Manual+DEL+CONSTRUCTOR+POLPAICO

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Polpaico

Siempre en Obra

INTRODUCCIÓN El Grupo de Empresas Polpaico está formado por  Cemento Cemento Polpaico S.A. Sociedad Pétreos S.A. y  yy Sociedad S.A. S.A., las que se dedican a la fabricación fabricación y comercialización co mercialización de productos productos para la construcción constr ucción en cemento, hormigón hor migón y elementos prefabricados prefabricad os del mismo. El Grupo Grupo de Empresas Polpaico Polpaico es integrante del Grupo Holcim Holcim, principal productor e investigador mundial del cemento y el hormigón, lo que permite que cada una de sus compañías integrantes comparta la avanzada tecnología y desarrollo desarrollo y las adapte a las necesidades propias de cada región. El Grupo Polpaico consecuente con la filosofía empresaria empresariall que lo distingue distingue y con su eslogan «Siempre en en Obra», Obra» que refleja la preocupación de otorgar un servicio integral en forma permanente a sus clientes, y dada la necesidad de que el mercado chileno cuente con un documento técnico que reuna las distintas áreas involucradas involucradas en una construcción construcci ón en hormigón, ha desarrollado a través t ravés de la RedTécnica RedTécnica de cemento Polpaico S.A. el Manual Manual del Constructor, Construct or, del cual se destaca lo siguiente: • Texto multidisc multidiscipli iplinario nario que que abarca abarca la mayoría de los l os temas que forman par parte te del área de la edificación en hormigón. • Texto fundamentado fundamentado tanto en en las normativas vigentes como en antecedentes de valide validezz internacional, internacional, y asesorado ases orado por destacados profesionales del área. área. • Texto de consulta consulta habitua habituall orientado orientado a profesionales del sector construcción, con poca o ninguna ninguna experiencia, en el cual se puede encontrar enc ontrar la información técnica té cnica que frecuentemente se requiere en obra. • Texto estructurado estructurado de tal forma que que cada tema es tratado como una una ficha técnica técnica indepenindependiente, subdividido a su vez en los factores más relevantes involucrados, permitiendo una fácil y rápida lectura y comprensión. El contenido del Manual Manual del Constructor Construc tor constitu co nstituye ye una valiosa herramienta de trabajo para los profesionales de la construcción.

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      N I      T      R       O      D       U       C       C            Ó I        N     

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1.1. Generalidades Las etapas preliminares comprenden todas las obras o actividades a realizar, previas a la construcción de un proyecto, una vez que éste está definido y adjudicado a una empresa constructora. Temas Temas tr ttratados ratados

1.1.1.

1.1.1. Introducción 1.1.2. Definición de etapas previas a la adjudicación del contrato (de ( de propuesta) propuesta ) y de etapas una vez que que el proyecto está adjudicado.

INTRODUCCIÓN

La empresa constructora construct ora a cargo de un un proyecto realiza una serie de actividades o «partidas» «p artidas» previas previas a la construcción propiamente propiamente tal. tal. El propósito propósito de este ítem es indicar indicar cuales cuales son las actividades anteriores, por medio de un diagrama de flujo, destacando el hecho que no necesariamente se ejecutan en el orden indicado. De igual forma, en la etapa de estudio de propuesta, también realiza ciertas actividades mínimas, las que se entregan sólo a título de orientación, orientación, como «Etapa «Etapa 1». 1.1.2.

DEFINICIÓN DE LAS ETAPAS PREVIAS A LA ADJUDICACIÓN (DE ADJUDICACIÓN DEL CONTRATO (DE PROPUESTA) Y DE ETAPAS UNA VEZ QUE EL PROYECTO ESTE ADJUDICADO DIAGRAMA DE FLUJO Etapa 1

Etapa 2

Etapas previas a la adjudicación del contrato (de propuesta) 1 Visitas a terreno

Análisis de especificaciones técnicas

Etapas de una obra una vez adjudicado el proyecto Visitas a terreno

Planificación de la construcción Definición etapas construcción Definición forma ejecución Definición de recursos Cotización de subcontratos Programa de trabajo

Revisión o redefinición de etapas de propuesta (etapa 1 ) 2 Solicitud permiso de edificación

Trabajos ejecución directa

Etapas previas a la construcción

Trabajos a contratar Con cálculo de cubicaciones y rendimientos, obtención de recursos: ·humanos ·materiales: · equipos · insumos

Presupuesto

Visitas a terreno Contratación de seguros

Recepción del terreno

Preparación del terreno

Topografía general Despeje del terreno Instalación de faenas

1) Estos puntos se tocan sólo a modo de orientación. 2) Referirse a punto 5 «Programa de Trabajo»

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1.2. Solicitud del permiso de edificación y sus trámites (Ref. Ordenanza General de Urbanismo y Construcción «ORDENANZA GENERAL».)

La solicitud debe hacerse en la Dirección de Obras Municipales respectiva.

Temas Temas tratados tratados

1.2.1.

1.2.1. Introducción 1.2.2. Documentos Documentos que deben deben presentarse presentarse para para la solicitud solicitud del permiso 1.2.3. Aprobac Aprobación ión del del permiso permiso..

INTRODUCCIÓN

Todo el que desee construir co nstruir un edificio, reconstruir, reco nstruir, alterar, reparar, reparar, demoler elementos importantes, importante s, ejecutar obras menores, variar el destino de un edificio o modificar sus instalaciones, deberá solicitar permiso a la Dirección de Obras Municipales respectiva. No puede iniciarse obra alguna si no se cuenta con el permiso de edificación. Sin embargo, el Director de Obras puede autorizar, antes que el permiso se conceda y bajo la exclusiva responsabilidad del profesional competente que lo solicite, la ejecución de los siguientes trabajos: • • • • •

Demo Demolilici ción ón de de un un edif edific icio io exis existe tent ntee Exca Excavvació aciónn par para cim cimient ientos os Coloca olocaci ción ón de de cie cierr rros os y anda ndamios ios Prepa Prepara ración ción de cancha canchass o insta instalac laciones iones par paraa confección confección de hormigón hormigón Otros Otros tra traba bajos jos de natur natural aleeza análoga náloga..

Las obras que se detallan a continuación, si bien no requieren un Permiso de Edificación, por lo general necesitan necesit an un un Permiso Permiso de Obra Menor, especialmente en casos de d e edificios colect c olectivos ivos de vivienda o oficinas y de locales comerciales : • • • •

Construc onstruccio ciones nes inte interio riore ress de carác carácte terr lige ligero ro Elementos lementos exter exteriore ioress sobrepue sobrepuestos stos que que no requ requier ieran an cimie cimientos ntos Cierr ierros os inte nterior iores Obras bras de mant manteenció nción. n.

1.2.2.

DOCUMENTOS QUE DEBEN PRESENTARSE PARA LA SOLICITUD DEL PERMISO

a) Se deben deben presentar presentar una serie de documentos documentos resumi resumidos dos a continua continuación: ción: •

Solicitud Solicitud firmada firmada por por el propieta propietario rio y proyecti proyectista, sta, indic indicand andoo o adjunta adjuntando ndo los sigui siguientes entes documentos: -

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Declaración Declaración jura jurada da simple simple del propietario propietario de ser titular titular del dominio dominio del predio predio Indicar Indicar las disposiciones especiales a que que se acoge, acoge, en su caso, el el proyecto proyecto Lista de los profesiona profesionales les competen competentes tes que inter interviene vienenn en los proyectos proyectos Señalar Señalar si el proy proyecto ecto consulta, en todo o parte, parte, edificios edificios de uso pùbl pùblico ico

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- Señalar si cuenta con informe favorable de un revisor independiente, y la individualización de éste - Consignar si cuenta con anteproyecto aprobado y vigente que haya servido de base para el desarrollo del proyecto, indicando fecha y nùmero de su aprobación - Lista de todos los planos que conforman el expediente, debidamente numerados. •

Fotocopia del Certificado de Informaciones Previas, solicitado con anterioridad al permiso en la Dirección de Obras Municipales respectiva, salvo que se indique su fecha y nùmero en la solicitud. En este certificado se entregan antecedentes del nùmero municipal asignado al predio, de la línea oficial, de expropiaciones a que está afecto, del destino permitido y otros.

•

Hojas de estadística de la edificación

•

Informe del revisor independiente, cuando corresponda, o del proyectista bajo declaración jurada, en los casos de permisos de construcción de un proyecto referido a una sola vivienda, o a una o más viviendas progresivas o infraestructuras sanitarias

•

Certificado de factibilidad de dación de agua potable y alcantarillado, cuando corresponda, otorgado por el organismo competente

•

Planos de arquitectura que deberán contener: - Ubicación del terreno dentro de la manzana con indicación de las vías y espacios pùblicos existentes más próximos - Emplazamiento de la edificación dentro del predio, con las indicaciones necesarias que permitan verificar el cumplimiento de las disposiciones sobre distanciamientos, líneas oficiales y adosamientos. Se deberán indicar además los accesos peatonales y vehiculares desde la vía pùblica y los accesos especiales para personas con discapacidad - Planta general de todos los pisos, con indicación del destino de los diferentes locales y recintos  - Elevaciones  - Cortes principales verticales, y  - Planta de cubiertas.

•

Memoria de cálculo de superficies edificadas

•

Planos de estructura en duplicado y cálculos de estabilidad de la construcción. Los cálculos de estabilidad son exigidos sólo para construcciones clase "A", "B" y edificios en general donde se reúna público.

•

Especificaciones técnicas que incluyan todas las partidas contempladas en el proyecto

•

Plano de cierro definitivo, cuando corresponda

•

Medidas de gestión y control de calidad

•

Libro de obras.

b) El Director de Obras Municipales, antes de conceder el permiso de edificación, podrá ordenar al interesado que efectùe el reconocimiento del subsuelo para determinar la calidad de éste, asimismo, podrá ordenar un informe de riesgo proveniente de áreas colindantes y/o del mismo terreno. c) Para el caso de edificios industriales y otros especiales, son exigidos documentos complementarios como, por ejemplo, el Cálculo de Carga Combustible o autorizaciones emanadas de los Servicios de Salud. 11

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d) Cuando se trate de obras o instalaciones que requieran la aprobación o intervención de otras reparticiones pùblicas, será obligación del interesado acompañar la autorización o los certificados de factibilidad de dación del servicio que corresponda, otorgado por la institución competente e) Por otra parte, cada Municipalidad tiene un listado singular de exigencias para los documentos que deben presentarse junto con una solicitud de Permiso.

Notas Notas:

a) El proyecto debe ir firmado por las siguientes personas, indicándose en cada caso la calidad en que actùan: - Propietario - El o los proyectistas - El Constructor (debe suscribir el proyecto a más tardar antes de dar inicio a la ejecución de la obra). b) Los Municipios respectivos cuentan con normativas locales, tales como: - Permiso especial para instalar grùas torre o máquinas estacionarias en general dentro de la obra - Permiso especial para tránsito de vehículos pesados - Permiso especial de ocupación y para trabajar en la vía pùblica - Permiso especial para trabajos nocturnos - Exigencia de pantallas protectoras en trabajos de fachada - Exigencia especial para señalizaciones o demarcaciones y otros.

1.2.3.

APROBACIÓN DEL PERMISO

Una vez que el permiso de edificación es aprobado, previo pago por parte del solicitante de los derechos que procedan, la Dirección de Obras entrega la boleta de permiso junto con un ejemplar del proyecto y de su respectivo legajo de antecedentes timbrados. Estos documentos deben permanecer en la obra durante su ejecución, siendo responsabilidad del Constructor a cargo, mantener además en ésta, el Libro de Obras y el documento en que conste la formulación de las medidas de gestión y control de calidad que se adoptarán durante la construcción de la obra. El permiso caduca cuando: • •

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A los tres años de concedido no se han iniciado las obras La obra permanece sin trabajo durante más de 3 años.

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1.3. Trabajos previos El propósito de este e ste ítem es entregar entreg ar antece antecedentes dentes mínimos de ciertas partidas indicadas en el diagrama de flujo del punto 1.1.2 de este Capítulo.

Temas Tem Temas tratados tratados

1.3.1.

1.3.1. 1.3.2. 1.3.3. 1.3.4. 1.3.5. 1.3.6.

Vis Visita itas a terreno Contratación de seguros Recepción del terreno Topografía general Preparación Preparación del terreno Despeje del terreno. terreno.

VISITAS A TERRENO

Las visitas a terreno tienen como objetivo que el profesional a cargo conozca: - El em emplaza plazami mien ento to del del terr terren enoo - Caracte racterís rística ticass gene genera rales les - Deslind Deslindes, es, consid consider eran ando do las molestias molestias al al veci vecinda ndario rio - Accesos Accesos de acuer acuerdo do a las vías que enfre enfrenta, nta, ubic ubicac ación ión geográfica geográfica,, como tambi también én la posibilidad de ingreso de camiones. 1.3.2.

CONTRATACIÓN DE SEGUROS

Dentro de las etapas previas, es conveniente que el profesional a cargo prevea la necesidad de contratar contratar seguros. seguros. Los tipos tipos más corrientes corrientes son: - Segur Seguroo de de ince incend ndio io pro proggresiv resivoo - Segur Seguroo de de daños daños contr contraa ter terce cero ross - Seg Seguro de de reme remesa sass de di diner nero - Segur Seguroo de todo riesgo de construcc construcción ión (permit (permitee a la empresa empresa constructor constructoraa asegur asegurar ar a su personal, sus equipos equipos y su s u obra, desde el momento en que comienza co mienza la obra hasta que termina) - Segur Seguroo de de responsa responsabi bililidad dad civil civil u otros. otros. 1.3.3.

RECEPCIÓN DEL TERRENO

Corresponde a la entrega oficial de un terreno. En este acto el mandante de la obra le entrega al profesional profesio nal a cargo el el emplazamiento emplazamiento del terreno, sus deslindes, la línea línea oficial y el punto de referencia o cota cero. 1.3.4.

TOPOGRAFÍA GENERAL

Una vez tomada la l a posesión pose sión del terreno, el profesional profesi onal a cargo c argo debe proceder a una verificación verificación de coordenadas en el terreno, terreno, de los ejes y vértices más importantes importantes de la obra.

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1.3.5.

PREPARACIÓN DEL TERRENO

La preparación del terreno consiste básicamente en realizar el despeje del terreno y la instalación de faenas. 1.3.6.

DESPEJE DEL TERRENO

Consiste en despejar el terreno para obtener una superficie adecuada para los trabajos. trabajos. Este se realiza a mano o a máquina, máquina, dependiendo del estado en que se encuentre el el terreno. A título de orientación se entregan rendimientos aproximados.

TABLA N  1 1 Rendimientos aproximados Desmonte en explanación °

ESPESORES Hasta 10 20 -

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10 cm 20 cm 30 cm

m2 por hora jornalero TIPO DE SUELO COMPACTO BLANDO 5 10 4  7,5 3  6,0

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1.4. Instalación de faenas La instalación instalación de faenas corresponde al acondicionamiento acondicionamiento en el terreno terreno de las construcciones y cierros provisorios, maquinarias, equipos y otros elementos indispensables para iniciar los trabajos, con las medidas de seguridad necesarias. Temas Tema Temass tratados tra tratado tadoss

1.4.1.

1.4. 1.4.1. 1. Proyecto ecto de insta nstala lacción ión de fae faenas nas 1.4.2. Composici omposición ón de una una instal instalac ación ión de faenas faenas y algunas medidas de seguridad a adoptar.

PROYECTO DE INSTALACIÓN DE FAENAS FACTORES ACTORES A CONSIDER ONS IDERAR AR A

Comunicación al organismo de seguridad correspondiente (Mutual)

B

Determinación de las superficies necesarias

C

Adecuación a la superficie disponible C.1. C.1. Proced Procedim imie iento nto C.2. Considera Consideraciones ciones a contemplar contemplar para para la ubicación ubicación de la instalación instalación de faenas. Consideraciones especiales segùn las características de la obra (Ref. (Ref. «ORDENANZA GENERAL») D.1. Uso de aceras en la vía pùblica D.2. Instalación peligrosa para sitios vecinos D.3. Demoliciones y botaderos de escombros.

