CONSTRUCCIÓN EN HORMIGÓN

CONSTRUCCIÓN EN HORMIGÓN 1. Principales Características del Hormigón Etapas de una operación con hormigón: Características de las materias primas para la fabricación del hormigón Dosificación y preparación del hormigón Transporte y colocación Compactación Curado y protección Control

CONSTRUCCIÓN EN HORMIGÓN MATERIALES COMPONENTES DEL HORMIGÓN Cemento Se emplean aquellos denominados cementos especiales y de alta resistencia que cumplan con la norma Nch 148. Agua Debe ser agua potable. Norma NCh 1498. Aridos Naturales o artificiales (p.e. Arcilla expandida). Los áridos naturales se clasifican en áridos finos (< 5mm) y áridos gruesos (5 a 40mm). Los áridos pueden ser de canto rodado o de río se llama ripio o de cantera que se llama chancado. Los áridos artificiales se pueden utilizar para lograr algunas propiedades especiales del hormigón, como por ejemplo hormigón liviano (hormigón celular).

CONSTRUCCIÓN EN HORMIGÓN MATERIALES COMPONENTES DEL HORMIGÓN Áridos Para controlar la calidad de los áridos que se emplearan en la preparación del hormigón se deben establecer los siguientes ensayos de áridos: - Control de granulometría - Humedad total - Densidad aparente - Densidad real o peso especifico - Porcentajes de finos menores de 0,080 mm - Materia orgánica en la area

CONSTRUCCIÓN EN HORMIGÓN MATERIALES COMPONENTES DEL HORMIGÓN Aditivos Son elementos que reaccionan químicamente con la mezcla de hormigón. Se agregan al hormigón fresco en proporciones menores (1 a 2% en peso) para modificar alguna de sus propiedades físicas o mecánicas tanto en estado fresco como endurecido. Tipos de aditivos: aceleradores o retardadores de fraguado, plastificantes, aceleradores de endurecimiento, expansores, impermeabilizantes, superplastificantes. Adiciones Materiales que se agregan al hormigón fresco en proporciones importantes para modificar algunas propiedades físicas o mecánicas del hormigón una vez endurecido.

CONSTRUCCIÓN EN HORMIGÓN MATERIALES COMPONENTES DEL HORMIGÓN Adiciones Ejemplos: - Poliestireno expandido - Escorias metálicas - Fibras - Colorantes y otros

CONSTRUCCIÓN EN HORMIGÓN DENSIDAD REAL O PESO ESPECÍFICO Se denomina a la relación entre la masa del árido dividido por su volumen saturado de humedad. DENSIDAD APARENTE En obra se determina la densidad aparente suelta

CONSTRUCCIÓN EN HORMIGÓN DOSIFICACIÓN Y PREPARACIÓN Dosificación - Debe combinar los elementos: cemento, agua, y áridos de manera a que se obtenga la máxima compacidad, la máxima trabajabilidad y la máxima resistencia, usando la menor relación água/cemento. - Para cada elemento habrá un tipo de dosificación para generar un hormigón óptimo. - Hay varios métodos para la dosificación: Complejos que consideran desde el proceso de fabricación, transporte, áridos, colocación, compactación, moldes y enfierradura.

CONSTRUCCIÓN EN HORMIGÓN DOSIFICACIÓN Y PREPARACIÓN Dosificación Simples que considera menos variables Método por tanteos. - Puede realizarse en peso o volumen - El volumen de referencia para la dosificación es 1m3. - Debe considerar el equipo mezclador que se utilice - Se debe ajustar ce acuerdo a la cantidad de agua real que trae el árido y en caso que la dosificación sea en volumen se debe ajustar también por esponjamiento de los áridos.

