Jairo Niño Concretos Supermix - Perú Colombia

Concretos por desempeño

INTRODUCCION  Según  algunas  es+maciones,  el  concreto,  al  igual  que  el  agua,  es  la  sustancia  más  u+lizada  del  mundo.  Las   razones   de   este   uso   tan   difundido   son   de   diferente   naturaleza.   Las   más   habituales   son   la  disponibilidad   de   sus   componentes,   su   versa+lidad   y   capacidad   de   adaptación,   que   resultan   de   las  numerosas  posibilidades  de   aplicación  en   la   construcción,   por   regla   general,   se  puede  planificar   para  proyectos   muy   determinados   y   específicos   para   cada   aplicación   y   se   puede   fabricar   con   materiales  locales  disponibles.      En  los  úl+mos  diez  a  veinte  años,  los  materiales  de  la  construcción  des+nados  a  fabricar  el  concreto  han  experimentado  grandes  cambios.  Estos  cambios  se  han  debido  bien  a  los  materiales  de  construcción  en  sí  o  a  sus  métodos  de  fabricación    

Concreto  Por  Desempeño    Los   concretos   por   desempeño   son   aquellos   cuyas   caracterís+cas   principales   no   son   las   del   concreto  ordinariamente   concebido,   ya   sea   por   algún   +po   especial   de   insumos,   caracterís+ca   par+cular   del  concreto,   tecnología   de   aplicación   y/o   producción.   Estos   deben   cumplir   con   las   caracterís+cas   de  trabajabilidad,  resistencia,  durabilidad  y  -­‐en  algunos  caso-­‐  sustentabilidad  que  cada  proyecto  demande.    Para   producir   estos   concretos   especialmente   diseñados,   se   usan  materiales   normales   y/o   especiales,  además   pueden   ser   necesarias   prác+cas   especiales   de   mezclado,   colocación   (colado)   y   curado.  Normalmente,  un  gran  número  de  pruebas  de  desempeño  es  necesario  para  demostrar  la  sa+sfacción  de  las  necesidades  específicas  del  proyecto.      Las   propiedades   de   este   concreto   se   desarrollan   para   aplicaciones   y   ambientes   par+culares,   algunas  pueden  requerir:  

!  Alta  resistencia  !  Alta  resistencia  inicial  !  Alto  módulo  de  elas+cidad  !  Alta  resistencia  a  abrasión  !  Alta  durabilidad  y  vida  ú+l  larga  en  ambientes  severos  !  Baja  permeabilidad  y  difusión  !  Resistencia  al  ataque  químico  !  Tenacidad  y  resistencia  al  impacto  !  Fácil  colocación  

   .  

APLICACIONES  

Aplicación  Shotcrete  en  Proyectos  Mineros  Proyecto  Minero  Inmaculada  

Ubicación:        Distrito:  Oyolo      Provincia:  Paucar  del  Sara  Sar      Departamento:  Ayacucho  

LaDtud:    S:  14°57’27”      W:  73°14’42”  

AlDtud:  4500  a  5000  msnm  Operación:  Minería  subterránea  Extracción:  Minerales  de  oro  y  plata  Producción:  3500  TMPD  Obra:  ORE  PASS  a  dis+ntos  niveles  (02  chimeneas)  Shotcrete:  80  MPa  a  28  días  Agregados:  Ligeros,  porosos  Medio  de  lanzado:  A  través  de  bomba  TK20  en  posi+vo  y  tuberías  de  3”  de  diámetro  de  140  metros  lineales  

ProblemáDcas  presentadas  y  medidas  para  miDgar  los  riesgos  en  el  proceso  de  colocación  de  shotcrete  

Las  problemá+cas  del  lanzado  de  shotcrete  en  el  proyecto  fueron  las  siguientes:  1.  Agregados  otorgado  por  terceros  

