50 mm a 100 mm) ± 1” (25 mm )
más de 4” (100 mm) ± 1 ½” (40 mm)
Asentamiento “máximo” o
“no debe exceder”
3” (75 mm ) o menos
En exceso 0” (0 mm)
En defecto 1 ½” (40 mm )
más que 3” (75 mm)
En exceso 0” (0 mm)
En defecto 2 ½” (65 mm)
Tiempo de conservación en estos rangos (responsabilidad
productor)
30 min desde llegada a obra
EL PRIMER Y ULTIMO ¼ m3 DE DESCARGA ES EXEPTUADO DE ESTE REQUISITO
Ing. José A. Rodríguez Ríos
VARIANTE DE LA PRUEBA DE SLUMP PARA MEDIR
EN CONCRETO AUTOCOMPACTANTES
ASTM C-1611
Diámetro promedio después de
extenderse
Índice visual de estabilidad es:
Altamente estable: 0
Estable: -1
Inestable: -2
Altamente Inestable: -3
Ing. José A. Rodríguez Ríos
VARIANTE DE LA PRUEBA DE SLUMP PARA MEDIR
HABILIDAD DE ATRAVESAR OBSTACULOS
Ing. José A. Rodríguez Ríos
La disminución de la relación Agua/Cemento; influye en la trabajabilidad del concreto.
Para relaciones Agua/Cemento por debajo de 0.55 se requieren aditivos químicos para obtener trabajabilidades adecuadas a los procesos constructivos modernos.
Se ha roto el paradigma de las limitaciones en trabajabilidad vía el control del slumpTecnología de aditivos superplastificantes
Ing. José A. Rodríguez Ríos
Balanza sencible al 0.3% de la masa prevista para llenar al contenedorEl menor tamaño del contenedor depende del tamaño del agregado.El volumen del contenedor se debe determinar por lo menos una vez al año.
Ing. José A. Rodríguez Ríos
¿POR QUÉ CONTROLAR EL PESO UNITARIO?
Un cambio en P. U. C. F. indica un cambio en uno o más requisitos del desempeño del concreto. Un peso unitario bajo puede indicar
1. Que los materiales han cambiado
2. Un mayor contenido de aire,
3. Un mayor contenido de agua,
4. Un cambio en las proporciones de los materiales
5. Un menor contenido de cemento
Un peso unitario alto puede indicar lo contrario de algunas características mencionadas
Ing. José A. Rodríguez Ríos
¿POR QUÉ CONTROLAR EL PESO UNITARIO?
Si PUCF < Peso teórico m3 sobrerendimiento
El contenido de cemento requerido para un metro cúbico disminuye al producir un mayor volumen de concreto.
Puede esperarse resistencias más bajas, y una reducción de las otras cualidades deseables del concreto.
Si PUCF < Peso teórico m3 contenido de aireFavorece la resistencia a ciclos de congelación y deshielo, pero disminuye resistencia a la compresión, abrasión, ataques químicos, a la contracción y al agrietamiento del concreto, se verán adversamente afectados.
Ing. José A. Rodríguez Ríos
¿POR QUÉ CONTROLAR EL PESO UNITARIO?
Si PUCF < Peso teórico m3 mayor contenido de agua
La resistencia disminuye debido a un aumento en A/C
Mayor contracción, mas fisuras, mayor permeabilidad.
Si PUCF < Peso teórico m3 menor contenido de cemento.
Menor resistencia, menor durabilidad.