CONSTRUCCIÓN EN HORMIGÓN DOSIFICACIÓN Y PREPARACIÓN Dosificación Cantidad de Cemento NCh 170 clasifica el cemento en diferentes grados según la resistencia especificada

Cantidad de Cemento GRADO H5 H10 H15 H20 H25 H30 H35 H40 H45 H50 Resistencia en Kg/cm2 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500

Cantidad de Cemento En hormigón simple, las cantidades de cemento más utilizadas por metro cúbico de hormigón son: - 127,5 kg = 3 bolsas (emplantillado) - 170 Kg = 4 bolsas - 212,5 Kg = 5 bolsas En hormigón armado las cantidades mínimas de cemento son: - 240 Kg/m3, si el hormigón va revestido - 270 Kg/m3, si el hormigón queda a la intemperie

Cantidad de Cemento Ejemplos que generalmente se emplean de cemento por m3 para obtener las resistencias exigidas: Grado H5 H10 H15 H20 H25 H30 Kg cemento /m3 170 200 a 250 240 a 270 270 a 300 300 a 330 340 a 360

Cantidad de Agua Las cantidades de agua que se emplean corrientemente son: Para 170 Kg de cemento : 140 a 150 litros Para 240 Kg de cemento : 150 a 160 litros Para 270 Kg de cemento : 155 a 165 litros Para 300 Kg de cemento : 155 a 170 litros Para 340 Kg de cemento : 160 a 180 litros Cabe señalar que la cantidad de agua depende del tipo de árido grueso (ripio o chancado), del tamaño máximo de la grava, de la relación arena/ripio, de la enfierradura, etc.

Cantidad de áridos - Debe ser en cantidad suficiente para completar el m3 de hormigón que falta una vez dosificado el agua y el cemento - Debe considerar que hay que agregar una cantidad de aire que siempre queda atrapado y se estima entre 10 a 25 litros por m3 de hormigón - La arena por lo general ocupa entre 30 a 40% del volumen de los áridos.

Ejemplo de dosificación Para fabricar hormigón para pilares y cadenas de una casa se especifica H25 - Ripio de densidad real 2,63 kg/l y densidad aparente 1,68Kg/l - Arena de densidad real 2,78Kg/l y densidad aparente 1,58Kg/l

Ejemplo de dosificación Solución Cantidad de cemento: 260Kg/m3 Cantidad de agua: 160 litros Cantidad de aire: 15 litros de aire atrapado Cantidad de áridos: Volumen real de cemento 160:3 = 87 lt Volumen real de agua 160:1 = 160 lt Volumen de aire = 15 lt Total = 262 lt

Ejemplo de dosificación Solución Cantidad de áridos: Cantidad real de arena : Cantidad de ripio: 1.000 262 = 738 lt 738 x 0,37 = 273 lt 738-273 = 465 lt Cálculo de la cantidad de arena: 273x2,78 = 759 Kg 759 : 1,58 = 480 lt

Ejemplo de dosificación Solución Cálculo de la cantidad de ripio: 465x2,63 = 1.223 Kg 1.223 : 1,68 = 728 lt

Ejemplo de dosificación Resultado La dosificación por m3 de hormigón será: Cemento 260 Kg Agua 160 lt Arena 759 Kg o 480 lt Ripio 1.223 Kg o 728 lt

Dosificación en Obra En la obra se prepara una fracción del m3 de acuerdo a la capacidad de la mezcladora. Cemento 260 Kg Agua 160 lt Arena 759 Kg ó 480 lt Ripio 1.223 Kg ó 728 lt Capacidad mezcladora 300 lt

Dosificación en Obra Cant. de bolsas de cemento por m3: 260:42,5 = 6,12 Cant. de agua por bolsa : 160:6,12 = 26lt Cant. de arena por bolsa: 759:6,12= 124kg Cant. de ripio por bolsa: 1.223:6,12 = 200Kg

Dosificación en Obra Para conocer el volumen de hormigón producido por 1 bolsa de cemento se divide la 1m3 por la cantidad de bolsas: 1.000 : 6,12 = 163 lt Como la capacidad de la mezcladora es de 300 lt se deberá dosificar en base a 1 ½ bolsa de cemento ya que 2 bolsas superarían la capacidad de 300 lt.

Preparación La preparación del hormigón puede ser realizada tanto a máquina como a mano, además de poder ser adquirido premezclado. El mezclado a mano sólo se deberá utilizarse en cantidades limitadas en obras más pequeñas, considerando que la proporción del cemente deberá aumentarse en 10%.

