Fortaleza. Desempeño. Pasión. Evolución de la normas Para la fabricación de cemento

Transcripción

1 Fortaleza. Desempeño. Pasión. Evolución de la normas Para la fabricación de cemento

2 Breve recorrido a la historia del cemento Gran Pirámide de Gizeh a.c Pasta obtenida de mezclas de yesos y calizas disueltas en agua.

3 Breve recorrido a la historia del cemento Monte Vesubio a.c Cemento Romano: 2 partes de puzolana, una parte de cal

4 Breve recorrido a la historia del cemento 27 a.c. Panteón de Agripa Panteón de Agripa 82 a.c. 75 a.c. Coliseo Romano Teatro de Pompeya Construidos con cemento romano : puzolana conformada por sílice y alúmina combinada con cal

5 Breve recorrido a la historia del cemento 1759 Primera versión en madera, no resistió al fuego Tercera versión monolítica, empleando mortero producido con cemento de calizas calcinadas y bloques trabados

6 Breve recorrido a la historia del cemento El 21 de octubre de 1824 Joseph Aspdin y James Parker patentaron el primer material que se conocería como Cemento Pórtland, obtenido a partir de piedra de caliza arcillosa y carbón El proceso de producción del cemento fue mejorado por Isaac Johnson en 1845 cuando logró fabricar con éxito este producto quemando una mezcla de caliza y arcilla hasta la formación del Clinker En 1909, Thomas Alba Edisson patentó los hornos rotatorios de calcinación, que junto con el molino tubular permitieron que la producción se lograra en cantidades comerciales La evolución de la tecnología ha permitido elaborar distintos tipos de cemento que satisfagan las necesidades actuales de la construcción y sostenibilidad ambiental.

7 Normas de cementos: Criterios en la historia 1/2 1ra. Generación: Clasificación según composición química del producto final 2da. Generación Definición de los componentes adicionales no tradicionales en el producto final: cantidad y calidad. 3ra. Generación Clasificación según el desempeño que el cliente requiere del producto final.

8 Normas de cementos: Criterios en la historia 2/2 Título norma Norma Nacional Norma Internacional 1ra Publicación Edad Cementos Portland. Requisitos NTE INEN 152 ASTM C años Cementos Hidráulicos Compuestos. Requisitos. NTE INEN 490 ASTM C años Cementos Hidráulicos. Requisitos de Desempeño. NTE INEN 2380 ASTM C años

9 Cementos Portland Primera normativa establecida Nomenclatura I Uso general II Calor de hidratación moderado y resistencia moderada a los sulfatos. III Alta resistencia inicial IV Bajo calor de hidratación V Alta resistencia a los sulfatos Producir estos cementos genera grandes cantidades CO2, debido a los procesos físico-químicos en su fabricación. Cemento en desuso Fuente: PCA Portland Cement Association

10 Cementos hidráulicos compuestos Parte del clinker se sustituye por componentes minerales logrando cementos con desempeños equivalentes a los cementos puros. Nomenclatura: IP Cemento portland puzolánico IS Cemento portland de escoria de altos hornos IT Cemento compuesto ternario Generan menor cantidad de CO2 en su proceso de fabricación. Se introducen conceptos de durabilidad en los cementos y hormigones comunes. Fuente: PCA Portland Cement Association

11 Cementos hidráulicos por desempeño Normativa moderna Nomenclatura: GU Uso general HE Alta resistencia inicial HS Alta resistencia a los sulfatos MS Moderada resistencia a los sulfatos MH Moderado calor de hidratación LH Bajo calor de hidratación Elimina restricciones en la composición química del cemento Requisito prioritario es cumplir con ciertos niveles de desempeño independientemente de cómo se logren los mismos. Fuente: PCA Portland Cement Association

12 Cementos Hidraúlicos por desempeño

13 Cementos Hidraúlicos por desempeño

14 Fortaleza. Desempeño. Pasión. Control de calidad en obra Normas NTE INEN

15 Factores que afectan la resistencia del hormigón muestreado Existe una gran cantidad de causas por las cuales las resistencias no son representativas del hormigón suministrado

