TEMAS DE EXPOSICION

Manufactura, Transporte, Colocado y Curado del concreto, Vibradores, Selección del Vibrador, Formaleteado

MANUFACTURA DEL CONCRETO

Para fabricar el concreto debe existir un diseño, para ello contamos con un procedimiento tomando base del Diseño de Mezclas por el método ACI 211, el cual, ya conocemos.

El concreto debe ser trabajable y cohesivo cuando está fresco. Una vez fraguado endurece para dar un concreto resistente y durable.

El diseño de la mezcla debe considerar el medio ambiente en el que estará el concreto; es decir, exposición al agua de mar, a tránsito vehicular, peatonal y montacargas, o climas extremos de frío o calor.

El concreto es un proceso mecánico, el cual, consiste en la mezcla de cemento, agua, agregados gruesos, agregados finos y aditivos, para la fabricación de esta roca artificial es importante saber que cantidad utilizaremos, porque existen tres tipos en volumen para hacerlo: 

• Fabricado en camión
• Fabricado con mezcladora
• Fabricado a mano

Fabricado en Camión

Es utilizada para proyectos grandes, como: losas en edificios, cimentaciones o proyectos de calles y carreteras, que requieran gran cantidad de concreto, para ello contamos con un camión mezclador; para verter los materiales se necesita de una retroexcavadora y de una tolva.

Fabricado con mezcladora: 

Es el mismo procedimiento de mezclado, pero la dosificación se hace por botes. Por ejemplo, esa mezcladora tiene capacidad para 1.5 sacos de cemento, pero en obra solo se hace mezcla para 1 saco, ya que, si se llena la olla ya no mezcla como debería.

Fabricado con mezcladora: 

La dosificación se hace por botes. Luego de haber dosificado bien todos los materiales, se homogenizan, se agrega la cantidad propuesta por el diseño de mezcla, y se revuelve bien todo el concreto.

TRANSPORTE DEL CONCRETO

El hormigón fabricado en planta deberá ser transportado hasta el punto de descarga en condiciones de garantía durante el tiempo que se tarde en hacer el recorrido. Durante la espera en obra se debe mantener la velocidad de rotación para evitar posibles decantaciones y segregaciones del hormigón. La velocidad de rotación se debe mantener entre los 3 y 4 r.p.m. así mismo, es importante cumplir con el tiempo de utilización (tiempo transcurrido desde la carga hasta su vertido en obra). Este tiempo de utilización se definirá en función del tipo de cemento, cantidad del mismo, aditivo utilizado, temperatura ambiente.

El conductor del camión mezclador anotará en el albarán correspondiente la hora de llegada a obra, así como la del inicio de la descarga. No comenzará esta operación hasta que no la autorice el cliente. El conductor seguirá las instrucciones del cliente para proceder a la descarga.

COLOCADO Y CURADO DEL CONCRETO 

COLOCADO DEL CONCRETO

Durante el vaciado del concreto, se deben controlar todos los factores que puedan segregar o separar los agregados de la mezcla. Para evitar la segregación durante el vaciado se recomienda: 

Empezar colocando el concreto desde las esquinas de la cimbra o, en el caso de un sitio con pendiente, desde el nivel más bajo.

Se debe vaciar desde alturas inferiores a 1.20 m. Cuando no se pueda efectuar, se debe hacer uso de canaletas o tubos para evitar que la mezcla choque contra los refuerzos y la formaleta. En el caso de usar canaletas, verifique que la pendiente de ésta se encuentre entre el 30% y 50%.

CURADO

Curado por Humedad: 

Cuando se cura una losa lo habitual es colocar un bordillo y luego inundar esa parte de la fundición dejando el agua empozada, la otra técnica normal a emplear en obra es la del regado con agua, por lo menos durante los primeros siete días, aunque lo ideal es prolongarlo hasta los 28 días. Este simple tratamiento asegura la suficiente estabilidad volumétrica y la resistencia del concreto. Con objetivo de evitar el fuerte soleamiento directo durante el verano y la evaporación del agua de curado, se cubre la pieza fundida con arpilleras empapadas de agua. como es lógico, este tipo de curado no es necesario en ambientes húmedos, pero es indispensable en climas secos y calurosos.

Curado por Recubrimiento: 

Se utiliza cuando no es posible cubrirla con agua, esto se da comúnmente en fundiciones inclinadas, en este caso el recubrimiento es un liquido pegajoso que se adhiere al concreto evitando así que la mezcla se reseque, el que se usa con mayor frecuencia es el Antisol de Sika. 