2.  Agregados  ligeros  con  altos  valores  de  absorción  de  6%  y  MF  de  3,80  

3.  Falta  de  seguimiento  a  los  procedimientos  de  colocación  de  shotcrete  

4.  Diseño  de  mezclas  denso  con  altos  contenidos  de  cemento,  micro  sílice  y  fibra  

 

Las  medidas  que  mejoraron  los  procesos  del  colocado  de  shotcrete  fueron  los  siguientes:  

•  Implementación  de  Protocolo  de  Trabajo  del  Proceso  

•  Incremento  de  frecuencia    a  los  controles  de  materias  primas  que  conforman  el  shotcrete  

•  Ajuste  en  el  diseño  de  mezcla  

•  Alineamiento  de  la  línea  de  bombeo  (Tubería  de  Ø  3”)  

•  Implementación  de  la  medición  de  espesores  de  la  línea  de  bombeo  

•  Disminución  del  +empo  de  carguío,  transporte,  trasvase  y  colocado  en  punto  de  lanzado  

Preparación,  transporte  y  suministro  de  Shotcrete    Proyecto  Minero  Inmaculada  

5,40  

5,60  

5,80  

6,00  

6,20  

6,40  

0,00  

5,00  

10,00  

15,00  

%  Absorcion

 

%  Hum

edad

 

%  Absorción  vs  %  de  Humedad  Proyecto  Inmaculada  -­‐  Ayacucho  

%  Humedad   %  Absorcion  

3,00  

3,20  

3,40  

3,60  

3,80  

3,70  3,75  3,80  3,85  3,90  3,95  

1-­‐no

v  

3-­‐no

v  

5-­‐no

v  

7-­‐no

v  

9-­‐no

v  

11-­‐nov  

13-­‐nov  

15-­‐nov  

17-­‐nov  

19-­‐nov  

21-­‐nov  

23-­‐nov  

25-­‐nov  

27-­‐nov  

29-­‐nov  

%  M

alla  200

 

Mod

ulo  de

 Finura  

Modulo  de  Finura  vs  %  Malla  200  Proyecto  Inmaculada  -­‐  Ayacucho    

Modulo  de  Finura   %  Malla  200  

400  

600  

800  

1000  

1   4   7   10   13   16   19   22   25   28   31   34   37   40   43   46   49   52   55   58  

Resisten

cias  (K

g/cm

2)  

Desarrollo  Resistencias  Shotcrete    (antes  del  colocado)  

3  días   7  días   14  días  

28  días   EI  (65  MPa)  

600  

700  

800  

900  

1   4   7   10   13   16   19   22   25   28   31   34   37   40   43   46   49   52   55   58  

Resisten

cias  (K

g/cm

2)  

Desarrollo  Resistencias    Shotcrete  (después  del  colocado)  

28  días   EI  (65  MPa)   LCI  

PROMEDIO   LCS  

Ubicación:        Distrito:  Matarani      Provincia:  Islay              Departamento:  Arequipa  

LaDtud:    S:  17°00’00”      W:  72°06’23”  

AlDtud:  0  msnm  Operación:  Puerto  Obra:  Sistema  de  Recepción,  Almacenamiento  y  Embarque  de  Concentrado  de  Mineral  Diseños  de  Mezcla:  f’c:  400  Kg/cm2;  Cemento:  Tipo  IP;  Piedra:  H67  y  Slump:  8”  a  10”  Condiciones  ambientales:  Dentro  del  mar.    Cambios  de  temperaturas,  exposición  a  sales  durante  la  vida  ú+l.  Condiciones  de  colocación:  Bombeo  larga  distancia,  colocación  dentro  de  agua  

     

Aplicación  Concretos  en  Puerto  Concreto  TREMIE  -­‐  Proyecto  Matarani    

Concreto  TREMIE  

Es  un  concreto  fluido  y  altamente  cohesivo  que  disminuye  la  probabilidad  de  segregación,  adecuado  para  cimentaciones  profundas  

 

Beneficios  

!  Cuenta  con  un  estricto  control  de  calidad  de  las  materias  primas  !  Su  fluidez  y  cohesividad  ayuda  a  disminuir  la  segregación  