16 Factores que afectan la resistencia del hormigón muestreado

17 La normativa ASTM Internacional Normas NTE INEN vigente

18 Muestreo: tamaño de la muestra INEN ASTM C172 Volumen mínimo = 28 litros Recolección de 2 o más porciones Muestras tomadas a mitad de descarga No tomar muestras al inicio o final de la descarga

19 Muestreo: tiempos de ensayo - INEN ASTM C172 Tiempo varia en función de la cantidad de m³ a descargar Muestreo a mitad de la descarga Máximo 5 minutos Remezcla y combina Inicia: Asentamiento: 2,5 min Temperatura: 2 a 5 min. Contenido de aire. Máximo 15 minutos Remezcla y combina Inicia fabricación de probetas (28L)

20 Muestreo: tiempos de ensayo - INEN ASTM C172 Situaciones comunes al momento de tomar la muestra Toma de muestra Carretilla abandonada con muestra Carretilla con muestra, 25 minutos más tarde y los especímenes aun sin elaborar

21 Frecuencia de muestreo INEN ASTM C94 No menor a un ensayo, por cada 120 m³ de hormigón ó 500 m² de superficie de losa o pavimento. Muestreo a mitad de la descarga Ensayo promedio: mínimo dos especímenes Ensayos adicionales a otras edades

22 Determinación del asentamiento - INEN ASTM C143 Cono truncado no absorbente, liso Espesor 1.5 mm Altura 300 mm Di. sup. 100 mm Di. inf. 200 mm Tolerancia: ± 3 mm Varilla de acero, recta D. 16 mm L. 600 mm Extremo semiesférico Regla graduada Incrementos 5 mm Longitud 300 mm Base metálica Cuchara

23 Determinación del asentamiento - INEN ASTM C Humedecimiento del cono y de la placa base 2. Apoyar firmemente el molde sobre la base Con los pies Sujetadores de la placa base

24 Determinación del asentamiento - INEN ASTM C143 Errores comunes Hormigón Madera Piso

25 Temperatura del Hormigón ASTM C 1064 Recipiente No absorbente y de tamaño suficiente para proveer un recubrimiento de hormigón, mínimo de 75 mm (3 pulg.) alrededor del sensor de temperatura Termómetro Aproximación ± 0.5 C. Rango 0 C a 50 C. Longitud del sensor mínimo 75 mm (3 pulg.). Calibración anual o cuando se tenga duda de su funcionamiento.

26 Moldes - INEN ASTM C31 Acero o material no absorbente. Indeformables Estancos Provistos de una base firme Limpios, ligeramente aceitados antes de su uso

27 Moldes - INEN ASTM C31 El diámetro del molde debe ser al menos tres veces el T.M.N.A. Altura dos veces el diámetro Ej.: TMNA = 19 mm Diámetro = 19 x 3 = 57 mm Es posible usar un cilindro de 100 mm de diámetro!

28 Moldes: errores comunes Moldes de PVC Deformables Base absorbente

29 Apisonador o varilla - INEN ASTM C /-2 mm Acero o material no absorbente Liso Punta redondeada 10 +/- 2 mm Evitemos utilizar

30 Apisonador o varilla: Por qué usar la varilla con punta redondeada?

31 Cucharón - INEN ASTM C31 Adecuada para tomar una muestra representativa sin segregar Implementos incorrectos

32 Moldeo de especímenes - INEN ASTM C31 Superficie nivelada, firme, libre de vibraciones. Superficie irregular Superficie uniforme

33 Moldeo de especímenes - INEN ASTM C31 Tamaño del diámetro del cilindro (mm) Número de Capas de igual volumen Número de varillado por capa No olvidar golpear cada capa con un martillo de goma 10 a 15 veces después del varillado 0,6kg +/- 0,2kg

