MDULO: DISEO BSICO DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO ARMADO

EL CONCRETO COMO MATERIAL DE CONSTRUCCIN

MSc. Ing. FRANCISCO SOTO.

INTRODUCCIN Construir una obra de ingeniera representa para cualquier profesional un interesante reto, que implica el dominio y desarrollo de tcnicas tan variadas como la planificacin y programacin, la administracin, la direccin y un sin nmero de conocimientos tcnicos para garantizar un producto terminado aceptable, funcional, econmico y duradero. Para que eso ocurra, el ingeniero debe realizar un seguimiento peridico a cada una de las fases del trabajo, desde su concepcin hasta su puesta en marcha de manera efectiva, y muchas veces, a posteriori, garantizndole el mantenimiento adecuado. Si tomamos en consideracin que cada nueva obra de ingeniera se convierte en una nueva fbrica que hay que instalar completa con sus comedores, talleres, baos, centros de acopio, etc., y desmantelar una vez que se ha logrado el objetivo final, entonces la supervisin constante de la obra se convierte en el nico procedimiento de aseguramiento de la calidad que poseemos. Siendo la calidad y optimizacin de los procesos el objetivo de la Supervisin y el Control de Obras se debe desarrollar una amplia experiencia en el rea que se va a inspeccionar, y sobre todo un criterio slido respecto a la toma de decisiones y logro de resultados. En este seminario trataremos de caminar por cada una de las posibles reas donde se ver involucrado un Inspector de obras civiles, desde el punto de vista del CONCRETO como material estructural en toda obra de Ingeniera.

EL AUTOR

OBJETIVOS DEL CURSO: a) Consideraciones y Recomendaciones Constructivas. (Cementos, Agregados, Dosificaciones, Mezclas de Concreto, Transporte, Vaciado, Curado, Encofrados) b) Aspectos a ser considerados en la revisin de proyectos y en la inspeccin de obras.

PIEDRA

AGUA

ARENA

CEMENTO

ADITIVO

PORQU ES TAN IMPORTANTE EL ESTUDIO DEL CONCRETO?

Porque es uno de los dos elementos clave, junto con el Acero de Refuerzo en la estabilidad de las estructuras de Concreto Armado, y su fabricacin, sea en obra o premezclado, requiere de controles de calidad estrictos por no ser producido en serie como otros materiales.

=

La Resistencia del Concreto interviene cuando Diseamos Estructuras por: a) Flexin:

La Resistencia del Concreto interviene cuando Diseamos Estructuras por : b) Flexo-Compresin:

=

+

+

Fc

La Resistencia del Concreto interviene cuando Diseamos Estructuras por : b) Esfuerzo Cortante:

La Resistencia del Concreto interviene cuando Diseamos Estructuras por : b) Torsin:

Tcr = 1.06* fc * (Acp2/Pcp)

En todos los casos de clculo Estructural, la Resistencia del Concreto es un Parmetro vital para la estabilidad, funcionalidad y la resistencia de los Elementos que forman ese sistema Estructural. Las barras de refuerzo de acero tericamente son garantizadas por el Fabricante, partiendo de su proceso de fundicin controlado por lneas de produccin en serie, mientras que el concreto es fabricado en el momento que se requiere, siguiendo diseos de mezcla empricos, muchas veces con diversidad de materiales y variedad de requerimientos por parte de los usuarios, por lo que el control de calidad sobre el proceso de fabricacin del mismo si es inadecuado, trae consecuencias a corto y mediano plazo, adems de presentar altos riesgos en el momento de un Sismo. El control de Calidad del Concreto es una de las tareas ms importantes del Ingeniero inspector, desde el control de los materiales que lo forman, el mezclado del mismo, la colocacin adecuada, el vibrado y sobre todo el curado, como nica forma de garantizar un producto adecuado, y durable.

CONCRETO : MATERIAL HETEROGENEO FORMADO POR UNA COMBINACIN DE AGREGADOS, AGUA, CEMENTO Y EN ALGUNOS CASOS ADITIVOS.

SEGN SU FABRICACIN

FABRICADO EN OBRA.

CONCRETO PREMEZCLADO.

NDICES DE CALIDAD DEL CONCRETO

TRABAJABILIDAD.

RESISTENCIA A LA COMPRESIN.

RESISTENCIA DEL CONCRETO: LA LEY DE ABRAMS

=

Aplicando Logaritmos a ambos lados:

=

Que equivale a la ecuacin de una recta con pendiente Negativa:

=

GRAFICAMENTE:

Donde M y N dependen

de los agregados y a es la relacin entre la cantidad de agua y la cantidad de cemento aadidos a la mezcla a = Agua/Cemento

De la Grfica inferimos que el parmetro vital para obtener la Resistencia adecuada en un concreto es la Relacin

a = agua/cemento, es decir: a mayor cantidad de agua menor Resistencia a menor cantidad de agua mayor Resistencia Sin embargo este parmetro est relacionado con el asentamiento, el contenido de aire y la cantidad de agregados para obtener distintos tipos de concretos, como veremos en el Diseo de mezclas.

a c

CONCRETOCELULAR

CONCRETOPOBRE

CONCRETOSLIVIANOS

CONCRETOSNORMALES

ZONASSSMICAS

ALTARESISTENCIA

CONCRETOCON FIBRASDE ACERO

ULTRA ALTARESISTENCIA

Mnimo 60 180 380 350 350 800 850 1200

Mximo 20 80 140 180 210 350 350 800

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

1100

1200

1300R

esis

ten

cia

a la

Co

mp

resi

n

(Kg/

vm2)

1200

800

850

350

800

350

350

210

350

180

380

140

180

80

60

20

TIPOS DE CONCRETO SEGN SU RESISTENCIA

ESTNDAR

CON ADITIVOS

Control de Calidad en el Concreto

No es solo corregir o reducir defectos sino prevenir que estos sucedan

LOS AGREGADOS EN LA CONSTRUCCIN

Agregados para el Concreto

Materiales generalmente Inertes

Naturales o no

Provenientes de la desintegracin o abrasin de Rocas

Apropiados Para la Preparacin de Concretos y Morteros

Concreto

Agregados

Cemento

Agua

Fino

Grueso

4.75mm 0.074 mm

> 4.75 mm

Arenas naturales y arenas artificiales

Gravas, piedra picada, escoria de los altos hornos

La primera condicin para un buen concreto es utilizar unos buenos agregados en calidad y

manipulacin

Control de Calidad de los Agregados

1.- Granulometra

Las partculas deben ser de diversos tamaos, de tal forma que los agregados ms gruesos, sigan a los ms pequeos hasta llegar a los ms finos.

TM < -2/3 separacin mnima entre barras

- 1/5 separacin mnima de las caras del encofrado

Para establecer la Calidad Granulomtrica:

a.- Ensayo para determinar la composicin granulomtrica de agregados finos y gruesos (CCCA Ag. 2 COVENIN 255-77

b.- Ensayo para determinar el Cociente entre la Dimensin Mxima y Mnima en Agregados gruesos para el concreto (CCCA Ag. 11 COVENIN 264-77

2/3 DE LA SEPARACIN DEL REFUERZO

1/5 DE LA MNIMA DISTANCIA DE LAS CARAS DEL ENCOFRADO

Control de Calidad de los Agregados

2.- No Contener Impurezas:

Arcilla, limo, materia orgnica

Fraguado

Durabilidad

Carbn, lignito, materia vegetal.

Resistencia

Partculas Finas: a.- Ensayo para determinar por lavado el contenido de materiales ms finos que el cedazo 200 (COVENIN 258-77)

b.- Ensayo para determinar por Suspensin de Partculas menores a 20 micras en agregados finos (COVENIN 259-78)

Partculas Orgnicas: a.- Ensayo para determinacin cualitativa de Impurezas orgnicas en Arenas para Concreto. (Ensayo Calorimtrico) (COVENIN 256-77)

b.- Ensayo para determinar por Suspensin de Partculas menores a 20 micras en agregados finos (COVENIN 259-78)

Carbn y Lignito:

a.- Ensayo para determinar el contenido de Partculas livianas en Agregados (COVENIN 260-78)

Control de Calidad de los Agregados 3.- Resistencia Mecnica:

Si el agregado es dbil, de menor resistencia que la pasta de cemento, la ruptura del concreto se iniciar por el agregado

Resistencia Mecnica:

a.- Ensayo para determinar la dureza al rayado de partculas de agregado grueso (CCCA A.g. 12 COVENIN 265-77

b.- Ensayo para determinar la resistencia al desgaste en agregado grueso por medio de la mquina de los Angeles (CCCA A.g. 13 y 14 COVENIN 266-78 y 267-78

Control de Calidad de los Agregados

Presencia de Sales:

a.- Ensayo para determinar cuantitativamente el contenido de Cloruros y Sulfatos solubles en la arena (COVENIN 261-78)

4.- No contener Sales Perjudiciales: Contener en los agregados finos Cloruros y Sulfatos. Los cuales agrietan el concreto u Oxidan el Refuerzo Metlico

Control de Calidad de los Agregados

5.- Tener poca reactividad potencial: Ser resistentes a la Disgregacin

Qumica.

Reactividad Potencial:

a.- Ensayo para determinar la reactividad potencial de los agregados. (COVENIN 262-77)

Disgregabilidad:

a.- Ensayo para determinar la disgregabilidad de los agregados por medio del sulfato de sodio o sulfato de magnesio (COVENIN 271 78)

Aguas de subsuelo ricos en yeso, agua de mar, silos o fabricas de productos qumicos.

Expuestos

Control de Calidad de los Agregados 6.- No contener granos de arcilla cementados ni partculas

desmenuzables: Partculas desmenuzables:

a.- Ensayo para determinar el contenido de terrones de arcilla y partculas desmenuzables en agregados. (COVENIN 257-78)

Peso Especfico:

a.- Ensayo para determinar el peso especfico y la absorcin del agregado fino (COVENIN 268 78)

b.- Ensayo para determinar el peso especfico y absorcin del agregado grueso (COVENIN 268 78)

7.- Tener el Peso Especfico elevado

Proporciona una idea cualitativa de la capacidad de la roca madre que dio origen a la arena o piedra picada.

Requisitos de Aceptacin de los Agregados

1.- Condiciones de Suministro

-Agregados Controlados

-Agregados Conocidos pero no Controlados

- Agregados Nuevos 2.- Muestreo

Pesos Mnimos Finos 20 Kg

Gruesos 70 Kg

Extraccin de la muestra:

Material uniforme

Material No Uniforme

Muestra en Pilas

Agregados Gruesos

Cedazo N 0 N 1 N 2 N 3

3 100

2 100 100-90

2 100-95 95-65

1 100 90-75 60-20

1 100-90 70-35 10-0

100 90-50 30-5 5-0

100-80 45-15 10-0

3/8 85-50 20-0 5-0

60-25 7-0

# 4 40-15

# 8 20-5

# 16 10-0

# 30 5-0

# 50

1.- Granulometra: (COVENIN 258)

TAMAO MXIMO: malla menor por la que pueda pasar el 95% del agregado

Material Max. % Permitido

en el Peso Total Observaciones

Partculas Desmenuzables 0,25

Partculas Blandas 5,00 Solo se verifica si existe duda en la

calidad de material

Material ms fino que el

tamiz # 200

1,00

Si el fino es polvo de fractura, libre de

arcilla o esquisto el % podr aumentar

a 1.5%

Carbn y Lignito Afecte la apariencia de la Superficie del Concreto Todos los dems concretos

0,50

Debe evaluarse la reactividad potencial,

donde el concreto est expuesto a

humedad.