D

A

Comunicación al organismo de seguridad correspondiente corres corr espondiente pondiente (Mutual) Es recomendable comunicar oportunamente al organismo correspondiente, tal como a la Mutual de Seguridad u otro, los siguientes antecedentes (u otros que éstos requieran): -

Ubicación Ubicación de la obra Inicio Inicio de las obras Fecha probable de término Tipo de obra Cantidad Cantidad de personal promedio Persona Persona encargada encargada de la obra.

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B

Determinación de las superficies necesarias Para Para determinar determinar las superficies necesarias para la correcta ejecución de las obras, se deben conocer conoc er los flujos flujos de recursos derivados del programa programa de trabajo. Entre otros: -

C

Recu ecursos rsos humano manoss Materiales Equipos pos de con const stru rucc cció iónn Equipos pos de del pr proyect yectoo Insumos, nsumos, que que no son parte parte de la obra, obra, pero pero si son necesa necesarios rios para para su mater material ializac ización, ión, tal como el petróleo para el funcionamiento de los equipos.

Adecuación de la superficie disponible C.1. Procedimiento Hacer un plano o croquis del terreno y: - Deli Delim mitar itar la zona zona de la obr obraa y eleme elemento ntoss anex anexos, os, si corr corresp espond ondee - Resolver esolver en forma práctica práctica con el resto resto del terre terreno no las ubicac ubicaciones iones de las distintas dependencias. C.2. Consideraciones a contemplar para la ubicación de la instalación de faenas -

-

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Flujo Flujo expedi expedito to de materia materiales les y acceso acceso de éstos de acuer acuerdo do al avance avance de la obra Ubicac bicación ión de bodegas bodegas y áreas áreas de acopio acopio de de materia materiales, les, en en relac relación ión al al riesgo riesgo que presentan Vías de circ circula ulación ción interna interna con dimens dimensiones iones adecuadas adecuadas,, señaliza señalizacione cioness y protecciones de acuerdo al riesgo que exista en la cercanía Espac Espacios ios adecuados adecuados fre frente nte a bodegas bodegas par paraa permi permitir tir maniob maniobras ras de de seguri seguridad dad de vehículos Ubicac bicación ión de servicios servicios higiénic igiénicos os lejos de las instal instalac aciones iones eléctricas, eléctricas, las que que deben ir debidamente debidamente señaladas. Estos además no podrán instalarse a más de 75 metros del área de trabajo, trabajo, salvo casos calificado calificadoss por la autoridad autoridad sanitaria. Ref. Decreto N °745 del Ministerio de Salud. Ubicac bicación ión de exti extintore ntoress de incend incendio, io, de acuer acuerdo do al al riesgo riesgo de los materia materiales les combustibles Emplaza mplazamie miento nto de equi equipos pos de construcción construcción importa importantes ntes y su alime alimentac ntación ión respectiva, respecti va, principalmente principalmente electricidad electri cidad y agua potable potable (grùa y grùa torre, planta de hormigón y otros) En el caso de de la grùa grùa torre torre se deben deben efectua efectuarr las consultas consultas corre correspond spondiente ientess a la Dirección de Obras de la Municipa Municipalidad lidad respectiva, respecti va, en relación a permisos, horarios de uso, tipos de cargas y otros.

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D

Consideraciones especiales segùn las características de la obra (Ref. «ORDENANZA GENERAL»). D.1. Uso de aceras en la vía pùblica Si para la ejecución de la obra se instalan cierros, elevadores o andamios en las aceras de la vía pùblica, se debe pedir permiso a la Dirección de Obras Municipales respectiva. Este permiso está sujeto a: -

Que Que los elem elemen entos tos y su disp disposic osición ión cum cumpla plann con la «ORD «ORDENA ENANZA NZA GENE GENERAL RAL»» El pago pago de de los respe respectiv ctivos os der derec echos hos muni munici cipa pales les Que su plazo plazo es por un período período deter determi minado nado y que que además además puede puede ser suspendido en cualquier momento que la autoridad estable est ablezca zca su inconveniencia.

D.2. Instalación peligrosa para sitios vecinos -

-

Se deben deben planif planifica icarr las medidas das necesa necesarias rias par paraa no causa causarr daños daños o amena amenaza za de éstos en construccione const ruccioness vecinas, producto de maquinarias, maquinarias, grùas, andamios y otros, ya que si la Dirección de Obras Municipales verifica dicha situación, actuará conforme a la Ley General de Urbanismo y Construcción Especia Especiall cui cuidado dado debe debe tene tenerse rse con el tránsito tránsito aéreo aéreo de de car carga ga suspend suspendida ida.. Se debe solicitar además a la empresa empresa distribuidora de energía la protecció protecciónn de los cables energizados que pasan por el lugar.

D.3. Demoliciones y botaderos de escombros. -

La ejecución de estas obras debe realizarse de acuerdo a la «ORDENANZA «ORDEN ANZA GENERAL».

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1.4.2.

COMPOSICIÓN DE UNA INSTALACIÓN DE FAENAS Y ALGUNAS MEDIDAS DE SEGURIDAD A ADOPTAR

FACTORES A CONSIDERAR A Construcciones provisorias A.1. Clasificación A.2. Consideraciones generales para los distintos tipos de instalaciones de faenas: A.2.1. Oficinas A.2.2. Bodegas A.2.3. Talleres de trabajo A.2.4. Depósitos de combustibles y explosivos A.2.5. Saneamiento básico • Servicios higiénicos • Vestuarios y comedores • Servicios de primeros auxilios. A.2.6. Casa del cuidador B Cierros provisorios C Porterías y portones D Letreros E Instalaciones provisorias E.1. Empalme provisorio de agua potable E.2. Empalme provisorio de electricidad E.2.1. Características de los empalmes.

A

Construcciones provisorias El tipo de obra a ejecutar, su magnitud, envergadura, y su conformación dentro del espacio, condiciona el tipo de construcciones provisorias a realizar y su cantidad. Por esta razón, sólo se señalarán características relevantes de éstas y de los tipos de recintos. A.1. Clasificación CONSTRUCCIONES HECHAS EN OBRA

· Frecuentemente son de madera, aunque a veces se utilizan piezas de albañilería de ladrillos y de hormigones prefabricados, para los servicios higiénicos y cocinas

· Las construcciones hechas de madera se hacen por lo general en múltiplos de 3 m para aprovechar el largo de la madera. CONSTRUCCIONES PREFABRICADAS DE MADERA   Características · Se venden a medida según las necesidades, teniéndo también los fabricantes módulos de dimensiones estandarizadas · Hay diversidad de módulos, de medidas aproximadas de 6 x 2,45 m, 8 x 2,4 m y de distintas terminaciones · Se entregan armados en obra o bien embalados con un plano para armarlos · Algunos se fabrican para uso definitivo.

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METÁLICAS

Características · Tienen dimensiones estandarizadas, d e aproximadamente 6 m d e largo con anchos de 2,4 - 2,5 - 3,0 m y altos por lo general de 2,5 - 2,6 m · Se venden como contenedores habitables.

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A.2. Consideraciones generales para los distintos tipos de instalaciones de faenas A.2.1. OFICINAS

Es recomendable que los ambientes tengan una capacidad mínima de superficie, como la indicada en la tabla N °2. Deben construirse con materiales que aseguren una aislación acùstica y térmica mínima. Además deben tener protecciones contra vientos y lluvias. TABLA N° 2 2 Dimensiones recomendadas para oficinas segùn el nùmero de personas (Ref. Mutual de Seguridad) N0 DE PERSONAS

m2 POR PERSONA

SUPERFICIE TOTAL (m2)

1 3 6 9 12 más de 12

8,0 8,0 6,3 5,5 5,0 5,0

8 24 38 50 60 -

OFICINA DE PLANOS

OFICINA ADMINISTRATIVA

CARACTERÍSTICAS

F IN A L D E LA O B R A

CARACTERÍSTICAS GENERALES OFICINAS TIPO

E T A P A S P R E LI M IN A R E S Y R E C E P C IÓ N

ELEMENTOS BÁSICOS

  Es la oficina donde se guardan todos los   planos y antecedentes de la obra, entre   otros, "el libro de obras". Generalmente   es ocupada por el profesional a cargo.

· Un escritorio · Un mueble para mantener los planos · Un tablero de dibujo.

 Para las obras de menor envergadura no  son necesarias.

· · · · · ·

Un escritorio por empleado Estantes Conexión computador Computador Teléfono Fax.

A.2.2. BODEGAS

Las consideraciones mínimas que se debe tener presente son: - Aprovechar los espacios al máximo de forma de tener manipulación mínima - Su accesibilidad estará condicionada a su interferencia con la construcción a medida que ésta avanza - Los materiales deben almacenarse de acuerdo al grado de protección que requieran (humedad, temperatura, explosión y otros) - Los materiales deben ordenarse de manera que permitan una rápida selección, fácil inventario y rápida rotación.

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CARACTERÍSTICAS GENERALES SEGÚN SU DESTINO

CEMENTO, CAL Y YESO

ACERO (CANCHAS O BODEGAS)  ENLOZADO Y MATERIALES ENVASADOS

· Deben tener protección contra la humedad y ventilación adecuada (características generales de la bodega y almacenamiento descritas en el Capítulo 3, pto.3.1.1 - Cemento). · Deben ubicarse lejos de las bodegas principales por el peligro que encierra cuando las barras son retiradas · Deben tener piso con superficie plana y nivelada, éste además debe estar provisto de drenajes adecuados y separado del suelo. Si se usan estantes, éstos deben construirse de acuerdo al peso de las barras. · Deben ser techadas y cerradas · Tener piso de radier o madera Tener espacios para una expedita clasificación, inspección y retiro. ·

HERRAMIENTAS · Deben tener capacidad para: Y · Todas las herramientas manuales y mecánicas necesarias para la obra OTROS · Almacenamiento de los elementos de protección personal.

A.2.3. TALLERES DE TRABAJO

Características generales: Deben ser galpones que cumplan con requerimientos mínimos como: - Protección de lluvias y viento - Ventilación - Iluminación - Capacidad para contener bancos y mesas de trabajo necesarios. ELEMENTOS BÁSICOS SEGÚN EL TIPO ENFIERRADURA · Herramientas mínimas como: · Grifas, gizallas · Mesas y/o bancos.

CARPINTERÍA · Mesas para armar elementos y bancos · Sierras y otros.

MANTENCIÓN · Soldadora · Esmeril angular (de banco y transportable) · Taladro · Elementos básicos de trabajo y medición (destornillador, probador de corriente).

A.2.4. DEPÓSITOS DE COMBUSTIBLES Y EXPLOSIVOS

Si en obra se usarán estos elementos, su almacenamiento, transporte y manipulación debe cumplir con las normas: - NCh 389: Sustancias peligrosas. Almacenamiento de sólidos, líquidos y gases inflamables. Medidas generales de seguridad - NCh 385: (y Decreto N° 72 del Ministerio de Minería): Transporte de materiales inflamables y explosivos (y almacenamiento) - NCh 383: (y Decreto N° 72 del Ministerio de Minería): Medidas de seguridad en el almacenamiento de explosivos (y su manipulación). 20

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A.2.5. SANEAMIENTO BÁSICO

Servicios higiénicos La cantidad y tipo de servicios higiénicos, está estipulada en el capítulo N ° 34, título V del Reglamento General de Instalaciones de Obras Sanitarias y en el Reglamento sobre Condiciones Sanitarias y Ambientales Básicas en los lugares de trabajo, Decreto N ° 745 del Ministerio de Salud. TABLA N ° 3 3 Determinación del nùmero de artefactos sanitarios (Decreto N° 745 745 de 1992)  (Decreto N0 DE PERSONAS QUE TRABAJAN POR TURNOS 1 11 21 31 41 51 61 71 81 91

20 20 30 40 50 60 70 80 90 100

W.C.

LAVATORIO

DUCHAS

1 2 2 3 3 4 4 5 5 6

1 2 2 3 3 3 3 5 5 6

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

F IN A L D E LA O B R A

OBSERVACIONES El Decreto N° 745 establece entre otras cosas: •

E T A P A S P R E LI M IN A R E S Y R E C E P C IÓ N

Todo lugar de trabajo estará provisto individual o colectivamente de servicios higiénicos que dispondrán como mínimo de w.c. y lavatorio. Cuando la naturaleza del trabajo cause suciedad corporal e implique contacto con sustancias tóxicas, deberá disponerse de duchas con agua fría y caliente para los trabajadores afectados. En caso de reemplazar los lavatorios individuales por colectivos, se considerará el equivalente a una llave por artefacto individual

•

Cuando existan más de 100 trabajadores por turno, debe agregarse:  - 1 w.c. y 1 lavatorio por cada 15 personas  - 1 ducha por cada 10 personas.

•

En servicios higiénicos para hombres podrán reemplazarse:  - El 50% de los w.c. por urinarios individuales o colectivos en este ùltimo caso la equivalencia será de 60 cm de longitud por urinario

•

En aquellas faenas temporales donde no sea posible instalar servicios higiénicos conectados a una red de alcantarillado, el empleador deberá proveer como mínimo de una letrina sanitaria o baño químico, pero cuyo nùmero total se calculará dividiendo por dos la cantidad de w.c. indicados en la tabla que precede

•

Los servicios higiénicos y/o las letrinas sanitarias o baños químicos no podrán instalarse a más de 75 metros del área de trabajo. 21

DISPOSICIÓN DE AGUAS SERVIDAS

UNIÓN DE ARRANQUES DE ALCANTARILLADO EXISTENTES

POZOS NEGROS

BAÑOS QUÍMICOS

Existen en el mercado empresas que arriendan baños químicos e incluso se encargan de su mantención.

· Se necesita que la obra esté ubicada en un lugar donde se permita su uso

Típico en lugares donde se ha demolido.

· Necesitan un espacio para materializarlos. Son generalmente de 1 x 1 m de sección de profundidad.

ENTABLADO

TALUD TALUD SEGÚN SEGUN CALIDADDE DE CALIDAD TERRENO TERRENO (Ref.Cap Cap.7) (ref. 7)

 m   3

1 m

FIG. 1 Pozo negro

Vestuarios y comedores CARACTERÍSTICAS GENERALES Deben regirse de acuerdo a disposiciones de los artículos 26 y 27 del reglamento de condiciones sanitarias y ambientales en el lugar de trabajo, Decreto N0  745 del Ministerio de Salud. CONDICIONES MÍNIMAS RECOMENDADAS VESTUARIOS · Deben disponerse en locales cerrados y protegidos de las lluvias. COMEDORES · Serán en lo posible ventilados, limpios e iluminados, dispuestos con mesones y bancas.

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Servicios de primeros auxilios RECOMENDACIONES SEGÚN EL TIPO DE OBRA OBRAS DE ENVERGADURA · Es recomendable tener un recinto destinado exclusivamente a la atención de heridos y enfermos. · Dicho recinto estará dotado de todos los elementos de primeros auxilios. OBRAS CORRIENTES ·

En obras donde no se cuenta con el recinto mencionado, es necesario mantener un botiquín con implementos para atención de primeros auxilios.

ATENCIÓN A HERIDOS

Cuando las lesiones excedan la capacidad de atención, se deberá informar o trasladar al organismo administrador o al Servicio de Salud más próximo. A.2.6. CASA DEL CUIDADOR

Eventualmente es necesario considerar una construcción provisoria destinada al cuidador o cuidadores de la obra.