En el laboratorio el peso unitario se puede usar también para determinar el contenido de aire (porcentaje de vacíos) del concreto, puesto que se conoce el peso teórico del concreto calculado sobre la base de libre de aire (kg/m3)
Ing. José A. Rodríguez Ríos
OBJETIVO DEL ENSAYO DE PESO UNITARIO
Determinar el peso de 1m3 de concreto. El peso unitario normalmente está entre 2240kg/m3 a 2400kg/m3
Determinar el rendimiento del concreto
Ing. José A. Rodríguez Ríos
EQUIPO – PESO UNITARIO
Balanza
Exactitud 45 g o dentro de 3% de peso de prueba
Varilla o vibrador
Varilla de Ø 5/8” (16 mm) x 24” (600mm)
Recipiente cilíndrico
Capacidad de acuerdo a TM
Placa de Enrasado
Espesor ≥ ¼” (6mm),
Largo y ancho Ø recipiente + 2”
Mazo de goma
Ing. José A. Rodríguez Ríos
PROCEDIMIENTO – PESO UNITARIO
Determinar el peso del recipiente vacío (en kg) y humedecerlo
Se debe conocer el volumen
Llenar y compactar en tres capas de igual volumen, en la tercera capa sobrellene el recipiente
Ing. José A. Rodríguez Ríos
PROCEDIMIENTO – PESO
UNITARIO
Compactar con una varilla 25 veces En la primera capa evite
golpear con fuerza la base
En las demás penetre la capa anterior en 1” (25 mm)
Golpear los lados de 10 a 15 veces con el mazo en c/capa
Es óptimo, si queda 3 mm de concreto por encima del borde antes del enrasado
Ing. José A. Rodríguez Ríos
PROCEDIMIENTO – PESO UNITARIO
Enrasar la superficie del concreto y dar un acabado suave con la placa de enrasado
Limpiar completamente el exterior del recipiente y determinar el peso (kg) de recipiente lleno con concreto.
Ing. José A. Rodríguez Ríos
CALCULO - PESO UNITARIO Y RENDIMIENTO
PUCF (kg/m3) =Peso total (kg) - Peso recipiente (kg)
Volumen del recipiente (m3)
Rendimiento =Peso total de la tanda (kg)
Peso unitario promedio (kg/ m3)
Ing. José A. Rodríguez Ríos
EJEMPLO DE CALCULO PESO UNITARIO
Peso total = 39.35 kg
Peso del molde= 5.85 kg
Volumen = 0.01425 m3
PUCF =39.35 kg - 5.85kg
2351 kg/m3
0.01425 m3
Ing. José A. Rodríguez Ríos
CALCULO DEL PESO TOTAL DE LA TANDA
Materiales
Dosificación1 m3
DiseñoTeórico Real % Diferencia
Cemento (kg) 2240 2238 0.09 320
Agua (L) 1531 1526 -0.33 196
Arena (kg) 5112 5158 0.90 743
Piedra (kg) 7664 7642 -0.29 1105
aditivos (kg) 2.24 2.28 -0.29 0.32
Total (kg) 16549 16566 2364
Nº remito (despacho) 4216, 02-10-2008, Volumen 7 m3
Ing. José A. Rodríguez Ríos
RENDIMIENTO
Rendimiento =16566 kg/7
=2367 kg
1.01 m3
2351 kg/m3 2351 kg/m3
Ing. José A. Rodríguez Ríos
¿Por qué realizar el ensayo de Rendimiento ?
Control de uniformidad
Control del cemento y resistencia
Resultado favorable en la economía y producción
Ing. José A. Rodríguez Ríos
ELABORACIÓN Y
CURADO DE PROBETAS
CILÍNDRICAS EN OBRA
NTP 339.033
ASTM C 31
Ing. José A. Rodríguez Ríos
ELABORACIÓN Y CURADO DE PROBETAS CILÍNDRICAS
El concreto mayormente es comprado y vendido en base a su resistencia.