1,00

Desgaste > 50%

Solo se podr utilizar con desgastes

superiores si se demuestra

experimentalmente que alcanza

resistencias adecuadas

Agregados Gruesos

TAMIZ PESO RETENIDO (grs) % RETENIDO % RETENIDO

ACUMULADO

% QUE

PASA

1 " 0 0 0 100

1" 694.2 7.06 7.06 92.04

" 5818 59.19 66.25 33.75

" 2464.8 25.07 91.32 8.68

3/8" 342 3.48 94.8 5.2

#4 272 2.77 97.57 2.43

FONDO 239 2.43 100 0

(TOTAL) 9830 100

CURVA GRANULOMTRICA Agregados Gruesos

Agregados Finos

1.- Granulometra (COVENIN 258)

Cedazo Porcentaje que pasa

3/8 (9.51 mm) 100

# 4 (4.76 mm) 85-100

# 8 (2.38 mm) 60-95

# 16 (1.19 mm) 40-80

# 30 (0.595 mm) 20-60

# 50 (0.297 mm) 8-30*

# 100 (0.149 mm) 2-10*

# 200 (0.074 mm) 0-5

No deber tener ms de 45 % retenido entre dos cedazos consecutivos.

El mdulo de finura debe estar cerca de 3.

M F = % Acumulado / 100

Agregados Finos

Material Max. %

Permitido en

el Peso Total Observaciones

Partculas

Desmenuzables 1,00

Material ms fino que el tamiz # 200 Concretos Sujetos a la Abrasin Otros tipos de Concretos

3,00

5,00

Si el material ms fino es polvo de

piedra libre de arcilla y esquistos,

los valores pueden aumentar a 5% y

7%.

Carbn y Lignito Afecte la apariencia de la Superficie del Concreto Todos los dems concretos

0,50

1,00

Debe evaluarse la reactividad

potencial, donde el concreto est

expuesto a humedad.

Cloruros 0,10 (debe

cumplirse siempre en

concreto armado)

Si al realizar un mortero a base de agregado, desarrolla una resistencia media a la compresin a los 7 y 28

das equivalentes al 95%, de un agregado tratado. 3% hidroxido de

sodio. (6 probetas) Sulfatos 1,00

TAMIZ PESO RETENIDO

(grs) % RETENIDO

% RETENIDO

ACUMULADO % QUE PASA

# 4 0 0 0 100

# 8 3 0.61 0.61 99.39

# 16 11.5 2.35 2.96 97.04

# 30 72.4 14.80 17.76 82.24

# 50 187 38.21 55.97 44.03

# 100 166.5 34.02 89.99 10.01

# 200 4 0.82 90.81 9.19

FONDO 45 9.19 100 0

489.40 100

Curva Granulomtrica del Agregado Fino

100 99,39 97,04

82,24

44,03

10,01 9,19

00

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

4 8 16 30 50 100 200

Serie de Tamices

% que

pas

a

Agregado Fino

Modulo de Finura

El mdulo de finura denota la finura relativa de la arena, se define como una centsima de la suma de los porcientos retenidos acumulados hasta el tamiz #100 en la prueba de tamices de la arena.

Se utilizan seis tamices, el #4, #8, #16, #30, #50 y el #100. Mientras ms pequeo sea el nmero del mdulo de finura, ms fina ser la arena. Una arena que satisfaga las especificaciones del ASTM para hormign debe tener valores entre 2.3 y 3.1.

TAMIZ PESO RETENIDO (grs) % RETENIDO % RETENIDO

ACUMULADO % QUE PASA

# 4 0 0 0 (J) 100

# 8 3 0.61 0.61 (R) 99.39

# 16 11.5 2.35 2.96 (S) 97.04

# 30 72.4 14.80 17.76 (T) 82.24

# 50 187 38.21 55.97 (U) 44.03

# 100 166.5 34.02 89.99 (V) 10.01

# 200 4 0.82 90.81 9.19

FONDO 45 9.19 100 0

489.40 100

Tratamiento de las Arenas

1.- Arenas con Materia Orgnica, sin cohesin

Sumergiendo arena en agua, para que las impurezas pasen a suspensin.

2.- Arenas con Materia Orgnica, en cohesin con los granos

Realizar un lavado con agua a fondo. Sin eliminar totalmente los finos para no afectar la granulometra.

3.- Mala distribucin granulomtrica

Se pueden combinar dos arenas para obtener una con un mdulo de finura de 3.

COMBINACIN DE LOS AGREGADOS PARA

CONCRETO

COMBINACIN DE DOS AGREGADOS

CONOCIENDO EL TAMAO MXIMO DEL AGREGADO GRUESO Y LAS GRANULOMETRAS DE AMBOS COMPONENTES INERTES SE PUEDE DETERMINAR LAS PROPORCIONES QUE SE INCLUIRAN EN LA MEZCLA.

LA COMBINACIN DE LOS AGREGADOS DEBE CONFERIR LA TRABAJABILIDAD ADECUADA CON LA MENOR CANTIDAD POSIBLE DE PASTA DE CEMENTO.

UNA CARENCIA DE AGREGADOS FINOS CONDUCIR A MEZCLAS ASPERAS, SEGREGABLES Y DIFICILES DE TRABAJAR.

UN EXCESO DE FINOS EXIGIR UN ALTO CONTENIDO DE PASTA DE CEMENTO DANDO ORIGEN A PROBLEMAS DE RETRACCIN.

LOS AGREGADOS DEBEN PROPORCIONARSE PARA QUE LA GRANULOMETRA RESULTANTE QUEDE COMPRENDIDA ENTRE LOS LMITES INDICADOS EN LA TABLA 1

2" 1 1/2" 1" 3/4" 1/2"

2" 100-90 - - - -

1 1/2" 87-73 100-90 - - -

1" 77-59 84-70 100-90 - -

3/4" 73-53 77-61 90-70 100-90 -

1/2" 68-44 70-49 75-55 85-65 100-90

3/8" 65-40 65-43 68-45 75-55 87-70

1/4" 60-35 60-35 60-35 65-45 77-58

# 4 55-30 55-30 55-30 60-38 70-50

# 8 45-20 45-20 45-20 45-25 52-32

# 16 35-15 35-15 35-15 35-15 40-22

# 30 25-10 25-10 25-10 25-10 28-12

# 50 16-7 16-7 16-5 16-5 17-5

# 100 8-2 8-2 8-2 8-2 10-2

CEDAZO

O TAMIZ

LMITES DE LOS PORCENTAJES MAS FINOS PARA

LOS SIGUIENTES TAMAOS MAXIMOS DE

AGREGADO

TABLA 1

SE DETERMINA LA RELACIN PORCENTUAL EN PESO ENTRE LA FRACCIN DE ARENA (A) Y EL AGREGADO TOTAL (A+P)

PA

A

MTODO GRFICO

AGREAGDO

GRUESO

AGREGADO

FINO

MATERIAL

COMBINADO

1" 100 0

3/4" 46 0

1/2" 20 0

3/8" 8 100

1/4" 3 97

# 4 0 89

# 8 0 67

# 16 0 44

# 30 0 25

# 50 0 12

# 100 0 5

CEDAZO O

TAMIZ

PORCENTAJE MAS FINO EN PESO

EJEMPLO: se desean combinar los siguientes agregados

HAY QUE COMBINAR ESTOS AGREGADOS PARA QUE LA GRANULOMETRA RESULTANTE ESTE DENTRO DE LOS LMITES DE LA TABLA 1

1. TRAZAR EN UN PAPEL MILIMETRADO ESCALAS DE PORCENTAJES

IGUALES EN TRES LADOS DEL MISMO.

2. EN LAS ORDENADAS DEL LADO IZQUIERDO SE MARCAN LOS

PORCENTAJES QUE PASAN DEL AGREGADO FINO ANOTANDO EL

# DE TAMIZ

3. EN EL LADO DERECHO SE REPITE CON EL AGREGADO GRUESO.

4. SE UNEN LOS PUNTOS CON IGUAL ABERTURA DE CEDAZO.

5. SOBRE LAS LINEAS TRAZADAS SE MARCAN LOS LMITES DE LA

TABLA 1.

6. SE MARCA LA RECTA VERTICAL QUE PASE POR EL MENOR DE LOS

LMITES QUE INCLUYA LOS MAYORES VALORES DE LA TABLA.

7. EL VALOR LEIDO EN LA ABCISA SUPERIOR ES EL VALOR DE B.

8. EL VALOR PORCENTUAL DE ESTA LNEA QUE INTERCEPTE A CADA

RECTA DE UNION DE LOS TAMICES REPRESENTAR EL VALOR

PORCENTUAL DEL MATERIAL COMBINADO.

PROCEDIMIENTO

100 80 60 40 20 0

AG

REG

AD

O F

INO

AG

REG

AD

O G

RU

ESO

100

20

0

40

60

80

100

20

0

40

60

80

= 0,45

AGLOMERANTES

Aglomerantes y Agua

AGLOMERANTES: Son aquellos materiales que tienen la propiedad de adherirse a otros materiales (arena, piedras, etc) y formar pastas: Hormigones y Morteros.

En qu se diferencia un mortero de un hormign? Fundamentalmente en su uso y composicin. El uso del hormign es, generalmente, estructural y el mortero se utiliza normalmente en albailera. Igualmente el tamao mximo de un hormign es superior a 4 mm y el de un mortero menor

CLASIFICACIN DE LOS MATERIALES AGLOMERANTES

AEREOS: Materiales que se endurecen en el aire y no son resistentes al agua.

HIDRAULICOS: Endurecen , tanto el aire como en el agua.

HIDROCARBONADOS: Son

hidrocarburos lquidos o viscosos que endurecen por evaporacin de sus disolventes o por enfriamiento.

Cemento

1.- Extraccin de caliza y arcilla. 2.- Molienda (disolucin en agua) (dcima de milmetro) 3.- Dosificacin 4.- Coccin en horno rotativo 1450 C 5.- Obtencin del Clinker 6.- Molienda del Clinker 7.- Aadido de yeso y escoria 8.- Molienda 9.- Embalaje

Cemento Es el componente activo del concreto, como tal influye en todas las caractersticas del material. Constituye del 10% al 20% del concreto

. Componentes Propiedades

C3S Altas resistencia iniciales Alto Calor de Hidratacin.

C2S Desarrollo lento de Resistencias. Moderado Calor de Hidratacin

C3A

Muy alto Calor de Hidratacin. Muy alto desarrollo de Resistencias Gran sensibilidad a los agresivos qumicos (sulfatos)

C4FA til para la formacin de Clinquer (fase Lquida)

Escoria

Siderrgica

Desarrollo lento de Resistencia. Bajo calor de Hidratacin. Buena Resistencia a la Agresin Qumica.

Tipos de Cemento De acuerdo a las caractersticas de los

componentes las normas Venezolanas, indican cinco tipos de Cemento.

.

Tipo Caractersticas

Limites de la Composicin Usual

Promedio

C3S C2S C3A C4FA

I Uso General 40-55 25-30 8-15 5-10

II Resistencia a los

Sulfatos y bajo Calor de Hidratacin

40-50 25-35 < 8 10-15

III Altas Resistencias

Iniciales 50-63 15-20 3-15 8-12

IV Muy bajo Calor de

Hidratacin 25-35 40-50 < 7 10-15

V Muy altas

Resistencias a los Sulfatos

32-42 38-48 < 5 10

CALIDAD

Fraguado

Resistencias Mecnicas

Homogeneidad, Retraccin de fraguado, calor de hidratacin

RESISTENCIA MECNICA

Las resistencias mecnicas del Concreto se deben al cemento, pero estn influenciadas por las proporciones y calidad de los diferentes materiales correspondientes a la mezcla.

FINURA La finura del cemento influye en la resistencia del concreto. Los ms finos alcanzan resistencias tempranas.

