INTRODUCCIN

En el siguiente informe se describir la prefabricacin del hormign en la

industria, destacando el incremento de nuevas tecnologas a los procesos

productivos, con lo cual se puede lograr menos contaminacin, maximizar la

productividad y reducir los costos de operacin.

En general, estas tecnologas no son exclusivas del prefabricado, se aplican

conocimientos comunes al diseo y construccin del hormign armado o

precomprimido, por lo que se ha evitado explicar aspectos mas especializados de

este tema.

Propiamente la construccin por montaje es tan antigua como la construccin

misma , y se desarrollo antes que las construcciones de madera, piedra, en acero y

ahora en hormign armado y precomprimido.

En nuestro pas, la prefabricacin en hormign se inicio en la dcada del 50,

con sistemas para vivienda de uno y dos pisos.

La utilizacin de diversos tipos de hormign han contribuido al sostenimiento y

equilibrio dentro de las labores mineras adems de ser vital en todas las obras de

construccin.

HORMIGN

Material artificial utilizado en ingeniera que se obtiene mezclando cemento

Portland, agua, algunos materiales bastos como la grava y otros refinados, y una pequea

cantidad de aire.

El hormign es casi el nico material de construccin que llega en bruto a la obra.

Esta caracterstica hace que sea muy til en construccin, ya que puede moldearse de

muchas formas.

Presenta una amplia variedad de texturas y colores y se utiliza para construir muchos

tipos de estructuras, como autopistas, calles, puentes, tneles, presas, grandes edificios,

pistas de aterrizaje, sistemas de riego y canalizacin, rompeolas, embarcaderos y muelles,

aceras, silos o bodegas, factoras, casas e incluso barcos.

Otras caractersticas favorables del hormign son su resistencia, su bajo costo y su

larga duracin. Si se mezcla con los materiales adecuados, el hormign puede soportar

fuerzas de compresin elevadas.

Su resistencia longitudinal es baja, pero reforzndolo con acero y a travs de un

diseo adecuado se puede hacer que la estructura sea tan resistente a las fuerzas

longitudinales como a la compresin.

Su larga duracin se evidencia en la conservacin de columnas construidas por los

egipcios hace ms de 3.600 aos.

COMPOSICIN

Los componentes principales del hormign son pasta de cemento Portland, agua y

aire, que puede entrar de forma natural y dejar unas pequeas cavidades o se puede introducir

artificialmente en forma de burbujas.

Al mezclar el cemento Portland con agua, los compuestos del cemento reaccionan y

forman una pasta aglutinadora.

Si la mezcla est bien hecha, cada partcula de arena y cada trozo de grava queda

envuelta por la pasta y todos los huecos que existan entre ellas quedarn rellenos.

Cuando la pasta se seca y se endurece, todos estos materiales quedan ligados formando

una masa slida. En condiciones normales el hormign se fortalece con el paso del tiempo.

La reaccin qumica entre el cemento y el agua que produce el endurecimiento de la

pasta y la compactacin de los materiales que se introducen en ella requiere tiempo.

Esta reaccin es rpida al principio pero despus es mucho ms lenta.

Si hay humedad, el hormign sigue endurecindose durante aos.

Las mezclas de hormign se especifican en forma de relacin entre los volmenes de

emento, arena y piedra utilizados. Por ejemplo, una mezcla 1:2:3 consiste en una parte por

volumen de cemento, dos partes de arena y tres partes de agregados slidos.

Para obtener hormign de alta resistencia el contenido de agua debe ser bajo, slo el

suficiente para humedecer toda la mezcla.

CEMENTO PORTLAND

Los cementos Portland tpicos consisten en mezclas de silicato triclcico

(3CaOSiO2), aluminato triclcico (3CaOAl2O3) y silicato diclcico (2CaOSiO2)

en diversas proporciones, junto con pequeas cantidades de compuestos de hierro y

magnesio.

Para retardar el proceso de endurecimiento se suele aadir yeso.

Los compuestos activos del cemento son inestables, y en presencia de agua

reorganizan su estructura.

El endurecimiento inicial del cemento se produce por la hidratacin del silicato

triclcico,el cual forma una slice (dixido de silicio) hidratada gelatinosa e hidrxido de

calcio.

