MANEJO DEL CONCRETO EN OBRA

El  concreto  que  acaba  de  ser  elaborado  en  la  obra,  o  acaba  de  ser  recibido  en  los  camiones  de  pre-mezclado,  se  le  debe  practicar  una  serie  de  pruebas  o  ensayos  normativos  realizados  en  obra;  para  de  esta  manera  poder  determinar  algunas  características,  como  (trabajabilidad,  temperatura  de  la  mezcla  y  su  posterior  resistencia  a  la  compresión).  Luego  de  estas  pruebas  o  ensayos,  debe  pasar  por  una  serie  de  etapas  o  procesos  cuya  secuencia  empieza  con  el  transporte  hasta  los  encofrados,  sigue  con  la  colocación  dentro  de  ellos,  continua  con  su  posterior  compactación  (vibrado),  y  se  complementa  con  el  curado  de  las  superficies  de  concreto.  Las  tres  primeras  actividades  hay  que  realizarlas  cuando  aun  el  concreto  esta  en  estado  fresco,  por  lo  cual  requiere  un  cierto  apresuramiento,  sin  que  por  ello  se  descuiden  practicas  y  procedimientos. 

Cada  una  de  estas  fases  exige  atención  a  un  conjunto  de  principios  y  practicas,  que  se  mencionaran  en  esta  charla.  Todas  ellas  deben  obedecer  a  la  idea  de  mantener  la  calidad  del  material  dentro  de  los  limites  previstos,  de  manera  que  se  puedan  alcanzar  los  objetivos  de  resistencia  mecánica,  apariencia  y  durabilidad  supuestos  en  el  momento  de  su  diseño.

Practicas  descuidadas  o  inadecuadas  en  cualquiera  de  las  fases  citadas  anteriormente,  pueden  dañar  el  concreto  irremediablemente. Dando  lugar  a  los  costosos  y  penosos  procesos  de  análisis,  refuerzo,  abandono  o  demolición  de  la  obra.  La  tecnología  del  concreto  no  es  difícil  por  lo  cual  parece  no  haber  justificación  para  que  algunas  obras  terminen  en  estados  patológicos. 

MEZCLADO

El  mezclado  es  un  conjunto  de  operaciones  destinadas  a  obtener  un  material  homogéneo.  Los  equipos  y  procedimientos  que  se  utilicen  deben  ser  capaces  de  lograr  una  mezcla  efectiva  de  los  distintos  componentes:  agregados,  cemento,  agua  y  aditivos.

TIPOS  DE  MEZCLADORAS

Las  mezcladoras  se  pueden  clasificar  según  la  posición  del  eje  de  giro  del  tambor.  Esa  clasificación  es  la  siguiente:

•Mezcladoras  de  eje  vertical

•Mezcladoras  de  eje  horizontal

•Mezcladoras  de  eje  inclinación  variable,  llamados  “trompos”

TIPOS DE MEZCLADORAS

Eje Inclinado 

Eje Horizontal

Eje Vertical

ORDEN  DE  LLENADO

Para el llenado de los equipos de mezclado existen varios criterios, dependiendo de la capacidad y del tipo de mezcla. En ningún caso se debe introducir el cemento solo, o con el agua. Si así fuera se podría perder una gran parte, que saldría como polvareda, o se podría formar una pasta adherida al tambor y a las paletas que no pasaría a formar parte de la mezcla.

Lo aconsejable es iniciar la jornada con una carga especial, de piedra con algo de agua que sirva para raspar el interior del tambor de posibles pegostes adheridos, las cargas sucesivas ya de trabajo, deben incorporar primero parte de la piedra con parte de agua, luego los materiales finos (arena y cemento), añadiendo algo mas de agua en la cual se deben ligar los aditivos químicos si es que el diseño de mezcla lo a merita. Se recomienda que en el primer terceo lleve un 10% mas de arena y cemento, para contrarrestar el inevitable deposito de mortero sobre las paletas y paredes. 

PRUEBAS  REALIZADAS  EN  OBRA.MEDICIÓN  DEL ASENTAMIENTO CON EL CONO  DE ABRAMS  COVENIN339:2003

OBJETO  Y  ALCANCE

Esta Norma Venezolana contempla el método de ensayo para determinar el asentamiento del concreto fresco  (en las obras y en el laboratorio), mediante el uso del Cono de Abrams. El rango de asentamiento adecuado  para aplicar el método va desde ½” (15 mm) a 8” (203 mm) No es aplicable para mezclas donde existan  cantidades considerables de agregados mayores de 1 ½”. 