DESARROLLO DE RESISTENCIAS El desarrollo de las resistencias es de suma importancia, ya que se puede inferir la resistencia normativa en base al estudio en edades tempranas.

Relacin Mxima Promedio Mnima

R7/ R28 0.85 0.66 0.55

R3/ R28 0.76 0.46 0.34

R3/ R7 0.81 0.70 0.59

FRAGUADO El tiempo de fraguado es el lapso que transcurre desde que la mezcla se presenta plstica hasta que endurece.

CALOR A mayor temperatura, mayores velocidades de fraguado.

ADITIVOS: CLASIFICACIN (COVENIN 0356-1994) 3.1.-TIPO A. REDUCTORES DE AGUA Son aquellos que reducen al menos un 5% la cantidad de agua de mezclado requerida para producir un concreto de una consistencia igual a la mezcla de referencia, incrementando su resistencia 3.2.-TIPO B. RETARDADORES Son aquellos que retardan el fraguado del concreto. 3.3.-TIPO C. ACELERADORES Son aquellos que aceleran el fraguado y el desarrollo de la resistencia inicial del concreto. 3.4.- TIPO D. REDUCTORES DE AGUA Y RETARDADORES Combinacin de los efectos de los TIPO A y TIPO B. 3.5.- TIPO E. REDUCTORES DE AGUA Y ACELERADORES Combinacin de los efectos de los TIPO A y TIPO C. 3.6.-TIPO F. REDUCTORES DE AGUA DE ALTO RANGO Reducen al menos un 15% el agua requerida para el concreto. 3.7.- TIPO G. REDUCTORES DE AGUA DE ALTO RANGO Y RETARDADORES Combinacin de los efectos de los TIPO F y TIPO B 3.8.-TIPO H. REDUCTORES DE AGUA DE ALTO RANGO Y ACELERADORES Combinacin de los efectos de los TIPO F y TIPO C

DISEO DE MEZCLAS DE CONCRETO.

MTODO CCCA

El concreto es un material heterogneo que depende de numerosas variables, como lo es la calidad de cada uno de los materiales componentes de que est formado, de las proporciones en que estos son mezclados entre s y de las operaciones de mezclado, transporte, colocacin y curado. Esto da lugar a que an para una misma clase y tipo de concreto, este presente una cierta variabilidad en sus propiedades. La forma ms eficiente para considerar y manejar la variabilidad del concreto, es mediante procedimientos estadsticos.

La Estadstica es la ciencia de tomar decisiones en presencia de la incertidumbre, ya que en la trayectoria de la investigacin cientfica, constantemente existe un enfrentamiento con la incertidumbre, y aunque esta no da solucin a todas las situaciones que impliquen inseguridad, se han ido desarrollando nuevos mtodos que proporcionan el fundamento para el anlisis de estas situaciones con base cientfica, de una forma lgica y sistemtica.

DISEO DE MEZCLAS

La parte de los mtodos estadsticos dedicada a la obtencin y compendio de datos, se denomina ESTADSTICA DESCRIPTIVA, en tanto que la parte que trata de hacer inferencias, es decir, de obtener conclusiones, es la INFERENCIA ESTADSTICA. La mayor parte de los mtodos estadsticos tienen dos objetivos fundamentales: Estimar alguna propiedad de la poblacin Probar alguna hiptesis respecto a la poblacin La magnitud de la probabilidad asociada a una conclusin, representa el GRADO DE CONFIANZA que se posee sobre la veracidad de dicha conclusin. Por ejemplo, cuando se dice que la probabilidad de que una estimacin tenga un error menor del 3%, es de 0,95; esto debe interpretarse como que alrededor del 95% de tales afirmaciones, hechas por un estadgrafo son vlidas y cerca del 5% no lo son.

VARIACIONES DE LA CALIDAD DEL CONCRETO Las variaciones que presentan los resultados de los ensayos de calidad del concreto, tienen dos orgenes: uno, las variaciones reales de calidad que tiene el material y otro, variaciones aparentes debidas a la imprecisin propia de los ensayos. Las causas de estas variaciones, cuando se trata de las resistencias del material, se indica en la Tabla 1.

Relacin agua / cemento Hasta el momento de la toma de la muestra, la calidad del concreto pudo haber sido alterada por cualquier causa indicada en las partes a) y b) de la Tabla 1. Estas causas pueden ser referidas bien a las alteraciones de la relacin agua / cemento, como se hace en la parte a) de la Tabla 1 bien a la segregacin como se hace en la parte b) de dicha Tabla. La relacin agua / cemento condiciona la resistencia del cemento, por lo cual esta relacin es uno de los parmetros fundamentales para el control de su calidad, cuanto ms estable se logra mantener, menores variaciones presenta el material y cuanto ms baja es, ms altas sern las resistencias.

Tabla 1. PRINCIPALES FUENTES DE VARIACIN DE LA RESISTENCIA DEL CONCRETO

a) Causas de las alteraciones de la relacin agua/cemento

- Control deficiente de las proporciones de dosificacin de cualquiera de los materiales componentes de la mezcla incluidos los aditivos, especialmente falta de exactitud en la medida del agua.

- Cambios no controlados en la humedad de los agregados, especialmente si estos cambios son de magnitud importante y/o brusca.

- Alteraciones de la granulometra de los agregados, especialmente en el contenido de ultrafinos (polvo, arcilla y otros).

- Variaciones en la calidad intrnseca de los agregados, como forma de la partcula, capacidad de absorcin de agua y otros.

- Variaciones en la calidad del cemento ya se est usando, principalmente si hay cambios de marca de este producto.

-Variaciones en la eficiencia de los aditivos, si es que se usan. -Adicin de agua no prevista, la cual se hace necesaria para poder colocar concreto que perdi trabajabilidad debido a tiempos de transporte y espera prolongados ms de lo previsto.

b) Alteraciones por segregacin Deficiencias en el mezclado debidas a mal funcionamiento o mal manejo de la mezcladora. - Transporte inapropiado que produzca segregaciones en la mezcla, principalmente separaciones entre los granos gruesos de los agregados y la parte fina del concreto, debidos a sedimentacin diferencial, o al trasvase no adecuado de un recipiente a otro, o a la circulacin por canaletas, correas transportadoras y otros.

c) Alteraciones no detectadas por los ensayos: -Mala prctica de colocacin del material que produzca segregacin, especialmente por dejarlo caer a los encofrados desde alturas excesivas, o por tener que circular el concreto dentro del encofrado a distancias largas y por caminos difciles (pequeas secciones, exceso de armaduras u otros obstculos). -Vibracin inadecuada que deja partes del material sin compactarse adecuadamente o bien con segregacin debida a exceso de vibracin. -Desencofrado prematuro que permita la deformacin y agrietamiento del elemento estructural. - Mala prctica de curado que permite que el concreto se deseque a una edad en que todava necesita agua para desarrollar sus resistencias.

-Alteracin del material de las probetas por inadecuado traslado prematuro de las mismas. - Conservacin de las probetas antes de ser desmoldadas, en ambientes de temperaturas extremas, alejadas de las exigidas por las normas. -Conservacin de las probetas en algunos lapsos de tiempo entre el desmoldado y el ensayo en ambientes apropiados. -- Desecacin excesiva de las probetas por escalas del ambiente hmedo de conservacin mucho tiempo antes del ensayo, o por mantenerlas durante este lapso en un ambiente desecante. -Capas de refrentado excesivamente gruesas y/o mal colocadas. -- Mala ejecucin del ensayo en s mismo por mal centrado de la probeta en la prensa de ensayo. -Prensas mal calibradas que pueden marcar cargas diferentes de las que estn aplicando en realidad.

PARMETROS ESTADSTICOS Se usan dos tipos de parmetros estadsticos fundamentales: uno que se refiere a la TENDENCIA CENTRAL y el otro a la DISPERSIN del conjunto de los datos que se analizan. PROMEDIO Como tendencia central del valor de los ensayos se utiliza la media aritmtica del conjunto de los resultados involucrados. VARIABILIDAD El rango, d, se define como la diferencia entre el valor mayor y el menor de los obtenidos en el grupo de ensayos que se analiza. d = xmx - x mn Como expresin de la dispersin de los ensayos, el rango tiene el defecto de que depende del nmero de estos ensayos; se sabe que estadsticamente, cuanto mayor sea el nmero de datos de que se dispone, mayor probabilidad hay de encontrar valores ms extremos y por lo tanto rangos mayores. DESVIACIN ESTNDAR (Dispersin) Como desviacin estndar desviacin tpica, s, se define a un ndice de la dispersin del conjunto de datos, el cual es el parmetro estadstico ms representativo al respecto (independiente del nmero de datos).

COEFICIENTE DE VARIACIN: se define la relacin entre la desviacin estndar y el valor promedio, expresada en forma porcentual.

PROMEDIO n

XX

i

DESV. ESTANDAR 1

)( 2

n

XX i

COEF. DE VARIACION %100*X

V

LA DISTRIBUCIN NORMAL Cuando los valores que representan un fenmeno, se colocan en un grfico cartesiano como el de la Figura 1, que tiene en el eje de las abscisas los valores de las magnitudes (expresadas por intervalos) y en el eje de las ordenadas los valores de las frecuencias con las cuales se producen esas magnitudes, se aprecia que los valores extremos, es decir, muy altos o muy bajos, son relativamente escasos y que por el contrario, las magnitudes cercanas a la media son abundantes. Para muchos fenmenos la distribucin toma una forma acampanada; as sucede con los resultados de los ensayos de resistencia del concreto y con otras propiedades de ste y de otros materiales. Por su similitud con los fenmenos, pero principalmente por las facilidades de manejo y clculo que representa, se suele tomar en estadstica como modelo de distribucin al que se denomina DISTRIBUCIN NORMAL, cuya representacin aparece graficada tambin en la Figura 1.

3 3

Universo Asumido ( 3)

- + a x b

P (a x b)

DISTRIBUCION NORMAL

Figura 1.-Curva Normal El rea bajo la curva normal representa la frecuencia o probabilidad de ocurrencia; el rea total es igual a 1, lo que representa una probabilidad de ocurrencia del 100%; el rea entre lmites de magnitud representa la probabilidad de que ocurran valores entre esos lmites.

APLICACIN DE LOS PRINCIPIOS ESTADSTICOS AL CONTROL DE CALIDAD DEL CONCRETO Enfoque Para el clculo estructural se toma como resistencia de referencia del concreto, la correspondiente a los ensayos de compresin que hacen en probetas normalizadas del material. Por seguridad de la estructura pareciera conveniente que ninguna parte del concreto que se coloca tuviera resistencias menores que un valor dado, sin embargo los principios estadsticos indican que no es posible establecer como resistencia para el ensayo normativo un valor mnimo, ya que con un grado u otro de probabilidad siempre es posible obtener un valor menor que otro dado cualquiera.

Mayoracin de resistencias Para poder alcanzar la resistencia de clculo exigida, la resistencia media del concreto por lo tanto la resistencia para la cual hay que hacer el diseo de mezcla, Resistencia de Diseo, debe ser mayor que la de clculo. El aumento necesario para pasar de la resistencia caracterstica a la resistencia media, se conoce como mayoracin de resistencia. Aplicando los principios estadsticos la frmula de la Resistencia de Diseo ser:

Fcr > Fc + Z Donde: Fcr = Resistencia de Diseo (Rd) Z = Parmetro de la T de Student que depende de la Fraccin Defectuosa. = Desviacin Estndar.