Las probetas se elaboran bajo procedimientos normados
1.Para que los resultados sean confiables
2.Para que la prueba pueda ser reproducida
Las probetas deben ser curados bajo condiciones de temperatura y humedad apropiadas
Ing. José A. Rodríguez Ríos
ELABORACIÓN Y CURADO DE PROBETAS CILÍNDRICAS
Una desviación de los procedimientos estandarizados puede causar diferencias significativas en los resultados de resistencia, estos resultados carecen de valor
Ing. José A. Rodríguez Ríos
OBJETIVO
Elaboración, curado y transporte de probetas cilíndricas
representativas del potencial del concreto colocado en obra
Este procedimiento aplica para cilindros de 6 x 12 pulgadas (15 x 30
cm) usando concreto con un asentamiento ≥ 1 pulgada (2.5 cm)
Ing. José A. Rodríguez Ríos
EQUIPO
Moldes cilíndricos
Material no absorbente que no reaccione con el cemento,
Ø 152.5 ± 2.5 mm (interior)
Altura 305 ± 6 mm (interior)
Espesor de la base ≥ 7 mm
Ing. José A. Rodríguez Ríos
EQUIPO
Varilla
Ø 16 mm (5/8”), Long 500 mm ± 100 mm, punta semiesférica
Mazo de goma
Peso 600 g ± 200 g
Pala, plancha de albañil, regla para enrasar
Carretilla u otro recipiente para muestreo y remezclado
Ing. José A. Rodríguez Ríos
MUESTRA DE CONCRETO
Mínimo 28 L
Identificar procedencia
Si el TM > 2”, se debe tamizar por malla de 2”
Proteger la muestra y remezclar
Maximo 15 min para empezar a elaborar probetas
NO se usará mezcla que haya sido usado en otro ensayo excepto temperatura
Ing. José A. Rodríguez Ríos
PROCEDIMIENTO
Colocar los moldes en una superficie nivelada, libre de vibraciones, tránsito vehicular o peatonal, y evitando la exposición directa al sol
v
Ing. José A. Rodríguez Ríos
PROCEDIMIENTO
Los moldes deben estar limpios y cubiertos con aceite mineral (desmoldante)
Humedecer todas las herramientas
Área de contacto
Ing. José A. Rodríguez Ríos
PROCEDIMIENTO
Llenar y compactar simultáneamente en todos los
moldes en tres capas
Evitar segregación
Utilizar un cucharón pequeño (1/2 L)
Distribuir el material uniformemente alrededor del
perímetro del molde
Ing. José A. Rodríguez Ríos
PROCEDIMIENTO
PRIMERA CAPA
1/3 de la altura
Compactar varillando 25 veces,
uniformemente distribuidas, sin golpear
el fondo
Golpear los lados 10 a 15 veces con el
mazo
Ing. José A. Rodríguez Ríos
SEGUNDA CAPA
2/3 de la altura
25 golpes con la varilla
Penetrar 2,5 cm (1”) en lacapa
anterior
10 a 15 golpes laterales con el mazo
PROCEDIMIENTO
Ing. José A. Rodríguez Ríos
PROCEDIMIENTO
TERCERA CAPA
Sobrellenar el molde antes
de compactar
25 golpes con la varilla
Penetrar 2,5 cm (1”) en la
capa anterior
10 a 15 golpes laterales
Ing. José A. Rodríguez Ríos
PROCEDIMIENTO
Enrasar la superficie
Identificar los especimenes
PROTEGER para evitar la
evaporación
Un mal acabado de la cara del cilindro afecta la resistencia
del concreto
Ing. José A. Rodríguez Ríos
CURADO INICIAL
Reducción de la resistencia a 28 días, según diferentes curados iniciales (2.5 días)
Ing. José A. Rodríguez Ríos
CURADO INICIAL - DINO
MOLDE CON CONCRETO
CAJA DE MADERA
Evita exposición al sol
BANDA ELÁSTICA
BOLSA DE POLIETILENO
Ing. José A. Rodríguez Ríos
CURADO INICIAL
Cubrir la probeta con una bolsa de polietileno ajustada con una
banda elástica.
Asegurarse que las probetas queden bajo sombra
Procurar una temperatura ambiente 16 a 27 °C
Mantener por 20 h ± 4 h las probetas en su molde sobre una
superficie rígida, nivelada y libre de vibraciones
No transportar las probetas antes de la 8 h después del fraguado
final
Ing. José A. Rodríguez Ríos
CURADO ESTANDAR
Las probetas que evalúan la calidad del concreto se desmoldan al
cabo de 20 h ± 4 h después de moldeados (ASTM C 31 antes de
las 48 h)
Máximo en 30 min después de desmoldar, colocar las probetas en
una solución de agua de cal 3 g/L
El propósito del curado húmedo es para maximizar la hidratación
del cemento
Ing. José A. Rodríguez Ríos
¿POR QUÉ AÑADIMOS CAL A LA POZA DE
CURADO?
Concreto
pH > 12
Agua
pH ≈ 7
SIN CAL HIDRATADA
Reducción de la alcalinidad
Pérdida de la masa
Aceleración del proceso de
deterioro
Reducción de la resistencia y
rigidez
Ing. José A. Rodríguez Ríos
¿ POR QUÉ AÑADIMOS CAL A LA POZA DE CURADO?