VIBRADORES

El proceso de vibración del concreto en la construcción es de vital importancia, especialmente al hablar de durabilidad de la estructura. Consiste en someter al concreto fresco a vibraciones de alta frecuencia inmediatamente después de ser vertido, mediante vibradores que funcionan con presión de aire comprimido o electricidad. Con este procedimiento la mezcla de concreto adquiere una consistencia un poco más fluida y licuada, permitiendo cubrir los espacios de manera homogénea; haciendo que se adhiera al acero más fácilmente.


El principal objetivo del proceso de vibrado es lograr que las burbujas de aire asciendan dentro de la masa del concreto fresco y de este modo salgan al exterior, eliminándose con el ambiente y homogenizándose. Debido al proceso de mezclado, transporte y colocación del concreto, se atrapa aire en forma de vacíos o poros, que varían tanto en tamaño como en distribución, y que es necesario remover para darle el carácter de sólido monolítico. Como es sabido, estos vacíos disminuyen la densidad del concreto haciendo que este sea más permeable, poco resistente y menos durable.

Vibración interna: 

Consiste en aplicar directamente al concreto la acción de la vibración, insertando un vástago vibratorio en el interior de la masa. Los vibradores de aplicación interna, también conocidos como vibradores de inmersión o de aguja, son los más comunes para consolidar concreto en muros, columnas, vigas y losas.

SELECCIÓN DEL VIBRADOR

Todo dependerá de que elementos requieren de vibración, porque así se escoge un chicote que se adapte al ancho de lo que se fundirá.

FORMALETEADO

Formaletas de madera

Pueden utilizarse muchos tipos pero la elección depende del tipo de madera que se produzca en la zona donde se encuentre el proyecto: tablas, largueros, cuadros, tablones o aglomerados resistentes a la humedad y que dejan un mejor acabado. Este tipo de molde, normalmente, es fabricado de manera sencilla y puede repararse fácilmente. Sus usos son limitados, por lo que generalmente se utilizan en proyectos medianos o pequeños donde un uso mayor representaría un incremento en el costo de inversión inicial. También es común en proyectos de acabados muy particulares. La madera es muy versátil y puede adquirir formas peculiares y únicas a menores costos.

Formaletas metálicas o de aluminio

Este tipo de formaletas se consiguen fácilmente en el mercado y son fabricados por empresas especializadas. Estos ejemplares ofrecen ventajas en acabado, velocidad de colocación y reducción de costos, cada vez que los usos necesarios son mayores; es decir, en proyectos medianos o grandes.

Formaleta en fibra de vidrio

Cada día es más implementado el uso de fibras de vidrio, como casetones o para dar forma a algún elemento en particular. 

FORMALETAS PLASTICAS

Estas formaletas son muy similares a las de madera y se instalan de la misma forma que la de madera, pueden ser reutilizables o perdidas muy livianas no se corroen, de fácil manejo se pueden utilizar tanto en muros como en placas.

¿Qué cuidados debemos tener con las formaletas o cimbras antes de vaciar el concreto?

• Limpiar y engrasar la formaleta, ya sea cualquiera que se utilice. Comprobar que estén limpias y que se hayan eliminado las puntas o clavos.
• Evitar la segregación de los constituyentes del concreto durante el transporte y durante el vaciado. En la colocación, distribuir uniformemente.
• Verificar los plomos y verticalidad de las formaletas.
• Asegurar la colocación y que estén bien fijadas para evitar que se muevan de su sitio.
• Verificar la estabilidad de la formaleta durante el vaciado.
• Suspender los trabajos de instalación en situaciones de viento fuerte.
• Evitar desencofrar prematuramente.

MÉTODOS DEL CURADO DEL CONCRETO - CONCRETO ENDURECIDO - CLASES DE RESISTENCIA - PERMEABILIDAD Y DURABILIDAD - CAMBIOS VOLUMÉTRICOS

QUÉ ES ES EL CURADO DEL CONCRETO ?

• El curado es el proceso por el cual se busca mantener saturado el concreto hasta que los espacios de cemento fresco, originalmente llenos de agua sean reemplazados por los productos de la hidratación del cemento.
• El curado se define como el proceso de controlar y mantener un contenido de humedad satisfactorio y una temperatura favorable en el concreto, durante la hidratación de los materiales cementantes, de manera que se desarrollen en el concreto las propiedades deseadas.
• Busca también, evitar la contracción de fragua hasta que el concreto alcance una resistencia mínima que le permita soportar los esfuerzos inducidos por ésta.
• La falta de curado del concreto reduce drásticamente su resistencia.