FRACCION DEFECTUOSA

LA FRACCIN DEFECTUOSA: es la fraccin del nmero total de Valores observados que caen fuera de un Lmite especificado

ESTADOS LIMITES

FD = 10% Z = 1,282

TEORIA ELASTICA

FD = 20% Z = 0,842

F. D.

Fc Fcr Z

- Punto Crtico

El calculo exige una resistencia de : Rc = 250 Kg/cm

2

La Resistencia de Diseo ser: R = Rc + Z

Donde : R= Resistencia de diseo Rc = Resistencia de calculo Z = Parmetro de la distribucin de probabilidades que depende de la fraccin defectuosa. = Desviacin estndar

1.-SELECCIN DE LA RESISTENCIA DE DISEO:

DISEO DE MEZCLAS METODO DEL C.C.C.A.

DESVIACIN ESTNDAR

CONTROL (Kg/cm2)

DEFICIENTE 45

NORMAL 35

BUENO 25

ESTRICTO 15

PARMETROS PARA EL CLCULO DE LA RESISTENCIA DE DISEO:

ESTADOS LIMITES FD = 10% Z = 1,282

Rc = 250 Kg/cm2

Fcr = 250 Kg/cm2 + 1.282 * 35 = 295 Kg/cm2

NOTA: Se debe revisar la NORMA COVENIN 1753-2006

2.-DETERMINACIN DE LA RELACIN AGUA/CEMENTO (a/c):

La Relacin a/c ser = 0.52

Kr = Factor para corregir a por Tamao Mximo (mm y Plg.)

TAMAO MXIMO

6.35 9.53 12.7 19.1 25.4 38.1 50.8 63.5 76.2

3/8 1 1 2 2 3

Factor Kr 1.6 1.3 1.1 1.05 1.00 .91 .82 .78 .74

La Relacin a/c corregida ser= 0.52 x Kr x Ka

Ka = Factor para corregir a por Tipo de Agregado

Gruesos Finos

Triturados Semitriturados Canto Rodado (Grava

Natural)

Arena Natural 1 .97 .91

Arena Triturada 1.14 1.1 .93

3.-DETERMINACIN DEL CONTENIDO DE CEMENTO EN FUNCIN AL ASENTAMIENTO: C = 117,2 X T0.16 X (a/c)-1.3 Se usa la Grfica para verificacin, tomando un asentamiento de 5 .

C = 352 Kg/m3

C1 = Factor para corregir Ce por Tamao Mximo (mm y Plg.)

TAMAO MXIMO

6.35 9.53 12.7 19.1 25.4 38.1 50.8 63.5 76.2

3/8 1 1 2 2 3

Factor C1 1.33 1.20 1.14 1.05 1.00 .93 .88 .85 .82

El contenido de Cemento ser corregido por los factores C1 y c2 Ce corr. = Ce x C1 x C2

C2 = Factor para corregir Ce por Tipo de Agregado

Gruesos Finos

Triturados Semitriturados Canto Rodado

(Grava Natural)

Arena Natural 1.00 .93 .90

Arena Triturada 1.28 1.23 .96

4.-DETERMINACIN DE LAS PROPORCIONES DE LOS AGREGADOS.

= 0,45

5.-DETERMINACIN DEL CONTENIDO DE AIRE ATRAPADO EN LA MEZCLA.

VOLUMEN DE AIRE ATRAPADO. VAA (Lts/m3) = Ce / TM TM = Tamao mximo en mm. C = Dosis de cemento en Kg/m3

AIRE ATRAPADO = 13.86 Lts./m3

6.-DETERMINACIN DE LAS PROPORCIONES DE CADA MATERIAL EN LA MEZCLA.

La condicin de volumen se puede expresar de la siguiente manera:

lts. 1000GA

cX0.30a

VAA

GAa

Donde: a = peso del agua por m3 de la mezcla =

a= peso especfico del agua= 1 kg/litro c = peso del cemento por m3 de mezcla A= peso de la arena por m3 de mezcla

A= peso especfico de la arena = 2.650 kg/ m3 G= peso de los agregados gruesos por m3 de la mezcla.

G= peso especfico de la piedra = 2.71 kg/ m3 VAA = Volumen de Aire Atrapado

Resolviendo el sistema de ecuaciones tendremos:

CEMENTO : 352 Kg (8.5 sacos)

AGUA = 184 Kg.

Aire atrapado = 13.86 Lts.

Arena = 576.42 Kg

Piedra = 703.23 Kg

45%G A

ABETA

La condicin de equilibrio de los agregados se expres como la relacin entre el agregado fino al agregado total =

La ARENA para llegar a la condicin de saturada con superficie seca ceder o tomar agua: (HA - AbA) ----------------- X A = ARENA CORREGIDA (Ag) (100 + AbA)

7.-CORRECCIN HIGROSCPICA:

DATOS: ABSORCIN DE LA ARENA (AbA)= 0.65% ABSORCIN DE LA PIEDRA (AbP)= 0.48% HUMEDAD DE LA ARENA (HA)= 2.14% HUMEDAD DE LA PIEDRA (HP)= 0.07%

La PIEDRA para llegar a la condicin de saturada con superficie seca ceder o tomar agua: (HP - AbP) ------------------ X P = PIEDRA CORREGIDA (Pg) (100 + AbP)

El AGUA debe corregirse descontando o aumentando el aporte de los agregados: AGUA TOTAL : a Pg - Ag

CONCRETO PREMEZCLADO. NORMA COVENIN 633-2001

1 OBJETO 1.1 La presente Norma Venezolana establece los requisitos que debe cumplir el concreto premezclado, elaborado y entregado al comprado, recin mezclado y no endurecido. 1.2 En aquellos casos en los cuales los requisitos del comprador para evaluar la calidad del concreto premezclado difieran de los indicados en el presente texto, se cumplir con las especificaciones suministradas por el comprador. Los presentes requisitos no tratan sobre colocacin, compactacin, curado o proteccin del concreto despus de su entrega al comprador. Nota 1. A lo largo del presente texto se considera que el fabricante es el productor que suministra el concreto premezclado.

CONCRETO PREMEZCLADO. NORMA COVENIN 633-2001

4 MATERIALES 4.1 Requisitos de los materiales para la elaboracin del concreto 4.1.1 Cemento Debe cumplir con lo indicado en las Normas Venezolanas COVENIN 28 COVENIN 935. El comprador debe especificar el tipo o tipos requeridos, si no se aplican los requisitos del cemento Tipo I segn se indica en COVENIN 28 COVENIN 935. Nota 3. Los distintos tipos de cemento, o los cementos del mismo tipo pero de diferente fbrica producen concretos de diferentes propiedades, por lo cual no deben ser mezclados ni usados indistintamente.

6 BASES PARA LA COMPRA 6.1 Volumen de concreto 6.1.1 La unidad de medida para la compra es el metro cbico de concreto recin mezclado y sin endurecer, segn se descarga del camin mezclador o agitador. 6.1.2 Para calcular el volumen del concreto recin mezclado y sin endurecer, de una mezcla cualquiera, se divide el peso total de esa mezcla entre el peso por metro cbico del concreto. Se calcula el peso total de la mezcla como la suma de los pesos de todos los materiales, incluyendo el agua. El peso por metro cbico se determina a partir del promedio de por lo menos tres mediciones, realizadas cada una sobre una muestra diferente, segn lo especificado en la Norma Venezolana COVENIN 349. Cada muestra se debe tomar de la porcin central de las tres partes diferentes de la carga, segn lo especificado en la Norma Venezolana COVENIN 344. Nota 7. El fabricante debe entregar al comprador, si ste lo solicita, el peso total de la mezcla cargada en cada camin. Nota 8. El volumen de concreto vaciado puede ser o aparentar ser diferente al calculado en obra o sobre planos. Cuando esta diferencia sea debida a los desperdicios, exceso de excavaciones y encofrados que se deformen, el fabricante no ser responsable.

6.2 Informacin que debe suministrar el comprador 6.2.1 Calidad de concreto, segn las alternativas especificadas en el punto 6.3. 6.2.2 Asentamiento deseado en el lugar de la entrega (punto 9.2). 6.2.3 Tamao mximo de los agregados. 6.2.4 Aditivos y adiciones deseadas. 6.2.5 Cuando se trate de concreto liviano el peso unitario en servicio, y/o el peso unitario fresco. Nota 9. En caso de usarse aditivos incorporadores de aire, se requieren ensayos antes de la construccin para determinar el contenido de aire, y ensayos de rutina durante la construccin, para fines de control. (vanse Normas Venezolanas COVENIN 347 y COVENIN 348).

6.3 Responsabilidad por calidad del concreto 6.3.1 Alternativa 1 Si el comprador asume la responsabilidad de la dosificacin de la mezcla de concreto, (punto 6.2) (Nota 9), el comprador debe especificar lo indicado en los siguientes puntos: 6.3.1.1 El tipo y el contenido de cemento en sacos o en kilogramos por metro cbico de concreto. Nota 10. El contenido mnimo de cemento y la mxima relacin agua/cemento que se requerirn deben asegurar: la durabilidad del concreto bajo las condiciones de servicio esperadas. 6.3.1.2 Mximo contenido de agua permisible en litros por metro cbico de concreto, calculado para la condicin de agregados saturados con superficie seca. 6.3.1.3 Si se requiere usar aditivos se debe indicar su tipo, nombre y dosificacin, as como las variaciones permisibles en dicha dosificacin. 6.3.1.4 Contenido de agregado fino y grueso, en kg/m3.

6.3.1.5 Para el diseo de la mezcla de concreto, el comprador recibir previamente del fabricante la siguiente informacin: 6.3.1.5.1 Resultados en ensayos de laboratorios que garanticen la calidad de los materiales sugeridos o especificado por el comprador. 6.3.1.5.2 Marca y tipo de cemento. 6.3.1.5.3 Valor mximo de la desviacin estndar del concreto, producido por el fabricante y con la cual obtiene sus resistencias. 6.3.1.5.4 Aditivos que puede usar y resultados que se obtienen con ellos. 6.3.1.6 Ser responsabilidad del fabricante el mantener la calidad de los componentes y el nivel de desviacin estndar segn se indica en el punto 6.3.1.5.3 en caso de que esto sea imposible, de avisar al comprador de cualquier cambio que se produzca; as ser tambin de su responsabilidad el medir y mezclar los materiales componentes segn se establece en esta norma. 6.3.1.7 El fabricante podr dejar constancia de acuerdo con su experiencia, sobre cualquier incongruencia en el diseo de la mezcla, que pueda hacer que el concreto especificado sea irrealizable o no cumpla con las expectativas del comprador.

6.3.2 Alternativa 2 Si el comprador confiere al fabricante toda la responsabilidad por la dosificacin de la mezcla de concreto cuando los ensayos se hacen en muestras tomadas en la descarga del camin (Nota 11) tambin debe especificar; adems de lo indicado en el punto 6.2 lo siguiente: 6.3.2.1 El fractil estipulado mximo, el asentamiento que requiera y la resistencia requerida (fc) a los 28 das o a la edad convenida segn lo indicado en el punto 9.3 determinada en muestras tomadas de la unidad de transporte en el lugar de descarga, conforme se indica en el punto 9.5 y evaluada de acuerdo con lo especificado en la Norma Venezolana COVENIN 1976. 6.3.2.2 El comprador debe especificar la resistencia en base a ensayos realizados de acuerdo con la Norma Venezolana COVENIN 338. Nota 11. Al seleccionar los requisitos por los cuales se va a asumir la responsabilidad, se deben tener en cuenta los requisitos de trabajabilidad, colocacin, durabilidad, textura superficial y densidad, adems de los necesarios para el diseo estructural. 6.3.3 Gua de entrega La informacin correspondiente a las alternativas anteriores, por cada entrega de concreto, deben constar en una gua de entrega que contenga la informacin sealada en el punto 12. Tanto el fabricante como el comprador deben conservar una copia de dicha gua.