La adición de cal al agua busca subirle el PH hasta un rango de 13 ó 14 para
que no le quite cal al concreto (evita lixiviación)
Concreto
pH > 12
Agua
pH > 12
2 g/L3 g/L
Ing. José A. Rodríguez Ríos
ENVIO DE TESTIGOS AL LABORATORIO DE ENSAYO
Si se envía probetas a un laboratorio lejano para ensayos de resistencia, estas deben enviarse de 48 a 72 h previas y el transporte no puede exceder 4 h.
Los cilindros deben ser amortiguados durante el transporte y manipulados con cuidado en todo momento.
NO MALTRATAR LAS PROBETAS
Ing. José A. Rodríguez Ríos
ENVIO DE TESTIGOS AL LABORATORIO DE ENSAYO
Los rodamientos y choques en la parte trasera de una camioneta puede ocasionar mas de un 7% de pérdida de resistencia
NO MALTRATAR LAS PROBETAS
Ing. José A. Rodríguez Ríos
Ing. José A. Rodríguez Ríos
La supervisión podrá solicitar al contratista resultados de losensayos de resistencia en compresión de probetas curadas yprotegidas en condiciones similares a las del elementoestructural al cual ellas representan. Estos resultadospermitirán verificar la calidad de lo procesos de curado yprotección del concreto en la estructura.
Se dispondrá a mejorar los procedimientos de protección ycurado del concreto en la estructura, en todos aquellos casosen los que la resistencia en compresión de las probetas curadasbajo condiciones de obra, a la edad elegida, sea inferior al 85%de las probetas curadas en condiciones de laboratorio.
CONCEPTOS BASICOS PRELIMINARES
• Estado Plástico • Fraguado Inicial • Fraguado Final • Trabajabilidad • Relación Agua/Cemento y Trabajabilidad • Desencofrado
Ing. José A. Rodríguez Ríos
•Condición temporal del concreto •Duración variable •Puede trasladarse, colocarse y compactarse sin deformaciones permanentes, •No se resiste a ser deformado al no haber rigidez •Estado en que se usa en los procesos constructivos •Duración depende : -- Diseño de mezcla --Humedad -- Temperatura del concreto --Temperatura ambiente -- Tiempo
ESTADO PLASTICO
Ing. José A. Rodríguez Ríos
•Condición temporal del concreto •Duración variable •Inicio de endurecimiento •No puede trasladarse, colocarse y compactarse sin dificultad •Con deformaciones permanentes al aplicar energía de deformación. •Se resiste a ser deformado al haber rigidez •Fín del estado de uso en los procesos constructivos •Duración depende : -- Diseño de mezcla -- Humedad --Temperatura del concreto -- Temperatura ambiente -- Tiempo • Norma ASTM C 403 y NTP 339.082 : • Fraguado Inicial : 500 lb/plg2 (3.5Mpa) • Fraguado inicial promedio sin retardador: 1.5 a 3.5 horas en verano y de 4.0 a 7.0 horas en invierno. • Vibrador verticalmente por su peso propio y retirarlo lentamente
FRAGUADO INICIAL
Ing. José A. Rodríguez Ríos
•Condición definitiva del concreto •Duración variable •Endurecimiento completo •Ya no puede trasladarse, colocarse y compactarse •Con deformaciones permanentes al aplicar energía de deformación (Impacto, abrasión). •Se resiste a ser deformado al haber total rigidez •Fín del estado de uso en los procesos constructivos •Duración depende : -- Diseño de mezcla -- Humedad -- Temperatura del concreto -- Temperatura ambiente -- Tiempo • Norma ASTM C 403 y NTP 339.082 : • Fraguado Inicial : 4000 lb/plg2 (28.0Mpa) • Fraguado inicial promedio sin retardador: 3.5 a 5.5 horas en verano y de 6.0 a 12.0 horas en invierno.