Estas sustancias cristalizan, uniendo las partculas de arena o piedrassiempre

presentes en las mezclas de argamasa de cementopara crear una masa dura. El aluminato

triclcico acta del mismo modo en la primera fase, pero no contribuye al endurecimiento

final de la mezcla. La hidratacin del silicato diclcico acta de modo semejante, pero

mucho ms lentamente, endureciendo poco a poco durante varios aos.

El proceso de hidratacin y asentamiento de la mezcla de cemento se conoce como

curado, y durante el mismo se desprende calor.

MARTINETE DE MEZCLADO

HORMIGN CELULAR

El Hormign Celular es un material que se obtiene a partir de una mezcla

cuidadosamente dosificada de arena slice, cemento, cal, yeso, agua y un agente expansor

en base a aluminio que determina la formacin de microesferas de aire en la masa.

Su proceso de elaboracin determina la obtencin de un material liviano, con una

densidad seca inferior a 800 Kg/m3, de alta resistencia, excelentes cualidades de

aislamiento trmico y acstico, y alta resistencia al fuego.

PRINCIPALES VENTAJAS HORMIGN CELULAR SON:

" Resistencia estructural " Rapidez de construccin

" Resistencia al fuego

" Aislamiento acstico

" Material liviano

" Fcil de trabajar

" Precisin de terminaciones

" Limpieza de obra

" No txico

" Calidad y durabilidad de obra

HORMIGN ARMADO En la mayora de los trabajos de construccin, el hormign se refuerza con

armaduras metlicas, sobre todo de acero; este hormign reforzado se conoce como

hormign armado.

El acero proporciona la resistencia necesaria cuando la estructura tiene que soportar

fuerzas longitudinales elevadas. El acero que se introduce en el hormign suele ser una malla

de alambre o barras sin desbastar o trenzadas.

El hormign pretensado ha eliminado muchos obstculos en cuantoa la envergadura

y las cargas que soportan las estructuras de hormign para ser viables desde el punto de vista

econmico. La funcin bsica del acero pretensado es reducir las fuerzas longitudinales en

ciertos puntos de la estructura.

Estas fuerzas compresoras se inducen en el hormign pretensado a travs de la

tensin de los refuerzos de acero antes de que se endurezca el hormign, aunque en algunos

casos el acero se tensa cuando ya se ha secado.

HORMIGON PRECOMPRIMIDO

Este esta concebido en la idea de comprimir el hormign previamente , mediante

cables o alambres de acero de alta resistencia tensados que pasan por su

interior y se apoyan en sus extremos.

La idea del precomprimido es que la seccin se mantenga siempre comprimidas,

de esta forma se utiliza todo el hormign como seccin homognea.

Se produce por lo tanto , un aprovechamiento total de la seccin, que resulta con

menos material o mas liviana, se obtiene menos deformaciones, ayuda a tomar

el esfuerzo de corte.

Por razones econmicas y sobre todo que se logran elementos mas esbeltos y

livianos es que el precomprimido, pretensado o postensado, se asocia

frecuentemente con el prefabricado.

HORMIGN PREFORMADO

La prefabricacin consiste en fabricar partes importantes de una construccin

fuera de su lugar definitivo. Esta fabricacin se har en un lugar adecuado, en

una posicin mas cmoda y en donde se pueda desarrollar un proceso cclico

cuando se trate de muchos elementos iguales. Se puede prefabricar en la

misma obra o en una planta o taller especializado, que pueda adoptar las

caractersticas propias de la industria. La construccin de la estructura se

desarrollara luego por el sistema de montaje y uniones.

PROYECTO EN LOS QUE CONVIENE COMBIENE

CONSIDERAR LA PREFABRICACION

Existen tres razones principales para llegar a la prefabricacin:

- FACTIBILIDAD DE LA OBRA.

- ECONOMIA DE LA CONSTRUCCIN.

- PLAZO REDUCIDO.

ESTRUCTURA

Desde este punto las construcciones prefabricadas cumplen un ciclo definido de la siguiente manera:

Piezas Independientes -- Estructuras transitorias durante el montaje -- Estructura

definitiva

Cada punto se debe estudiar por separado y seguir las siguientes etapas:

- Estado de elementos o piezas independientes.

- Estado del montaje.

- Estado de servicios.

