CONCRETO MASIVO

5/25/2018 CONCRETO MASIVO

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TECNOLOGA DEL CONCRETO MASIVO

Si el cemento y puzolanas no generan calor mientras el concreto se endurece, habrpoca de controlar la temperatura.

En la mayora de los casos esta generacin de calor y la elevacin de temperatura,ocurrirn rpidamente dando como resultado el endurecimiento del concreto mientrasse expande.

Adems, junto con el aumento de rigidez se da una continua elevacin de latemperatura por varios das, estas circunstancias pueden ser poco importantes si:a. La mxima temperatura puede ser limitada a un valor cercano a su temperatura finalal enfriarse.

b. Se mantiene la misma temperatura en todo el volumen incluyendo superficiesexpuestas; y,

c. Se soporta sin restringir (o contener en cimbras que se expandan o contraigan segnel concreto).

Requerimientos Estructurales.

El nmero de juntas debe ser mnimo de acuerdo con los requerimientos de diseo yconstruccin. El diseador debe establecer un diseo de fuerzas consistente con losrequerimientos para el desempeo de la estructura, cargas de construccin,descimbrado y durabilidad. Se considera la especificacin del requerimiento deresistencia ms all de los 28 das. Concretos con una resistencia temprana mayor de

la necesaria despus de los 28 das, necesitar una excesiva cantidad de cemento,adems de introducir calor adicional al concreto agravando el problema del control de latemperatura.

Donde las grietas, incluidas aquellas producidas por la tensin por temperatura,permiten la Entrada del agua, y la corrosin del refuerzo, la oxidacin y/o la congelaciny deshielo se Puede producir la cada del recubrimiento o provocar otra accindestructiva.

Dimensiones de la Estructura

Cuando la dimensin ms pequea de un elemento de concreto no es muy grande, laevolucin del calor en la mezcla es baja y el calor de hidratacin puede ser disipado confacilidad por las dos superficies (la cimbra no asla) la mxima temperatura no ser muyelevada. Sin embargo en todo caso la elevacin de temperatura es necesaria con el finde crear un gradiente (diferencia) de temperatura para conducir el calor a la superficie.


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La tabla 3.1 muestra las mximas temperaturas alcanzadas tpicamente en muros.

Generacinde

Calor

Losrequeri

mientos de resistencia, durabilidad y las caractersticas de los agregados disponibles,en gran parte dictan el contenido de cemento de la mezcla usado para un empleoparticular. Las opciones que se tienen para buscar limitar la generacin de calorincluyen: (a) uso de cemento, de acuerdo a la norma mexicana, con caractersticaespecial de Bajo Calor de Hidratacin (BCH); (b) uso de cementos hidrulicos TipoCPP, CPC; y(c) reduccin del contenido de cemento como resultado del uso de material puzolnicocomo ceniza volante o puzolana natural, para lograr una reduccin mxima de laproduccin de temperatura sin sacrificar el desarrollo de resistencia a largo plazo. Enalgunos casos se puede tomar ventaja de la reduccin del cemento aprovechando lareduccin del agua de mezclado.

Cemento.

Debido a las grandes cantidades de cemento que se consumen en la produccinmasiva de concreto, se tiene la necesidad de transportarlo a granel de las plantas decemento, puede ser por medio de furgones de ferrocarril, hasta un punto cercano a laobra, o bien por medio de camiones cisterna. En el primer caso, el cemento esdepositado en silos para ser almacenado y posteriormente es transportado por mediode camiones para su almacenamiento en los silos de las plantas dosificadoras y omezcladoras de concreto, en el segundo caso el cemento llega directo a los silos de lasplantas. En ambos casos de este almacenamiento es transportado por mediosneumticos a la bscula y finalmente al equipo de mezclado.

AditivosLos aditivos lquidos que se utilizan con ms frecuencia en la elaboracin .de mezclasde concreto masivo son aditivos reductores de agua e inclusores de aire, los cuales se


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almacenan en tanques, para posteriormente ser bombeados a los depsitos de aditivosde las plantas y pasar a la dosificadora para suministrar las cantidades necesarias deaditivo e incorporarse al agua de mezcla para una mejor homogeneizacin en laelaboracin de concreto.