MÉTODOS DEL CURADO 

En cuanto a métodos para realizar el curado hay varios: 

Riego periódico 

Es un método de aporte de agua que consiste en regar las superficies con mangueras para que la evaporación se produzca sobre el agua que se aporta, no sobre el agua de amasado que necesitamos para el endurecimiento. Hay que tener cuidado de no empezar el riego demasiado pronto y de no hacerlo con demasiada presión, pues puede producirse el lavado de las capas superficiales.

Uso de telas para mantener la humedad.

También es un método por el que se aporta humedad adicional a la de amasado, solo que en este caso lo que se humedece son telas que mantienen la humedad durante mucho más tiempo que el simple regado. Simplemente hay que tener la precaución de mantener siempre mojadas las telas.

Láminas que evitan la desecación 

Los métodos que no requieren de aporte de agua a la superficie son los que evitan que el agua de la mezcla escape debido a la evaporación. Esto se consigue colocando láminas plásticas que evitan que el agua, aunque se evapore, escape de la superficie del hormigón, consiguiendo que éste mantenga el grado de humedad que necesita para endurecer.

Compuestos de curado 

Es un método similar al anterior, pues su función es la de evitar el desecado de la superficie impidiendo la salida del agua de la mezcla, pero en este caso se consigue mediante el rociado de compuestos que penetran en los poros del concreto creando una capa superficial impermeable al vapor de agua. La aplicación de estos compuestos debe hacerse cuando la superficie del concreto todavía está muy húmeda, prácticamente saturada.

CONSECUENCIAS DE NO REALIZAR CORRECTAMENTE EL CURADO 

La principal consecuencia de no realizar el curado de hormigón es la pérdida de resistencia final del hormigón, pues como ya he explicado, si se pierde parte del agua necesaria para que se produzca la reacción química de endurecimiento, parte del cemento se queda sin reaccionar y por tanto no es posible que llegue a endurecer por completo.

CONCRETO ENDURECIDO

El endurecimiento del hormigón se produce por una reacción química que necesita de unas determinadas proporciones de componentes, es decir, determinada cantidad de agua para una cantidad concreta de cemento. Ni más cantidad, ni menos. La justa.

RESISTENCIA

¿ QUE ES LA RESISTENCIA EN EL CONCRETO ? (f’c) 

• Si se define: F'c = Resistencia a la compresión de diseño del calculista y determinada con probetas de tamaño normalizado, expresada en MPa, si no se especifica su edad, se adopta que es a los 28 días. 
• F'cr = Resistencia promedio a la compresión del concreto requerida para dosificar las mezclas, en MPa. 
• En la mayoría de los países la edad normativa en la que se mide la resistencia mecánica del concreto es la de 28 días, aunque hay una tendencia para llevar esa fecha a los 7 días. Es frecuente determinar la resistencia mecánica en periodos de tiempo distinto a los de 28 días, pero suele ser con propósitos meramente informativos. Las edades más usuales en tales casos pueden ser 1, 3, 7, 14, 90 y 360 días. En algunas ocasiones y de acuerdo a las características de la obra, esa determinación no es solo informativa, si no normativa, fijado así en las condiciones contractuales.

¿Por qué 28 días? 

• La edad de 28 días se eligió en los momentos en que se comenzaba a estudiar a fondo la tecnología del concreto, por razones técnicas y prácticas. 
• Técnicas porque para los 28 días ya el desarrollo de resistencia está avanzado en gran proporción y para la tecnología de la construcción esperar ese tiempo no afectaba significativamente la marcha de las obras. Prácticas porque 28 días es un múltiplo de los días de la semana y evita ensayar en día festivo un concreto que se vació en días laborables. 
• Pero las razones técnicas han cambiado sustancialmente porque con los métodos constructivos actuales 28 días puede significar un decisivo adelanto de la obra por encima de los volúmenes de concreto cuya calidad no se conoce.

CLASES DE RESISTENCIA EN EL CONCRETO

Factores que influyen en la resistencia mecánica del concreto 

Contenido de cemento El cemento es el material más activo de la mezcla de concreto, por tanto sus características y sobre todo su contenido (proporción) dentro de la mezcla tienen una gran influencia en la resistencia del concreto a cualquier edad. A mayor contenido de cemento se puede obtener una mayor resistencia y a menor contenido la resistencia del concreto va a ser menor.

