TECNOLOGIA DEL CONCRETO

Presentación del tema: "TECNOLOGIA DEL CONCRETO"— Transcripción de la presentación:

1 TECNOLOGIA DEL CONCRETO
ING. NILSON F. TROCHEZ SANCHEZ

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3 CARACTERISTICAS DEL CONCRETO FRESCO
TRABAJABILIDAD

4 Factores que afectan la trabajabilidad.
Método y duración del transporte. Cantidad y características de los materiales cementantes. Consistencia del concreto (slump) Gradación, forma y textura superficial de los agregados. Porcentaje de aire atrapado. Contenido de agua. Temperatura del ambiente. Aditivos. Adiciones.

5 Efecto de la temperatura en el Slump
Fig Effect of casting temperature on the slump (and relative workability) of two concretes made with different cements (Burg 1996). Fig Concrete of a stiff consistency (low slump). (44485)

6 Asentamiento (cm) 2,5 5 10 12,5 15 30 60 90 Temperatura Ambiente 21ºC Ambiente 32ºC Tiempo (min) FIG. Relación entre el tiempo que transcurre luego de terminado el mezclado y la consistencia

7 SEGREGACION La segregación es la separación de los agregados gruesos del mortero.

8 SEGREGACION La segregación es la separación de los agregados gruesos del mortero. Como el concreto no esta constituido por materiales homogéneos y es una mezcla de materiales de diferentes densidades y tamaños, incluyendo el aire atrapado o incluido, siempre habrá una tendencia a la sedimentación de los materiales más densos y de mayor tamaño. Muchas de las imperfecciones que se encuentran en la masa del concreto, tales como hormigueros, son debidos a esta segregación.

9 Las mezclas propensas a segregarse son las poco dóciles o ásperas, las extremadamente fluidas o secar o aquellas otras que contienen gran cantidad de arena. No obstante, se puede producir segregación en un concreto que a pesar de ser muy dócil, haya sido maltratado o sometido a operaciones inadecuadas. Una mezcla segregada no se deja compactar completamente.

10 QUE CAUSA LA SEGREGACION
DIFERENCIAS DE TAMAÑOS EN EL AGREGADO DIFERENCIA DE DENSIDADES EN EL AGREGADO EXCESOS DE AGUA EXCESOS DE VIBRACION DEL CONCRETO METODO DE COLOCACION Y MANEJO DEL CONCRETO MEZCLAS DEMASIADO SECAS O DEMASIADO FLUIDAS

11 Sangrado del Concreto Fig Bleed water on the surface of a freshly placed concrete slab. (P29992) Bleeding is the development of a layer of water at the top or surface of freshly placed concrete. It is caused by sedimentation (settlement) of solid particles (cement and aggregate) and the simultaneous upward migration of water.

12 SANGRADO Se puede considerar como una forma de segregación en donde el agua de la mezcla fluye hacia la superficie del concreto recién colocado. El fenómeno que se presenta es una sedimentación de los agregados en la pasta. El sangrado está influenciado por la plasticidad de la mezcla de concreto y se incrementa por las vibraciones. Se reduce con la adición de plastificantes o incorporadores de aire. También depende de la calidad del cemento, disminuyendo al incrementarse la finura del cemento o el contenido de AC3 o de álcalis. También logra reducirse si se adicionan puzolanas o polvo de aluminio.

13 Los concretos que presentan fuerte sangrado, poseen superficies débiles, porosas que se desgastan rápidamente. De igual manera, una capa de concreto con sangrado en una superficie le resta adherencia a la siguiente capa. En general, debe eliminarse por cepillado y lavado la capa de nata que queda en la superficie del concreto.

14 PRUEBA DE ASENTAMIENTO

15 PRUEBA DE ASENTAMIENTO

16 DOSIFICACION Y MEZCLADO
El orden con el cual los componentes son introducidos en la mezcladora (trompo), es de gran importancia e influye sobre todo en: · la buena dispersión de los componentes; · la eficacia del mezclado; · el efecto óptimo de los aditivos; · el rendimiento de la instalación; · el desgaste.

17 MEZCLADO DE LOS COMPONENTES
La función de la mezcladora es la de combinar cada uno de los componentes en una mezcla perfectamente homogénea garantizando lo siguiente: intensidad de mezclado elevada; dispersión rápida de los componentes; recubrimiento óptimo de los agregados por medio de la pasta de cemento; llenado y vaciado rápido; desgaste mínimo.