TCNICAS DE CONSTRUCCIN

En la ejecucin de la construccin por medio de montajes obliga a que sea muy

cuidadosa, en que todas las piezas cuadren, estableciendo adems la secuencia

de forma previa. Las obras deben estar limpias para permitir los

desplazamientos de equipos de transporte.

En la construccin en el sitio se puede detectar una mayor perdida de materiales y

mano de obra.

TAMAO Y PESO DE LAS PIESAS

Lo mas importante es determinar los medios que se dispone para mover las piezas,

Peso hormign normal 2.5 ton / m^3.

Los elementos deben ser lo mas grande posible a nuestra realidad, esto reduce el

costo del montaje y conexin debido a que se necesitan una menor cantidad

para terminar el proyecto.

Comnmente se usa 2.5 m como ancho mximo de piezas que sern transportada.

FORMAS

Estos elementos de ser escogidos teniendo presente como se van a fabricar, los

mtodos mas usados para fabricar las piezas son:

De plano sobre un radier o molde, individuales o en pilas.

Moldes con laterales fijos de plancha de acero u hormign, para piezas con

secciones de lados inclinados.

Moldes con paredes desplazables Permite prcticamente cualquier seccin.

Moldes continuos, que pueden tener laterales fijos .

Moldes deslizantes moviles.

SELECCIN DEL SISTEMA

En esta etapa debemos elegir como se dividir la estructura final en piezas

componentes, e inversamente, como las piezas componente se armaran para

formar la estructura final.

Este proceso mental imaginario se debe repetir cuantas veces sea necesaria, hasta

sentirnos satisfechos con la solucin proyectada.

Los sistemas deben elegirse pensando que:

Deben quedar todos los problemas resueltos una vez armada la estructura.

Las uniones deben ser simples, seguras y de fcil inspeccin.

La estructura debe tener estabilidad espacial y comportamiento dctil.

Toda inversin que se haga para evitar futras terminaciones, se recuperaran

con creces ( Trabajo mas caro en la obra).

DIMESIONAMIENTO DE LAS PIZAS

Con los esfuerzos obtenidos del calculo en general de la estructura, pasamos al

dimensionamiento del hormign y el acero de las piezas prefabricadas.

Seccin simple: la del elemento prefabricado, tal como se coloca en el montaje.

Soporta esfuerzos de montaje, peso propio y peso muerto del hormign

armado colaborante.

Seccin compuesta: estructura definitiva, formada por la seccin simple mas el

hormign armado puesto en sitio (Hormign colaborante).

UNIONES

Las uniones se resuelven, en un primer momento, mediante el apoyo de las piezas

que encajarn unas con otras gracias a su precisa geometra, y luego

portensando cada una de ellas mediante gatos hidrulicos. Las piezas ya

vienen preparadas de fbrica para recibir los cables de postensado (detalle 3,

n5).Por ltimo, se fijarn las uniones mediante platabandas de anclaje

(detalle 2, n3)

1. Pilar de hormign prefabricado formado por dos piezas en T

2. Viga plana de borde

3. Vigas cajn principales

4. Vigas huecas secundarias

Vigas huecas secundarias

2. Vigas cajn primarias

3. Cajeado para platabanda de anclaje

4. Orificio para paso de cables de postensado

5. Cajeado para apoyo en montaje

Vigas cajn primarias

2. Vigas cajn primarias direccin perpendicular

3. Cajeado para apoyo en montaje

4. Cajeado para recibir acabado de forjado

5. Orificio para paso de cables de postensado

APLICACIN DE HORMIGON EN TUNELES

Adems de taladrar y de utilizar explosivos, hay otros mtodos para construir tneles.

El mtodo de corte y relleno consiste en excavar zanjas, construir las paredes, techo y

suelo con hormign o instalar secciones de tnel prefabricadas, y rellenar despus la

zanja por encima del tnel.

Este mtodo no se suele emplear en superficies urbanas. En zonas hmedas o de suelo

blando se introducen grandes cilindros, como tuberas, mediante sistemas de aire

comprimido.

Los trabajadores quitan la tierra para que el cilindro avance.

Los tubos de los tneles submarinos se van montando por tramos cortos

en una zanja excavada en el lecho del ro o en el fondo del mar.

Cada seccin se sumerge, se acopla a la seccin anterior y se asegura con unas

paredes gruesas de hormign.