Preparación Los materiales se deberán mezclar secos en una superficie limpia y dura. El agua se agrega con una regadera y se continua el mezclado hasta obtener un color uniforme. Al utilizar mezcladoras se deberá considerar: Capacidad de la mezcladora Tipo de mezcladora (de eje vertical, eje horizontal y eje oblicuo o basculante) Generalmente el tiempo de mezclado no supera el minuto y medio una vez cargado todos los materiales.

Preparación El operador de la mezcladora deberá controlarla trabajabilidad, homogeneidad y cohesividad de cada mezcla, así como la consistencia de la producción.

CONSTRUCCIÓN EN HORMIGÓN TRANSPORTE Y COLOCACIÓN Transporte El tipo de equipo de transporte desde la mezcladora a la obra deberá considerar: - El tamaño de la obra - Altura sobre el nivel del suelo a la cual se debe vaciar el hormigón. Se debe cuidar que el transportar el hormigón se mantenga todas las características de de uniformidad de la mezcla.

CONSTRUCCIÓN EN HORMIGÓN TRANSPORTE Y COLOCACIÓN Transporte Hay diversos tipos de transporte y para cada tipo se deberá tomar cuidados especiales: - Tubos y canales - Carretillas - Capachos manipulados por grúas - Carros de ferrocarril o de neumáticos - Camiones - Correas o cintas transportadoras - Bombas

CONSTRUCCIÓN EN HORMIGÓN TRANSPORTE Y COLOCACIÓN Colocación y compactación El proceso de colocación del hormigón deberá controlar que los componentes no se segreguen al vaciarse en el moldaje, manteniéndose la mezcla homogénea. Se deberá poner especial atención al moldaje de manera que este limpio y preparado para el vaciado del hormigón. El vaciado no deberá hacerse desde una altura superior a 2m.

CONSTRUCCIÓN EN HORMIGÓN TRANSPORTE Y COLOCACIÓN Compactación La compactación del hormigón es importante para garantizarse una máxima densidad. Puede realizarse a mano o con vibrador

CONSTRUCCIÓN EN HORMIGÓN TRANSPORTE Y COLOCACIÓN Compactación El hormigón debe colocarse en capas de alrededor de 45 a 60cm de espesor o de acuerdo al tipo de vibrador a ser utilizado La vibración deberá hacerse de forma ordenada y sistemática

CONSTRUCCIÓN EN HORMIGÓN TRANSPORTE Y COLOCACIÓN Compactación La compactación con el pisón deberá hacerse con una barra de fierro doblada en circunferencia para no arrastrar los áridos gruesos hacia al fondo La compactación con el vibrador de inmersión debe ejecutarse introduciendo la botella de forma vertical, a espacios regulares sin vibrar las armaduras. No debe utilizarse para hacer correr el hormigón.

CONSTRUCCIÓN EN HORMIGÓN TRANSPORTE Y COLOCACIÓN Compactación La vibración se distribuirá uniformemente de modo que el hormigón quede en estado plástico uniformemente. La vibración no deberá proseguir al extremo de que la lechada se separe de la mezcla. El síntoma de haberse logrado la vibración, es una línea de pasta de cemento en los encofrados o en superficies del refuerzo del acero y una superficie superior nivelada con solo suficiente mortero para el acabado.

CONSTRUCCIÓN EN HORMIGÓN CURADO DEL HORMIGÓN Curado Es el proceso en que dura la reacción química que acompaña el fraguado del cemento y al endurecimiento del hormigón.

CONSTRUCCIÓN EN HORMIGÓN CURADO DEL HORMIGÓN Curado El proceso de curado depende siempre de las condiciones favorables para la hidratación del cemento. El proceso de fraguado y endurecimiento inicial sólo requiere humedad y temperatura favorable.

CONSTRUCCIÓN EN HORMIGÓN CURADO DEL HORMIGÓN Curado El hormigón el hormigón deberá protegerse de modo que la humedad no se pierda durante el comienzo del endurecimiento, y deberá mantenerse a temperatura que contribuya a la hidratación.