7.5.1 Muestreo para determinar la uniformidad del concreto producido en camiones mezcladores El concreto debe descargarse a la velocidad normal de operacin de la mezcladora que se pruebe, teniendo cuidado de no obstruir o retardar la descarga. Se tomar un mnimo de 2 muestras, cada una de 0,1 m3 aproximadamente, en puntos separados de la descarga, preferiblemente antes de descargar el 10% y despus descargar el 90% de la mezcla. Estas muestras deben obtenerse dentro de un lapso de tiempo no mayor de 15 min. Las muestras se obtendrn de acuerdo con la Norma Venezolana COVENIN 344, pero se deben mantener separadas para representar puntos especficos dentro de la mezcla, en vez de combinarlas para formar una muestra compuesta. 7.5.2 Entre la toma de muestras, cuando sea necesario para mantener el asentamiento, se har rotar la mezcladora en la direccin de mezclado a velocidad de agitacin. Durante el muestreo el recipiente recibir todo el material del canal de descarga. Se tomarn muestras adicionales en otros puntos de la mezcla, si as se desea. Se evitar la segregacin durante el muestreo y manipuleo. Cada muestra se remezclar el tiempo necesario para asegurar su uniformidad, antes de moldear las probetas para un ensayo determinado.

7.7 Si el asentamiento es menor que el especificado cuando el camin llegue a la obra o si la prdida de asentamiento es motivada a la espera para la descarga, se puede aadir aditivo tipo F (vase Norma Venezolana COVENIN 356), para restituir el asentamiento, las veces que sea necesario durante la descarga.

8 INSPECCIN Y RECEPCIN 8.1 Concreto fresco, muestreo 8.1.1 El fabricante debe suministrar al inspector acceso para la toma de muestras, igualmente debe proveer un sitio seguro y resguardado para dichas muestras y donde se efectuarn las comprobaciones que determinarn si el concreto cumple con las especificaciones. 8.1.2 El contratista debe suministrar al inspector acceso para la toma de muestras, igualmente debe proveer un sitio seguro y resguardado para dichas muestras y donde se efectuarn las comprobaciones que determinarn si el concreto cumple con las especificaciones. Las tomas de concreto para muestras deben ser realizadas sin intervenir, ni molestar en las actividades de produccin. Las muestras de concreto se tomarn de acuerdo con lo sealado en la Norma Venezolana COVENIN 344 excepto en el caso de muestras tomadas para determinar la uniformidad del asentamiento en una mezcla de concreto segn los puntos: 5.2.3, 7.3.3, 7.5.1 y 7.10.2.

9 REQUISITOS 9.1 Asentamiento y contenido de aire 9.1.1 A juicio de la inspeccin, se realizarn ensayos de asentamiento y contenido de aire en el momento de la colocacin, con la frecuencia necesaria para revisiones de control y a fines de aceptacin y siempre que se elaboren probetas para determinar la resistencia (punto 9.3.2). 9.1.2 Si el asentamiento o contenido de aire medido, cae fuera de los lmites especificados, inmediatamente se debe realizar un ensayo de revisin en otra porcin de la misma muestra. En el caso que falle por segunda vez; se considerar que el concreto no ha cumplido con los requisitos de estas especificaciones. 9.2 Tolerancias en el asentamiento

9.2.3 Los asentamientos dentro del concreto se deben medir dentro de los primeros 15 min de descarga. En el caso de que el comprador no est preparado para la descarga de concreto del vehculo a su llegada, el fabricante no ser responsable de la limitacin del asentamiento mnimo, despus del lapso establecido en el punto 7.7 en espera, a la velocidad de agitacin o de agitacin y descarga; el comprador debe asumir toda la responsabilidad por la condicin del concreto de all en adelante.

9.3 Resistencia 9.3.1 Si se usa la resistencia como base para aceptar el concreto y en cualquier otro caso, las probetas deben elaborarse y curarse bajo condiciones normalizadas de humedad y temperatura, de acuerdo a la Norma Venezolana COVENIN 338. 9.3.2 Los ensayos de resistencia, as como los asentamientos, se harn con frecuencia de no menos de un ensayo por cada 14 unidades de produccin terceos. Cada ensayo se realizar sobre una muestra diferente. Se debe realizar por lo menos un ensayo de resistencia para cada clase de concreto, en cada da de entrega de concreto. 9.3.3 Para un ensayo de resistencia se elaborarn como mnimo dos probetas normalizadas de ensayo a partir de una muestra obtenida de acuerdo con las resistencias de las probetas ensayadas a la edad especificada. La edad de ensayo sern los 28 das salvo que un acuerdo previo entre el fabricante y el comprador, basado en razones que lo justifiquen, establezca otra edad. Si se hacen ensayos normativos no acordados, a otras edades, sus resultados tendrn slo carcter informativo.

CAPTULO 5 DOSIFICACIN, MEZCLADO, VACIADO Y CALIDAD DEL CONCRETO 5.1 ALCANCE Este Captulo establece los criterios y procedimientos para dosificar, mezclar y vaciar el concreto, para asegurar la durabilidad requerida en el Captulo 4, as como los requisitos de evaluacin y aceptacin de la resistencia del concreto propia de los criterios de seguridad implcitos en esta Norma. De acuerdo con el Artculo 1.5 y el Anexo H, es responsabilidad de los ingenieros proyectista y residente hacer cumplir las especificaciones que puedan comprometer la elaboracin y los criterios de aceptacin o rechazo del concreto del presente Captulo.

5.7 MEZCLADO Y VACIADO DEL CONCRETO 5.7.1 Preparacin del equipo y del lugar de vaciado Antes de mezclar y vaciar el concreto se tomarn las siguientes precauciones: a. Todo el equipo de mezclado y transporte del concreto debe estar limpio; b. Se retirarn los escombros y residuos de los espacios a ser ocupados por el concreto; c. La superficie de los encofrados estar adecuadamente protegida y tratada; d. Los paramentos de la mampostera que van a estar en contacto con el concreto estarn bien humedecidos; e. El acero de refuerzo debe estar completamente libre de costras perjudiciales; f. Se eliminar todo excedente de agua del lugar del vaciado, a menos que se vaya a emplear una trompa de vaciado, u otros mtodos autorizados por el Ingeniero inspector; g. La superficie del concreto endurecido en una junta de construccin debe estar libre de segregaciones o de material defectuoso antes de continuar el vaciado. 5.7.2 Mezclado del concreto Todo el concreto debe mezclarse hasta que se logre una distribucin uniforme de los materiales y la descarga ser completa antes de que vuelva a cargarse el equipo mezclador.

5.7.2.1 Concreto mezclado en obra La operacin del mezclado del concreto en obra se ejecutar de acuerdo con lo siguiente: a. El mezclado se har en un equipo mezclador que cumpla con la Norma 1680; b. El equipo mezclador debe hacerse girar a la velocidad recomendada por el fabricante; c. El mezclado se continuar por lo menos durante un minuto y medio despus que todos los materiales estn dentro del tambor, a menos que se demuestre que un tiempo menor es satisfactorio, segn los criterios de la Norma Venezolana 633 para plantas premezcladoras; d. El transporte de los materiales, los volmenes dosificados y mezclados sern realizados de acuerdo con las disposiciones que sean aplicables de la Norma Venezolana 633; e. Se llevar un registro detallado para identificar: 1. Nmero de volmenes de unidad de mezcla producidos; 2. Dosificacin usada para los materiales; 3. Ubicacin aproximada de la colocacin final en la estructura; 4. Fecha y hora del mezclado, y del vaciado. Si el concreto mezclado en obra es del tipo estructural se debe cumplir con los requisitos de la Norma Venezolana 633 en lo que se refiere a materiales, equipos, requisitos y muestreo.

5.7.2.2 Concreto premezclado El concreto premezclado debe mezclarse y entregarse de acuerdo con los requerimientos de la Norma Venezolana 633. La duracin del mezclado ser la necesaria; vase el c de la Subseccin 5.7.2.1. 5.7.3 Transporte El concreto debe transportarse de la mezcladora al sitio del vaciado empleando mtodos que eviten la segregacin o prdida de materiales. El equipo de transporte debe ser capaz de suministrar el concreto en el sitio de colocacin sin segregacin, ni interrupciones que ocasionen la prdida de plasticidad entre vaciados sucesivos, evitando la formacin de juntas fras. Para concreto premezclado, vase la Norma Venezolana 633. 5.7.4 Vaciado 5.7.4.1 Precauciones Durante el vaciado se tomarn las siguientes precauciones: a. El concreto debe depositarse lo ms cerca posible de su ubicacin final para evitar segregacin debido a la manipulacin repetida o al flujo de la masa; b. El vaciado debe efectuarse a una velocidad adecuada, con la finalidad de que el concreto conserve su estado plstico y fluya fcilmente entre las barras; c. Una vez iniciado el vaciado, este se efectuar en una operacin continua hasta que se termine el sector definido por sus lmites o juntas prefijadas, excepto las limitaciones establecidas en el Articulo 6.5;

d. La superficie superior del concreto vaciado en capas superpuestas generalmente estar a nivel; e. Las juntas de construccin o vaciado, se ejecutarn de acuerdo con el Articulo 6.5; f. En tiempo caluroso, debe ponerse atencin a: los ingredientes, los mtodos de produccin, el manejo, la proteccin y el curado, para evitar temperaturas excesivas en el concreto o la evaporacin de agua, que pueda afectar la resistencia requerida o el comportamiento en servicio, del miembro o estructura. 5.7.4.2 Compactacin Durante el vaciado el concreto se compactar cuidadosamente por medios adecuados y se trabajar con esmero alrededor del acero de refuerzo, de las instalaciones embutidas (vase el Artculo 6.4), as como en las esquinas de los encofrados. 5.7.4.3 Limitaciones i. No se vaciarn concretos que hayan endurecido parcialmente, o estn contaminados con materiales extraos. ii. No se permitir el re-mezclado del concreto parcialmente endurecido agregndole agua a menos que, excepcionalmente, y solo en casos donde la posible prdida de resistencia no afecte la seguridad, el Ingeniero inspector lo autorice por escrito.

5.8 CURADO 5.8.1 Temperatura de curado El concreto debe mantenerse a una temperatura de ms de 10 C y en una condicin hmeda, por lo menos durante los primeros siete das despus de vaciado, a menos que se realice el curado de acuerdo con la Seccin 5.8.2 o el concreto sea de alta resistencia a edad temprana. En este caso, el concreto debe mantenerse a una temperatura de ms de 10 C y en una condicin hmeda por lo menos los primeros tres das, excepto cuando se realice el curado de acuerdo con la Seccin 5.8.2. 5.8.2 Curado acelerado 5.8.2.1 Procedimientos de curado Para acelerar el aumento de la resistencia y reducir el tiempo de curado se podr emplear: el curado con vapor a alta presin, vapor a la presin atmosfrica, calor y humedad, u otro aceptado. 5.8.2.2 Resistencia a la compresin El curado acelerado debe proporcionar una resistencia a la compresin del concreto en la etapa de carga considerada, por lo menos igual a la resistencia de diseo requerida en la misma. Para asegurar que el curado sea satisfactorio, el Ingeniero inspector de la obra podr requerir ensayos complementarios de resistencia, de acuerdo con la Seccin 5.9.3. 5.8.2.3 Durabilidad El procedimiento de curado, debe producir un concreto con una durabilidad por lo menos equivalente al concreto curado por el mtodo indicado en la Seccin 5.8.1.