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19 Diagrama típico de la potencia de corriente eléctrica consumida por la mezcladora durante el mezclado 60 segundos Inicio del mezclado Introdu- cción de los consti- tuyentes Obtención de la homogeneidad Mejoramiento despreciable de la homogeneidad Vaciado de la hormi- gonera 14 29 43 58 72 86 101 115 130 144 10 20 30 40 50 60 70 80 100 90 110 120 Tiempo de mezclado Potencia consumida (km)

20 TIEMPO DE MEZCLADO 2 Días 7 Días 28 Días 30 60 120 180 10 20 40 Resistencia a la Compresión (Mpa) Influencia del tiempo de mezclado sobre el aumento de la resistencia del hormigón. Duración del mezclado a partir del momento en el cual el agua hace contacto con el cemento en la hormigonera. El tiempo de mezclado varía según el tipo de equipo utilizado y debe ser determinado mediante exámenes preliminares apropiados

21 TRANSPORTE DEL CONCRETO
El hormigón elaborado debe ser transportado lo más velozmente posible desde la hormigonera a la obra. Obviamente debe ser usado rápidamente para poder conservar su calidad. La calidad del camino influye fuertemente en la segregación de la mezcla, en relación a esto, sólo los mixer están en condiciones de garantizar un transporte adecuado de un hormigón con consistencia plástica – blanda.

22 El agregado de agua suplementaria debe ser evitado en la medida de lo posible, dado que ésta última está fuera de control y no se distribuye en modo óptimo. Si un vehículo no puede ser descargado en el momento de su arribo a la obra, debe esperar en un lugar protegido (a la sombra o bajo techo). Si la espera se prolonga, el hormigón sólo podrá ser utilizado para trabajos secundarios o provisorios (rellenados, caminos de obras, etc.).

23 Transporte y manipulación
Carretillas y buggies Usados para: recorridos cortos en todos los sitio de la obra . Ventajas: versatilidad—ideal en sitios de trabajo con diferentes condiciones de colocación. observación: lento y duro para trabajar Fig Versatile power buggy can move all types of concrete over short distances. (54088)

24 Transporte y manipulación
Cinta transportadora Usada para: transportar concreto horizontalmente o de un nivel alto a uno mas bajo. ventajas: alcance ajustable, cambio de dirección, velocidad variable. observación: prevenir la segregación al final de la descarga Fig The conveyor belt is an efficient, portable method of handling concrete. A dropchute prevents concrete from segregating as it leaves the belt; a scraper prevents loss of mortar. Conveyor belts can be operated in series and on extendable booms of hydraulic cranes. (69896)

25 Camión Con Banda Transportadora Montada
Transporte y manipulación Camión Con Banda Transportadora Montada Fig A conveyor belt mounted on a truck mixer places concrete up to about 12 meters (40 feet) without the need for additional handling equipment. (53852)

26 Transporte y manipulación- cubos
Fig Concrete is easily lifted to its final location by bucket and crane. (69687)

27 Transporte y manipulación
Fig Ready mixed concrete can often be placed in its final location by direct chute discharge from a truck mixer. (54955) Fig In comparison to conventional rear-discharge trucks, front-discharge truck mixers provide the driver with more mobility and control for direct discharge into place. (70006) Descarga posterior Descarga frontal

28 Transporte y manipulación
Gruas y cubos Usado para: trabajos por encima del nivel de tierra ventajas: puede transportar concreto, acero de refuerzo, prefabricados, y otros items observación: tiene unicamente un gancho. Cuidado preventivo en el intercambio de operación para mantener la grúa ocupada Fig The tower crane and bucket can easily handle concrete for tall-building construction. (69969)

29 Transporte y manipulación
Bombas Usadas para: transportar el concreto desde un central de descarga a cualquier sitio de trabajo. ventajas: la tubería ocupa un pequeño espacio y el concreto puede ser extendido . Descarga del concreto de una forma contínua. La bomba puede cambiar de sitio. observación: se debe mantener constante el suministro de concreto para evitar la segregación. Fig A truck-mounted pump and boom can conveniently move concrete vertically or horizontally to the desired location. (69968)

30 COLOCACION DEL CONCRETO
La colocación del hormigón se debe realizar a un ritmo constante en estratos horizontales de espesor lo más regulares posibles. Para evitar la segregación, la altura de la caída no debería superar los 50 cm. Si la distancia a la superficie supera los 2 m, el concreto debería ser colocado con el auxilio de tubos o de flexibles.