Otro mtodo de construccin submarina es el empleo de los escudos, que son cmaras

hermticas realizadas con madera, hormign y acero.

El escudo acta como un caparazn, en el interior del cual se construyen los cimientos.

Hay tres tipos de escudo: de caja, abierto y neumtico.

La eleccin de uno u otro depende de la consistencia del terreno y de las circunstancias

de la construccin.

En condiciones adversas se suele emplear el escudo neumtico, que utiliza aire

comprimido para evacuar el agua que entre en la cmara de trabajo.

REVESTIMIENTO POR DOVELAS

Las dovelas son elementos prefabricados de hormign armado que se

atornillan entre si formando un anillo troncocnico. La construccin del

tnel con revestimiento por anillos prefabricados permite el trazado de

curvas, tanto en planta como en alzado. Esto es debido a que los anillos

son troncos de conos, y colocando las caras convergentes contiguas se

consigue obtener una alineacin curva.

PROCESO DE CONSTRUCCION DE TUNELES CON TECNOLOGIA AVANZADA. TUNELADORA.

RIESGOS EN LA CONSTRUCCIN DE TNELES

Las nuevas tcnicas de perforacin no han eliminado todos los peligros que implica la

excavacin de tneles.

El agua puede irrumpir en el interior del tnel si ste no est recubierto con hormign o

selladores plsticos, a un ritmo de 72.000 litros por minuto.

El agua tiene que bombearse al exterior porque retrasa la excavacin, molesta a los

trabajadores, puede derrumbar las paredes y el techo del tnel y daa los equipos. En los

proyectos ms recientes, se ha intentado congelar la zona del tnel donde se trabaja para

prevenir las inundaciones que se pudieran producir antes de entibar y sellar las paredes.

A excepcin de algunos tneles de transporte de agua y residuos, en los que las filtraciones

no son un inconveniente, los tneles se entiban de modo permanente con maderas, hormign

o acero, o una combinacin de los tres.

PRUEBAS REALIZADAS AL HORMIGON

EXTRACCIN DE MUESTRAS DEL HORMIGN (NCB 171 E OT. 75)

La norma NCh 171 establece los procedimientos para extraer muestras

representativas del hormign fresco que se destinan a ensayos, sea de obra o de

laboratorio.

1. Extraccin

El tamao de la muestra de hormign, Jresco ser superior a una y media vez el

volumen necesario para efectuar los ensayes requeridos y en ningn caso inferior a 30

litros.Extraccin de Muestras de Fabricacin.

Desde hormigoneras

Se efecta la extraccin en 10%, y sin restringir el flujo de salida del hormign.

uno o ms intervalos regulares durante la descarga sin incluir el primer y ltimo

Desde camiones

hormigoneros

Se regula primeramente el flujo de descarga del hormign mediante la velocidad de rotacin del

tambor; sin estrangular el flujo de la compuerta Se efecta la extraccin de la muestra en tres o

ms in

tervalqs regulares durante la descarga. sin incluir el primer y ltimo 10%.

En ambos casos, se extraer la (muestra o las porciones de muestra necesaria pasando

el recipiente de muestreo por tod la seccin del flujo o descarga, o bien, desviando completamente el

flujo haci un recipiente.Extraccin de Muestras en Sitio

Desde una copio

Se extraen por lo menos cinco porciones de muestras de diferentes puntos del montn o acopio cuidando

de no contaminar la muestra con material de arrastre.

Desde una tolva

"Se extraen porciones en tres o ms Intervalos regulares durante la descarga, sin Incluir el primer y ltimo

10%.

Desde medios de

transporte

En este caso se elegir uno de los procedimientos des descritos anteriormente, prefirindose el que mejor

se adapte a las condiciones existentes.

La comparacin de las muestras de fabricacin y las muestras en sitio permite evaluar la

influencia de las operaciones realizadas desde la salida de hormiganera hasta el sitio de colocacion..

Extraccin de Muestras Especiales.

En algunos casos, cuando se requiere evaluar el efecto de una operacin determinada se

extraern las muestras especiales especificando en cada caso el objetivo, lugar de extraccin y el

procedimiento de confeccin y curado de las probetas.