Como se vio en las secciones precedentes, la preparacin y diseo de una mezcla de concreto sigue un conjunto controles normativos que en caso de no ser realizados dejan al inspector sin informacin necesaria para la determinacin de las causas de problemas patolgicos posteriores, y peor an, elevan la incertidumbre y la seguridad de que el concreto colocado en obra responde a los parmetros de resistencia requeridos El control de Calidad del Concreto es entonces una de las tareas ms importantes del Ingeniero inspector, desde el control de los materiales que lo forman, el mezclado del mismo, la colocacin adecuada, el

vibrado y sobre todo el curado, por lo que un efectivo PLAN DE INSPECCIN debe ser el punto inicial del control del mismo

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PLANES DE INSPECCIN DEL CONCRETO

PLANES DE INSPECCIN : La elaboracin de planes de inspeccin, es una manera efectiva

de tener programada la ejecucin de la obra, garantizando as una imparcialidad y justicia

para ambas partes.

HERRAMIENTAS PARA LOS PLANES DE INSPECCIN: Existen dos herramientas valiosas

para un buen plan de inspeccin en el concreto, que son:

Ensayos de Laboratorio: estos pueden ser destructivos, o no destructivos, con extraccin de muestras o directo.

Extraccin de Core-Drilles

Cilindros de Concreto

Pruebas de Esclermetro

Asentamiento

Anlisis Estadstico: la parte ms importante de los estudios de laboratorio es el anlisis de sus resultados, que slo puede hacerse de manera objetiva a travs de la

estadstica, con criterios normativos para definir los lmites de rechazo o aceptacin.

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Al establecer un plan de inspeccin se deber tener en consideracin de que quien compra un producto

desea tener un riesgo mnimo aceptable de no

comprar algo defectuoso; mientras quien vende el

producto desea que el riesgo de que le rechacen algo

aceptable sea el menor posible

Roberto Centeno. 1982

ERRORES DEL PLAN DE INSPECCIN

El Error Tipo I. Error o Riesgo del Vendedor: Consiste en rechazar un lote de trabajo considerndolo defectuoso cuando no lo es.

El Error Tipo II. Error o Riesgo del Comprador: Consiste en aceptar un lote de trabajo como bueno cuando en realidad es defectuoso.

PLANES DE INSPECCIN DEL CONCRETO

VALORES RECHAZABLES

DE LA VARIABLE

VALORES ACEPTABLES

DE LA VARIABLE

LOTE

DEFECTUOSO

LOTE

ACEPTABLE

RIESGO DE RECHAZAR MATERIAL

O PROCESO ACEPTABLE ERROR TIPO I

RIESGO DE ACEPTAR MATERIAL

O PROCESO DEFECTUOSO ERROR TIPO II

GRFICAMENTE LOS ERRORES TIPO y se muestran as:

Ambos errores se minimizan aumentando y mejorando el control de calidad

Para minimizar los errores tipo I y II se necesita conocer previamente el alcance de la obra: cantidad de concreto a elaborar, tipo de estructura, elementos que la forman, mtodos de construccin, etc. Con toda esa informacin se puede elaborar un plan de inspeccin que responda a las siguientes interrogantes

Qu tipo de ensayos se harn?

Cuntas muestras se deben tomar?

Cundo y donde se tomarn las muestras?

Cmo registrar y presentar los resultados?

Qu nivel de error podemos permitir?

Qu acciones se tomarn en caso de dudas?

Qu tipos de ensayos se harn? Mezclas de Prueba. (COVENIN 1753-2006)

5.4 DOSIFICACIN CON BASE EN EXPERIENCIAS PREVIAS, EN MEZCLAS DE TANTEO, O AMBAS Para la dosificacin del concreto con base a la experiencia en obra y/o mediante mezclas de tanteo, se debe determinar una resistencia promedio requerida fcr . Cuando se disponga de una desviacin estndar que satisface la Seccin 5.4.1, fcr se determinar de acuerdo con la Subseccin 5.4.2.1. Cuando no se pueda calcular una desviacin estndar basada en el registro de ensayos, la resistencia fcr se determinar segn la Subseccin 5.4.2.2. La dosificacin del concreto se determinar considerando: (i) la resistencia promedio y comparndola con la resistencia promedio de un registro de ensayos aceptable (Subseccin 5.4.3.1), o; (ii) empleando mezclas de tanteo (Subseccin 5.4.3.2) cuando se disponga de un registro de ensayos aceptable. 5.4.1 Desviacin estndar 5.4.1.1 Clculo para 30 ms ensayos consecutivos Cuando la planta de produccin del concreto tenga un registro aceptable de ensayos, podr determinarse la desviacin estndar. El registro de ensayos con los cuales se calcula la desviacin estndar se considerar aceptable cuando se cumpla con lo siguiente: a. Representar los materiales, los procedimientos de control de calidad y condiciones similares a las que se esperan en obra, con cambios en los materiales y las dosificaciones en los registros de ensayo, tan amplios como aquellos que se esperan en la obra a construir; b. Representar un concreto cuya resistencia fc est dentro del lmite de 70 kgf/cm2 de la que se especifique para la obra a construirse; c. Representar por lo menos 30 ensayos consecutivos o dos grupos de ensayos consecutivos que totalicen por lo menos 30 ensayos. Cada ensayo debe satisfacer la Seccin 5.2.1.

Qu tipos de ensayos se harn? Mezclas de Prueba. (COVENIN 1753-2006)

5.4.2 Resistencia promedio requerida 5.4.2.1 Desviacin estndar conocida Cuando se dispone de datos suficientes y se ha calculado la desviacin estndar segn la Subseccin 5.4.1.1 o la Subseccin 5.4.1.2, la resistencia promedio requerida fcr que se utilizar como base para seleccionar la dosificacin del concreto, ser la mayor de las calculadas por: (i) las ecuaciones (5-1) o (5-2) para fc 350 kgf/cm2, ; (ii) las ecuaciones (5-1) (5-3) para fc > 350 kgf/cm2. fcr = fc + 1.34 s (5-1) fcr = fc + 2.34 s - 35 (5-2) fcr = 0.9 fc + 2.34 s (5-3) donde fc es la resistencia a compresin especificada en el proyecto y s es la desviacin estndar. 5.4.2.2 Desviacin estndar desconocida Cuando en una instalacin o planta de produccin de concreto no se tenga un registro de ensayos de obra que permita calcular la desviacin estndar segn se establece en la Subseccin 5.4.1.1, o la Subseccin 5.4.1.2, la resistencia promedio requerida fcr se determinar por medio de la Tabla 5.4.2.2 y el procedimiento para justificar la dosificacin se realizar de acuerdo con los requisitos de la Subseccin 5.4.3.2.

Qu tipos de ensayos se harn? Mezclas de Prueba. (COVENIN 1753-2006)

5.4.2.2 Desviacin estndar desconocida Cuando en una instalacin o planta de produccin de concreto no se tenga un registro de ensayos de obra que permita calcular la desviacin estndar segn se establece en la Subseccin 5.4.1.1, o la Subseccin 5.4.1.2, la resistencia promedio requerida fcr se determinar por medio de la Tabla 5.4.2.2 y el procedimiento para justificar la dosificacin se realizar de acuerdo con los requisitos de la Subseccin 5.4.3.2.

Qu tipos de ensayos se harn? ENSAYOS DE CILINDROS. (COVENIN 1753-2006)

5.9.2 Ensayos de probetas curadas en el laboratorio 5.9.2.1 Toma de muestras Las muestras para los ensayos de resistencia deben tomarse de acuerdo con las Normas Venezolana 344 y 1976. 5.9.2.2 Elaboracin y curado de cilindros Los cilindros para los ensayos de resistencia deben moldearse y curarse en el laboratorio y ensayarse de acuerdo con la Norma Venezolana 338. 5.9.2.3 Criterios de aceptacin La resistencia del concreto se considerar satisfactoria cuando se cumplan, simultneamente, los dos criterios siguientes: a.-Ningn resultado individual, promedio de al menos dos cilindros, est por debajo de fc en ms de: 35 kgf/cm2 cuando fc 350 kgf/cm2, o de 0,1 fc cuando fc > 350 kgf/cm2. b. El promedio de cualquier conjunto de tres ensayos consecutivos iguala o excede el valor fc especificado. Cuando no se satisface alguno de los dos requerimientos anteriores, de inmediato se adoptarn medidas para aumentar el promedio de los resultados de ensayos posteriores. Adems, cuando no se satisfacen los requerimientos del punto (a.), se deben considerar las disposiciones de la Seccin 5.9.4.

GRAFICAMENTE CRITERIO a.-

Rc 300 Kg/cm2 (28 DIAS)

319

256

321

250

300

335

265

331 331

303

327

298

324

253

240

250

260

270

280

290

300

310

320

330

340

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

SERIES DE CILINDROS

Rc

Rc 300 Kg/cm2

PROMEDIO

ENSAYOS301

DESVIACION

ESTANDAR

PROMEDIO31.74

GRAFICAMENTE CRITERIO b.-

CRITERIO DE LA MEDIA MVIL

3 ENSAYOS Rc 300 Kg/cm2 28 DIAS

322

308

290

276

300

250

260

270

280

290

300

310

320

330

1 2 3 4

MEDIA MOVIL 3 ENSAYOS RESISTENCIA DE CALCULO

DESVIACIN

ESTANDAR19.88

COVENIN 1753-2006 5.9.1 Frecuencia de los ensayos Cada ensayo de resistencia debe satisfacer la Seccin 5.2.1 y su frecuencia ser la siguiente: a. Las muestras para los ensayos de resistencia de cada clase de concreto vaciado, deben tomarse no menos de una vez por da, ni menos de una vez cada 100 m3 de concreto vaciado, ni menos de una vez por cada 400 m2 de superficie de losas, placas o muros. b. Cuando la cantidad total del concreto en una obra dada es tal, que la frecuencia especificada de las pruebas requeridas proporcione menos de cinco muestras para una clase de concreto dada, deben hacerse ensayos de por lo menos cinco unidades de mezcla producidas seleccionadas al azar, o de cada unidad de mezcla producida cuando sean menos de cinco. c. Cuando la cantidad total de una clase de concreto es menor que 30 m3, el nmero de pruebas de resistencia puede reducirse a juicio del Ingeniero inspector, si este considera que existe una evidencia adecuada de que la resistencia es satisfactoria. Lo anterior no aplica cuando se trata de columnas u otros miembros que cumplen una funcin fundamental en la estabilidad de la estructura.

Cuntas muestras tomar?

Cundo se tomarn las muestras? Muestreo Aleatorio (COVENIN 3549-1999)

Para que la muestra sea realmente representativa, tiene que ser extrada de la poblacin al azar. Un muestreo es al azar, o aleatorio, si cada uno de los miembros de la poblacin tiene igual posibilidad de ser elegido, o sea que la probabilidad de la seleccin de cada uno sea igual. Para ello el mtodo elegido para el muestreo tiene que asegurar la independencia y las caractersticas de probabilidad constante de la muestra. A tal efecto las tablas de nmeros aleatorios se construyen de manera que arrojen muestras que poseen estas propiedades deseadas, por lo que las muestras obtenidas utilizando tablas de nmeros aleatorios se consideran como muestras al azar.

Cundo se tomarn las muestras?

2 METODOLOGA DEL MUESTREO ALEATORIO (COVENIN 3549-1999) Para efectuar el muestreo aleatorio es indispensable establecer de antemano el alcance de la poblacin a la que se va a extraer la muestra. En el campo de la Tecnologa del Concreto, la poblacin se define por un lote. Se denomina lote, al volumen de concreto de igual o semejante dosificacin y materiales componentes, que es confeccionado y puesto en obra en condiciones sensiblemente iguales y que se somete a juicio de una sola vez. En la produccin de concreto a escala industrial, el lote se puede definir por volumen o por tiempo.

Cundo se tomarn las muestras?

2 METODOLOGA DEL MUESTREO ALEATORIO (COVENIN 3549-1999) El segundo paso consiste en definir una frecuencia de muestreo, o sea cada qu magnitud de produccin de concreto se deber tomar una muestra. La frecuencia mnima de muestreo se establece con carcter normalizado en algunos pases, pero para evaluar la produccin de concreto es conveniente contar con no menos de 30 muestras y slo en los casos en que esto no sea posible porque los volmenes producidos sean pequeos, no menos de seis muestras.