B

Se pueden hacer cierros de distintas clases de materiales. De acuerdo a la «ORDENANZA GENERAL», deben tener una altura no inferior a 2 m, si se requieren. Deben ser autosoportantes, tal que aseguren su permanencia hasta el término de la obra y además asegurar la independencia de la misma. En el caso de cierros sobre la acera pùblica, estos deben hacerse conforme a la «ORDENANZA GENERAL», título 5, Capítulo 8. ALGUNOS TIPOS Y SUS CARACTERÍSTICAS CIERROS DE MADERA Entablado horizontal apoyado en postes de madera Madera eneralmente usada Entablado:

Tablas de 1 x 4" a 1 x 6" de pino "Tapas" d e p in o d e espesores 3 / 4 " y anchos variables; más económicas, de bordes irregulares y cantos muertos.

·

F IN A L D E LA O B R A

Cierros provisorios

·

E T A P A S P R E LI M IN A R E S Y R E C E P C IÓ N

Tabla Arriostramiento

Postes

Cuartones de pino de 3 x 3" rollizos de eucalíptus Los postes van enterrados a unos 50 cm de profundidad Hay casos en que los agujeros se rellenan con hormigón pobre Éstos ge ne ra lme nt e se d isp on en a distancias d e 1,6 m entre ellos o bien cada 3 m. En este último caso, el entablado debe arriostrarse, por ejemplo: colocando una tabla intermedia.

170 cm mínimo

50 cm Cuartón o rollizo

Fig. 2 2

23

CIERROS DE HORMIGÓN VIBRADO

· Tienen un costo más alto que los cierros de madera · Son d e colocación rápida, recuperables y e n general su montaje l o hacen los mismos fabricantes

· Se usan en general cuando van a quedar en forma definitiva, ya sea en sitios industriales, terrenos agrícolas, centros deportivos, conjuntos habitacionales, y otros

· Consisten en pilares prefabricados de hormigón armado vibrado, de secciones y largos variables que alojan placas del mismo material

· Pueden o no llevar hebras de alambre de púas en la parte superior. CIERROS DE MALLAS METÁLICAS

· Su co sto es ba sta nte más bajo q ue los anteriores pe ro t ie ne n e l i nco nven ien te d e ser menos seguros

· Se usan cuando se tienen que cercar recintos muy grandes, en sectores no urbanos · Las mallas van e nt re cuartones d e pino ( 3 x 3 " ) o rollizos d e eucalíptus, a distancias aproximadas de 3 m · Generalmente se ocupan hebras de alambres de púas en la parte superior.

C

Porterías y portones RECOMENDACIONES

D

PORTERÍAS

PORTONES

Su ubicación se hará d e acuerdo a las vías de circulación que enfrenten, a fin de instalar las señalizaciones que requiera la faena.

Es recomendable tener un sólo portón de salida, para t en er u n mayor control contra robos.

Letreros Su dimensión y ubicación deberán garantizar una rápida lectura. En la leyenda va indicado el tipo de obra y la individualización de la empresa, de acuerdo a la reglamentación propia del dueño de la obra.

E

Instalaciones provisorias Durante la etapa de instalación de faenas, se solicitan empalmes provisorios de agua potable y electricidad para la ejecución de la obra, a las empresas correspondientes.

24

Grupo

Polpaico

Siempre en Obra

E.1. Empalme provisorio de agua potable CARACTERÍSTICAS PERSONA QUE SOLICITA

GENERALES

La solicitud la puede efectuar: · Profesional d e la co ns truc ció n Ingeniero, C on st ru ct or Civil, Arquitecto · Instalador autorizado por el organismo fiscalizador de instalaciones sanitarias ( de agua potable y alcantarillado) · Puede ser un particular asesorado por un profesional.

LUGAR DE SOLICITUD

Empresa de Agua Potable y Alcantarillado correspondiente a la zona.

SOLICITUD

Se envía una carta solicitando el empalme provisorio · La solicitud del empalme involucra el diámetro del "arranque" (tuberías) y el diámetro del medidor de agua potable (MAP). Para solicitar el empalme se deben estimar los consumos y gastos que se utilizarán, tales como:

CARACTERÍSTICAS GENERALES

· Consumos de obreros (se pueden estimar como 50 litros/persona/día) · Consumos de ejecución (riegos, preparación de hormigones, curado y otros. Se puede estimar como 10 litros/m 2 /día ) · Para obras menores usualmente se utiliza un medidor de 13 mm.

E.2. Empalme provisorio de electricidad CARACTERÍSTICAS GENERALES PERSONA QUE SOLICITA

· Un Ingeniero del ramo, civil o de ejecución eléctrica · Un instalador profesional e n S.E.C. (Superint endencia d e Electricidad Combustibles .

LUGAR DE SOLICITUD

· Empresa eléctrica correspondiente a la zona.

SOLICITUD

· Se p re se nt a u n p ro ye ct o j u nt o co n una declaración jurada e n S.E.C.; ésta toma conocimiento del mismo y otorga un certificado llamado "Certificado Anexo 1" (provisorio en caso de instalaciones provisorias y definitivo en el resto) · Con dicho certif icado , j u nt o co n una declaración jurada a nt e notario de dominio de propiedad, más un certificado de número o permiso municipal (si corresponde) otorgado por la Dirección d e Obras Municipales respect iva, se t ra mi ta e l empalme e n la empresa eléctrica correspondiente a la zona.

COBRO

· Dentro del cobro por parte de la empresa correspondiente, está su instalación y su posterior retiro. El cobro depende d e la potencia requerida y d e la distancia al p os te o cámara desde donde se hará el empalme.

25

E T A P A S P R E LI M IN A R E S Y R E C E P C IÓ N F IN A L D E LA O B R A

E.2.1. CARACTERÍSTICAS DE LOS EMPALMES

Para su determinación se deben tener antecedentes de los consumos que se necesitarán. El empalme se pide de acuerdo a la potencia requerida en KVA. − Empalme trifásico: • •

Consumo de maquinarias (grùas, betoneras, elevadores, ascensores y otros) Su voltaje es de 380 volts.

− Empalme monofásico: • •

 Alumbrado y herramientas  Su voltaje es de 220 volts.

Ambos pueden ser aéreos o subterráneos, siendo los aéreos sacados del poste más cercano que indique la empresa eléctrica y los subterráneos sacados de las cámaras que se indique. El empalme consiste en una acometida (líneas de unión que van desde el poste o cámara al medidor), el medidor y una línea de unión del medidor al tablero.

26

Grupo

Polpaico

Siempre en Obra

 1.5. 1.5.

Programa de trabajo Previo a la construcción de la obra, debe efectuarse una programación de actividades, basada en las condiciones reales imperantes. Para la realización de esta partida se toma como referencia el programa de trabajo indicado en la Etapa1 del punto 1.2. de este capítulo y se redefine de acuerdo a las necesidades de la obra. Temas tratados

1.5.1.

1.5.1. 1.5.2.

Características generales Técnicas de programación

CARACTERÍSTICAS GENERALES

MATERIALIZACIÓN • •

•

Se deben definir metas y objetivos específicos. Se debe definir el método de trabajo, método constructivo. Esto implica la selección de equipos y maquinarias a utilizar, materiales y otros. Se debe realizar un ordenamiento secuencial de las actividades a través del tiempo, asignándoles fechas a las mismas, con el objeto de llevar a cabo lo propuesto.

IMPORTANCIA •

• •

Del programa de trabajo se desprende la eficiencia que se pueda lograr en una obra, implicando así mayores o menores costos. Se prevén de antemano los recursos necesarios. Se mide el control de avance, todo programa debe ser controlado frecuentemente y los insumos usados.

1.5.2.

TÉCNICAS DE PROGRAMACIÓN

Existen varios métodos como: •

•

•

CPM (Critical Path Method) − Establece secuencia de actividades. Se confecciona para programar la obra y determinar la trayectoria crítica para la ejecución de las actividades. SISTEMA PERT (Program Evaluation and Review Technics) − Evolución del sistema CPM, en que se le da un enfoque probabilístico a la duración de las actividades. DIAGRAMA DE BARRAS O CARTA GANTT − Se confecciona generalmente a partir de un CPM o Pert, su función es fijar las fechas reales de ejecución y controlar el avance de la obra − No indica interrelación de actividades − No se pueden establecer cuáles son las actividades críticas para la duración del proceso. 27

E T A P A S P R E LI M IN A R E S Y R E C E P C IÓ N F IN A L D E LA O B R A

•

•

PROGRAMACIÓN RÍTMICA − Aplicable a elementos de tipo repetitivo. LÍNEA DE BALANCE O LOB − Orientada a las necesidades de realización de actividades y entrega de unidades completas. Conocimiento del nùmero de tareas de cualquier tipo, necesarias a realizar para entregar unidades terminadas en función del tiempo.

OBSERVACIÓN Existen diferentes programas computacionales que permiten generalmente estudiar el CPM, determinar la carta Gantt respectiva, y la distribución de recursos para la ejecución de la obra.

28

Grupo

Polpaico

Siempre en Obra

1.6. Recepción final de la obra  1.6. Una vez terminada la obra, se tramita en la Dirección de Obras Municipales respectiva el certificado de recepción definitiva.

Temas tratados

1.6.1. •

•

•

1.6.1. Requisitos generales 1.6.2. Documentos que deben presentarse 1.6.3. Recepción definitiva

REQUISITOS GENERALES

No puede habilitarse ninguna obra sin el certificado de recepción. La D.O. Municipales podrá autorizar que se habilite parte de un edificio, si las circunstancias así lo ameritan. Ref. Art. 5.2.7 de «ORDENANZA GENERAL». No puede solicitarse la recepción hasta que la obra se encuentre totalmente terminada, salvo el caso en que sea posible aplicar dicha recepción a una sección de ella que pueda habilitarse independientemente. No puede solicitarse ni efectuarse la recepción final de la obra en sectores urbanos, si no estuviera recibida la urbanización del barrio o población en que estuviera ubicada.

1.6.2.

DOCUMENTOS QUE DEBEN PRESENTARSE

 Junto con la solicitud de recepción definitiva se debe acompañar un legajo completo de antecedentes y los certificados de: a) Instalaciones que hubiese tales como: TIPOS DE INSTALACIÓN

Agua potable y desagües

DOCUMENTOS A PRESENTAR · Certificado emitido por EMOS o por la empresa de Servicios Sanitarios Regional correspondiente

Eléctrica y gas interiores

· Copia de la declaración de la instalación, con la constancia de acuso de recibo de la Superintendencia de Electricidad y Combustibles

Colefacción, agua caliente y aire acondicionado

· Certificado emitido por la autoridad que corresponda y a falta de ella por un instalador

Redes y elementos de telecomunicaciones

· Si procede, se deben presentar los correspondientes y el aviso de las instalaciones.

planos

OBSERVACIÓN: No se aceptarán certificados emitidos por instaladores que no estén inscritos en el registro correspondiente. 29

E T A P A S P R E LI M IN A R E S Y R E C E P C IÓ N F IN A L D E LA O B R A

b)

Informe del constructor o de la empresa o profesional distinto del constructor, segùn  ¨  corresponda, en que se detallen las medidas de gestión y de control de calidad adoptadas durante la obra y la certificación de su cumplimiento.

c)

Certificados de ensaye de los hormigones empleados en la obra, de acuerdo con las normas oficiales.

d)

Declaración de si ha habido o no cambios en el proyecto aprobado. Si los hubiese habido, deberán adjuntarse además los respectivos documentos actualizados en los que se indiquen las modificaciones introducidas.

e)

Certificados de ejecución de obras de urbanización emitidos por los servicios respectivos, si corresponde.

OBSERVACIONES: El propietario o administrador responsable de un edificio de uso pùblico, sea de dominio fiscal o particular en que puedan reunirse 50 personas o más, deberá entregar al cuerpo de bomberos respectivo, una vez efectuada la recepción definitiva, un plano del edificio con indicación de los grifos, sistemas de alumbrado, calefacción y otros que sea ùtil conocer en caso de incendio. 1.6.3.

RECEPCIÓN DEFINITIVA

Presentados los documentos, profesionales de la Municipalidad respectiva realizan una inspección a la obra, constatando que ésta fue efectuada de acuerdo a los planos del proyecto. Si todos los certificados están en regla, se le otorga al propietario la recepción definitiva.

30

Grupo

Polpaico

Siempre en Obra

2.1.  Obra Obra gruesa El propósito de este ítem es indicar las etapas constructivas más relevantes de las obras, y ciertas características específicas o mínimas de las mismas.

Temas tratados

2.1.1.

Trazado o replanteo en el terreno

2.1.2. Excavaciones 2.1.3. Mejoramiento del suelo 2.1.4. Emplantillado 2.1.5. Fundaciones de hormigón 2.1.6. Sobrecimientos 2.1.7. Rellenos 2.1.8. Pilares, columnas y machones 2.1.9. Muros de hormigón armado 2.1.10. Muros de albañilería de ladrillos cerámicos y bloques huecos de hormigón de cemento 2.1.11. Cadena 2.1.12. Vigas y dinteles 2.1.13. Losas de hormigón armado 2.1.14. Losas prefabricadas 2.1.15. Radieres 2.1.1.

TRAZADO O REPLANTEO EN EL TERRENO

Básicamente consiste en marcar en el terreno las líneas de las futuras fundaciones de acuerdo a los planos del proyecto. FACTORES A CONSIDERAR A B

Materialización de los ejes de la obra Materialización de la altura o nivel de referencia

A  Materialización Materialización de los ejes de la obra Dependiendo del tipo de obra a ejecutar, la exactitud requerida y su magnitud o extensión, se emplearán equipos de mayor precisión a las herramientas comunes (nivel de manguera, nivel de burbuja, huinchas de acero y otros), tales como el nivel de anteojo y el taquímetro o teodolito, el cual puede ir con accesorios como distanciómetros, brùjulas, usados por un topógrafo. 33

 C   O  C   O  N  N  S   T    S   R   T    U  R    C   U   C   C  I     C   Ó  I     Ó   N  N

B Materialización de la altura o nivel de referencia Es necesario establecer una altura o nivel de referencia para la cota cero especificada, la que normalmente corresponde al nivel del piso terminado que está un poco más alto que el terreno. Esta altura de referencia se traslada al interior del edificio, sobre los muros, una vez que estos estén constituidos generalmente a 1 m sobre el nivel de piso terminado, NPT. 2.1.2.

EXCAVACIONES

Las excavaciones se realizan a mano, a máquina o ambas. El método depende básicamente del volumen y tipo de material a excavar, del acceso en obra para que operen maquinarias y de los costos involucrados. En todo caso, el uso de un sistema u otro, debe estar acorde al método constructivo elegido al hacer la programación de obras. OBSERVACIÓN: Ninguna excavación hecha a máquina puede llegar al sello de fundación. Los ùltimos 20 ó 30 cm deben ser hechos en forma manual para que el terreno en que se apoyará la estructura no quede removido. FACTORES A CONSIDERAR A B

Excavaciones con maquinarias - características. Rendimientos aproximados B.1. Excavaciones B.2. Transporte de materiales esponjados

C

Consideraciones de la ejecución C.1. Control de la ejecución C.2. Disposiciones especiales para excavaciones de subterráneos

D

Revisión de la superficie de fundación

A Excavaciones con maquinarias - características Se indicarán algunos tipos y sus características TIPO DE MAQUINARIA

34

CARACTERÍSTICAS

RETRO EXCAVADORA

Es la máquina más usada en obras de edificación y tiene las siguientes características: · Facilidad de excavación bajo su nivel de apoyo · Adecuada para la ejecución de zanjas y fundaciones de subterráneos.

PALA MECÁNICA

Es adecuada para operar en espacios amplios. Puede excavar en terrenos blandos o duros, con rendimientos altos.

BULLDOZER

Es una máquina que cava y empuja, prestándose para rebajar, despejar y nivelar terrenos irregulares. Además es usada para esparcir tierras, hacer rellenos, en lugares donde hay depresiones.

CARGADOR FRONTAL

Es una máquina utilizada para el transporte interno de material, carga el material, lo transporta y lo descarga.