FRAGUADO FINAL
Ing. José A. Rodríguez Ríos
•Condición temporal del concreto •Duración variable •Apreciación relativa y subjetiva •Mayor o menor facilidad de mezclado, transporte y colocación en estado plástico •La define el proyectista o el constructor mediante el slump•Slump Medida de uniformidad entre tandas •Duración depende : -- Diseño de mezcla -- Humedad --Temperatura del concreto -- Temperatura ambiente --Tiempo • Pérdida slump No implica fraguado inicial Conceptos Independientes • Pérdida slump promedio sin retardador en Lima : 2¨ a 4¨/hora en verano y de 1¨a 2¨/hora en invierno
TRABAJABILIDAD
Ing. José A. Rodríguez Ríos
•Retiro de formas y soportes •Debe haberse logrado la resistencia para soportar peso propio y cargas de las siguientes fases de la construcción •Cuando desencofrar? •Depende del endurecimiento, fraguado inicial, final? !NO! •No hay ninguna estandarización entre fraguado y resistencia •No hay ninguna estandarización entre resistencia y tiempo •El cuando desencofrar lo debe especificar el diseñador estructural en función de un %f´c•Verificación en base a resultados de testigos •Comprobación in-situ •Sólo con estadística suficiente se puede correlacionar para un proyecto y época determinada •Debe monitorearse continuamente Proceso dinámico
DESENCOFRADO
Ing. José A. Rodríguez Ríos
Realidades de los tiempos de transporte y uso en obra
Tiempo transporte promedio de un mixer en Chimbote : 20 minutos a 45 minutos Con un tiempo de fraguado inicial de 1.5 horas sin el uso de retardador Vida útil antes del fraguado inicial del orden de 45 minutos para el
transporte, colocación y compactación del concreto en obra. Tiempo promedio de espera de los mixer en obras en Chimbote antes de vaciar :
30´ y el tiempo de vaciado neto es del orden de 45´ en promedio. Los contratistas insumen del orden de 75´ en promedio que sumados al promedio
de tiempo de transporte nos resulta un total de 120´. Sin el uso de retardador, los contratistas deberían desechar a su costo casi todo el
concreto que reciben, dado que o ya se produjo el fraguado inicial o se cumplió el límite de 11/2 hora por manejo de trabajabilidad .
Considerando esta realidad, todas las empresas de premezclado emplean aditivos plastificantes-retardadores en su producción a fin de favorecer el proceso constructivo del cliente, y darle un tiempo de vida útil mayor, tanto en relación al fraguado inicial como al mantenimiento de la trabajabilidad de modo que se reduzca la probabilidad de tener que eliminar concreto a su costo.
Ing. José A. Rodríguez Ríos
•Límite de 90´se refiere a trabajabilidad y no a fraguado inicial •Puede ser obviado si el concreto aún es trabajable •Obligación del proveedor de premezclado : Mantener 30´ la trabajabilidad •Ninguna norma fija un mínimo o máximo para el fraguado inicial •Uso de concreto premezclado sin plastificantes retardadores ocasionaría sólo disponer de 30´a 45´ de tiempo de uso en obra entre espera y vaciado •La estadística demuestra que la obra requiere un tiempo mayor.
RESUMEN
Ing. José A. Rodríguez Ríos
JUNTAS FRÍAS
!PONER CONCRETO FRESCO EN CONTACTO CON CONCRETO QUE YA TIENE FRAGUADO INICIAL!
Ing. José A. Rodríguez Ríos
JUNTAS FRÍAS
ES FÁCIL IDENTIFICAR UNA JUNTA FRÍA? SI y NO !SE PUEDEN CONFUNDIR CON LINEAS ENTRE CONCRETOS SIN FRAGUADO INICIAL CON DIFERENTES TIEMPOS DE COLOCACIÓN!
Ing. José A. Rodríguez Ríos
ASPECTOS IMPORTANTES CON JUNTAS FRÍAS
•Estadística fraguado inicial y final del concreto •Medirlo en obra cuando hay duda •Registrar tiempos de uso del concreto •No confundir pérdida de trabajabilidad con fraguado inicial •No confundir deficiencias entre capas de vaciado con junta fría •Si ya hay fraguado inicial : Vaciar sin perturbar plano de contacto •Si hay duda en concreto endurecido : Obtener diamantina transversal y hacer petrografía •Planificar y prevenir !!!!! •Refrescar superficie cuando hay atrasos
Ing. José A. Rodríguez Ríos
COMO SE INCREMENTA LA EXUDACIÓN
•Relación Agua/Cemento alta •Mucha agua de mezcla •Reduciendo finos Mucho grueso •Reduciendo cemento •Usando barreras de vapor •Con algunos plastificantes •Sobrevibrando•Puede ser necesario algunas veces : Endurecedores Superficiales Contrarrestar contracción plástica por secado
Ing. José A. Rodríguez Ríos
COMO SE REDUCE LA EXUDACIÓN
•Reducir Relación Agua/Cemento •Incrementar cemento •Modificar diseño de mezcla incrementando finos •Usar cementos adicionados •Usar adiciones minerales •Emplear incorporador de aire •Utilizar reductores de agua plastificantes
Ing. José A. Rodríguez Ríos
Solo se obtiene resultados confiables cuando se trabaja respetando la normalización de procedimientos estandarizados
La mayoría de errores en los ensayos producen resultados más bajos de resistencia del concreto y las siguientes consecuencias
Retrasos innecesarios Costosas pruebas de seguimiento Despilfarro en mas diseños Posible rechazo de buen concreto
La insuficiencia de consolidación de las probetas de concreto conlleva a una gran pérdida de resistencia (hasta 60%)
La insuficiente penetración de la varilla (1” en la capa anterior) genera un vínculo pobre entre capas, notándose al observar tipos de rotura inusuales
PARA TENER EN CUENTA
Ing. José A. Rodríguez Ríos
FISURA
• Es una rotura.