Tomemos el siguiente ejemplo de produccin del que se tomar una muestra de seis probetas cada 100 m3 de concreto producido. .-lote de concreto producido por una planta preparadora de concreto, con rendimiento de trabajo de 60 m3/h, se puede establecer como la produccin de un concreto de determinada calidad (digamos 20 MPa de resistencia a compresin a 28 das), con iguales materiales y condiciones de elaboracin Un volumen neto de 600 m3. La produccin de un da de trabajo, considerando una jornada de 8 h (de 8:00 am a 5:00 pm) con una hora de almuerzo incluida.

Cundo se tomarn las muestras?

2 METODOLOGA DEL MUESTREO ALEATORIO (COVENIN 3549-1999)

Como tercer paso, resulta conveniente dividir el lote en sublotes, donde cada sublote indicar el punto donde se deber tomar una muestra. Por ejemplo en el caso del lote definido por volumen, la cantidad de sublotes quedar definida por el cociente: 600. m3/lote NSL = = 6 sublotes 100. m3 /lote Una representacin esquemtica de la divisin del lote en sublotes como la mostrada en la Figura 1, puede resultar conveniente.

Cundo se tomarn las muestras?

2 METODOLOGA DEL MUESTREO ALEATORIO (COVENIN 3549-1999)

En el caso del lote definido por tiempo, el nmero de sublotes se determina por:

O sea cinco muestras, pero el mnimo necesario para un anlisis estadstico son seis muestras por lote, o lo que es lo mismo seis sublotes luego cada sublote tendr un intervalo total de:

Nota: la NORMA COVENIN 1753-2006 dice que son 5 muestras mnimo

Cundo se tomarn las muestras?

2 METODOLOGA DEL MUESTREO ALEATORIO (COVENIN 3549-1999)

En la Figura 2 se muestra la representacin esquemtica de esta divisin del lote en sublotes

Figura 2. Representacin esquemtica de la divisin del lote, establecido por tiempo, en sublotes

Cundo se tomarn las muestras?

2 METODOLOGA DEL MUESTREO ALEATORIO (COVENIN 3549-1999)

El cuarto y ltimo paso consiste ya, en la determinacin del Plan de Muestreo con el auxilio de una tabla de nmeros aleatorios. En la Tabla A1 del Anexo A de la norma COVENIN 3549-1999 se muestra una lista ordenada de nmeros aleatorios en cuatro fracciones decimales, de la que presentamos una parte en este curso. En el caso del lote definido por volumen, se toman por ejemplo los seis primeros nmeros aleatorios de la primera columna de la tabla y se efecta el producto del nmero aleatorio por el volumen del sublote, tal como se muestra en la Tabla 1.

Cundo se tomarn las muestras?

2 METODOLOGA DEL MUESTREO ALEATORIO (COVENIN 3549-1999)

Cundo se tomarn las muestras?

2 METODOLOGA DEL MUESTREO ALEATORIO (COVENIN 3549-1999)

Tabla 1. Determinacin del Plan de Muestreo. Lote definido por volumen

Cundo se tomarn las muestras?

2 METODOLOGA DEL MUESTREO ALEATORIO (COVENIN 3549-1999)

En el caso del lote definido por tiempo, se efecta el producto del nmero aleatorio por el intervalo de cada sublote, tal como se muestra en la Tabla 2.

Cmo registrar y presentar los resultados?

41,1 05-Sep 15 176,71 30,1 12,35 54,5 308

41,2 32 15 176,71 30 12,3 53 300

42,1 05-Sep 14,9 174,37 30,2 12,28 49 281

42,2 32 15 176,71 30,3 12,32 40 226

43,1 06-Sep 15 176,71 30 12,34 49 277

43,2 31 15 176,71 30,1 12,3 47,5 269

44,1 06-Sep 15 176,71 29,8 12,18 43 243

44,2 31 15 176,71 29,9 12,2 43,5 246

45,1 08-Sep 15 176,71 30 12,2 63,5 359

45,2 29 15 176,71 29,9 12,3 53,5 303

46,1 08-Sep 15 176,71 30 12,37 53,5 303

46,2 29 15 176,71 30 12,37 53,5 303

47,1 08-Sep 15 176,71 30,1 12,35 58 328

47,2 29 15 176,71 30 12,38 57,5 325

48,1 08-Sep 15 176,71 30 12,22 49,5 280

48,2 29 15 176,71 29,9 12,17 56,5 316

64,1 28-Sep 15 176,71 29,8 12,41 57,5 325

64,2 9 15 176,71 30 12,47 54,5 308

65,1 04-Oct 15 176,71 30 12,34 44 246

65,2 7 15 176,71 29,9 12,33 44 249

66,1

Entrepiso

tanque este

04/10/2005

11/10/2005 15176,71 30 12,36 38,5 218

66,2 7 15 176,71 29,8 12,31 43,5 246

67,1

Entrepiso

tanque este

04/10/2005

11/10/2005 15300 176,71 29,9 12,37 42 238

67,2 7 15 176,71 29,9 12,29 49,5 276

68,1

Entrepiso

tanque este

04/10/2005

11/10/2005 14,9300 174,37 29,8 12,26 45 258

68,2 7 15 176,71 29,8 12,34 54,5 308

69,1

Losa

Nervada 9-

11_A-D

04/10/2005

11/10/2005 15

300 176,71 30,1 12,48 55 311

69,2 7 14,9 174,37 29,9 12,38 53 304

300

FECHAS:

MUESTRA /

ENSAYO

EDAD (DIAS)

DIAMETRO

(cm.)

Resist.

Solicitada

(Kg/cm2)

300

Entrepiso tanque este300

Muro tanque Oeste300

Muro 300

Muro tanque Oeste300

Viga de riostra250

Muro tanque Oeste300

Muro tanque Oeste

Viga de riostra250

Cabezal250

N CILIND. ELEMENTO VACIADO

Cabezal250

CARGA DE

ROTURA

(Ton)

RESIST.

Obtenida

(Kg/cm2)

REA (cm2) ALT. (cm) PESO (Kg)

N 12 ENSAYO DE CILINDROS

FECHA DE ENSAYO

7 y 11-10-05

Cmo registrar y presentar los resultados?

N

CILINDRO

RESISTENCIA

(Kg/cm2)

EDAD

(DIAS)

FECHA

VACIADO

PROMEDIO

MUESTRA

PROYECCIN

28 DASPZAS.

41,1 308 32 5/9/05 304

41,2 300

42,1 281 32 5/9/05 254

42,2 226

43,1 277 31 6/9/05 273

43,2 269

44,1 243 31 6/9/05 245

44,2 246

45,1 359 29 8/9/05 331

45,2 303

46,1 303 29 8/9/05 303

46,2 303

47,1 328 29 8/9/05 327

47,2 325

48,1 280 29 8/9/05 298

48,2 316

64,1 325 9 28/9/05 317 480

64,2 308

65,1 246 7 4/10/05 248 375

65,2 249

66,1 218 7 4/10/05 232 352

66,2 246

67,1 238 7 4/10/05 257 389

67,2 276

68,1 258 7 4/10/05 283 429

68,2 308

69,1 311 7 4/10/05 308 466

69,2 304

INF

OR

ME

N

12

FU

ND

AC

ION

ES

, M

UR

OS

, T

AN

QU

E Y

LO

SA

S

RESMEN DE RESULTADOS AGRUPADOS POR CILINDROS.

INFORME N 12

FIJACIN DE LMITES PARA LOS TIPOS DE ERRORES:

1.-Tipo de obra y Riesgo involucrado.

2.-Caractersticas de los materiales empleados.

3.-Facilidades de Inspeccin. Calidad del Equipo Humano.

4.-Calidad y tipo de equipos empleados.

Qu Nivel de Error podemos permitir?:

CLASIFICACIN Y TIPO DE RIESGO:

1.-CRTICO: Cuando el valor de la caracterstica medible solicitado por el

proyectista es esencial para preservar la vida de usuarios y vecinos.

2.-MAYOR: Cuando el valor de la caracterstica medible solicitado por el

proyectista es requerido para evitar prdida econmica cuantiosa.

3.-MENOR: Cuando el requerimiento del proyectista no afecta el

comportamiento o puede ser objeto de mejoramiento sin mayor

esfuerzo.

4.-Cuando el requerimiento exigido por el proyectista-dueo slo es

necesario para proveer una base estndar para licitar o cotizar.

Qu acciones se tomarn en caso de dudas? (COVENIN 1753-2006)

5.9.4 Investigacin de los resultados de ensayos de baja resistencia 5.9.4.1 Resultados de ensayos Cuando algn ensayo de resistencia (Seccin 5.2.1) de cilindros curados en el laboratorio, da valores por debajo de fc en ms de 35 kgf/cm2 de 0,1 fc segn aplique (Subseccin 5.9.2.3.a), o cuando las pruebas de los cilindros curados en la obra indican deficiencias en la proteccin y curado (Subseccin 5.9.3.3), se tomarn medidas para asegurar que la capacidad resistente de la estructura no quede comprometida. Consltense los Captulos 7 y 8 de la Norma Venezolana 1976. 5.9.4.2 Extraccin y curado de ncleos de concreto Cuando quede confirmada la posibilidad de que la resistencia del concreto en miembros portantes sea baja y los clculos indiquen que est comprometida la capacidad resistente de la estructura, se puede requerir el ensayo de ncleos extrados de la zona en duda, de acuerdo con la Norma Venezolana 345. Debern tomarse tres ncleos por cada resultado de ensayo de resistencia de cilindros que este por debajo de fc en ms de 35 kgf/cm2 de 0,1 fc segn aplique. Cuando el concreto de la estructura va a estar seco durante las condiciones de servicio, los ncleos deben secarse al aire a una temperatura entre 15 C y 30 C, con humedad relativa menor de 60%, durante siete das antes de la prueba y deben ensayarse secos.

5.9.4.3 Criterios de aceptacin El concreto de la zona representada por los ncleos se considerar estructuralmente adecuado, cuando la resistencia promedio de los tres ncleos sea por lo menos igual al 85% de fc y ningn ncleo tenga una resistencia menor que el 75% de fc . Para comprobar la precisin del ensayo, se pueden volver a extraer y ensayar ncleos de lugares cercanos al sitio donde se extrajeron aquellos cuyas Resistencias se consideren dudosas. Cuando los criterios de aceptacin del prrafo anterior no se satisfacen mediante los ensayos de ncleos y si las condiciones estructurales permanecen en duda, el Ingeniero inspector puede ordenar que se hagan pruebas de carga para verificar la seguridad de la parte dudosa de la estructura, con arreglo al Capitulo 17 de esta Norma, o tomar otra decisin adecuada a las circunstancias.

17.5 PRUEBAS DE CARGA 17.5.1 Justificacin Cuando la deficiencia en resistencia o sus posibles efectos no corresponden a fenmenos bien entendidos, o no es posible determinar las dimensiones y propiedades de los materiales requeridas por medio de mediciones, debe realizarse, adems de la evaluacin analtica, una prueba de carga de la estructura o la porcin afectada para que esta pueda ser utilizada o pueda permanecer en servicio. Estas sern controladas por un Ingeniero calificado aceptado por la Autoridad Competente. Cuando solo se ensaye una parte de la estructura, la parte dudosa debe cargarse de tal manera que la seguridad de la zona que se sospecha dbil se compruebe adecuadamente. 17.5.2 Edad de la estructura Las estructuras a ser sometidas a pruebas de carga, deben tener por lo 56 das (8 semanas) de construidas. Sin embargo, la prueba podr ser anticipada cuando el propietario de la estructura, el contratista y todas las partes involucradas lo convengan.