Grupo

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Siempre en Obra

B

Rendimientos aproximados B.1. Excavaciones TABLA N0 1 1 Excavaciones a mano CLASE DE SUELO TIPO DE EXCAVACIÓN

En explanación

Tierra suelta (a pala)

Tierra vegetal Suelo Dureza arcilla compacto media arenosa (picota) (chuzo)

(1)

(1)

(1)

(1)

2,5

1,7

0,7

0,6

1,2

0,6

0,5

En pozo o zanja de más de 0,6 m de ancho, y de 0 - 2 m de profundidad. Con :

Duro (explosivo) (1)

(2)

(3)

0,3

0,4

0,4

3 (1) = m /HJ (m3 por hora jornalero) (2) = pólvora en kg/m3 (3) = cordón maestro en m 3 por volùmenes en sitio, sin esponjamiento

NOTA: 1. En zanjas entre 0,4 y 0,59 m de ancho, el tiempo aumenta un 40% y el rendimiento se reduce en 29%. 2. En zanjas entre 0,3 y 0,39 m de ancho, el tiempo aumenta un 50% y el rendimiento se reduce en 33%. 3. Excavaciones con agotamiento: a. La obra de mano aumenta en un 30% sobre la excavación ordinaria. b. Si además del agotamiento es necesaria la entibación, la obra de mano aumenta en un 50% sobre la ordinaria. B.2. Transporte de materiales esponjados PALEO

Se recomienda máximo 4 m de distancia y 1 m de altura. A MANO 3 Transporte de bolón 1m /HJ (m3 por hora jornalero).

TABLA N°2

Paleo CLASE DE MATERIAL

3 m /HJ

Terreno suelto Dureza media Suelo granular

2,5 2,0 1,7

CARRETILLA

- Velocidad: 50 m/min (3 km/h) - Carga y descarga carretillada: 1,35 min - Capacidad efectiva: 65 l

OBSERVACIÓN Los valores anteriores son para rendimiento 100%. Se recomienda adoptar valores con rendimientos medios entre un 70 – 85 % de los indicados. 35

 C   O  N  S   T   R    U   C   C  I     Ó   N

TABLA N° 3 3

Rendimientos para transporte en carretilla DISTANCIA MEDIA DE TRANSPORTE (m)

CARGA Y DESCARGA* (m 3 /H J)

TRANSPORTE*

10 20 30 40 50 60 80 10 0

2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5

7,7 3,8 2,6 1,9 1,5 1,3 1,0 0,8

*MATERIAL ESPONJADO

OBSERVACIONES: Los valores indicados consideran rendimiento de un 75% del óptimo.

C Consideraciones para la ejecución El profesional a cargo debe controlar la correcta ejecución de las excavaciones y tomar medidas con anticipación a su realización en el caso de excavaciones para subterráneos. Referencia: Ordenanza General de Urbanismo y Construcción y NCh 349, Prescripciones de Seguridad en Excavaciones. C.1. Control de la ejecución - De la disposición del material extraído: los bordes de la excavación deben quedar limpios. - De las dimensiones de la excavación: se debe controlar el ancho y profundidad de acuerdo a los planos y especificaciones técnicas. - Del sello de fundación: las fundaciones deben descansar sobre superficies horizontales y no removidas, excepto en rellenos estructurales. Dependiendo de la topografía del terreno, se puede hacer escalonadas, pero siempre dejando el sello de fundación horizontal.

C.2. Disposiciones especiales para excavaciones de subterráneos (Ref. Ordenanza General de Urbanismo y Construcción) - Previo a las excavaciones se debe investigar (solicitando información a los servicios pertinentes de electricidad, agua, alcantarillado, gas, y comunicaciones, o bien realizando prospecciones) la existencia de servicios que pasen por el lugar, a fin de que éstos tomen las precauciones necesarias para evitar entorpecimientos en sus servicios. - Las excavaciones deben entibarse con el fin de evitar desmoronamientos, sobre todo al costado de la vía pùblica. En este plano debe colocarse además un cierro resistente para proteger a los transeùntes de caídas a las excavaciones. - Cuando las excavaciones alcancen un nivel igual o inferior a las fundaciones vecinas, se debe dar aviso a la Dirección de Obras Municipales y adoptar las medidas que defina el proyecto respectivo, supervisadas por un especialista.

36

Grupo

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Siempre en Obra

D Revisión de la superficie de fundación La revisión de la superficie de fundación, debe ser realizada segùn lo establecido en las especificaciones, o por un especialista mecánico de suelos. En las especificaciones viene estipulada la calidad del suelo de fundación y las medidas a tomar si éste no es adecuado (mejoramiento del suelo). 2.1.3.

MEJORAMIENTO DEL SUELO

El mejoramiento del suelo debe ser realizado de acuerdo a lo establecido en planos y especificaciones técnicas u otros documentos del proyecto. FACTORES A CONSIDERAR A Generalidades B Tipos de mejoramientos – características generales B.1. Estabilizado compactado B.2. Suelo - cemento B.3. Hormigón pobre

A Generalidades Si el suelo no es apto para fundar, debe realizarse un mejoramiento. El tipo de mejoramiento y el procedimiento constructivo debe ser el estipulado en las especificaciones o el que establezca el especialista. A título de orientación se indican algunos tipos de mejoramientos en B. OBSERVACIÖN: Para métodos de compactación referirse al capítulo 7. Mecánica de suelos.

B Tipos de mejoramientos – características generales B.1. Estabilizado compactado - Son suelos buenos como estabilizados mecánicos: • Mezcla bien graduada de grava, arena y finos de poca o ninguna plasticidad • Suelos gruesos sin finos • Gravas y arenas limosas o arcillosas, con un porcentaje de finos de hasta aproximadamente un 10%. - El material debe cumplir con los requisitos impuestos en las especificaciones. Generalmente se exige: • Capacidad de Soporte CBR (NCh 1852) ≥ que 40% • Densidad compactada ≥ 95% de densidad máxima seca segùn Proctor Modificado (NCh1534).

37

 C   O  N  S   T   R    U   C   C  I     Ó   N

B.2. Suelo - cemento - No es muy usado - En la práctica se podría usar cualquier suelo, excepto los orgánicos, pero dependiendo de su calidad es la dosis de cemento. A título de orientación se indica: MATERIAL

% DE CEMENTO

kg cem. por m 3 aprox.

Gravas y arenas

5%

85

Gravas y arenas limosas y arcillosas

7%

115

Arena fina

7%

115

Suelos limosos

10%

130

Suelos arcillosos

12 - 13%

150

OBSERVACIÓN: La dosis de cemento depende de la resistencia especificada. B.3. Hormigón pobre - Se utiliza una dosis de 1 a 2 sacos de cemento por m 3 de hormigón - Áridos para hormigón.

2.1.4.

EMPLANTILLADO

Su ejecución se debe realizar de acuerdo a planos y/o especificaciones. El emplantillado tiene las siguientes características: • Cama de hormigón pobre de no más de 170 kg cem/m3, que se coloca sobre el terreno de fundación para proporcionar a las armaduras una superficie de apoyo limpia, adecuada y horizontal. • Espesor debe ser el estipulado en los planos y/o especificaciones, variando normalmente entre 5 y 10 cm. 2.1.5.

 FUNDACIONES FUNDACIONES DE HORMIGÓN

Sus dimensiones, forma, dosificación y refuerzo, si corresponde, deben ser los establecidos en planos y especificaciones.

38

Grupo

Polpaico

Siempre en Obra

FACTORES A CONSIDERAR A Características mínimas A.1. Segùn «ORDENANZA GENERAL» A.1.1. Profundidad A.1.2. Espesor  A.1.3. Dosificación de fundaciones simples A.2. Segùn NCh170 B Recomendaciones (segùn buenas prácticas) B.1. Dosificación de fundaciones simples B.2. Juntas de hormigonado B.3. Curado

A

Características mínimas A.1. Segùn «ORDENANZA GENERAL» A.1.1. PROFUNDIDAD

Mínimo 60 cm, debiendo penetrar a lo menos 20 cm en terreno firme y no removido, siempre que el suelo de fundación sea capaz de soportar las cargas previstas sin experimentar deformaciones o asentamientos más grandes a los permisibles para las estructuras que soporta y para él mismo. A.1.2. ESPESOR

Debe ser mayor o igual al espesor del muro, siendo el mínimo de 20 cm, si la fundación es de hormigón. Cabe destacar que el ancho de la pala es de aproximadamente 30 cm. A.1.3. DOSIFICACIÓN DE FUNDACIONES SIMPLES

Dosis mínima de cemento 170 kg cem/m3, sin contar el material desplazador. A.2.  Segùn Segùn NCh170 Dosis mínima de cemento y tamaño máximo nominal. Referirse a [Capítulo 3, pto. 3.2. Diseño de la mezcla].

B

Recomendaciones (segùn buenas prácticas) B.1. Dosificación de fundaciones simples - Tamaño máximo, entre 40 - 80 mm. - Si el ancho es mayor a 50 cm usar hasta un 15% de bolón desplazador, del volumen de hormigón, siempre que su tamaño se limite a 1/3 del ancho de la fundación. - Si el contenido de finos de tamaño inferior a 0,150 mm de arena es inferior a 5%, se recomienda aumentar la dosis mínima de cemento definida en el pto. A.1.3. que antecede. 39

 C   O  N  S   T   R    U   C   C  I     Ó   N

B.2. Juntas de hormigonado [Ref. Capítulo 3, pto. 3.5.1. Preparación previa a la colocación]. - Se ubicarán en el centro de tramos de fundación entre pilares. - Se materializarán mediante un molde vertical. B.3. Curado [Ref. Capítulo 3, pto. 3.8 Curado]. Para asegurar el buen curado del hormigón, se recomienda mantener hùmedo el terreno adyacente a la fundación durante todo el período de curado. 2.1.6.

SOBRECIMIENTOS

Sus dimensiones, dosificación y refuerzo, si corresponde, deben ser los establecidos en planos y especificaciones.

FACTORES A CONSIDERAR A

B

A

Características mínimas A.1. Segùn «ORDENANZA GENERAL» A.1.1. Ancho A.1.2 Refuerzo longitudinal A.2. Segùn NCh170 Recomendaciones (segùn buenas prácticas) B.1. Forma B.2. Dosificación B.3. Curado B.4. Desmolde

Características mínimas A.1. Segùn «ORDENANZA GENERAL» A.1.1. ANCHO

Igual o mayor que el muro que soporta. A.1.2. REFUERZO LONGITUDINAL

Para terrenos cuya tensión admisible sea menor a 2 kgf/cm 2, se tiene:

N° PISOS

ARMADURA MINIMA (cm2)

1

2,8

2

5,0

3

7,8

4

11,0

(Para determinar el n ° de barras, referirse a TABLA N ° 2 del [Capítulo 4 El acero en el hormigón armado]).

40

Grupo

Polpaico

Siempre en Obra

A.2. Segùn NCh170 Dosis mínima de cemento y tamaño máximo (nominal): Referirse a [Capítulo 3, pto. 3.2. Diseño de la mezcla].

B Recomendaciones (segùn buenas prácticas) B.1. Forma - Altura: • Recomendable mínimo 20 cm sobre el terreno natural. B.2. Dosificación - Tamaño máximo: 40 mm - Dosis de cemento • 170 kg/m3 si no son armados • 270 kg/m3 si son armados B.3. Curado (Ref. Capítulo 3, pto. 3.8. Curado). B.4. Desmolde (Ref. Capítulo 3, pto.3.9. Desmolde). Los moldajes pueden retirarse cuando el hormigón haya alcanzado una madurez del orden de 700 °C x h, de forma de asegurar que las operaciones de desmolde no dañen el hormigón. Para definición de madurez referirse a [Capítulo 3, pto. 3.9.2.]. 2.1.7.

RELLENOS

Los rellenos se deben realizar de acuerdo a planos y especificaciones del proyecto. FACTORES A CONSIDERAR A Características generales B Relleno y apisonado de zanjas – rendimientos aproximados C Relleno en explanación D Datos referenciales de esponjamiento y asentamiento de los suelos

A

Características generales - En general se utiliza el mismo suelo de las excavaciones, si éste es apto, libre de materia orgánica. - Se realiza en capas de 10 a 30 cm de espesor, humedeciéndolas y compactándolas adecuadamente. (Ref. Compactación, Capítulo 7, Mecánica de suelos). - Rellenos mayores se hacen de acuerdo a instrucciones de estudios de mecánica de suelos.

41

 C   O  N  S   T   R    U   C   C  I     Ó   N

B

Relleno y apisonado de zanjas - rendimientos aproximados TABLA N° 4 4 m 3 /HJ* 1,9 (0,53HJ/m 3)

Transporte en carretilla dentro de la obra DMT 10 m (esponjado) Relleno por m3  esponjado

2,0

Apisonado por m3  compactado

0,8

3

3

*m /HJ: m  por hora jornalero *DMT = Distancia Media de Transporte

C

Relleno en explanación Los rellenos se pueden iniciar cuando están terminados los sobrecimientos. Si para su ejecución se usa compactación mecánica, es recomendable dejar un plazo mínimo de 3 días después de terminados los sobrecimientos. En todo caso, su inicio de ejecución lo establece el profesional a cargo y su materialización será de acuerdo a las especificaciones de la obra. Sobre este relleno va el radier. TABLA N° 5 5

Rendimientos aproximados - esparcimiento y apisonado en explanación m 3 /HJ (m3  por hora jornalero) TRANSPORTE CARRETILLA DMT 10 m (ESPONJADO)

APISONADO A BRAZO MEDIDO DESPUÉS DE CONSOLIDADO

ESPARCIMIENTO ESPONJADO

TIERRA SUELTA

ESCOMBROS

GRAVA

EN CAPAS DE 15 cm

1,9

2,0

1,7

1,1

0,9

EN CAPAS DE 20 cm

1,9

2,3

2,0

1,2

1,0

EN CAPAS DE 30 cm

1,9

2,6

2,5

1,4

1,2

*DMT = Distancia Media de Transporte

OBSERVACIÓN: Con vibrocompactador tomar el 60% del tiempo usado en apisonado a brazo.

42

Grupo

Polpaico

Siempre en Obra

D

Datos referenciales de esponjamiento y asentamiento de los suelos TABLA N° 6 6 EXCAVACIÓN

RELLENO COMPACTADO

% Esponjamiento sobre suelo natural

% Asentamiento sobre suelo esponjado

TIPO DE SUELO

2.1.8.

Tierra vegetal, arena

9 -

11

7

Arcilla compactada, arena húmeda

18 -

22

12

- 14

Grava gruesa

28 -

32

18

- 22

Roca blanda

38 -

42

25

- 28

Roca dura y semidura

55 -

65

30

- 32

-

9

PILARES, COLUMNAS Y MACHONES

Su disposición, dimensiones, refuerzo y dosificación deben ser los establecidos en planos y especificaciones. FACTORES A CONSIDERAR A Características mínimas A.1. Segùn «ORDENANZA GENERAL»   A.1.1. Ubicación   A.1.2. Dimensiones   A.1.3. Refuerzo A.2. Segùn NCh170 B Recomendaciones (segùn buenas prácticas)

A Características mínimas A.1. Segùn «ORDENANZA GENERAL» Aplicables a pilares que forman parte de edificios de albañilería no sometidos al cálculo estructural, edificios hasta de 2 pisos. A.1.1. UBICACIÓN

-

En La -

todas las intersecciones de muros, esquinas o encuentros de muros. distancia entre ellos no debe exceder a: 1,8 veces la altura del piso 6 m

A.1.2. DIMENSIONES

-

Ancho no inferior al espesor del muro Largo en el sentido del muro, no inferior a 20 cm Area no inferior a 400 cm2 en pilar aislado o no aislado. 43

 C   O  N  S   T   R    U   C   C  I     Ó   N

A.1.3. REFUERZO PISO (de techumbre hacia abajo)

REFUERZO

ESTRIBOS

Pilares aislados cm2

Pilares no aislados cm2

1er. Piso

4,5

3,2

2do piso

6,8

4,5

mínimo ∅ 6 mm a distancias no mayores a 20 cm

A.2. Segùn NCh170 Dosis mínima de cemento y tamaño máximo nominal: Referirse a [Capítulo 3, pto. 3.2. Diseño de la mezcla].