PROCEDIMIENTO

•Se humedece el interior del molde y se coloca sobre una superficie horizontal rígida, plana y no absorbente (se recomienda una lámina metálica que garantice las condiciones anteriores). El molde se sujeta firmemente por las aletas con los pies y se llena con la muestra de concreto, vaciando ésta en tres capas, cada una de ellas de un tercio del volumen del molde. Estos volúmenes corresponden respectivamente a las alturas de 6.5 cm y 15 cm a partir de la base.

•Cada capa se compacta con 25 golpes de la barra compactadora, distribuidos uniformemente en toda la sección transversal. Para la capa inferior es necesario inclinar ligeramente la barra y dar aproximadamente la mitad de los golpes cerca del perímetro, acercándose progresivamente en espiral hacia el centro de la sección. Esta capa debe compactarse en todo su espesor, las capas siguientes se compactan, en su espesor respectivo de modo que la barra penetre ligeramente en la capa inmediata inferior.

•El molde se llena por exceso antes de compactar la última capa. Si después de compactar, el concreto se asienta por debajo del borde superior, se agrega concreto hasta lograr un exceso sobre el molde. Luego se enrasa mediante la barra compactadora o una cuchara de albañilería. Inmediatamente se retira el molde alzándolo cuidadosamente en dirección vertical. Deben evitarse los movimientos laterales o de torsión. Esta operación debe realizarse en un tiempo aproximado de 5 a 10 segundos.

•La operación completa desde que se comienza a llenar el molde hasta que se retira, debe hacerse sin interrupción y en un tiempo máximo de 1 min. 30 s.

•El asentamiento se mide inmediatamente después de alzar el molde y se determina por la diferencia entre la altura del molde y la altura promedio de la base superior del cono deformado.

MÉTODO PARA LA ELABORACIÓN, CURADO Y ENSAYO A COMPRESIÓN DE CILINDROS DE CONCRETO COVENIN 338:2002

OBJETO

Esta Norma Venezolana contempla el método para la elaboración, curado y ensayo a compresión de probetas cilíndricas de concreto.

MOLDES CILÍNDRICOS

Preferiblemente metálicos, rígidos, estancos de superficie interior lisa, no absorbente y que no reaccione con el concreto. Deben estar provistos de una base metálica, con elementos para sujetarla firmemente al molde con el plano perpendicular al eje del cilindro. De tal manera que se consiga un cierre hermético.

DIMENSIONES

El molde normal debe tener 152,5 ±2,5 mm de diámetro y 305 + 6,0 mm de altura para el tamaño nominal de agregado grueso no mayor de 50 mm. Se pueden utilizar moldes de otras dimensiones, siempre que el diámetro sea como mínimo tres veces el tamaño nominal del agregado grueso. La relación altura a diámetro se debe mantener 2 a 1.

CURADO DE LOS CILINDROS

Los moldes deben mantenerse en una superficie horizontal rígida libre de vibraciones y otras perturbaciones.

Las probetas deben retirarse de los moldes en un lapso de tiempo comprendido entre 20 y 48 horas, después de su elaboración y se almacenarán hasta el momento del ensayo en cualquiera de los siguientes ambientes:

a) Directamente bajo agua saturada de cal 

b) Arena limpia y saturada constantemente de agua.

c) Cámara húmeda, con una humedad relativa entre 90 y 100%.

ENVÍO DE LOS CILINDROS AL LABORATORIO

Si los cilindros se ensayan en un laboratorio fuera de la obra, deben llegar dos días hábiles antes del ensayo, 7 y 28 días y el mismo día del ensayo para edades más tempranas.

Los cilindros se deben transportar en cajas dentro de las cuales están cubiertos de arena húmeda u otro material inerte adecuado para evitar golpes y vibraciones. Si esto no se cumple se debe hacer constar en el informe.

Se debe suministrar los siguientes datos:

a)Hora y fecha de elaboración.

b) Ambiente, tiempo y temperatura de curado.

c) Localización de la representación del concreto de la muestra con respecto a la estructura.

d) Toda información que el laboratorio considere de importancia para la interpretación de los resultados (tipo y marca de cemento usado, relación de agua-cemento, tamaño máximo del agregado, asentamiento, temperatura elevada de algunos de los componentes y otros).

RECOMENDACIONES ANTES DE LA COLOCACIÓN O VACIADO.

•Los encofrados deben ser en lo mayor posible estancos o herméticos para de esta manera evitar la perdida de fino o pasta de la mezcla de concreto. 