Transporte.El concreto puede ser transportado por mtodos y equipos diversos, tales comomezcladoras de camin, cajas de camin fijas con o sin agitadores; bachas con gra;conductos o mangueras, y por bandas transportadoras entre otros. Cada tipo detransportacin posee ventajas y desventajas especficas que dependen de lascondiciones del uso, ingredientes de la mezcla, la accesibilidad y ubicacin del sitio decolocacin, capacidad y tiempo de entrega requeridos y las condiciones ambientales.

Un requisito bsico del equipo y mtodo de colocacin, como de todos los demsequipos y mtodos de manejo, es que debe conservar la calidad del concreto en lo

referente a la relacin agua-cemento, revenimiento, contenido de aire y homogeneidad.La seleccin del equipo debe basarse en su capacidad para manejar eficientemente elconcreto en las condiciones ms ventajosas de tal modo que pueda ser fcilmenteconsolidado en su lugar mediante vibracin.

Los equipos y mtodos de transporte y colocacin del concreto masivo son similares alos empleados en otros tipos de concreto, es decir: camin - revolvedora, camin devolteo, camin agitador, gra y bacha etc. solo que por lo general se usarn de grantamao o en cantidades adecuadas a los grandes volmenes de concreto y porsupuesto de gran produccin, sin embargo un equipo de transporte y colocacin que seha empleado con xito, y que es poco empleado en otras obras de concreto, son las

bandas transportadoras.Preparacin Antes de la Colocacin

La preparacin previa al colado de concreto incluye diversas actividades, como elHumedecimiento de la superficie, el montaje de las cimbras, colocacin de tapa juntas,instalaciones de serpentines (cuando se realizar un pos enfriamiento) inyeccin de

juntas, la fijacin segura en el concreto del acero de refuerzo y de los dems accesoriosque vayan a quedar ahogados.

Las cimbras son los moldes dentro de los cuales se coloca el concreto, y el andamiajees el apoyo estructural y apuntalamiento que se requiere para el apoyo temporaldurante la construccin.

El diseo de la cimbra debe quedar establecido antes de la construccin de lamisma. Las cimbras se deben construir con la suficiente resistencia y rigidez paracargar la masa y la presin del fluido de concreto, de los materiales y equipo que sevayan a colocar sobre ellas. La presin del fluido hidrulico sobre las cimbras debeestar correlacionada con la capacidad y tipo del equipo de colocacin, la velocidad


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planeada de colocacin del concreto, el revenimiento, la temperatura y lascaractersticas de endurecimiento del concreto.

Las juntas, esquinas, uniones e intersticios de los paneles de las cimbras, deben estarlo suficientemente bien ajustadas como para contener el mortero. La consolidacin

fluidificar el mortero en el concreto permitiendo fugas desde cualquier abertura en lacimbra, y dejando vacos, filones de arena o bolsas de grava.

Cuando las cimbras se colocan para coladas sucesivas, las protuberancias en juntashorizontales se pueden evitar, si se montan de nuevo las cimbras con slo 2.5 cm detraslape al concreto, debajo de la lnea hecha por el listn de la colada anterior y fijandoy atornillando con firmeza las cimbras cerca de la junta. Las tiras con aristas biseladastambin se pueden utilizar para ocultar juntas de construccin, mejorando la aparienciacuando estn bien dispuestas.Las caras de las cimbras se deben tratar para evitar que el concreto se pegue a stas,el descimbrado se facilite y la estructura no se deteriore.

Mientras no exista lechada, polvo o partculas sueltas, el concreto recin colado yaEndurecido necesita poca preparacin antes de colar el concreto fresco sobre el. Elconcreto viejo normalmente requiere de limpieza mecnica y de picado antes de colarencima algn concreto nuevo. Cuando el concreto fresco se cuela sobre un concretorecin endurecido, se debern tener en consideracin ciertas precauciones paraasegurar la obtencin de una junta bien enlazada y hermtica. La superficie de la juntade concreto debe estar saturada y superficialmente seca al momento en que se coloquesobre ella nuevo concreto.