!  Es  de  fácil  colocación  en  lugares  de  dilcil  acceso  por  medio  de  bombas  

!  Permite  la  reducción  de  mano  de  obra  y  plazos  de  ejecución  de  obra  

 

Usos  y  Aplicaciones  

!  Diseñado  para  colocarlo  bajo  agua  y/o  casos  especiales  de  estructuras  esbeltas  o  de  dilcil  postura  y  compactación  

!  Se  u+liza  ampliamente  en  muros  de  contención,  cor+nas  y  pilote  

 

ProblemáDcas  presentadas  y  medidas  ejecutadas  para  el  colocado  del  concreto  TREMIE  

Las  problemá+cas  del  colocado  de  concreto  TREMIE  en  el  proyecto  fueron  las  siguientes:  !  Nivel  de  descarga  del  TREMIE  demasiado  alto,  pueden  ocasionar  segregación  del  

concreto  

!  Movimientos  horizontales  que  dañan  la  superficie  del  concreto  colocado  

!  Perdida  de  contacto  del  TREMIE  con  el  concreto,  esta  debe  evitarse  ya  que  puede  ocasionar  problemas  de  segregación  y  lavado  

!  Movimientos  ver+cales  del  TREMIE  sin  control  causan  perdida  de  contacto  con  el  concreto  

Las  medidas  que  mejoraron  los  procesos  del  colocado  de  concreto  TREMIE  fueron  los  siguientes:  •  Implementación  de  Protocolo  de  Trabajo  del  Proceso  

•  Ajuste  en  el  diseño  de  mezcla  

•  Marcas  en  el  tubo  TREMIE  para  indicar  al  operador  de  la  grúa  cuándo  y  en  qué  medida  debe  levantarse  

 

Proyecto  Matarani  Concreto  Semi  Autoconsolidante  en  Vigas  

Ubicación:        Distrito:  Matarani      Provincia:  Islay            Departamento:  

Arequipa    LaDtud:    S:  17°00’00”  

   W:  72°06’23”    AlDtud:  0  msnm    Operación:  Puerto    Obra:  Prefabricados  para  Vigas    Diseños  de  Mezcla:  

 Diseño  Semi  SCC      Viga  Sección  I  

           

 

!  Las  vigas  contaban  con  alta  can+dad  de  armadura  (fierro)  !  Espacios  reducidos  para  que  el  concreto  fluya  dentro  de  la  armadura.  

!  Desencofrado  e  izado  a  edad  temprana  (18  horas)  

!  Op+mización  en  la  reducción  de  +empos  de  colocado  

!  Acabado  superficial  con  cero  defectos  

!  Evitar  mermas  de  concreto  !  Reducción  de  personal  para  el  colocado  

!  Minimizar  la  can+dad  de  equipos  para  el  colocado  como  por  ejemplo  vibradores.  

ProblemáDca  Presentada  para  el  Colocado  de  Concreto  para  Vigas  

Ventajas  Importantes  en  Relación  al  Concreto  Convencional  con  Vibrado  (CCV)    

El   concreto  Semi  Autoconsolidante  debido  a   su  elevada  capacidad  de  deformación  en   estado   fresco   fue   una   alterna+va   y   ventaja   comparado   frente   al   Concreto  Convencional  con  Vibrado  (CCV)  esto  debido  a  lo  siguiente:    "  Eliminación  de  la  vibración  mecánica  "  Eliminación  de  riesgos  de  mala  calidad  en  los  acabados  "  Reducción   del   costo   de   mano   de   obra   debido   a   la   reducción   del   personal   y  

eliminación  de  riesgo  de  accidentes  "  Mejora  de  la  produc+vidad  global  en  las    propiedades  mecánicas  y  de  durabilidad  "  Contribución   con   la   sostenibilidad   gracias   a   la   reducción   de   CO2   en   el   medio  

ambiente  debido  al  reemplazo  de  cemento  por  material  cemen+cios    

Estructura  

f’c a 28 días

(MPa)  

Tipo de

cemento  

Agua/ cementan

te (Mínima)  

Extensibilidad después de

bombeo (mm)  

Capacidad de Paso

Factor Caja L  

Tiempo de Flujo en

Embudo V (Seg.)  