17.5.3 Aplicacin de cargas permanentes Para simular el efecto de las acciones permanentes, todas las cargas previstas deben actuar sobre l o los miembros a ser evaluados cuarenta y ocho horas antes de comenzar la prueba. Estas permanecern colocadas hasta que se terminen todas las pruebas. 17.5.4 Pruebas de carga en miembros solicitados a flexin Cuando se deban efectuar pruebas de carga en miembros sometidos a flexin, se aplicarn las siguientes disposiciones adicionales: a. El nmero y los vanos o miembros a ser cargados, se seleccionar a fin de maximizar las flechas y/o tensiones en las regiones crticas de los miembros cuyas resistencias sean dudosas. Si un solo arreglo no basta para satisfacer esta condicin, se seleccionarn los arreglos que sean necesarios. b. Las lecturas de referencia para medir las flechas, se harn antes de la aplicacin de las cargas de ensayo, en las zonas donde se espera la mxima respuesta. c. La carga de ensayo total equivalente, incluidas las acciones permanentes que ya estn actuando, no ser menor que 0,85 (1,4 CP + 1,7 CV). El valor de CV podr ser reducido de acuerdo con los requisitos aplicables de las normas.

d. Las cargas de ensayo se aplicarn en no menos de cuatro incrementos, aproximadamente iguales, sin producir impactos sobre la estructura ni efectos de arco en los materiales que se usan como carga. Despus de cada incremento de carga se harn lecturas de las flechas e inspeccin de cualquier signo de deterioro. e. Despus que las cargas de ensayo hayan actuado durante 24 horas, se tomarn las lecturas de las flechas. La primera de ellas se har dentro de la primera hora siguiente a la terminacin de la aplicacin de la carga; las ltimas a las 24 horas se denominan flechas iniciales. f. Las cargas de ensayo deben retirarse inmediatamente despus de registrar las flechas iniciales sealadas en el punto e. Transcurridas 24 horas del retiro de las cargas se efectuarn las lecturas de las flechas finales. g. Si la parte de la estructura que se someti a la prueba de carga muestra evidencias visibles de deterioro, se considerar que no ha pasado satisfactoriamente la prueba de carga y no se permitir repetir el ensayo.

17.6 CRITERIOS DE ACEPTACIN Los criterios para aceptar que el comportamiento es satisfactorio son los siguientes: a. Cuando la parte de la estructura ensayada no muestra evidencias visibles de

deterioro tales como descascarillamiento o aplastamiento del concreto comprimido;

b. La recuperacin de la flecha dentro de las 24 horas posteriores al retiro de la carga de ensayo, sea por lo menos un 75% de las flechas mximas iniciales segn se indica en la Seccin 17.5.4e), salvo que la flecha mxima de una viga, piso o techo, sea menor que el valor siguiente:

Lt2

m,p = (17-1) 20000*h donde Lt, es el vano bajo la carga de ensayo. La luz Lt es la menor de: (i) distancia centro a centro entre los apoyos; (ii) distancia entre los apoyos ms el espesor h del miembro (vase el Captulo 8). (iii) la luz ms corta en un sistema de placas. c. En el caso de voladizos, el valor Lt, a ser utilizado en la ecuacin (17-1) se tomar como 2 veces la distancia desde el apoyo al extremo del voladizo, y la flecha ser corregida para considerar cualquier movimiento registrado en el apoyo.

d. El miembro que no llegue a tener una recuperacin de la flecha final del 75% o tenga una flecha mxima que exceda la calculada segn la ecuacin (17-1), solo puede volverse a ensayar 72 horas despus de haber retirado la carga de la primera prueba. En tal caso, la parte de la estructura ensayada puede considerarse satisfactoria si cumple con las dos condiciones siguientes: 1. No muestra evidencias visibles de deterioro en la repeticin del ensayo, y; 2. La recuperacin de la flecha alcanzada en el segundo ensayo es por lo menos un 80% de la flecha mxima inicial medida en este ltimo ensayo. e. No se podrn aceptar como seguros, aquellos miembros en los cuales se aprecien fallas que revelen la inminencia de fallas por corte. f. La aparicin de fisuras inclinadas con respecto al eje longitudinal en regiones de miembros estructurales que no dispongan de estribos o refuerzo transversal, cuya longitud de fisura tenga una proyeccin horizontal ms larga que la altura til del miembro en el punto medio de la misma, requiere evaluacin; esta condicin puede considerarse vlida para definir que no pas la prueba de carga. g. En las regiones donde se ancle el refuerzo o haya empalmes de refuerzo por solape, la aparicin de una serie de fisuras cortas e inclinadas, o de una fisura longitudinal, a lo largo de la proyeccin del refuerzo en la superficie del miembro, debe considerarse razn vlida para considerar que la prueba de carga no fue exitosa

CONSTRUCCIN SEGURA Y SIN RIESGOS

ASIGNACIN PARTE N 1

Se va a construir una estructura de concreto armado para sostener un Equipo mayor. Los planos y el Plan de Trabajo se muestran anexos. El concreto ser elaborado en obra por la empresa contratista y para ello suministra los ensayos de granulometra de los agregados. Se pide: a) Dibujar la curva de Granulometra de cada agregado y compararla con las

normas para decidir si se aceptan, se rechazan o se deben mejorar.

b) Calcular el parmetro de combinacin de agregados para el diseo de mezclas.

c) Realizar el Diseo de mezclas para las siguientes especificaciones: a) Fundaciones (zapatas, pedestales, V.R.). Rc = 210 Kg/cm2

b) Estructura (Columnas, Vigas, Losas). Rc = 250 Kg/c2 c) Asentamiento en Fundaciones= 5 d) Asentamiento en Estructura= 6 e) Control de obra excelente = 30 Kg/cm2; Teora de Rotura. f) Se tomaran las caractersticas de los agregados presentados por la empresa. g) Los agregados se medirn por volumen para una mezcladora de m3,

usando un minishovell

TIPO DE AGREGADO:ARENA NATURAL DE

MINA

PESO INICIAL: (grs.) 500

TAMIZPESO RETENIDO

(grs)

%

RETENIDO

%RETENIDO

ACUMULADO

%

QUE PASA

2"

1 1/2"

1"

3/4"

1/2"

3/8" 0

174" 23.4

N 4 37.4

N 8 117.7

N 16 104.3

N30 80

N 50 56.2

N 100 40.7

P 100 40.3

PESO TOTAL 500

ENSAYO DE GRANULOMETRA

GRANULOMETRA AGREGADO FINO

TIPO DE AGREGADO: PIEDRA PICADA

PESO INICIAL: (grs.) 2000

TAMIZPESO RETENIDO

(grs)

%

RETENIDO

%RETENIDO

ACUMULADO

%

QUE PASA

2"

1 1/2"

1" 14.2

3/4" 473.5

1/2" 1030.5

3/8" 382.3

174" 57.6

N 4 4.9

N 8 37

N 16

N30

N 50

N 100

P 100

PESO TOTAL 2000

ENSAYO DE GRANULOMETRA

GRANULOMETRA AGREGADO GRUESO

ASIGNACIN PARTE N 2

De acuerdo al plan de trabajo presentado por la empresa, y para las condiciones de concreto elaborado en obra se pide lo siguiente: A.-Elaborar un plan de inspeccin para controlar el concreto de la obra.

1. Tamao de la Poblacin: Cilindros Totales 2. Cuando se tomarn los Cilindros? 3. Cuntos en cada Toma? 4. Presentar modelo de seleccin aleatoria.

B.-Se parte del hecho que el terreno est nivelado y a la cota de trabajo por lo que no se considera movimiento de tierras de nivelacin. C.-No se incluye el vaciado de la losa de Piso.

PLAN DE TRABAJO

# ACTIVIDAD 1 2 3 4 5 S D 6 7 8 9 10 S D 11 12 13 14 15 S D 16 17 18 19 20 S D 21 22

1Excavacin y conformacin de

terreno para Zapatas

2Preparacin, elaboracin y

colocacin de acero para zapatas

3Colocacin de Piedra Picada # 1

en bases

4Elaboracin y Colocacin de

Concreto en Zapatas

5Preparacin y Elaboracin de

Acero para Pedestales

6Colocacin de Acero para

Pedestales

7 Encofrado de Pedestales

8Elaboracin y Colocacin de

Concreto en Pedestales

9Relleno y conformacin del

Terreno en zapatas

10Excavacin y conformacin de

terreno para Riostras

11Preparacin, elaboracin y

colocacin de acero para Riostras

12Elaboracin y colocacin de

Concreto en Riostras

13Preparacin, elaboracin y

colocacin de Acero en Columnas

14 Encofrado de columnas

15Elaboracin y colocacin del

concreto en columnas

16Encofrado y armado de vigas y

losa nervada

17Elaboracin y Colocacin de

concreto en Losa y vigas

18 Desencofrado de la losa y vigas

PLAN DE TRABAJO DIAS

F1

F1

F1F1

F1

F1

A

1

B

C

2 3

4.5 7.2

66

c= 250 Kg/cm

Fy = 4200 Kg/cm

F3

F2

F2

PLANTA NIVEL + 0,00. FUNDACIONES

PLANTA DE FUNDACIONES

LOSA NERVADA

LE1 e= 25 cm

0.1

00

.10

0.1

0

2@

1/2

" x

2.0

0 m

0.1

0

2@

1/2

" x

2.0

0 m

2@

1/2

" x

6.0

0 m

2@

1/2

" x

6.0

0 m

2@

1/2

" x

4.0

0 m

2

A

1

B

C

2 3

4.5 7.2

66

PLANTA NIVEL + 5.30

PLANTA DE NIVEL + 5.30 MEZZANINA

PERSPECTIVAS DE LA MEZZANINA

C1-3A

C1-1B

0.5 0.3 5

0.5 0.3 5

C3-2B 0.6 0.6 5

C1-3B 0.5 0.3 5

C1-1C

C2-2C

C1-3C

0.5 0.3 5

0.5 0.3 5

0.5 0.5 5

DIMENSIONES DE COLUMNAS

COLUMNA ANCHO (m)LARGO (m) ALTURA (m)

C1-1A0.5 0.3 5

C2-2A 0.5 0.5 5

ACERO

COLUMNA

4@1"

4@1"

4@1"

4@1"

4@1"

4@1"

8@1"

8@1"

8@1"

Estribos @1/2" cada 15 y cada 12 cm en nodos x 50 cm a cada lado

EJES ANCHO (m) ALTURA (m)

A0.3 0.5

B 0.3 0.7

C

1

0.3 0.5

0.3

2

3

DIMENSIONES DE VIGAS

0.5

0.3 0.7

0.3 0.5

DIMENSIONES DE LOS MIEMBROS DE LA ESTRUCTURA

FUNDACIN B (m)A (m) e (m)

1A

2A

3A

1B

2B

3B

1C

2C

3C

DIMENSIONES DE ZAPATAS Y PEDESTALES

ACEROACERO

PEDESTAL

0.6X0.40

PEDESTAL

0.70X0.70

0.6X0.40

0.6X0.40

0.6X0.40

0.6X0.40

0.6X0.40

0.6X0.60

0.6X0.60

4@1"+4@5/8"

4@1"+4@5/8"

4@1"+4@5/8"

4@1"+4@5/8"

4@1"+4@5/8"

8@1"

8@1"

4@1"+4@5/8"

12@1"2,80 2,80 0,30 19@3/4" c/s

TIPO

F1

F2

F3

F1

F1

F1

F1

F1

F2

2,40

2,40

2,40

2,40

0,30

0,30

17@5/8" c/s

17@5/8" c/s

Estribos en Pedestales @1/2" cada 15

2,00 2,00 0,30 16