El concreto endurecido deber estar limpio y sano, bien nivelado y razonablemente

spero con algunas partculas expuestas de agregado grueso. Cualquier lechada,mortero suave, polvo, astillas de madera, aceite proveniente de la cimbra o cualquierotro material extrao interferir en el enlace adecuado del colado subsiguiente.La superficie del concreto viejo sobre la que se va a colar deber rasparse y limpiarseperfectamente de cualquier partcula de polvo, pelculas superficiales, depsitos,partculas 38 sueltas, grasa, aceite y cualquier otro material. En la mayora de los casoses necesario retirar toda la superficie hasta encontrar concreto sano. El labrado ylimpieza con chorro de agua constituye un mtodo satisfactorio para dejar expuesto alconcreto sano. Este equipo de limpieza retira la superficie del concreto por medio dechorros de agua a presiones elevadas de 1200 kg./cm2 hasta 3850 kg./cm2.

Las juntas de construccin ocurren siempre que el colado del concreto se detiene o sedemora. Es decir, que el concreto fresco colocado subsecuentemente contra elconcreto endurecido, no puede adherirse a la colocacin previa. Las juntas horizontalesde construccin ocurren en los niveles entre coladas, mientras que las verticales sepresentan cuando la estructura es de tal tamao que no es posible colocar la extensincompleta en una operacin continua. En general, la preparacin de una junta vertical deconstruccin para un comportamiento y apariencia aceptable, es la misma que para

juntas horizontales.


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La superficie limpia de la junta de concreto debe estar saturada y superficialmente secaal momento en que se coloque sobre ella nuevo concreto. La humedad de la superficiedebilita la junta e incrementa la relacin agua-cemento del concreto recin colocado.Hay que asegurarse de que la primera capa de concreto en la junta de construccinest adecuadamente consolidada para lograr una buena adherencia.

Para las juntas constructivas horizontales en secciones de muros en las que se vaya acolar concreto fresco sobre concreto endurecido, la experiencia de campo indica que sepuede obtener una buena liga colocando una buena mezcla rica de concreto concontenidos de cementos y arena mayores de lo normal en la parte -inferior del nuevocolado y vibrndolo perfectamente en la interfase con la junta.

Se debe realizar una inspeccin final detallada de las cimbras, tapa juntas, refuerzo,elementos ahogados y otros detalles de la colocacin del concreto antes de que secoloque.

Colocacin.El equipo y el mtodo utilizados para colocar concreto masivo deben evitar laseparacin de agregado grueso del concreto. Aunque no son objetables los pedazosdispersos de agregado grueso, si lo son las aglomeraciones o bolsas (bolas de concretohmedas en la superficie pero secas en su interior), por lo que stas se deben romper eintegrar o desechar antes de colocar el concreto. El agregado segregado no seeliminar con operaciones subsecuentes de colocacin y consolidacin.

El concreto se colocar en capas horizontales de 38 a 60 cm. de espesor evitandocapas inclinadas y juntas fras, en el caso de grandes pilas se podrn realizar colados

continuos en toda su longitud. Para construccin monoltica, cada capa de concreto sedebe colocar mientras que la capa subyacente an sea sensible a la vibracin; asmismo las capas deben ser lo suficientemente delgadas para permitir que dos capasqueden bien unidas por una vibracin apropiada.

El mtodo escalonado de colocacin se debe emplear en estructuras masivas donde seabarcan grandes reas, para impedir la formacin de juntas fras. En esteMtodo, la colocacin de concreto se hace por una serie de capas horizontalesescalonadas.

El equipo debe disponerse de tal manera que el concreto tenga una cada vertical libremxima de 1.5 m hasta el punto de colado o hasta el interior del contenedor que loreciba. El chorro de concreto no debe separarse, permitiendo que caiga librementesobre varillas, espaciadores, refuerzos u otros materiales ahogados. Si las cimbrasestn suficientemente abiertas y libres, de manera que no estorben la cada vertical delconcreto en el lugar de colocacin, generalmente es preferible la descarga directa y sinel empleo de tolvas, conductos o vertedores. El concreto debe ser depositado cerca oen su posicin final durante su colocacin, ya que presenta la tendencia a segregarsecuando tiene que hacerse fluir lateralmente hasta su lugar.