• Se ha superado la capacidad resistente del concreto.
• Puede tener o no implicancia estructural.
Ing. José A. Rodríguez Ríos
Hagamos una idealización…
Las restricciones a las deformaciones ocasionan reacciones y …
¡¡¡ FISURACIONES!!!
Ing. José A. Rodríguez Ríos
Fisuración por asentamiento plástico
CAUSAS
Después de haber sido colocado, vibrado y afinado, los componentes más pesados del concreto tienden a sedimentarse (segregación) en la fase líquida.
Si la exudación es muy alta el fenómeno se agrava.
Si hay restricciones al movimiento el concreto se agrieta.
• Las probabilidades de fisurarse depende del recubrimiento y del diámetro de la barra!
Concreto antes de Fraguar
Ing. José A. Rodríguez Ríos
Fisuración por asentamiento plástico
Influencia del recubrimiento, el diámetro de la barra y el asentamiento del concreto:
Ing. José A. Rodríguez Ríos
Fisuración por asentamiento plástico
VACIADO DE LOSA N°2 ENRASADO DE LOSAS N° 1 Y 2
Ing. José A. Rodríguez Ríos
Fisuración por asentamiento plástico
LOSA PULIDA PRESENCIA DE FISURA DESPUÉS DE 1H.
Ing. José A. Rodríguez Ríos
Fisuración por asentamiento plástico
FISURACION POR ASENTAMIENTO PLÁSTICO
PRESENCIA DE FISURA DESPUÉS DE 2H.
Ing. José A. Rodríguez Ríos
Fisuración por Contracción Plástica por Secado
1. Aparece agua de exudación en la superficie…2. La tasa de evaporación es mayor que la tasa de exudación3. La superficie del concreto se seca…4. La superficie del concreto se contrae…
5. El concreto húmedo se resiste a contraerse…6. Se desarrollan esfuerzos de tracción en el concreto en estado plástico…7. Se originan fisuras por contracción plástica por secado.
Ing. José A. Rodríguez Ríos
Contracción Plástica por Secado
• Velocidad de evaporación mayor a la velocidad de exudación.
• Combinación peligrosa de temperatura ambiente, temperatura del concreto, humedad relativa y velocidad del viento.
• Curado retrasado.• Falta de planificación.
Ing. José A. Rodríguez Ríos
Contracción Plástica por Secado
En un día tibio, lindo con brisa fresca y soleado, ideal para disfrutarlo…
¡¡¡ Será un día riesgoso para la fisuración por contracción plástica al vaciar concreto !!!
Ing. José A. Rodríguez Ríos
Contracción Plástica por Secado
• Pantallas contra viento.• Toldos.• Cubrir con plástico entre operaciones de
acabado.• Pulverizado con agua(neblina).• Colocar concreto en la noche.
Que hacer para controlarla?
Ing. José A. Rodríguez Ríos
Determinación del mayor espaciamiento entre juntas sin que se produzca fisuración
Ing. José A. Rodríguez Ríos
Agrietamiento (Crazing)
• Operaciones con agua presente en la superficie.
• Rociado de agua sobre la superficie durante las operaciones de acabado.
• Muy alta relación agua/material cementante.• Exudación excesiva.
Ing. José A. Rodríguez Ríos