•Los encofrados deben ser tratados de alguna forma en su superficie interna para evitar la adherencia a la masa de concreto, especialmente si son encofrados de madera con capacidad de absorber agua de la mezcla.

Una vez que el concreto ha llegado al lugar donde se encuentran los moldes o encofrados, se da comienzo a la fase de su colocación o vaciado siguiendo las siguientes recomendaciones:

•Las caras de los moldes o encofrados deben encontrarse libres de impurezas u objetos extraños. 

•Las armaduras han debido ser comprobadas, en cuanto a su posición distribución y diámetros según las especificaciones del proyecto. 

•En caso de haber tuberías embutidas de aguas claras aguas residuales o electricidad, estas deben ser probadas previo al vaciado.

TIPOS DE COMPACTACIÓN.

Existen diversos métodos para disminuir ese conjunto de vacíos. La selección de cualquiera de ellos dependerá de las características del concreto y del tipo de estructura que se este construyendo. El propósito es el mismo, densificar la masa de concreto, lograr mayor adherencia entre las barras de refuerzo y mayor contacto entre los componentes del concreto sin vacíos internos. Los métodos de densificación del concreto se pueden dividir en dos grupos.

VACIADOS VERTICALES.

En vaciados verticales por caída libre, como es el caso de columnas y muros, se recomienda no sobrepasar los 3 metros de caída. Si la pieza tuviera mayor altura se pudiera acudir a colocación de encofrados con ventanas 

Los vaciados desde gran altura suelen producir segregación, mucho mas aun en presencia de armaduras metálicas. La Norma Covenin 1753 recoge las precauciones anteriores en la subsección 5.7.4.1

ESPESOR DE LA CAPAS.

Cuando el espesor del elemento que se esta vaciando sobre pasa los 40 cm, el material debe ser colocado en dos capas. Se debe cuidar que al colocar la segunda capa sobre la primera, esta se encuentre fresca o plástica, es decir sin haber comenzado su fraguado. De esta maneras ambas capas serán una sola, sin planos de contacto y juntas frías.

TIEMPO DE VIBRADO.

El tiempo que debe permanecer el vibrador sumergido en cada punto se determina en la practica mediante la observación directa de la superficie en las cercanías del punto de penetración. Cuando cese el escape de burbujas de aire y aparezca una lamina acuosa y brillante, se debe retirar el vibrador. Cuando se introduce el vibrador se debe llevar rápidamente hasta el fondo para evitar que se compacte la zona superior y se impida la salida de las burbujas de abajo. Al concreto no le conviene ni la falta de vibración, ni el exceso.

CURADO.

Una vez colocado y compactado el concreto, especialmente en edades tempranas. Se debe realizar el curado el cual es un proceso para proteger el desarrollo de las reacciones de hidratación del cemento, evitando la perdida parcial de agua de la reacción por efecto de la evaporación superficial. 

IMPORTANCIA DEL CURADO.

Se deben tomar medidas para evitar la perdida excesiva de humedad en la superficie del concreto no endurecido. Esa perdida de agua induce grietas en el concreto por retracción plástica o de fraguado y abre las puerta a los agentes agresivos. Para evitar eso se, recurre al curado, con el cual se mejoran las resistencias mecánicas, se gana impermeabilidad, se aumenta la resistencia al desgaste y la abrasión.

CRITERIOS DE ACEPTACIÓN Y RECHAZO PARA EL CONCRETO.

GENERALIDADES.

El concreto es un material heterogéneo que depende de numerosas variables, como lo es la calidad de cada uno de los materiales componentes de que esta formado, de las proporciones en que estos son mezclados entre si y de las operaciones de mezclado, transporte, colocación y curado. Esto da lugar a que aun para una misma clase y tipo de concreto, este presente una cierta variabilidad en sus propiedades. Como por ejemplo su resistencia a la compresión.

“CUANTIL O FRACTIL” 

Cuando para la ejecución de una obra se ofrecen concretos pre-mezclados el costo de estos, se asocia a un determinado “cuantil”: a mayor “cuantil”, menor costo, y a menor “cuantil” mayor costo. 

Para evitar errores y confusiones, debe quedar claro que el cuantil es una medida de porcentaje de resultados de resistencia a compresión del concreto que pueden ser inferiores al valor de la resistencia de diseño f`c del concreto especificada por el proyectista. 

Por ejemplo si nos basamos en 10 ensayos, se espera que en término medio, un resultado quede por debajo de f`c lo cual se expresa como un “cuantil” de 10%.