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Al elegir el equipo de colocacin se debe considerar su capacidad para colocar elconcreto en el sitio correcto de manera econmica y sin alterar su calidad. La seleccindel equipo es influenciada por el mtodo de produccin del concreto. Ciertos tipos deequipos tales como tolvas, cucharones, etc., sern mejores para produccinintermitente, mientras que otros equipos, como bandas transportadoras fijas, bandas

transportadoras montadas sobre camiones y bombas, son ms apropiadas paraproduccin continua. El colado deber comenzar a lo largo del permetro en un extremodel rea de trabajo descargando cada mezcla contra el concreto previamente colado.

Compactacin.

La compactacin es el proceso que permite eliminar la concentracin de piedras,agujeros y aire atrapado en el concreto fresco as como amoldarlo dentro de lascimbras, la vibracin interna es el mtodo ms eficaz para consolidar concreto plsticopara la mayor parte de las aplicaciones. La efectividad de un vibrador interno dependeprincipalmente del dimetro de su cabeza, de la frecuencia y de su amplitud. Los

vibradores no se deben emplear para mover concreto en sentido lateral, y debeninsertarse y quitarse verticalmente a intervalos prximos, usando un patrn sistemticode vibracin para asegurar que todo el concreto haya sido adecuadamentecompactado.

En grandes aplicaciones, que por lo general es el caso del concreto masivo se puedenusar grupos de vibradores operados mecnicamente, por ejemplo utilizarretroexcavadoras adaptndoles vibradores a cada una de ellas, cubriendo as un reamayor de vibrado en un tiempo menor y con una mayor eficiencia. Es posible compactartambin con algn equipo pesado, por ejemplo un tractor.

CuradoPara lograr un concreto de buena calidad, la colocacin adecuada de la mezcla deberir seguida del curado, en un medio ambiente propicio durante las etapas tempranas delFraguado. Se llama curado al procedimiento que se utiliza para promover la hidratacindel cemento, y consiste en un control del movimiento de temperatura y humedad haciaadentro y hacia afuera del concreto.

El curado del concreto consiste en mantener un contenido satisfactorio de humedad, yTemperatura en el concreto recin colado, para que puedan desarrollarse laspropiedades deseadas. El curado tiene una gran influencia sobre las propiedades delconcreto endurecido como lo son durabilidad, resistencia, hermeticidad, resistencia a laabrasin, estabilidad volumtrica, resistencia a la congelacin y deshielo y a las salespara descongelar.

Los objetivos del curado son: a. Prevenir (o reaprovisionar) la prdida de humedad delconcreto. b. Mantener una temperatura favorable en el concreto durante un perododefinido.


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Existen diversos materiales, mtodos y procedimientos para el curado del concreto,pero los principios son los mismos: garantizar el mantenimiento de un contenidosatisfactorio de humedad y temperatura para que se desarrollen las propiedadesdeseadas. Los dos sistemas para obtener un contenido satisfactorio de humedad sonlos siguientes:

La continua o frecuente aplicacin de agua por anegamiento, aspersin, vapor ocubiertos de materiales saturados, como mantas de yute o algodn, alfombras,tierra o arena.

Evitar la prdida excesiva de agua en la superficie del concreto, mediante elempleo de Materiales tales como las hojas de plstico o de papel impermeable, obien mediante la aplicacin de compuestos de curado formadores de membranasobre el concreto recin colado.

CASOS PRCTICOS EN EL USO DEL CONCRETO MASIVO

Fotografa 2.1 y 2.2.- Las fotografasmuestran la zapata y pila como partes

de la subestructura

De un puente, en donde se utilizaconcreto masivo de consistenciafluida.

(Fuente: Cortesa Compaa SsmicaConsultores, proyecto: puente sobre elro Daule-Guayas.)


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