CONSTRUCCIÓN EN HORMIGÓN CURADO DEL HORMIGÓN Curado Precauciones relativas a: - Humedad - Areas lisas planas horizontales - Temperaturas adecuadas

CONSTRUCCIÓN EN HORMIGÓN CONTROL DE CALIDAD Por lo general la propiedad del hormigón sometida a control es la resistencia. Control Preventivo Control de Resistencia

CONSTRUCCIÓN EN HORMIGÓN CONTROL DE CALIDAD Control Preventivo Medición frecuente del asentamiento de cono de hormigón. Sirve de medida de su razón agua/cemento, que está relacionada con su resistencia Se deberá realizar varias mediciones diarias del asentamiento de cono, en una cantidad no inferior a cuatro, y analizar cómo varía el promedio correspondiente a dos medidas sucesivas.

CONSTRUCCIÓN EN HORMIGÓN CONTROL DE CALIDAD Control de Resistencia Está relacionada con la seguridad estructural de la obra. Métodos directos Consisten en ensayar hasta la rotura probetas de hormigón endurecido, provenientes de muestras de hormigón fresco o testigos extraídos de hormigón endurecido.

CONSTRUCCIÓN EN HORMIGÓN CONTROL DE CALIDAD Determinar la resistencia a partir del hormigón fresco Muestreo Preparación de Probetas Ensayo de probetas

CONSTRUCCIÓN EN HORMIGÓN CONTROL DE CALIDAD Muestreo Las operaciones de muestreo están establecidas en la norma NCh 171. E. Of 75 Debe tomarse al azar y ser representativa del hormigón de donde procede Cuando se extrae de la descarga de betoneras y camiones mixers, debe hacerse entre el 10% y el 90% de la descarga, pasando el recipiente a través de todo el flujo de hormigón, sin restringirlo Cuando se extrae de una cancha, las porciones deben ser extraídas de por lo menos 5 puntos diferentes

CONSTRUCCIÓN EN HORMIGÓN CONTROL DE CALIDAD Muestreo La cantidad de hormigón de la muestra debe estar en exceso por sobre el volumen a emplear por lo menos un 50% Debe emplearse inmediatamente después de extraída. No podrá excederse 15minutos Las muestras no se tomarán del hormigón vertido en los moldes ni tampoco de canoas o cintas transportadoras.

CONSTRUCCIÓN EN HORMIGÓN CONTROL DE CALIDAD Preparación de las Probetas La norma NCh 1017 E Of 75 establece: Remezclado Determinar asentamiento Según la norma NCh 1019 Of 74 Llenado de los moldes Según la forma Compactación de las probetas Depende de su asentamiento Protección y curado

CONSTRUCCIÓN EN HORMIGÓN CONTROL DE CALIDAD Ensayos de Probetas Compresión según NCh 1037 Of 77 Tracción por flexión o flexotracción, según NCh 1038 Of 77 Tracción por hendimiento, según NCh 1170 Of 77

CONSTRUCCIÓN EN HORMIGÓN CONTROL DE CALIDAD Determinar la resistencia a partir del hormigón endurecido Extracción de testigos Preparación de los testigos Ensayo de los testigos

CONSTRUCCIÓN EN HORMIGÓN CONTROL DE CALIDAD Métodos indirectos Están destinados a inspeccionar un material sin perjudicar su empleo futuro. No determinan resistencias mecánicas, sino otras propiedades, generalmente elásticas y mediante correlaciones con resistencia, permiten obtener una estimación más bien cualitativa de la calidad del hormigón.

CONSTRUCCIÓN EN HORMIGÓN CONTROL DE CALIDAD Ensayos elclerométricos Son ensayos superficiales de dureza (NCh 1565) Comprobación de la uniformidad de la calidad del hormigón en relación don una calidad promedio La comparación de un hormigón con otro de referencia Ensayos ultrasónicos Permite conocer la homogeneidad del hormigón La presencia de fisuras y huecos La comparación de un hormigón con otro de referencia Los valores del módulo elástico del hormigón La calidad del hormigón en comparación con los ensayos normalizados