Viga Sección-I  

50   IP   0.40   650 ± 50   > 0.80   < 12  

Descripción  Viga

Sección I  a/c máxima   0.40  

f’c (MPa) Mínimo   50 a 28 días  

Tipo de cemento   IP, IS o MS  Contenido máximo de iones de cloruro (CL¯) solubles en agua en el concreto, porcentaje en

peso de cemento  0.06  

Exigencias  técnicas  del  concreto  para  las  estructuras  prefabricadas  

Exigencias  técnicas  del  concreto  referente  a  durabilidad  ACI  318R-­‐14  

Resultados  f’c  de  la  validación  del  Semi  SCC  -­‐  Laboratorio  y  Esc.  Industrial.  

Aplicación  Concreto  en  Aeropuerto  Proyecto  Aeropuerto  Velasco  Astete  -­‐  Cusco  

Ubicación:        Distrito:  Wánchaq      Provincia:  Cusco              Departamento:  

Cusco  LaDtud:    S:  13°31’06”  

   W:  71°58’41”  AlDtud:  3309  msnm  Operación:  Pavimento  Obra:  Mejoramiento  del  Servicio  de  Estacionamiento  para  Aviación  General  en  el  Aeropuerto  Internacional  Velasco  Astete  -­‐  Cusco  Diseños  de  Mezcla:  

 f’c:  350  Kg/cm2    Cemento:  Tipo  HE    Piedra:  Huso  467    Slump:  2”  –  4”    MR:  50  

Medio  de  Colocado:  Pavimentadora  y  Manual  

ProblemáDcas  que  se  presentaron  en  la  colocación  de  concreto  para  pavimento  y  medidas  correcDvas  

La   principal   problemá+ca   encontrada   en   la   colocación   del   pavimento   de   concreto   fue   el  inadecuado   proceso   construc+vo   que   derivaba   en   la   aparición   de   fisuras   por   contracción   en  estado  plás+co.    Las  medidas  ejecutadas  para  eliminar  este  fenómeno  fueron  las  siguientes:    !  Ajuste  en  el  diseño  de  mezclas  cambiando  el  tamaño  de  piedra  de  H57  a  H467  !  Disminución  de  la  Relación  de  Finos  (arena)  !  Evaluación   de   eficiencia   de   los   curadores   químicos   en     la   reducción   de   la   tasa   de  

evaporación.  !  Sistema+zación   de   los   +empos   de   trabajo:   Transporte,   colocación,   acabado,   curado-­‐

protección  y  corte  de  juntas.  !  Uso  de  cor+nas  rompe  vientos.  !  Evaluación   de   la  madurez   del   concreto   para   encontrar   el   Tiempo   de   Ventana   de   corte   de  

Juntas  a  fin  de  evitar  despos+llamiento  o  fisuras  tempranas.  !  Implementación  protocolo  de  trabajo  del  proceso.  !  Implementación  de  Check  list  de  controles  previos  a  la  pavimentación.  !  Capacitación  al  personal  del  cliente  en  procesos  construc+vo  de  colocación  de  concreto  para  

pavimento      

           

Evaluación  de  la  tasa  de  evaporación  en  la  zona  de  colocado  de  concreto  para  pavimento  

El  comité  ACI  305  indica  que  cuando  la  tasa  de  evaporación  se  encuentra  entre  0.5  a  1.0  Kg/m2/hr,  es  indispensable  tomar  precauciones  para  evitar  la  posibilidad  de  agrietamiento  