B

Recomendaciones (segùn buenas prácticas) B.1. Moldajes - Se debe tomar la precaución de dejar limpio antes de colocar los moldajes. - Estos además deberán permitir una buena limpieza de la junta de hormigonado. B.2. Juntas de hormigonado (Ref. Capítulo 3, pto. 3.5.1. Preparación previa de la colocación). - La junta debe ser horizontal. - Debe ubicarse 20 a 30 cm más abajo del nivel inferior de los elementos horizontales o inclinados que se apoyan sobre éstos. - A nivel inferior, debe quedar al pie del sobrecimiento. NOTA: Para láminas tipo referirse a pto. 2.1.9.

B.3. Curado (Ref. Capítulo 3. pto. 3.8. Curado). B.4. Desmolde (Ref. Capítulo 3. pto. 3.9. Desmolde). 2.1.9.

MUROS DE HORMIGÓN ARMADO

Sus dimensiones, dosificación y refuerzo deben ser los establecidos en planos y especificaciones.

FACTORES A CONSIDERAR A Características mínimas segùn NCh170 B Recomendaciones (segùn buenas prácticas) B.1. Moldajes B.2. Juntas de hormigonado B.3. Armaduras B.4. Curado B.5. Desmolde 44

Grupo

Polpaico

Siempre en Obra

A

Características mínimas segùn NCh170 Dosis mínima de cemento y tamaño máximo nominal: Referirse a [Capítulo 3, pto. 3.2. Diseño de la mezcla].

B Recomendaciones (segùn buenas prácticas) B.1. Moldajes Se debe tomar la precaución de dejar limpio antes de colocar los moldajes. Estos además deberán permitir una buena limpieza de la junta de hormigonado. B.2. Juntas de hormigonado hormigonado (Ref. Capítulo 3, pto. 3.5.1. Preparación previa a la colocación). - La junta debe ser horizontal. - Debe ubicarse 20 a 30 cm más abajo del nivel inferior de los elementos horizontales o inclinados que se apoyan sobre éstos. - A nivel inferior debe quedar al pie del sobrecimiento. - En vanos de muros, debe quedar a un mínimo de 10 cm más abajo del nivel superior del vano. B.3. Armaduras - Aunque el proyecto no lo indique, es conveniente colocar barras separadoras (trabas, ø 6 mm) entre las mallas verticales, a razón de 4 trabas por m 2 como mínimo. B.4. Curado (Ref. Capítulo 3, pto. 3.8. Curado). B.5. Desmolde (Ref. Capítulo 3, pto. 3.9. Desmolde). junta CORRECTO

junta

junta

CORRECTO

junta

CORRECTO

junta

junta FISURACION EVENTUAL

CORRECTO

INCORRECTO

VANOS DE MURO

FIG.1  Juntas de hormigonado (Ref. NCh170) 45

 C   O  N  S   T   R    U   C   C  I     Ó   N

2.1.10. MUROS DE ALBAÑILERÍA DE LADRILLOS CERÁMICOS Y BLOQUES HUECOS DE HORMIGÓN DE CEMENTO A continuación se entregan los antecedentes más relevantes de las albañilerías de ladrillos cerámicos y de bloques de hormigón.

FACTORES A CONSIDERAR A Tipos de construcciones B Albañilería armada B.1. Características de albañilerías de bloques C Albañilería confinada (reforzada) C.1. Especificaciones mínimas D Puesta en obra D.1. Generalidades D.2. Recomendaciones constructivas

A

Tipos de construcciones • Albañilería confinada (reforzada): Consiste en albañilería de unidades de ladrillos cerámicos o bloques, reforzados por elementos estructurales de hormigón armado, pilares y cadenas. Puede llevar barras de acero ubicadas en los huecos de las unidades y/o en las juntas horizontales de mortero. Lo anterior requiere de diseño especial (Ref. NCh 2123). • Albañilería armada: Consiste en albañilería de unidades de ladrillos cerámicos o bloques, que lleva incorporada refuerzos de acero, tanto verticales como horizontales. Los refuerzos horizontales pueden ser barras o mallas ubicadas entre juntas. Requiere de diseño especial. (Ref. NCh1928)

B

Albañilería armada Dentro de la albañilería armada se destaca la de bloques huecos de hormigón. La albañilería armada de huecos de hormigón ha alcanzado un alto desarrollo a nivel mundial gracias a sus cualidades estructurales, su ventaja constructiva y su gran versatilidad en el uso en construcciones como viviendas, edificios de altura, muros de contención, cámaras, silos, estanques, piscinas, chimeneas y otros, entregando además una expresión arquitectónica irremplazable al incorporar diversos colores y texturas. Se indican características de albañilerías armadas de bloques fabricadas por empresas nacionales.

46

Grupo

Polpaico

Siempre en Obra

B.1. Características de albañilería de bloques .

VENTAJAS ESTRUCTURALES Y CONSTRUCTIVAS

. . . .

.

VENTAJAS ECONÓMICAS

. . .

REQUISITOS

. .

Buen comportamiento s´smico debido a: . Respaldo por alta tecnología de investigación teórica. . El relleno de los huecos de los bloques, tiende a mejorar  significativamente la resistencia al esfuerzo de corte de los muros, haciendo perder relevancia al punto débil que representa la unión de albañilería con mortero.  Apropiada aislación térmica, acústica y resistencia al fuego. Facilidad para resolver aspectos estructurales Modulación integral Variedad de aplicaciones, como viviendas, edificios, muros de contención y otros. Menor costo frente a albañilerías de ladrillos debido a sus dimensiones, lo que se traduce en: Menor mano de obra Menor mortero de pega por unidad de superficie de muro. Debido a sus propiedades de textura superficial, no necesitan terminaciones adicionales, conduciendo a menores costos. Rendimientos promedios, según fabricantes: 2 . Bloques : 12,5 unidades m 2 . Mortero : 15 l/m Supervisión muy cuidadosa. Obra de mano entrenada y calificada.

C Albañilería confinada (reforzada) Su disposición estructural, tipo de elementos y calidad deben ser los estipulados en planos y especificaciones. C.1. Especificaciones mínimas Especificaciones mínimas para albañilerías reforzadas, segùn la Ordenanza General de Urbanismo y Construcción, para construcciones no sometidas a cálculo estructural en edificios de hasta 2 pisos. MUROS EXTERIORES LADRILLOS HECHOS A MANO

MUROS INTERIORES

Mínimo 20 cm PISO

ESPESOR MÍNIMO

INFERIOR

14 cm cuando hay losa 20 cm cuando no hay losa 14 cm

SUPERIOR LADRILLOS CERÁMICOS HECHOS A MÁQUINA Y BLOQUES

EXTERIORES E INTERIORES

Mínimo 14 cm

OBSERVACIÓN : - Los espesores indicados deben aumentarse en 1/2 ladrillo cuando la altura libre de los pisos exceda a 4 m. - Para estos espesores los vanos no podrán ocupar más del 50% de la longitud del muro. 47

 C   O  N  S   T   R    U   C   C  I     Ó   N

D Puesta en obra D.1. Generalidades - Uno de los factores más importantes en la construcción de un muro de albañilería, de ladrillos cerámicos o de bloques, es contar con mano de obra calificada para la ejecución del mismo y con permanente supervisión.  - Normalmente las juntas de mortero, en especial las verticales son puntos críticos, constituyendo la puerta de entrada para las filtraciones. - Los morteros adquieren un rol fundamental en las filtraciones de las albañilerías. Se deben evitar los áridos gruesos y los morteros pobres. Usar aditivos que promuevan la impermeabilidad de la mezcla. Otorgar plasticidad adecuada atendiendo a la dosificación cemento-arena-agua, calidad de arena de arena y amasado del mortero.  - Se recomienda el uso de morteros impermeables predosificados, en los que están controladas las variables anteriores. D.2. Recomendaciones constructivas CARACTERÍSTICAS

ESPESOR DE JUNTA COLOCACIÓN

AVANCE

ALBAÑILERÍA DE LADRILLOS CERÁMICOS · Ladrillos hechos a mano: 2 a 3 cm · Ladrillos hechos a máquina: 1,5 a 2 cm

ALBAÑILERÍA DE BLOQUES DE CEMENTO aprox. 1 cm

· Colocar "húmedos". Se sumergen en agua y luego secan superficialmente tal que su condición sea saturado con superficie seca

· Colocar "secos". (No deben tener más de un 40% del agua correspondiente a absorción máxima).

· Hasta aprox. 7 hilados en forma contínua para dar tiempo a endurecimiento del mortero. ( Por jornada).

· Hasta aprox. 5 hiladas en forma contínua, por jornada.

Debe iniciarse tan pronto como el mortero pueda soportar los efectos del agua (generalmente dentro de las primeras 4 a 5 hrs.

CURADO

IMPERMEABILIZACIÓN

· Se recomienda riego completo tanto del mortero de pega como de los ladrillos, por medio de mangueras, lloviznas de as ersión, otros · Se prolonga por lo menos una semana · Para reducir la evaporación producto del viento y sol, se recomienda cubrir los muros con láminas de polietileno o arpilleras húmedas.

· Sólo se humedece el mortero de pega, mediante brocha u otro sistema adecuado, para evitar contracciones que puedan originar fisuras · Se prolonga por lo menos 1 semana · Es conveniente instalar cortavient os delant e de los muros para reducir la evaporación.

En ambos tipos de albañilería, es importante la impermeabilización de los muros, debido a la porosidad de las unidades y del mortero de pega

  * En términos generales, la idea es construir el muro (de ladrillos cerámicos o de bloques) en etapas, de forma de dar tiempo al endurecimiento del mortero.

48

Grupo

Polpaico

Siempre en Obra

2.1.11. CADENAS Sus dimensiones, dosificación y refuerzo deben ser los establecidos en planos y especificaciones.

FACTORES A CONSIDERAR A Características mínimas A.1. Segùn «ORDENANZA GENERAL» A.1.1. Ubicación A.1.2. Dimensiones A.1.3. Refuerzo A.2. Segùn NCh170 B Recomendaciones (segùn buenas prácticas) B.1. Juntas de hormigonado B.2. Curado B.3. Desmolde

A

Características mínimas A.1. Segùn «ORDENANZA GENERAL» Aplicable a construcciones no sometidas a cálculo de estabilidad, edificios de hasta 2 pisos. A.1.1. UBICACIÓN

-

Distancia vertical entre 2 cadenas consecutivas no debe exceder a 5 m.

A.1.2. DIMENSIONES

-

Ancho • Igual al ancho de pilares o muros Altura • Si se emplea ø 12 mm • Si se emplea ø 16 mm o mayor • Si consulta losa

: 20 cm : 30 cm : 15 cm

A.1.3. REFUERZO NIVEL

SIN LOSA

CON LOSA

Nivel suelo piso superior

4 ∅ 12 cm

4 ∅ 10 cm

Nivel techumbre

4 ∅ 10 cm

4 ∅ 10 cm

OBSERVACIÓN: Estribos ø 6 mm a distancias no mayores que 20 cm.

49

 C   O  N  S   T   R    U   C   C  I     Ó   N

A.2. Segùn NCh170 Dosis mínima de cemento y tamaño máximo nominal: Referirse a [Capítulo 3, pto. 3.2. Diseño de la mezcla].

B

Recomendaciones (segùn buenas prácticas) B.1. Juntas de hormigonado hormigonado (Ref. Capítulo 3, pto. 3.5.1. Preparación previa a la colocación). - En caso de producirse, es recomendable ubicarlas al centro del tramo comprendido entre dos pilares y en sentido vertical. - No deben ubicarse sobre los dinteles ni tampoco a menos de 50 cm de las esquinas o uniones con otras cadenas y pilares. B.2. Curado (Ref. Capítulo 3, pto. 3.8. Curado). B.3. Desmolde (Ref. Capítulo 3, pto. 3.9. Desmolde). Los moldajes pueden retirarse cuando el hormigón haya alcanzado una madurez del orden de 700 °C x h, de forma de asegurar que las operaciones de desmolde no dañen el hormigón. Para definición de madurez referirse a [Capítulo 3, pto. 3.9.2]).

2.1.12. VIGAS Y DINTELES Sus dimensiones, dosificación y refuerzo deben ser los establecidos en planos y especificaciones.

FACTORES A CONSIDERAR A Características mínimas A.1. Segùn «ORDENANZA GENERAL» A.2. Segùn NCh170 B

A

Recomendaciones (segùn buenas prácticas) B.1. Moldajes B.2. Juntas de hormigonado B.3. Curado B.4. Desmolde

Características mínimas A.1. Segùn «ORDENANZA GENERAL» Para dinteles de longitud menor a 2 m corren las mismas disposiciones que para cadenas. [ pto. 2.1.11. de este Capítulo]. A.2. Segùn NCh170 Dosis mínima de cemento y tamaño máximo nominal: Referirse a [Capítulo 3, pto. 3.2. Diseño de la mezcla].

50

Grupo

Polpaico

Siempre en Obra

B

Recomendaciones (segùn buenas prácticas) B.1. Moldajes Los moldajes deben tener una contraflecha de construcción del orden de 1/500 de la luz del elemento. En elementos estructurales de tamaños importantes, es conveniente que el proyectista recomiende la contraflecha a usar (grandes volados, luces sobre 6 m y otros). B.2. Juntas de hormigonado hormigonado (Ref. Capítulo 3, pto. 3.5.1. Preparación). - La NCh170 recomienda que las juntas de hormigonado se ubiquen a aproximadamente una distancia de un cuarto de la luz, pasado el apoyo; con una dirección inclinada en 45°. La inclinación de estas rectas tiende a intersectarse en el centro. - En cruces y encuentros de vigas, la junta debe ubicarse en la viga que se hormigonará posteriormente, a una distancia igual al doble del ancho de la viga que se está hormigonando. B.3. Curado (Ref. Capítulo 3, pto. 3.8. Curado). B.4. Desmolde (Ref. Capítulo 3, pto. 3.9. Desmolde). CORRECTO

INCORRECTO

L/4  JUNTA

e

2e

2e

2e

 JUNTA

 JUNTA

INCORRECTO

e

CORRECTO

2e  JUNTA  JUNTA

CORRECTO

INCORRECTO

PLANTA

e

PLANTA

CRUCES Y ENCUENTROS DE VIGAS

FIG.2  Juntas de hormigonado (Ref. NCh170)

51

 C   O  N  S   T   R    U   C   C  I     Ó   N

2.1.13. LOSAS DE HORMIGÓN ARMADO Sus dimensiones, dosificación y refuerzo deben ser los establecidos en planos y especificaciones.

FACTORES A CONSIDERAR A Características mínimas segùn NCh170 B

Recomendaciones (segùn buenas prácticas) B.1. Moldajes B.2. Juntas de hormigonado B.3. Curado B.4. Desmolde

A Características mínimas segùn NCh170 Dosis mínima de cemento y tamaño máximo nominal: Referirse a [Capítulo 3, pto. 3.2. Diseño de la mezcla].

B Recomendaciones (segùn buenas prácticas) B.1. Moldajes Los moldajes deben tener una contraflecha de construcción del orden de 1/500 de la menor dimensión de planta. En elementos estructurales de tamaños importantes, es conveniente que el proyectista recomiende la contraflecha a usar (grandes volados, grandes losas y otros). B.2.  Juntas de hormigonado (Ref. Capítulo 3, pto 3.5.1. Preparación previa a la B.2. Juntas colocación). La NCh170 recomienda que las juntas de hormigonado se ubiquen aproximadamente a una distancia de un cuarto de la luz, pasado el apoyo, con una dirección inclinada en 45°. Ver figuras de pto. 2.1.12. B.3. Curado (Ref. Capítulo 3, pto. 3.8. Curado). NOTA: En el caso de fisuras de retracción plástica por atraso en la aplicación del curado, se recomienda aplicar un platachado final apenas hayan aparecido éstas. Este tipo de fisuras no tienen importancia estructural. B.4. Desmolde (Ref. Capítulo 3. pto. 3.9. Desmolde).