31 Colocación incorrecta con banda transportadora
Baffle Mortar Rock Mortar Fig The swing arm on a conveyor belt allows fresh concrete to be placed fairly evenly across a deck. (70002) Shallow hopper Rock Mortar Placing and Finishing Concrete

32 Colocación adecuada con banda transportadora
Belt Scraper No Separation Provide at least 0.6 m (24 in.) headroom for downpipe, elephant trunk or equivalent Fig The swing arm on a conveyor belt allows fresh concrete to be placed fairly evenly across a deck. (70002) Placing and Finishing Concrete

33 COLOCACION DEL CONCRETO

34 Vale la pena anotar que el concreto debe colocarse directamente en su posición definitiva, sin moverlo o dejarlo fluir a lo largo del encofrado. En superficies inclinadas, el concreto debe colocarse primero en la porción baja de la pendiente, continuando hacia arriba y así aumentar la natural consolidación del concreto. Debe evitarse la descarga a alta velocidad, que origina la segregación del concreto.

35 CONSISTENCIA

36 SISTEMA DE TRANSPORTE DEL CONCRETO EN FUNCION DE SU CONSISTENCIA

37 CONSISTENCIA SEGÚN USO

38 COMPACTACION Y VIBRADO DEL CONCRETO
Una compactación adecuada es esencial para la durabilidad del hormigón. Las ventajas de un hormigón compacto son las siguientes: · elevada impermeabilidad · mejor durabilidad · elevada resistencia a la compresión · mejor adherencia del hormigón a la armadura.

39 Métodos de compactación.
La elección del método de compactación depende de la consistencia del hormigón. El método más utilizado y también el más eficaz consiste en tratar el hormigón con vibradores internos (vibradores a aguja) o también vibradores externos (vibradores para el encofrado). Muchas veces se recurre también a la combinación de estos métodos. La vibración hace que los granos de los agregados se acerquen entre sí, el aire suba a la superficie y los vacíos se rellenen con la pasta de cemento. A pesar de esto, en el interior de la matriz de hormigón queda aire que se define como “aire ocluido” y que ocupa aproximadamente un 1,5% del volumen del hormigón, dependiendo del tamaño máximo del agregado utilizado.

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41 Campos de aplicación de los vibradores a aguja a alta frecuencia
La experiencia muestra que la frecuencia de vibraciones por minuto es la más adecuada para los hormigones convencionales. Para hormigones de granulometría fina es necesario aumentar la frecuencia hasta las vibraciones por minuto.

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43 REGLAS DE COMPACTACIÓN
El vibrador a aguja es introducido en el hormigón en forma rápida y a distancias regulares; después de haberlo dejado un breve tiempo en la profundidad máxima, debe ser levantado suavemente y finalmente extraído de forma tal que la superficie del hormigón es demasiado rígida, que el fraguado ya se inició, o que el tiempo de vibración no es suficiente. No es correcto distribuir el hormigón utilizando el vibrador a aguja. La distancia entre los puntos de inmersión de la aguja debe ser elegida de manera tal que los campos de acción se superpongan ligeramente.

44 Es necesario suspender la vibración cuando en la superficie se forma un sutil estrato de mezcla fina y las grandes burbujas de aire comienzan a aflorar de modo esporádico. Si se coloca hormigón “fresco sobre fresco”, el vibrador a aguja debe penetrar a una profundidad de cm en el estrato inferior para poder asegurar la continuidad y homogeneidad entre los distintos estratos

45 Terminado del Concreto

46 Reglas vibratorias Fig Where floor tolerances are not critical, an experienced operator using this vibratory screed does not need screed poles supported by chairs to guide the screed. Instead, he visually matches elevations to forms or previous passes. The process is called wet screeding. (69938) Fig A laser level stimulating the sensors on this screed guides the operator as he strikes off the concrete. Screed poles and chairs are not needed and fewer workers are required to place concrete. Laser screeds interfaced with total station surveying equipment can also strike off sloped concrete surfaces. (69939) Placing and Finishing Concrete

47 Flotador o Madona Fig Bullfloating must be completed before any bleed water accumulates on the surface. (69940, 70011)

48 Enrasado Fig Darbying brings the surface to the specified level and is done in tight places where a bullfloat cannot reach. (70010)

49 Acolillado Densificación y compactación del concreto donde otros proceso son menos efectivos

50 Vías de primer orden Fig Highway straightedges are used on highway pavement and floor construction where very flat surfaces are desired. (69941)

51 flotadores Embebe el agregado de pasta en la superficie
Remueve imperfecciones y vacios Compacta el mortero en la superficie previo a un proceso final de terminado. Fig Power floating using walk-behind and ride-on equipment. Footprints indicate proper timing. When the bleedwater sheen has evaporated and the concrete will sustain foot pressure with only slight indentation, the surface is ready for floating and final finishing operations. (69942)

52 allanado Fig Hand floating (right hand) the surface with a hand float held flat on the concrete surface and moved in a sweeping arc with a slight sawing motion. Troweling (left hand) with blade tilted is performed before moving the kneeboards. (69933)