2. TRATAMIENTO DE LAS MUESTRAS

Cuando sea necesario transportar el hormign muestreado debe hacerse en los recipientes de

muestreo hasta el lugar donde se confeccionarn las probetas o se realizarn los ensayos.

Las muestras se deben proteger durante el periodo comprendido entre su extraccin y la

confeccin de las probetas o ensayos. Este periodo debe ser inferior a 15 minutos. Por lo general se

recomienda emplear arpilleras, lonas hmedas o lminas de polietileno para cubrir el hormign.

Antes de llenar los moldes o ejecutar los ensayos, re mezclar la muestra con pala en el

recipiente de muestreo o en la superficie de re mezclado.

AGUA DE AMASADO. MUESTREO (NCH 1443 OF. 78)

1. Muestra

La norma NCh 1443 establece el procedimiento para extraer muestras del agua Que se

encuentra en circulacin o en depsitos y Que se utiliza como agua de amasado en la elaboracin

de morteros y hormigones:

- La muestra de agua se deber extraer desde el depsito de almacenamiento de obra o bien de

el o los lugares de donde se desea el aprovisionamiento.

- El tamao de la. Muestra debe ser igualo mayor a 2 litros. Cuando se requiera ensayos

especiales o se realicen hormigones de prueba se aumentar el tamao en la cantidad requerida.

DETERMINACIN DE LA DOCILIDAD. MTODO

DEL ASENTAMIENTO DEL CONO DE ABRAMS (NCH

1019 E 0F 74)

La norma NCh 1019 establece el procedimiento para determinar docilidad del

hormign fresco por el mtodo del asentamiento del cono de Abrams, ya sea en

laboratorio o en obra.

El mtodo es aplicable hormigones confeccionados con rido cuyo tamao

mximo sea Igual o inferior a 50 mm y de plasticidad y cohesin suficiente para

realizar este ensayo,

El mtodo del asentamiento del cono Abrams permite medir la docilidad del

hormignfresco por la disminucin de altura que experimenta un tronco de cono

moldeado de hormign fresco, pero no determina la docilidad de hormigones cuyo

asentamiento sea Inferior a 2 cm o superior a 18 cmt.

1. Aparatos y requisitos previos Moldes

Los moldes que se usan para confeccionar probetas destinadas a ensayos sern los que se indican en

la. Tabla 1

Probetas para Ensayos

ProbetaMol de Ensayos Dimensin bsica Interior preferida,mm. Cubo Compresin 200 Cilindro de

Compresin.

Traccin por hendimiento150VigaPrismticoTraccin por flexin compresin150Modificada.

Los moldes deben ser de metal u otro material resistente. estancos a la lechada. de superficies

interiores lisas, libres de saltaduras, hendiduras o resaltes. Las superficies interiores ser

perpendiculares entre si y las opuestas, paralelas.

La dimensin bsica de las probetas (d) ser Igualo mayor a tres veces el tamao mximo nominal

del rido.

Los moldes cbicos tendrn aristas Interiores de dimensin bsica "d". Los moldes cilndricos

tendrn dimetro Interior de dimensin bsica "d" y altura 2 d".Los moldes prismticos tendrn

secci6n cuadrada de arista Interior de dimensin bsica "d" y longitud preferida de dimensin "4

d",

CONFECCIN Y CURADO EN OBRA DE PROBETAS PARA ENSAYOS DE

COMPRESIN Y TRACCIN (NCH 1017 E OF. 75)

La norma NCh 1017 establece los procedimientos para confeccionar y curar en obra las probotas

de hormign fresco que se destinan a ensayos de compresin, traccl6n por flex/6n o traccin por

hendimiento. La norma NCh 1017 se aplica slo a las probotes de hormign fresco que se

confeccionan en obra, ya que las especificaciones de confeccin y curado de probetas en laboratorio se

indican en 111 norma NCh 1018.

Prob

eta Molde Ensayos

Dimensin

bsica

Interior

preferida,

mm.

Cubo Cbico Compresin 200

Cilin

dro

Cilndric

o Compresin.Traccin por hendimiento 150

Viga Prismti

co Traccin por flexin compresin 150

Modificada.