52

Grupo

Polpaico

Siempre en Obra

2.1.14. LOSAS PREFABRICADAS Hoy en día están tomando gran auge debido a las características que poseen, representan en general una opción económica y técnicamente ventajosa. Tradicionalmente la construcción en Chile, ha utilizado losas hormigonadas en sitio, lo que ha obligado a un empleo intensivo de moldajes y por ende a una gran utilización de mano de obra. Las losas prefabricadas ofrecen una opción económica y técnicamente ventajosa al eliminar los inconvenientes señalados anteriormente. Las losas prefabricadas se pueden dividir en dos grupos, losas prefabricadas pesadas, las cuales necesitan de maquinarias para su montaje, y losas prefabricadas livianas (tienen un 2 peso que varía entre 160 y 232 kg/m ). Ambas pueden ser de hormigón armado u hormigón pretensado. Estas ùltimas tienen la ventaja de salvar luces mayores. Debido a la utilidad que puede prestar, se describirá el sistema de losas prefabricadas livianas. FACTORES A CONSIDERAR A Disposición general del sistema A.1. Características generales B Ventajas B.1. Ventajas técnicas B.2. Ventajas económicas

A Disposición general del sistema La losa está formada por viguetas pretensadas en las cuales se colocan bovedillas de hormigón. Sobre este conjunto se hormigona una sobrelosa proporcionando una unidad monolítica a todo el sistema, tal como se indica en la figura. MALLA SEGUN DISEÑO

SOBRELOSA: e = 5 - 7 cm

H= 11 cm H= 15 cm H= 20 cm BOVEDILLA

VIGUETA PRETENSADA 62,5 ó 70,0 cm

FIG.3 Losa

A.1. Características generales SOBRELOSA · Armadura: Malla electrosoldada AT-56-50 H. · Espesor: 5 cm a 7 cm. · Hormigón estructural grado H 20 (10)/8.

VIGUETAS PRETENSADAS · Secciones estandarizadas en 3 alturas (ver figura). · Longitudes de acuerdo a necesidades del proyecto. · Luz libre máxima del sistema alcanza 7 metros para sobrecargas de uso hasta 1000 kg/m2.

53

 C   O  N  S   T   R    U   C   C  I     Ó   N

Descripción y ámbito de aplicación de la losa prefabricada PERFILES TIPICOS cm

•

•

• • •

• • •

Rango de luces

Sobrecarga

Peso total

m

kg/m

kg/m

Espesor equivalente losa tradicional cm

5 11

1,5 - 5,2

100 - 600

280

11,5

1,5 - 6,0

100 - 800

325

12,5

4,0 - 7,3

100 - 1000

345

13,5

70

5

•

• 15

• • •

• • • 62,5

5 20

62,5

FIG. 4 Descripción losa prefabricada

Cuadro peso propio losa prefabricada Vigueta

Bovedilla

Total peso losa a Ton kg

H  cm

kg/m

m/m 2

kg/m 2

kg/un

un/m 2

kg/m 2

11

28,20

1,43

40,32

15,0

7,6

114,00

153,32

0,55

15

36,10

1,6

57,76

17,0

8,4

142,80

200,56

0,201

20

43,3

1,6

69,28

19,3

8,4

162,12

231,40

0,232

Peso Propio Adicional H  cm

ACMA C - 92

Mortero e= 5cm

Refuerzos Fe

b Peso Total

a+b kg/m2

Total Ton

11

1,44 kg/m

110 kg/m2

1,3 kg/m2

112,74 kg

267,06

0,267

15

1,44 kg/m

110 kg/m2

1,3 kg/m2

112,74 kg

313,3

0,313

20

1,44 kg/m

110 kg/m 2

1,3 kg/m2

112,74 kg

344,14

0,344

La profundidad de las bovedillas, medida en el sentido del eje de la vigueta, es de 19 cm. Las viguetas se fabrican con la longitud necesaria para cada proyecto específico. El proceso de fabricación permite atender a todo tipo de obras, pequeñas, medianas o grandes, industriales, habitacionales, institucionales y otras. Cada proyecto de losa debe ser calculado para las cargas y luces libres máximas a las que estará sometido el sistema. 54

Grupo

Polpaico

Siempre en Obra

B

Ventajas B.1. Ventajas técnicas CAPACIDAD ESTRUCTURAL · Es capaz de soportar cargas especificadas por el calculísta. Actúa como un diafragma rígido. DURABILIDAD ·

Por las características que posee, el hormigón pretensado disminuye el riesgo de fisuración, con el consiguiente aumento de durabilidad, especialmente en los lugares expuestos a la humedad.

CALIDAD GARANTIZADA ·

Riguroso control de calidad de los materiales empleados, y de los productos terminados. AISLACIÓN TÉRMICA ACÚSTICA

· Las cámaras de aire que las bovedillas tienen en su interior, permiten la aislación térmica y acústica de la losa, disminuyendo además la condensación de humedad.

B.2. Ventajas económicas - Menores plazos de construcción, tiempo de montaje y puesta en servicio - Reducción casi total del moldaje, ahorro de madera y mano de obra - Eliminación de alzaprimas intermedias, viguetas están diseñadas para trabajar apoyadas en sus extremos, a contar del momento en que se colocan - Reducción de la pérdida de acero por despuntes en obra - Eventual eliminación del afinado de la losa, ya que éste puede efectuarse en la sobrelosa, evitando así aumentos de espesor que representan mayores costos e incrementos de peso muerto. 2.1.15. RADIERES El espesor, dosificación, material de la base y cualquier otra característica específica debe estar de acuerdo a planos y especificaciones.

FACTORES A CONSIDERAR A Recomendaciones generales A.1. De los elementos constituyentes A.2. De los métodos de ejecución

A Recomendaciones generales El radier está formado por 2 capas: - Una capa de hormigón que constituye la superficie de tránsito y resiste los esfuerzos - Una base de material granular, que evita el ascenso de humedad. A pesar de que no es un elemento estructural debe ser ejecutado correctamente para tener un producto de la calidad deseada.

55

 C   O  N  S   T   R    U   C   C  I     Ó   N

A.1. De los elementos constituyentes ELEMENTO

RECOMENDACIONES

· Preparación del terreno (Ref. Capítulo 3, pto.3.5.3. Preparación previa a la colocación)

· Eliminar la primera capa d e suelo, e nt re 1 0 y 3 0 cm, generalmente

TERRENO NATURAL

compuesta por material orgánico. Si el terreno es de mala calidad, debe reemplazarse por otro adecuado. E st e re lle no se d eb e colocar e n capas delgadas, d e n o más d e 1 0 cm de espesor, muy bien compactadas.

·

· Se recomienda base granular d e material grueso, adecuadamente BASE

compactado, de 10 cm de espesor. Es recomendable colocar sobre la capa anterior una lámina de polietileno, con traslapos adecuados, mínimo 10 cm, para evitar el ascenso del agua por capilaridad.

·

· Se recomienda espesor mínimo d e 7 cm (idealmente d e 1 0 cm) d e · HORMIGÓN

·

hormigón de grado H20, aprox. 230 kg cem/m3 El tamaño máximo de l árido d eb e limitarse a 1 / 3 d el espesor d e esta capa, usar tamaño máximo d e 3 / 4 " a 1 1 / 2 " a l o sumo, d ep en di en do d el espesor. Se recomienda el uso de aditivos que ayuden a mejorar la compacidad e impermeabilidad del hormigón, tales como plastificantes u otros.

A.2. De los métodos de ejecución PROCESO JUNTAS DE CONSTRUCCIÓN

COMPACTACIÓN

TERMINACIÓN SUPERFICIAL

CURADO

PUESTA EN SERVICIO

56

 

RECOMENDACIONES

·

Deben ser verticales, conformándolas mediante un molde provisorio (Ref.: Capítulo 3, pto.3.5.1. Preparación previa a la colocación). Las losas no debe n te ne r más de 5 m en l ongit ud o ancho.

·

Es importante que el hormigón sea adecuadamente compactado. Usar de preferencia regla o placa vibradora. En caso contrario usar vibrador de inmersión.

· ·

Ref.: (Capítulo 3, pto.3.7. Tratamiento de la superficie). Se realiza con reglas avanzando en un movimient o alternativo de aserrado. La terminación local se hace por medio de lla nas o platachos.

· ·

Ref.: (Capítulo 3, pto.3.8. Curado). Generalmente mínimo una semana, para cemento grado corriente.

·

Se recomienda poner al servicio después de 2 días de completado el período d e curado, para permitir que el hormigón se seque gradualmente.

Grupo

Polpaico

Siempre en Obra

2.2.  Estucos Estucos de mortero de cemento El propósito de este ítem es indicar los antecedentes más relevantes a considerar para la correcta ejecución de los estucos. Temas tratados

2.2.1.

2.2.1. Dosificación y características de los materiales componentes 2.2.2. Recomendaciones de la colocación 2.2.3. Curado 2.2.4. Reparación de defectos

DOSIFICACIÓN Y CARACTERÍSTICAS DE LOS MATERIALES COMPONENTES

Los estucos deben dosificarse de acuerdo a lo indicado en planos y/o especificaciones del proyecto. FACTORES A CONSIDERAR A

Dosificación

B

Morteros predosificados

A Dosificación B

(Referirse a Capítulo 3, pto. 3.12. Morteros de cemento).

Morteros predosificados Existen en el mercado morteros predosificados, listos para su uso, con o sin fibras, de aplicación manual o bombeables, que permiten obtener una dosificación exacta para producir morteros de estucos de óptima calidad, impermeables y de menor retracción que un estuco convencional.

2.2.2.

RECOMENDACIONES DE LA COLOCACIÓN

Si la colocación de los estucos y los cuidados a tener no vienen indicadas en el proyecto, se sugiere seguir las recomendaciones expuestas más adelante. FACTORES A CONSIDERAR A Preparación de la superficie B

Colocación de las capas

C

Terminación superficial

D

Colocación en casos especiales

57

 C   O  N  S   T   R    U   C   C  I     Ó   N

A

Preparación de la superficie La superficie debe estar limpia, sin material suelto, ni restos de desmoldantes, con textura rugosa para conseguir adherencia y con humedad de acuerdo al tipo de superficie a recubrir. Preferentemente se recomienda limpiar con agua a presión. -

B

Después de tener la superficie de hormigón limpia (lavada), la adherencia se puede conseguir: • Colocando productos especiales en base a resinas acrílicas, los que dan excelentes resultados. • Picando el hormigón con aproximadamente 70 a 100 puntereadas por m 2 de 3 - 5 mm de profundidad cada una. • Tratamiento de la superficie con un equipo mecánico (ej. escobilla de acero). • Lavado de la superficie con ácido clorhídrico diluido.

-

Las superficies de bloques huecos de hormigón se humedecen superficialmente con pulverización de agua, inmediatamente antes de ser estucadas.

Colocación de las capas -

Se colocan elementos de referencia para lograr superficies planas y verticales. • Se ubican tacos de madera por medio de lienzas plomadas, adheridas al muro con pasta de cemento. • Entre los tacos se ejecutan fajas o maestras (dosificación igual a la primera capa, de anchos aproximados de 12 a 18 cm y a distancias a 1 a 1,5 cm) • Una vez endurecidas las maestras se retiran los tacos - Se colocan a lo menos 2 capas con un tiempo de espera entre la colocación de las capas de 24 horas. • Cuando la superficie es muy dispareja, se procede primero a la colocación de una capa de regularización, de espesor máximo aproximado de 3 cm

C

- Las superficies de albañilería y de hormigón deben estar saturadas pero sin agua acumulada (brillo en la superficie). Conviene humedecerlas unas 12 horas antes.

• La primera capa tiene un espesor de 1,5 cm. Es una capa de adherencia, debe ser resistente e impermeable. Esta capa se prepara con arena media, para su elaboración Ref. : [Capítulo 3, pto. 3.12. Morteros de cemento]. • La segunda capa tiene un espesor de aproximadamente 4 - 8 mm. Es una capa de terminación, esta capa se prepara con arena fina, para su elaboración Ref.: [ Capítulo 3, pto. 3.12. Morteros de cemento]. - La rectificación de la superficie se hace con una regla, la que va apoyada en las maestras. Esta regla se mueve de abajo hacia arriba, con un movimiento de vaivén. - Los materiales necesarios y recomendaciones para la fabricación del mortero de estuco los encuentra en el [Capítulo 3, pto. 3.12. Morteros de cemento].

Terminación superficial - La superficie se alisa con un platacho de madera, moviéndolo en círculos amplios. - Para estucos con revestimientos tales como azulejos y cerámicos, se da la terminación con un platacho. Luego se aplica el adhesivo especialmente diseñado para azulejos y cerámicos.

58

Grupo

Polpaico

Siempre en Obra

D

Colocación en casos especiales Cuando los estucos se aplican sobre superficies de rigidez diferente a la del mortero, tales como tabiques o cuando las superficies a estucar se encuentran agrietadas, es conveniente aplicar un refuerzo de una malla metálica tipo “gallinero” o malla de metal desplegado, para evitar que éstos se agrieten. Esta malla se fija a la superficie mediante clavos o amarras. Después se procede a la aplicación del estuco. Los estucos con fibras incorporadas reducen notablemente las fisuraciones son muy usados en paneles de poliestireno expandido.

2.2.3.

CURADO

El curado tiene gran importancia debido al tamaño de la superficie expuesta en relación al espesor. Una falla típica de un curado deficiente, tardío o defectuoso, es la aparición de fisuras reticuladas conocidas con el nombre de “craquelé”.

FACTORES A CONSIDERAR A

Período de curado

B

Protecciones

A Período de curado

(Ref. Capítulo 3, pto. 3.8. Curado).

- Debe iniciarse apenas la superficie lo permita, con lloviznas suaves, prosiguiendo con la aplicación de riegos contínuos, o de arpilleras hùmedas preferentemente. - Período mínimo 7 días (idealmente 14 días).

B Protecciones Es necesario proteger los estucos de la acción del sol y del viento, para lo cual se recomienda el uso de cortinas de plástico, corta vientos, arpilleras hùmedas u otro. 2.2.4.

REPARACIÓN DE DEFECTOS

Todas las zonas agrietadas y/o aquellas en que existe mala adherencia del estuco deben ser reparadas. Para revisar la adherencia del estuco, se procede a golpear levemente la superficie con un mazo o martillo, si suena hueco, significa que hay falta de adherencia. PROCEDIMIENTO:  - Corte con herramientas, preferentemente mecánicas, en torno al perímetro defectuoso.  - Retiro del mortero defectuoso.  - Tratamiento de la superficie, tal como en el punto 2.2.2. A que antecede.  - Colocación del mortero de reposición con la misma dosificación que el original.  -- Curado (Ref. punto 2.2.3. que antecede).

59

 C   O  N  S   T   R    U   C   C  I     Ó   N

2.3. Impermeabilizaciones La filtración de agua o humedad hacia una estructura, proveniente de distintas fuentes, tales como, humedad proveniente del suelo, de las aguas lluvias, de los materiales de construcción, humedad producida por la condensación de la humedad ambiente y humedad accidental, como también la salida de agua de una estructura, como es el caso de estanques y depósitos en general, genera daños que afectan la funcionalidad, forma y estructura de los elementos, los que ineludiblemente se transforman en asumir mayores costos. Temas tratados

2.3.1.