34 Moldeo de especímenes - INEN ASTM C31 El acabado debe dejar una superficie plana, la tolerancia es de 3.3 mm

35 Moldeo de especímenes - INEN ASTM C31 Identifique los especímenes de tal manera que no se altere la superficie del hormigón. Marcador permanente Etiquetado sobre el molde Etiquetado cara superior

36 Moldeo de especímenes - INEN ASTM C31 Errores comunes: rayar la superficie con un clavo

37 Almacenamiento y curado inicial - INEN ASTM C31 Inmediatamente después del moldeo y acabado se debe comenzar con el curado inicial por al menos 48 horas Para hormigón 40 Mpa: 16 a 27 C Para hormigón > 40 Mpa: 20 a 26 C

38 Almacenamiento y curado inicial - INEN ASTM C31 Errores comunes: permitir que la mezcla pierda humedad

39 Almacenamiento y curado inicial - INEN ASTM C31

40 Desmolde y transporte - INEN ASTM C31 Si las probetas no serán transportadas dentro de las primeras 48 h. se deben desmoldar en 24 ± 8 h Errores comunes:

41 Curado final - INEN ASTM C31 Errores comunes: acumulación de probetas en tanques

42 Curado final - INEN ASTM C31 Errores comunes: colocar las probetas unas encima de otras o curarlas al ambiente por falta de espacio.

43 Curado final - INEN ASTM C31 Qué ocurre sino curamos?

44 Transporte - INEN ASTM C31 Las muestras no deberán ser transportados hasta al menos 8 horas después del fraguado final

45 Transporte - INEN ASTM C31 Errores comunes: transportar las muestras sin amortiguamiento y sin prevenir pérdida de humedad

46 Resistencia a la compresión - INEN ASTM C39 Prensa de ensayo: Suficiente capacidad Permitir la aplicación de una carga continua y sin choques. Verificar la calibración de las prensas.

47 Resistencia a la compresión - INEN ASTM C39 Patrón Dial de Prensa Verificación de prensa Módulo de compresión Error relativo % E = [(A B)/B] x 100 A = carga indicada por la máquina que es verificada B = la carga aplicada determinada por el equipo de calibración

48 Resistencia a la compresión - INEN ASTM C39 Cuándo debemos hacer una verificación de la prensa? a) Por lo menos una vez al año, sin exceder los 13 meses b) En la instalación inicial o inmediatamente después de un traslado c) Inmediatamente después de efectuar reparaciones o ajustes d) Cada vez que exista una razón para sospechar de la precisión de las cargas indicadas.

49 Resistencia a la compresión - INEN ASTM C39

50 Resistencia a la compresión - INEN ASTM C39 No usar prensas donde la velocidad de carga no sea constante Donde no sea posible controlar la velocidad de carga Revisar que no hayan fugas de aceite

51 Resistencia a la compresión - INEN ASTM C39 Ningún extremo de los especímenes de ensayo debe apartarse de la perpendicularidad a los ejes en más de 0,5. Perpendicularidad No mayor a 0,5 ó 1mm por cada 100 mm - 8 % de resistencia por extremos no perpendiculares al eje

52 Resistencia a la compresión - INEN ASTM C39 Cuando los extremos de los especímenes no estén planos, deben ser cortados o limados o refrentados con mortero de azufre o ensayado con el uso de pads (ASTM1231). Limado de extremos Pads

53 Resistencia a la compresión - INEN ASTM C39 Se permite reemplazar el refrentado por el uso de almohadillas para refrentado según (ASTM C 1231).

54 Resistencia a la compresión - INEN ASTM C39 Velocidad de carga. Aplicar la carga continuamente y sin impacto. La carga debe ser aplicada a una velocidad correspondiente a una velocidad de esfuerzo sobre el espécimen de 0,25 ± 0,05 MPa/s. Se debe mantener la velocidad de movimiento señalada al menos durante la última mitad de la fase de la carga esperada.

55 Resistencia a la compresión - INEN ASTM C39 Registrar la carga máxima soportada por el espécimen durante el ensayo y anotar el tipo de modelo de fractura. Si la resistencia obtenida es menor de lo esperado, examinar el hormigón fracturado.

56