Tabla 1 Probetas para Ensayos

Compactacin

La compactacin se podr efectuar por apisonado o por vibrado, y debe ser lO ms parecida

posible a la compactacin del hormign empleada en la construccin. El procedimiento de

compactacin se seleccionar de acuerdo al asentamiento del cono de Abrams. segn la Tabla 2.

excepto cuando las especificaciones tcnicas correspondientes establezcan un procedimiento

determinado. Si se usa otro procedimiento o no se cumple lo prescrito en la Tabla 2, se debe dejar

constancia en el informe.

Requisitos previos

De la muestra de hormign fresco extrada segn la norma NCh 171, se debern eliminar los

sobre tamaos o granos de rido ocasionales de tamao superior a un tercio de la dimensin bsica

de la probeta.

La superficie de los moldes que entran en contacto con el hormign se untarn con una delgada

pelcula de aceite mineral o cualquier otro material que prevenga la adherencia y no reaccione con

los componentes del hormign.

COMPACTACIN POR APRISONADO

Se coloca el hormign en dos capas en los moldes cbicos y prismticos, y en tres capas en

los moldes cilndricos, de Igual espesor.

Se aprisiona con la varilla pistn, cada capa, a razn de 8 golpes por cada 100 cm2 de

superficie.

-La capa inferior se apisona en toda su altura sin golpear el fondo y la o las otras capas

superiores se apisonan de modo que la

-varilla-pisn penetre aproximadamente 2 cm en la capa subyacente. .

-Despus de apisonar se recomienda golpear suavemente los costados de los moldes para

cerrar los vacios dejados por l

-varllla-pistn.

Se coloca el hormign en una capa en los moldes cbicos y

prismticos y en dos capas de igual spesor en los moldes cilndricos.Se vibra la capa de los moldes

cbicos y las dos capas de los moldes cilndricos con una Insercin en la zona central. En los

moldes prismticos se vibra la capa con 4 Inserciones en una lnea longitudinal central.El vibrador

se introduce verticalmente en la capa Inferior, hasta aproximadmente 2 cm del fondo y en la capa

superior hasta, que penetre aproximadamente 2 cm en la capa subyacente. El vibrado debe realizarse

sin tocar con el vibrador las paredes ni el fondo del molde.El vibrador se retira tan lentamente

como sea posible. rellenando la ltima capa con hormign de modo de mantener el molde

constantemente lleno y hasta que una delgada capa de lechada cubra la superficie.

El molde se fija firmemente al elemento vibrador, en forma

manual o con algn dispositivoecnico de modo que ambos vibren solidarios.Se coloca el hormign

en una sola capa manteniendo siempre un exceso por sobre el molde y se vibra el tiempo necesario

para asegurar la compactacin presionando simultneamente la superficie del hormign hasta que

una delgada capa de lechada cubra la superficie.

Compactacin por vibrado

Vibrado interno.

Vibrado externo.

3. Curado

Curado inicial

Evitar desde el mismo momento del moldeado la evaporacin.y mantener temperatura de las

probetas entre 16 y 27C cubriendo la superficie del hormign con lminas de material impermeable

y proteger inmediatamente el conjunto de molde y probeta por todos sus lados con arena. aserrn o

arpilleras hmedas. Dentro de un envase adecuado hasta el desmolde.

Desmolde

Se permite .desmoldar las probetas siempre que las condiciones de endurecimiento del hormign

sean tales que no se cause dao a la probeta. En todo caso los tiempos mnimos para el desmolde

son:

Cubos y cilindros : despus de 20 horas

Vigas : despus de 44 horas

Curado

Las probetas desmoldadas que permanecen en obra o que se trasladan allabor2 torio, se mantendrn

a temperatura controlada entre 17 y 23C Y en la condicin de humedad que se indica a

continuacin:

Las probetas cbicas o cilndricas sumergidas en agua tranquila saturada, en cal, cubiertas con arena

hmeda o colocadas en cmara con humedad relativa Igualo superior a 90%.Las probetas

prismticas: sumergidas en agua tranquila, saturada en cal. Traslado al Laboratorio

PRUEBAS REALIZADAS AL HORMIGON

APLICACIN FENOFTALEINA-MEDIDA DE LA CARBONATACION

ENSAYO FLEXOTRACCION

ENSAYO FLEXOTRACCION

ENSAYO COMPRESION

ENSAYO DE AIRE

ENSAYO DE AIRE

Fin Presentacion