53 Grafiado Fig Brooming provides a slip-resistant surface mainly used on exterior concrete. (69943)

54 rallado Fig (top) This machine is tining the surface of fresh concrete. (bottom) Tining of pavements improves tire traction and reduces hydroplaning. (69944, 69945) Placing and Finishing Concrete

55 VELOCIDAD DE LA DESHIDRATACIÓN (EVAPORACIÓN).
La velocidad de deshidratación depende de los siguientes factores: · Temperatura del aire. · Temperatura del concreto. · Humedad relativa del aire. · Velocidad del viento. TEMPERATURA DEL CONCRETO T conc = Temp agre Temp agua Temp cto

56 Efecto de la temperatua de los materiales, en la temperatura del concreto
0.22(TaMa + TcMc) + TwMw + TwaMwa 0.22(Ma + Mc) + Mw + Mwa T = T = temperature of the freshly mixed concrete, °C (°F) Ta, Tc, Tw, and Twa = temperature in °C (°F) of aggregates, cement, added mixing water, and free water on aggregates, respectively Ma, Mc, Mw, and Mwa = mass, kg (lb), of aggregates, cementing materials, added mixing water, and free water on aggregates, respectively

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58 VELOCIDAD DEL VIENTO

59 EFECTO DEL CURADO

60 EL CURADO Se entiende por curado el conjunto de medidas que tienen la función de proteger el concreto, desde el momento de la colocación hasta el desarrollo de resistencias suficientes, mejorando así la calidad. Uno de los mayores peligros para el concreto fresco es la deshidratación precoz: ésta se inicia en superficie y se propaga en profundidad impidiendo una buena hidratación de la pasta de cemento. Esta, debe poseer una densidad elevada y de este modo una porosidad mínima, sobre todo en las zonas directamente bajo la superficie. Sólo así, la pasta de cemento está en condiciones de oponer resistencia a las agresiones externas y a la carbonatación antes que alcancen la armadura.

61 El curado debe proteger al concreto de:
Deshidratación precoz debida al viento, al sol, al frío seco. Temperaturas extremas (calor – frío y grandes amplitudes térmicas). Intemperie. Acción prematura de sustancias nocivas como aceites, y otras.

62 DESHIDRATACION PRECOZ
Es muy importante que las medidas de protección contra la deshidratación precoz sean fijadas desde la colocación del hormigón, dado que la pérdida prematura de agua en superficie es muy grave. Posible efectos no deseados: Aparición de importantes fisuras de contracción plástica. Pérdida de resistencia. Tendencia al desarenado de la superficie. Reducción de la impermeabilidad y de la durabilidad. Disminución de la resistencia al desgaste.

63 MEDIDAS DE PROTECCIÓN CONTRA LA DESHIDRATACIÓN
PRECOZ DEL HORMIGÓN: · Retardar el desencofrado. · Cubrir con láminas plásticas · Cubrir con paños aislantes · Cubrir con un estrato protector de manera de mantener la humedad (yute, paños geotextiles). · Rociar con un agente protector líquido (compuestos formadores de membrana) · Regar continuamente con agua. · Conservar los elementos de hormigón bajo agua. · Combinar más métodos protectores.

64 Métodos de curado 1. Suministrar agua adicional con: Inmersión
Rociado o neblina Cubiertas saturadas de agua. Fig Fogging minimizes moisture loss during and after placing and finishing of concrete. (69974) Fig Lawn sprinklers saturating burlap with water keep the concrete continuously moist. Intermittent sprinkling is acceptable if no drying of the concrete surface occurs. (50177)

65 Curado de concreto con agua adicional
Evaporation from water surface Water supplied from external source Saturated Concrete

66 Métodos de curado Membrana plástica Membrana de curado
2. Sello en agua de mezclado: Membrana plástica Membrana de curado Fig Polyethylene film is an effective moisture barrier for curing concrete and easily applied to complex as well as simple shapes. To minimize discoloration, the film should be kept as flat as possible on the concrete surface. (70014) Fig Liquid membrane-forming curing compounds should be applied with uniform and adequate coverage over the entire surface and edges for effective, extended curing of concrete. (69975)

67 Membrana de curado para el concreto
Evaporation from water surface Curing membrane Partially saturated Saturated Concrete

68 Métodos de curado Curado al vapor Aire caliente
3. La ganancia de resistencia es acelerada con: Curado al vapor Aire caliente Formas climatizadas electricamente o compresas

69 PROTECION CONTRA EL SECADO

70 CURADO CON AGUA

71 ROCIADO CON AGUA

72 TEJIDO DE FIQUE Y ROCIADO CON AGUA

73 ARENA O ASERRIN

74 PELICULAS QUIMICAS