Velocidad   de   evaporación   más   alta   registrada   2,20  Kg/m2/h  

Velocidad   de   evaporación   más   baja   registrada   0,50  Kg/m2/h  

Aplicación  Concretos  en  Climas  Calurosos  Proyecto  ENERSUR  

Ubicación:        Distrito:  Ilo      Provincia:  Ilo                Departamento:  Moquegua  

LaDtud:    S:  17°38’55”      W:  71°19’50”  

AlDtud:  0  a  500  msnm  Operación:  Generadora  de  Energía  Eléctrica  Obra:  Ampliación  de  la  Termoeléctrica  Diseños  de  Mezcla:  

 f’c:  320  Kg/cm2    Cemento:  Tipo  IP    Piedra:  Huso  57    Slump:  4”  –  6”  

Medio  de  Colocado:  Por  bombeo  Temperatura  ambiente:  25  °C  a  35°C  

Definición:  cualquier  combinación  de  condiciones  que  Dendan  a  deteriorar  

el  concreto  

•  Alta  temperatura  del  ambiente    

•  Alta  temperatura  del  concreto    

•  Baja  humedad  rela+va  

•  Alta  velocidad  del  viento  

•  Radiación  solar    

Definiciones  y  Problemas  para  Concretos  en  Climas  Calurosos  

Problemas  Potenciales  en  Climas  Caluroso  

•  Aumento  de  la  demanda  de  agua  

•  Pérdida  acelerada  de  revenimiento    •  Fraguado  más  rápido  

•  Aumento  de  la  tendencia  de  fisuración  plás+ca  

•  Dificultad  de  control  del  aire  incluido    

•  Aumento  del  potencial  de  fisuración  térmica  

•  Menor  resistencia  y  durabilidad  •  Mayor  potencial  de  corrosion  del  acero  

•  Mayor  permeabilidad  

Medidas  para  MiDgar  Altas  Temperaturas  del  Concreto  La  clave  para  vaciados  de  concreto  en  clima  cálido  son:  1.  Iden+ficar  los  factores  que  afectan  el  concreto  

2.  La  planificación  para  minimizar  sus  efectos  

 

A  con+nuación  se  mencionan  las  medidas  tomadas  para  mi+gar  altas  temperaturas  en  el  concreto  en  clima  cálido    

•  Uso  de  cemento  con  bajo  calor  de  hidratación:  Cemento  Tipo  IP.  

•  Uso  de  Big  bag  de  cemento  para  eliminar  mas  rápido  el  calor.  

•  Enfriamiento  de  los  ingredientes  del  concreto  como  agregado  fino  y  grueso  

•  Adición  de  hielo  en  escarcha  como  parte  del  agua  de  mezclado  

•  Disminución  del  +empo  de  transporte,  colocación  y  acabado  

•  Uso  de  sombrillas,  parabrisas,  niebla  y  rociado  parra  limitar  la  perdida  de  humedad  durante  la  colocación  y  el  acabado  

•  Variar  el  programa  de  vaciado  donde  la  incidencia  de  la  temperatura  ambiente  sean  bajas,  ejemplo  vaciado  nocturno  

Evaluación  de  concretos  para  vaciado  en  clima  cálido  

Concretos  de  Contracción  Controlada  Proyecto  PTAR  

Ubicación:        Distrito:  Uchumayo      Provincia:  Arequipa              Departamento:  Arequipa  

LaDtud:    S:  16°31’54”      W:  71°36’08”  

AlDtud:  2600  msnm  Operación:  Minería  a  Tajo  Abierto  Obra:  Planta  Tratamiento  de  Aguas  Residuales  Diseños  de  Mezcla:            

       Medio  de  Colocado:  Por  bombeo  y  directo  

f’c   35  MPa   35  MPa  

Cemento   Tipo  V  

Piedra   H57   H67  

Slump   7”±2”  

a/c   0.40  

%  Aire   3  -­‐  6  

ProblemáDca  y  Solución  Técnica  Para  el  +po  de  obra:  Planta  de  tratamiento  de  agua  residuales,  la  especificación  técnica  del  proyecto  demandaba  una  contracción  máxima   total  de  0.042%  a  35  días   (7  de  curado  y  28  de  secado).  Por  otro   lado  el   diseño  de  mezcla   especificado   indicaba  una   relación  de  finos  de  0.43   y   contenido  de  agua  máxima  de  143  lt/m3  para  el  concreto  de  mayor  producción.    Los  parámetros  que  afectan  la  contracción  en  el  concreto  son:  