 Relación agua-cemento y contenido de aire. 

Este es el factor más importante en la resistencia del concreto: Relación agua-cemento = A/C Donde: 

• A= Contenido de agua en la mezcla en kg 
• C= Contenido de cemento en la mezcla en kg 

De acuerdo con la expresión anterior, existen dos formas de que la relación aguacemento aumente y por tanto la resistencia del concreto disminuya: aumentando la cantidad de agua de la mezcla o disminuyendo la cantidad de cemento. Esto es muy importante tenerlo en cuenta, ya que en la práctica se puede alterar la relación agua-cemento por adiciones de agua después de mezclado el concreto con el fin de restablecer asentamiento o aumentar el tiempo de manejabilidad, lo cual va en detrimento de la resistencia del concreto y por tanto esta práctica debe evitarse para garantizar la resistencia para la cual el concreto fue diseñado.

Influencia de los agregados. 

La distribución granulométrica juega un papel importante en la resistencia del concreto, ya que si esta es continua permite la máxima capacidad del concreto en estado fresco y una mayor densidad en estado endurecido, lo que se traduce en una mayor resistencia.

Tamaño máximo del agregado. 

• Recientes investigaciones sobre la influencia del tamaño máximo del agregado en la resistencia del concreto concluyen lo siguiente: 
• Para concretos de alta resistencia, mientras mayor sea la resistencia requerida, menor debe ser el tamaño del agregado para que la eficiencia del cemento sea mayor. 
• Para concretos de resistencia intermedia y baja, mientras mayor sea el tamaño del agregado, mayor es la eficiencia del cemento. En términos de relación agua-cemento, cuando esta es más baja, la diferencia en resistencia del concreto con tamaños máximos, menores o mayores es más pronunciada.

Fraguado del concreto 

Otro factor que afecta la resistencia del concreto es la velocidad de endurecimiento que presenta la mezcla al pasar del estado plástico al estado endurecido, es decir el tiempo de fraguado. Por tanto es muy importante su determinación.

Edad del concreto 

En general, se puede decir que a partir del momento en que se presenta el fraguado final del concreto, comienza realmente el proceso de adquisición de resistencia, el cual va aumentando con el tiempo. 

Con el fin de que la resistencia del concreto sea un parámetro que caracterice sus propiedades mecánicas, se ha escogido arbitrariamente la edad de 28 días como la edad en la que se debe especificar el valor de resistencia del concreto.

Curado del concreto 

El curado del concreto es el proceso mediante el cual se controla la pérdida de agua de la masa de concreto por efecto de la temperatura, sol, viento, humedad relativa, para garantizar la completa hidratación de los granos de cemento y por tanto garantizar la resistencia final del concreto. 

El objeto del curado es mantener tan saturado como sea posible el concreto para permitir la total hidratación del cemento; pues si está no se completa la resistencia final del concretos se disminuirá.

Temperatura 

• La temperatura es otro de los factores externos que afecta la resistencia del concreto, y su incidencia es la siguiente: 
• Durante el proceso de curado, temperaturas más altas aceleran las reacciones químicas de la hidratación aumentando la resistencia del concreto a edades tempranas, sin producir efectos negativos en la resistencia posterior. 
• Temperaturas muy altas durante los procesos de colocación y fraguado del concreto incrementan la resistencia a muy temprana edad pero afectan negativamente la resistencia a edades posteriores, especialmente después de los 7 días, debido a que se da una hidratación superficial de los granos de cemento que producen una estructura físicamente más pobre y porosa.

Resistencia a la compresión del concreto

• La resistencia a la compresión simple es la característica mecánica principal del concreto. Se define como la capacidad para soportar una carga por unidad de área, y se expresa en términos de esfuerzo, generalmente en kg/cm2, MPa y con alguna frecuencia en libras por pulgada cuadrada (psi).
• El ensayo universalmente conocido para determinar la resistencia a la compresión, es el ensayo sobre probetas cilíndricas elaboradas en moldes especiales que tienen 150 mm de diámetro y 300 mm de altura. Las normas NTC 550 y 673 son las que rigen los procedimientos de elaboración de los cilindros y ensayo de resistencia a la compresión respectivamente.