2.3.1. Proyecto de impermeabilización 2.3.2. Integración entre las distintas partes a impermeabilizar

PROYECTO DE IMPERMEABILIZACIÓN

Para que el sistema de impermeabilización sea efectivo, se debe contar con un proyecto de impermeabilización. FACTORES A CONSIDERAR A

Selección del sistema de impermeabilización (tipo y productos)

B

Medidas a considerar para la correcta ejecución de los trabajos

C Cuidados, pruebas y protecciones posteriores a la colocación

A Selección del sistema de impermeabilización (tipo y productos) 1. Se puede optar por una impermeabilización en la masa o superficial, no obstante que la adopción de ambos sistemas en forma complementaria, permite asegurar la estanqueidad de las estructuras, reduciendo los espesores de aplicación de impermeabilización superficial, redundando en una alternativa eficiente y económica. 2. La selección del tipo de producto de impermeabilización superficial depende de las condiciones particulares de la obra. Para esto es necesario hacer un análisis de:  - Identificación del elemento a impermeabilizar y su función  - Solicitaciones a que es sometido  - Otros, tales como factor estético y facilidad de aplicación. 3. Independientemente de lo anterior, la primera medida a adoptar es la ejecución de un hormigón de máxima compacidad, lo que redunda en una disminución notable de la permeabilidad, aumentando de esta forma la durabilidad de los elementos. Para esto se recomienda:  - Baja razón agua/cemento (A/C)  - Contenido adecuado de granos finos  - Adecuado manejo en obra. 60

Grupo

Polpaico

Siempre en Obra

Hormigón de máxima compacidad: Baja razón

Contenido

agua/cemento (A/C)

finos

· Uso

de aditivos plastificantes y superplastificantes para obtención de la trabajabilidad adecuada para el uso en obra del hormigón. · Limitar A/C de acuerdo al t i p o d e e l em en to y sus condiciones de exposicion (Ref. ACI 31 8 y NCh 170).

· Uso

de contenido adecuado de granos finos, incluídos los aportados por el cemento, para lograr un buen relleno del esqueleto d e los áridos del hormigón.

Adecuado manejo en obra

· Prevenir segregación · Adecuada colocación ·

· ·

·

y compactación, h ormigón n o poroso y sin nidos. Buenas prácticas de terminación superficial (evitar fisuras y grietas). Adecuado curado. Reducción al mínimo de las  jun tas de hormigo nado y provisión de adecuadas  juntas de contracción. Tratarlas ambas en forma correcta.

B Medidas a considerar para la correcta ejecución de los trabajos CONSIDERACIONES GENERALES · Programar la actividad de impermeabilización entre las etapas de obra gruesa y terminaciones · Los productos son colocados de acuerdo a planos y especificaciones técnicas · Los productos son colocados de acuerdo a las recomendaciones del fabricante · Exista coordinación entre los distintos subcontratistas involucrados, de tal forma que se lleve a efecto la impermeabilización total de la estructura · Exista control durante la ejecución de las obras.

MEDIDAS GENERALES · Acordonamiento en torno al sector impermeabilizado para evitar tránsito de personas ajenas a la faena · Instalación de letreros indicando prohibición de transitar · Colocación de las capas de protección, si corresponde, apenas las condiciones lo permitan (inmediatamente después de las pruebas de estanqueidad) · Tránsito de un mínimo de operarios sobre los sistemas de impermeabilización, instruyéndolos además de los cuidados a tener para no dañar las obras, por ejemplo, no dejar caer objetos pesados o con puntas · Uso de los operarios de calzado con plantas lisas.

MEDIDAS PARTICULARES · Calidad de la base, de acuerdo a especificaciones · Calidad de los materiales. Usar sólo productos de fabricantes reconocidos · Instalación de acuerdo a recomendaciones y especificaciones (N 0 de capas, secuencia de aplicación entre las distintas capas, condiciones ambientales y otros) · Cuidar que se sellen todos los elementos que se van a impermeabilizar, como retornos, gárgolas y otros.

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 C   O  N  S   T   R    U   C   C  I     Ó   N

C Cuidados, pruebas y protecciones posteriores a la colocación 1. Una vez realizada la impermeabilización se procede a su prueba. De acuerdo a las buenas prácticas se recomienda:

SUPERFICIE HORIZONTAL

SUPERFICIE INCLINADA O VERTICAL

Se realiza una prueba d e estanqu eidad formando una piscina y m an te ni én do e l agua p or u n mínimo d e 2 4 hrs., comprobando al final del período la no pérdida de agua Se mantiene un rocío por unas 12 hrs. contra la impermeabilización, para luego comprobar por la otra cara del elemento la no existencia de humedad

2. Comprobada la efectividad de la impermeabilización se debe cuidar su permanencia en el tiempo de forma que: • No se deteriore: • No transitar sobre la impermeabilización sin protegerla • No sobreponer materiales o elementos punzantes (clavos, grava, gravilla u otros) • Quede protegida de agentes externos que puedan hacerlas perder sus características iniciales o degraden el material (ver recomendaciones del fabricante).

2.3.2.

INTEGRACIÓN ENTRE LAS DISTINTAS PARTES A IMPERMEABILIZAR

No obstante que se tomen las medidas correspondientes para cada fuente de humedad, para que la “impermeabilidad” de una estructura o elemento constructivo sea efectiva, se debe considerar a ésta bajo la concepción de un “todo”. (1)

FACTORES A CONSIDERAR A

Integración entre los distintos elementos a proteger

B

Impermeabilidad de cada elemento considerado “auxiliar” o “detalle”

(1) : Cabe destacar que las medidas enunciadas no podrán tener la efectividad prevista si no existe un adecuado manejo en obra y una coordinación de las distintas partidas involucradas.

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Grupo

Polpaico

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A

Integración entre los distintos elementos a proteger Debe existir una integración entre los distintos elementos a proteger, de tal forma que cada uno de éstos tenga una adecuada transición con el otro; como: empalmes muro – piso, retornos en general, juntas de dilatación y otros. Permitir los movimientos estructurales y térmicos de la estructura es de vital importancia y/o que cada elemento se complemente con otro, por ejemplo, uso de drenajes, de pendientes de escurrimiento adecuadas, de aleros en obras de edificación u otros.

B Impermeabilidad de cada elemento considerado “auxiliar” o “detalle” Se debe contemplar la impermeabilidad de cada elemento considerado “auxiliar” o “detalle”, por ejemplo: Sellos de pasadas de ductos en general, sello de todo tipo de juntas, sellos de las conexiones de los equipos de aire acondicionado, eléctricos y otros con la estructura.

63

 C   O  N  S   T   R    U   C   C  I     Ó   N

2.4. Instalaciones Se da el nombre de instalaciones al conjunto de obras necesarias para dotar de determinados servicios a los inmuebles. En obra son efectuadas por subcontratistas. A continuación se tratarán las instalaciones que prestan servicios básicos. Otras como teléfono, aire acondicionado, ventilación, ascensor, no serán tratadas por el alcance de este manual.

Temas tratados

2.4.1. 2.4.2. 2.4.3. 2.4.4.

Instalación Instalación Instalación Instalación

de de de de

alcantarillado domiciliario agua potable electricidad gas

2.4.1.

INSTALACIÓN DE ALCANTARILLADO DOMICILIARIO

Ref.

- Reglamento de Instalaciones domiciliarias de Agua Potable y Alcantarillado RIDAA. - Normativa General de Instalaciones Sanitarias y Pavimentación.

FACTORES A CONSIDERAR A Características generales B C

Requisitos que deben cumplir Características de las tuberías

D Ejecución E Pruebas de la instalación domiciliaria E.1. Pruebas de cámaras de inspección F

Sistemas de fosa séptica y pozo absorbente

G Conexión a la red pùblica

A Características generales Rigen las mismas disposiciones que para la solicitud de empalme provisorio de agua potable. Ref. [Capítuo.1, pto. 1.4.].

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Grupo

Polpaico

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PERSONA QUE SOLICITA

LUGAR DE SOLICITUD

CARACTERÍSTICAS

 La solicitud la puede efectuar:  · Profesional de la construcción (Ingeniero, Constructor Civil,   Arquitecto)  · Instalador autorizado por el organísmo fiscalizador de instalaciones sanitarias (de agua potable y alcantarillado)  La solicitud se efectúa en la empresa de agua potable y  alcantarillado correspondiente a la zona.  Son el conjunto de tuberías e implementos, diseñados y construídos  para recibir y evacuar las aguas de la propiedad y las aguas  lluvias, hasta la unión domiciliaria que conecta con la red pública.  Hay alcantarillados públicos con sistemas separados para agua  servidas y aguas lluvias. Los sistemas actuales normalmente son separados.

NOTA: Existen dos sistemas de evacuación de aguas servidas, con alcantarillado pùblico y sin éste. Para este ùltimo caso referirse a pto. F Sistema de Fosa Séptica y Pozo Absorbente.

B Requisitos que deben cumplir UNIÓN DOMICILIARIA (UD) · Es colocada frente a cada propiedad cuando se construye la red de alcantarillado público · Interesa conocer su ubicación y profundidad, principalmente, ya que ésta última indica si es posible dar a la red interior la pendiente mínima para su conexión a la U.D., en caso contrario, se c on st ru ye n e stan qu es d e acumulación, q ue p or me di o d e bombas el evan las aguas a una cámara de inspección de altura adecuada para su conexión a la U.D. En caso que la cota del recinto sea menor a la cota de la solera, es imperioso recurrir a los estanques d e acumulación. PENDIENTES · En general la óptima para tuberías bajo tierra es de un 3% y la máxima de un 7% · En tuberías bajo losas, entre 2 pisos, se usa 1%. DIÁMETRO DE TUBERÍAS · Es calculado por especialistas · Hay tablas que establecen diámetros en función de las unidades de equivalencia hidráulica (UEH). Éstas últimas dependen de cada artefacto y de su lugar físico de instalación (zona residencial, zona pública, cine y otros) · De manera referencial, los diámetros mínimos para: · inodoros : 100 mm · lavatorios, urinarios y duchas : 38 mm · baños de tina, bidets, lavaplatos : 50 mm. IMPERMEABILIDAD · A los líquidos y gases: · Las tuberías llevan un sifón en forma de "s", denominado cierre hidráulico, que impide la salida de gases viciados desde la red. La altura del sifón no debe ser menor a 50 mm. REVISIÓN Y LIMPIEZA · En tuberías de la planta, que van bajo el nivel del suelo, se construyen cámaras de inspección que se ubican en: · confluencia de ramales · puntos donde tuberías cambian de dirección o pendiente · donde tuberías cambian de diámetro o material · se debe establecer una lo más cerca del colector público, a no más de 20 m de distancia. Si no es posible colocarla dentro de la propiedad, se debe solicitar autorización para colocarla en la vía pública. · En tuberías a la vista, se instalan registros (con tapas herméticas) en sitios donde se permita revisión y limpieza de cada tramo. Pueden tener forma de codo o tubo.

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 C   O  N  S   T   R    U   C   C  I     Ó   N

C

Características de las tuberías TIPOS DE TUBERÍAS MATERIALES

•

• •

TUBERIAS BAJO TIERRA COLOCACIÓN

•

•

CONDUCTOS NO

D

MATERIALES

• •

ENTERRADOS

•

(DESCARGAS VENTILACIONES VERTICALES  Y RAMALES BAJO LOSA)

•

•

Los más usados son de hormigón simple y de PVC Se traza en terreno su ubicación y se excavan zanjas (cuidando la profundidad y pendiente). Los tubos son colocados sobre una base adecuada de modo que no sean dañados por irregularidades de ésta. Los tubos de PVC son colocados y recubiertos por una cama de arena, entre 5 a 10 cm de espesor, de acuerdo a recomendaciones de los fabricantes. Se colocan desde aguas abajo hacia aguas arriba. El extremo del primer tubo se hace coincidir con el paramento interior de la cámara de inspección. La primera capa de suelo de relleno sobre los tubos debe estar exenta de árido grueso, para no averiarlos. Esta capa se compacta manualmente los primeros 30 cm y luego con equipos mecánicos. El más usado es el PVC. Ocasionalmente se utiliza el fierro fundido. Tuberías generalmente verticales que conectan los puntos más altos de las canalizaciones con el exterior. En casos de habitación deben sobrepasar el punto donde atraviesan la cubierta en 60 cm. En otros casos como terrazas de edificios, se deben respetar los requisitos impuestos por el RIDAA (Reglamento de instalaciones de alcantarillado y agua potable).

Ejecución - La planta de alcantarillado puede ejecutarse en el momento de construir las fundaciones y sobrecimientos. Si se hace después, es conveniente dejar las pasadas de las canalizaciones. Todas las bocas de las canalizaciones deben permanecer tapadas hasta el final de las terminaciones, y una vez colocado el pavimento, se instalan los artefactos. - La ejecución la debe realizar un instalador autorizado o un contratista inscrito en los registros de instaladores de las empresas sanitarias correspondientes.

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Grupo

Polpaico

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E

Pruebas de la instalación domiciliaria El sistema de cañerías de las instalaciones domiciliarias es sometido a un conjunto de pruebas y verificaciones tendientes a asegurar su total impermeabilidad, buena ejecución y funcionamiento. PRUEBAS

CARACTERÍSTICAS

·

Se realiza antes de cubrir las tuberías de la instalación. Consiste en efectuar una prueba d e presión hidráulica d e 1,6 m d e presión sobre la boca d e admisión más alta; para este efecto, se obturan las salidas con tapones de prueba, se instala en esta boca un tapón conectado a una manguera corta q ue termina e n u n re ci pie nt e y se llena la tubería d e agua, incluyendo la manguera y el recipiente, con u n nivel d e agua d e 1,6 m d e altura. Las descargas con alturas superiores a 2 pisos, se fraccionan p or medio d e piezas de registro, con el fin de de ejecutar las pruebas con una presión no superior a la altura d e estos pisos. En tuberías de PVC n o se acepta filtración alguna. En tuberías d e hormigón simple, la pérdida d e agua p or filtración vi en e dada en una tabla y depende del diámetro de la tubería y de su longitud.

·

Sólo se realiza para tubos de hormigón simple. Realizada la prueba anterior, se ejecuta esta prueba, cuyo objeto es verificar la existencia de costras en las junturas u otro impedimento interior. Consiste en pasar a lo largo de la tubería una bola la cual debe tener una tolerancia máxima de 3 mm r espect o al d iámetro d e la cañería verificada. En tuberías d e diámet ro superior a 150 mm y sólo para el alcantarillado público se reemplaza esta prueba p or una prueba d e luz, q ue co nsi st e e n instalar una l in te rn a e n u n extremo del tramo y un espejo en el otro, que recibe al haz de luz. Moviendo circularmente la linterna, se verifica q ue la recepción d e la imagen en el espejo no presente interrupciones durante el transcurso de la rueba.

·

Una vez cubiertas las tuberías se someten nuevamente a estas pruebas, con el fin d e garantizar el estado del sistema. En estas pruebas se incluyen los ramales auxiliares que se consultan en el plano.

·

H oy e n día n o se exige. D eben ejecutarse cuando e st én colocados los artefactos sanitarios e n los ramales respectivos y t ie ne por o bjet o garantizar la estanqueidad de las junturas y el funcionamiento satisfactorio de los sifones y ventilaciones. Se procede introduciendo humo por la parte más alta de cada ramal (ventilación), debiendo colocarse previamente un tapón en la cámara de inspección correspondiente al ramal de esa descarga. Si el ramal no tiene ventilación el humo se introduce por la boca de ventilación de la cámara. La prueba se considera satisfactoria, si durante 5 minutos, manteniendo una p resión su fi ci en te para hacer subir e l agua e n los sif ones 3 cm, n o se observa des rendimiento de humo en las unturas.

PRIMERA PRUEBA HIDRÁULICA

PRIMERA PRUEBA DE BOLA

SEGUNDA PRUEBA HIDRÁULICA Y DE BOLA

PRUEBA DE HUMO

E.1. Pruebas de cámaras de inspección Las cámaras de inspección se someten a: • Revisión de sus detalles, tales como las sopladuras u otros defectos. • Prueba de presión hidráulica. Para este efecto se someten a una presión hidráulica igual a la profundidad de la cámara, debiendo constatarse que el nivel de aguas permanezca constante por un tiempo mínimo de 5 minutos. 67

 C   O  N  S   T   R    U   C   C  I     Ó   N

F

Sistema de fosa séptica y pozo absorbente En lugares donde no hay red pùblica, se recurre a un sistema particular de eliminación de aguas, tales como los mencionados. En zonas donde no hay urbanización, el organismo fiscalizador de la disposición final de aguas servidas es el de Higiene Ambiental, regido por el Servicio Nacional de Salud. La fosa séptica es una cámara cerrada capaz de retener por un período determinado las aguas servidas (24 horas generalmente). El pozo absorbente se construye para absorber las aguas que salen de la fosa y traspasarlas a capas permeables del terreno. Cada dos años se debe hacer una limpieza de la fosa.