!  Tipo  y  can+dad  de  agregados.  !  Relación  agua/cemento  !  Dimensiones  lineales  del  elemento  estructural.  !  Condiciones  ambientales  de  exposición  (humedad  y  temperaturas  ambiente)  !  Can+dad  y  distribución  de  las  armaduras  !  Tipo  de  Adi+vos  !  Tipo  de  Cemento  !  La  velocidad  y  duración  del  secado.  

Las  medidas  tomadas  para  reducir  la  contracción  fueron  las  siguientes:  "  Control  estricto  de  las  propiedades  de  los  agregados  (incluido  ASR)  "  Diseño  de  mezcla  con  baja  relación  a/c    "  Alto  contenido  de  agregado  grueso  en  la  mezcla  "  Uso  de  adi+vos  a  base  de  policarboxilatos.  "  Inclusión  de  aire  de  3%  a  6%  

Especificaciones  Técnicas  del  Concreto    

Especificación  de  Contracción  Máxima  en  el  Concreto  

Reporte  de  Contracción  en  el  Concreto  

SE  REQUIERE    DE  TRABAJO  CIENTIFICO  

Pull  Out  

Madurez  del  Concreto   Permeabilímetro  06  Posiciones  

Permeabilímetro  Torrent  

Geo  Radar  

Cámara  ASR   pH  metro  

Equipo  de  suelos  Equipo  Blaine  

Fotómetro  Cloruros   Fotómetro  Sales  Totales    

Determinación  de  aire  volumétrico  

Capsulas  ASR  

Laboratorio  de  Reología  

L  -­‐  Box   Vicat  AutomáDco  

Reómetro  

Mesa  Vibradora  Mesa  de  Flujo  

Vebe  Consistometer  

Laboratorio  de  Petrograga  

Microscopio    Trinocular  

Microscopio  Estereoscópico  

Cortadora  AROTEC  

Lijadora  y  Pulidora  AROTEC  

CONCLUSIONES  Uno   de   los   mayores   retos   para   la   industria   del   concreto   es   el   desarrollo   de   un   estándar  basado   en   el   desempeño   por   durabilidad.   Sólo   con   una   norma   de   este   +po   será   posible  especificar  las  caracterís+cas  de  calidad  del  concreto  y  el  nivel  de  desempeño  deseado  según  los  condiciones  de  exposición.      Las   especificaciones   basadas   en   el   desempeño   alientan   el   desarrollo   de   productos  innovadores  y  mejores  métodos  de  construcción,  junto  con  rigurosos  sistemas  de  ges+ón  de  la  calidad  que  conducen  a  productos  superiores  y  a  clientes  sa+sfechos.      El   aumento   de   la   demanda   por   una  mayor   durabilidad   del   concreto,     complejidad   de   los  diseño  de  mezcla  y  uso  de  materiales  alterna+vos  es  la  tendencia  actual  de  la  industria.      Una   variedad  de  adi+vos  químicos  han   surgido  para  proveer   caracterís+cas  especiales   a   la  mezcla   de   concreto   que   de   otro  modo   es   dilcil   o   imposible   para   lograr   variando   sólo   los  ingredientes  básicos  de  cemento,  agregado  y  agua.      La  durabilidad  es  un  requisito  tan  o  mas  importante  como  la  resistencia  y  trabajabilidad,  de  manera  que  se  deberá  tomar  las  medidas  necesarias,  en  función  del  +po  de  ambiente  al  que  vaya  a  estar  expuesto  el  concreto,  para  que  el  periodo  de  vida  ú+l  sea  el  establecido.  

Preguntas  ?