DURABILIDAD Y PERMEABILIDAD DEL CONCRETO

DURABILIDAD DEL CONCRETO 

• La durabilidad es la capacidad que tienen las estructuras de concreto reforzado de conservar inalteradas sus condiciones físicas y químicas durante su vida útil cuando se ven sometidas a la degradación de su material por diferentes efectos de cargas y solicitaciones, las cuales están previstas en su diseño estructural. 
• Dicho diseño debe estipular las medidas adecuadas para que la construcción alcance la vida útil establecida en el proyecto, teniendo en cuenta las condiciones ambientales, climatológicas y el género de edificio a construir. Las medidas preventivas indicadas en la etapa de proyecto suelen ser muy eficaces y reducen posibles gastos posteriores.

DURABILIDAD SEGÚN ACI 

El ACI define la durabilidad del concreto de cemento Pórtland como la habilidad para resistir la acción del intemperismo, el ataque químico, abrasión, y cualquier otro proceso o condición de servicio de las estructuras, que produzcan deterioro del concreto. (Ref. 12.1 y 12.2). 

La conclusión primordial que se desprende de esta definición es que la durabilidad no es un concepto absoluto que dependa sólo del diseño de mezcla, sino que está en función del ambiente y las condicione de trabajo a las cuales lo sometamos. 

En este sentido, no existe un concreto “durable” por sí mismo, ya que las características físicas, químicas y resistentes que pudieran ser adecuadas para ciertas circunstancias, no necesariamente lo habilitan para seguir sido “durable” bajo condiciones diferentes.

PERMEABILIDAD EN EL CONCRETO 

• La permeabilidad del concreto no es solamente función de us porosidad, sino que depende también del tamaño, la distribución y la continuidad de los poros. La permeabilidad del concreto se ve afectada por la propiedades del cemente. Para una misma relación agua/cemento, el cemento grueso tiende a producir una pasta de mas porosidad que un cemento fino. 
• La Composición del cemento afecta la permeabilidad en cuanto a su influencia sobre la rapidez de hidratación, pero el grado final de porosidad y de permeabilidad no se afecta. 
• Un concreto con baja relación agua/cemento (con mínimo contenido de agua), buena graduación de los agregados, manejable y bien compactado es casi permeable, por lo tanto muy durable. 

CAMBIOS VOLUMETRICOS

ESTABILIDAD VOLUMÉTRICA 

El concreto endurecido presenta ligeros cambios de volumen debido a variaciones en la temperatura, en la humedad en los esfuerzos aplicados. Estos cambios de volumen o de longitud pueden variar de aproximadamente 0.01% hasta 0.08%. 

En le concreto endurecido los cambios de volumen por temperatura son casi para el acero. 

El concreto no es un material volumétrico estable pues en el transcurso del tiempo experimenta cambios de volumen por casusas físicas y químicas. Las de Origen químico generalmente se producen como consecuencia de reacciones que se generan interna o externamente, y cuyas manifestaciones ordinarias son expansiones locales que tienden a destruir el concreto. 

Debido a ello, no se les considera como parte del comportamiento natural del concreto, sino más bien como eventos ocasionales que deterioran el concreto prematuramente, por lo cual su tratamiento se describe más adelante, al mencionar los factores que afectan la durabilidad del concreto.

Los cambios de volumen de origen físico, pueden obedecer a dos tipos de acciones sobre el concreto: 1) los de carácter mecánico, específicamente las cargas, y 2) los agentes fenomenológicos, entre los que destacan por sus efectos de humedad y la temperatura. Los cambios de forma y dimensiones del concreto, resultantes de los esfuerzos ocasionados por las cargas, se identifican normalmente por deformaciones. De este modo, los cambios de volumen propiamente dichos son los que se manifiestan en el concreto por efecto de los agentes fenomenológicos. 

Los cambios volumétricos del concreto pueden ocurrir como contracciones o expansiones o contracciones; si el elemento del concreto en cuestión tiene plena libertad para cambiar de volumen el cambio se produce sin generar esfuerzos. Sin embargo, en la práctica esto no sucede así en los elementos estructurales, que casi siempre tienen restricciones para expandirse o contraerse libremente, de manera en que estas condiciones una expansión genera esfuerzos de compresión y una de contracción 

los produce tensión. Debido a la reducida capacidad del concreto para resistir esfuerzos de tensión, las contracciones son los cambios de volumen más inconvenientes porque se traducen en agrietamientos, al generar esfuerzos que sobrepasan la resistencia a tensión del concreto.