G Conexión a la red pùblica Una vez terminadas las instalaciones, se presenta al servicio correspondiente un original y copia del proyecto definitivamente realizado, con las modificaciones que éste pudiera haber experimentado (si corresponde) y se solicita la conexión a la red pùblica.

2.4.2.

INSTALACIÓN DE AGUA POTABLE

Ref. -

Reglamento de Instalaciones Domiciliarias de Agua Potable y Alcantarillado Normativa General de Instalaciones Sanitarias y Pavimentación.

FACTORES A CONSIDERAR

A

A

Características generales

B

Requisitos que deben cumplir

C

Materiales comùnmente usados en las redes de distribución

Características generales SOLICITUD

CARACTERÍSTICAS

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Rigen las mismas disposiciones que para instalaciones de alcantarillado. Son un conjunto de conducciones e instalaciones diseñadas y construídas para abastecer de agua a la propiedad y comprenden el arranque domiciliario, el medidor de agua potable y la instalación interior de la red.

Grupo

Polpaico

Siempre en Obra

B

Requisitos que deben cumplir REQUISITOS GENERALES La instalación debe garantizar:

· La preservación de la potabilidad del agua · El suministro adecuado a cualquier artefacto · Que tanto su diseño como los materiales empleados aseguren el buen funcionamiento y durabilidad de la instalación, durante la vida útil prevista del inmueble al cual va a servir.

· El diámetro de tuberías lo establece el especialísta por medio de tablas y gráficos, calculando en casos especiales · La determinación del ∅ MAP se hace relacionando el consumo máximo diario y el gasto máximo probable · El diámetro debe garantizar la menor pérdida de presión, en metros de columna de agua (mca), para que en el artefacto más desfavorable exista una presión de 4 mca. Para esto: · Se deben considerar las pérdidas de carga del medidor y de la red · La red pública entrega una presión mínima de 15 mca, a esta presión se le restan las pérdidas anteriores y el resultado debe ser mayor a 4 mca. · En forma referencial, el diámetro mínimo para una tubería es: · Si alimenta un sólo artefacto: 13 mm · Si alimenta 2 o más en forma simultánea: 20 mm Arranque

domiciliario:

· Es ejecutado por subcontratistas de la empresa de agua potable con cargo al propietario o bien por cualquier subcontratista inscrito en dicha empresa que el propietario subcontrate. Medidores:

· Se ubican preferentemente a la entrada del inmueble, a una distancia de no más allá de 1 m de ésta, o bien en lugares donde su aceso sea fácil.

C

Materiales comùnmente usados en las redes de distribución MATERIAL COBRE PVC DE ALTA PRESIÓN POLIPROPILENO

OBSERVACIONES Material normalmente utilizado. Adecuado para agua fría y caliente. Generalmente se usa tipo "L". Normalmente utilizado en exteriores e instalaciones económicas. El polipropileno es más usado para el agua caliente.

NOTAS: - Las instalaciones de agua potable, frecuentemente son embutidas, debiendo tomarse las precauciones de dejar las pasadas de los tubos. - Las instalaciones se someten a pruebas de presión. - Se deben incluir las redes de incendio.

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 C   O  N  S   T   R    U   C   C  I     Ó   N

2.4.3.

INSTALACIÓN DE ELECTRICIDAD

Ref. Normativa General de Instalaciones de gas, eléctricas y teléfonos FACTORES A CONSIDERAR A Características generales B Requisitos que debe cumplir C

Canalizaciones

D

Ejecución

A Características generales -

Rigen las mismas disposiciones que para la solicitud de empalme provisorio de electricidad, presentación de proyecto a SEC. Ref. [Capítulo 1, pto. 1.4. ]. Con certificado visado por SEC, se solicita el empalme a la compañía eléctrica correspondiente y a la vez se puede iniciar la ejecución de la instalación. El cobro se compone de dos cargos. Uno por kw contratado (aporte reembolsable) y el otro por instalación de líneas de acometida y equipos de medida.

PERSONA QUE SOLICITA LUGAR DE SOLICITUD DEL EMPALME

· Un ingeniero del ramo, civil o ejecución eléctrico. · Un instalador inscrito en SEC (Superintendencia de Electricidad y Combustibles).

· La solicitud se efectúa en la empresa eléctrica correspondiente a la zona. · La instalación eléctrica es el conjunto de canalizaciones e implementos

CARACTERÍSTICAS

destinados a la distribución y utilización de la energía eléctrica. Puede ubicarse en el interior de los edificios como a la intemperie. Se conecta a la red pública a través de un empalme y de su correspondiente medidor, en forma aérea, subterránea o mediante un sistema combinado.

· En edificios de envergadura es recomendable contar con circuitos independientes para evitar falla general en caso de fallas locales. Estos son: alumbrado, fuerza y calefacción.

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Grupo

Polpaico

Siempre en Obra

B Requisitos que debe cumplir REQUISITOS GENERALES EMPALME ·

El más frecuente es con acometida aérea y en general no debe tener una longitud mayor a 30 m. · Llega al inmueble a una altura aproximada de 2,5 m del suelo y sus conductores no deben pasar sobre los terrenos de una propiedad vecina. · Si fuese necesario desviar la línea, se coloca un poste cuya altura en general no es inferior a 4 m. Obs.: Las medidas anteriores varían de una compañía eléctrica a otra. MEDIDOR · · ·

Debe ubicarse lo más cerca posible de la caja de empalme o de la entrada del edificio, tal que tenga fácil acceso. Su altura no debe ser superior a 2 m. Debe mantenerse una distancia mínima de 50 cm entre los medidores de electricidad, agua y gas. TABLEROS

· ·

Tablero general: Se ubica en el comienzo de la instalación. Desde éste se alimenta y protege todo el sistema, puede servir para cortar la corriente. Tablero de distribución: Es para cada circuíto interior, atiende a un sector de la construcción.

Obs.: Los tableros deben regirse bajo la norma SEC.

C Canalizaciones ·

CARACTERÍSTICAS ·

· MATERIALES

Las canalizaciones eléctricas, compuestas de los ductos más los conductores y cuya función es transmitir la energía eléctrica de un punto a otro, pueden ir a la vista, embutidas superficialmente (se alojan en una canal abierta en los muros o entre las losas y el pavimento, para luego ser tapadas), o bien preembutidas, o sea que quedan ubicadas en un elemento antes de que éste sea hormigonado. Las tuberías embutidas y preembutidas tienen tramos relativamente cortos, no van a más de 12 m de distancia sin concurrir a cajas de deriviación tampoco contienen más de tres curvas de 90 0  entre tramos. De las cajas salen ramales a los centros de las lámparas, los enchufes e interruptores. Los materiales más usados son: · acero, acero galvanizado y plástico (PVC). También hay de cobre, plomo y otros.

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 C   O  N  S   T   R    U   C   C  I     Ó   N

D Ejecución -

Las canalizaciones se pueden efectuar durante la obra gruesa o entre ella y las terminaciones.

-

Si se efectùan después de construidas las panderetas o muros de ladrillos, debe ponerse especial cuidado, ya que si éstos son picados, se producen graves daños con los golpes. El rebaje debe hacerse de preferencia con máquinas eléctricas.

-

Debe cuidarse la mantención de los ductos y de las cajas de distribución, para este efecto, éstos deben permanecer tapados durante el transcurso de la instalación.

-

En cada punto de alumbrado se dejan amarras de alambre de acero u otro soporte resistente para colgar las luminarias. Estas amarras se apoyan desde vigas o partes firmes y no de los ductos de la canalización eléctrica o la de otro servicio.

-

El alambrado se realiza generalmente cuando están terminados los estucos.

-

Después de ejecutado el alambrado, éste es revisado por el solicitante responsable de la instalación ante SEC. Para este efecto, se ejecuta una prueba sin corriente, de carácter provisoria, o con corriente.

-

SEC tiene la facultad de revisar la instalación eléctrica en todo el territorio nacional y durante cualquier etapa de su construcción.

2.4.4.

INSTALACIÓN DE GAS

Ref. Normativa General de Instalación de gas, eléctrica y teléfonos. FACTORES A CONSIDERAR A Características generales B Gas de cañería C Gas licuado

A

Características generales El gas puede obtenerse, para la alimentación de una vivienda, de tres maneras: • Desde una red pùblica: gas de cañería (gas de ciudad) y gas natural. • Gas envasado: gas licuado. · Para los tres tipos de gas antes mencionados rige lo siguiente: PERSONA · Puede ser instalador autorizado por SEC (Superintendencia de Electricidad y QUE SOLICITA Combustibles) o profesional del rubro autorizado. LUGAR DE SOLICITUD

SOLICITUD Y TRÁMITES

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· Empresa de combustibles correspondiente a la zona · El instalador realiza un proyecto. · En el caso de construcción de casas, realiza la instalación correspondiente y

luego se dirige a SEC, donde efectúa la declaración d e los trabajos ( en formularios de este organismo). SEC por su parte realiza revisiones selectivas. · En el caso de construcción de edificios, previo a la ejecución de los trabajos, d eb e dirigirse a SEC y e nt re ga r u n i nf or me j u nt o con u n plano d el p ro ye ct o. SEC por su parte efectúa revisión de todos estos proyectos.

Grupo

Polpaico

Siempre en Obra

B

Gas de cañería CARACTERÍSTICAS MATRICES DE DISTRIBUCIÓN

MEDIDOR

· Van enterradas a una profundidad aproximada de 1,4 m. De ellas nace el empalme que entrega el gas hasta el medidor. · Su tamaño depende de: · Consumo previsto para la instalación interior en m3 /hr · Del numero de artefactos · De la ubicación geográfica de la obra · Debe ir en un nicho ventilado

CANALIZACIONES · Las tuberías, sus uniones y llaves deben ser perfectamente estancas. CANALIZACIONES · Los hilos de las conecciones deben llevar pasta selladora llamada"Gasket" y las llaves grasa consistente, en sus partes móviles. MATERIALES

EJECUCIÓN

PRUEBAS

C

· Los comunmente usados son: · acero tipo B negro · acero galvanizado · cobre tipo "K" o normalmente "L" · Cuando hay cañerías conducidas por tierra en el exterior, se ubican a una profundidad mínima de 60 cm, sobre terreno compactado. Se tapan con una capa de hormigón simple o bien con una capa de ladrillos. · Las tuberías interiores van embutidas o a la vista. · Los artefactos se alimentan por arriba, ya sea a nivel de la losa o de los artefactos. · La instalación lleva una llave de paso general y otra antes de cada artefacto. · Las tuberías verticales llevan una prolongación hacia abajo, de unos 20 cm (sifón) que permite acumular condensaciones y suciedades. · Terminadas las canalizaciones, se someten a una prueba de presión durante 15 minutos, con aire comprimido.

Gas licuado CARACTERÍSTICAS El suministro es por medio de balones de gas, los que pueden ser a granel superficiales o enterrados, o bien cilindros.   Canalizaciones · De las mismas características al gas de cañería, con la salvedad que alimentan a los artefactos desde abajo. · No llevan sifones · Se colocan llaves de paso a la salida de los cilindros y antes de cada artefacto.

73

 C   O  N  S   T   R    U   C   C  I     Ó   N

2.5. Pavimentos de hormigón El propósito de este ítem es indicar los antecedentes más relevantes a considerar para la correcta ejecución de los pavimentos habitacionales y los pisos industriales.

Temas tratados

2.5.1. 5.1.

2.5.1. Pavimentos habitacionales 2.5.2. Pisos industriales

PAVIMENTOS HABITACIONALES

Los pavimentos habitacionales deben realizarse de acuerdo a lo indicado en planos y/o especificaciones del proyecto. FACTORES A CONSIDERAR A Terminación de pavimentos hechos in situ A.1. Procedimiento constructivo A.2. Terminación superficial A.3. Recomendaciones B

A

Pavimentos de elementos prefabricados B.1. Pastelones de cemento B.2. Adoquines B.3. Baldosas

Terminación de pavimentos hechos in situ A.1. Procedimiento constructivo Para la elaboración del hormigón referirse al capítulo 3. Una vez confeccionado el hormigón se vacía directamente a la cancha preparada, de preferencia, en el lugar donde quedará en forma definitiva, evitando la segregación. Al esparcir el hormigón se debe mantener un espesor uniforme con una pequeña sobrecarga de, aproximadamente, 2 cm delante de la cercha. La velocidad de avance de la cercha deberá regularse para asegurar una compactación adecuada y uniforme. Al usar vibradores de inmersión, la botella debe quedar completamente sumergida. En obras pequeñas, com nmente se utilizan reglas apoyadas en guías laterales, las que se hacen avanzar sobre el hormigón en un movimiento alternativo de as errado. Dan la terminación, al mismo tiempo que rellenan huecos o puntos bajos. A.2. Terminación superficial Después de pasar la cercha y/o la regla, se completa el alisado mediante platacho. Cada pasada de platacho se debe traslapar unos 5 cm respecto a la pasada previa.

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Grupo

Polpaico

Siempre en Obra

Las operaciones de terminación “iniciales” deben realizarse lo antes posible, cuando exista poco agua de exudación. Éstas deben efectuarse con el mínimo manipuleo del hormigón, para evitar una película débil en la superficie producto de excesos de finos y agua que se acumulen sobre ella. Las operaciones de terminación final deben postergarse, preferentemente, hasta que termine de exudar el pavimento para evitar que se produzcan fisuras plásticas, las cuales se pueden prevenir evitando corrientes de aire que produzcan evaporaciones rápidas y manteniendo la humedad, por ejemplo mediante nebulización. No es conveniente proceder a las operaciones de terminación si hay agua en la superficie. Si se produce un exceso de agua de exudación en la superficie, puede pasarse una arpillera, o similar, para removerla. Bajo ninguna circunstancia se puede secar la superficie usando cemento o mezcla de cemento y arena. Después de obtenida la regularidad superficial, o lisura necesaria, puede darse una terminación o textura mediante escobillas y/o arpilleras. No debe permitirse la aplicación de agua en la superficie para facilitar la terminación. Luego de terminado el pavimento se debe proceder con algùn sistema de curado, para asegurar un adecuado endurecimiento y evitar posibles fisuraciones. Los pavimentos deben llevar juntas para evitar la formación de grietas incontroladas, éstas se deben ejecutar oportunamente y pueden materializarse tanto en el hormigón fresco como en el endurecido. Las juntas de contracción son parte del diseño del pavimento. PLATACHO PARA ALISADO

REGLA

GUIAS Y MOLDE LATERAL

FIG. 5

75

 C   O  N  S   T   R    U   C   C  I     Ó   N

A.3. Recomendaciones TIPO

CARACTERÍSTICAS

Uso peatonal

Radieres (Ref. Cap. 2, ítem 2.1.15) · Losa hormigón: e> 10 cm e= 12 cm para pasajes, vehículos livianos.

Uso vehicular (garage)

· Subbase granular: e> 10 cm e= 15 cm para pasajes, vehículos livianos

B Pavimentos de elementos prefabricados B.1. Pastelones de cemento PASTELONES DE CEMENTO CARACTERÍSTICAS GENERALES · Formas variables y dimensiones que varían generalmente d e 2 0 a 8 0 cm p or lado, con espesores d e 4 a 5 cm ( se usan mucho los de 40 x 40 ó de 60 x 80 cm) PASTELÓN 35 mm MORTERO

SUELO TIPO A1, A 2. o A 3 PASTELÓN 35 mm MORTERO 80 80 mm mm subbase granular gr anular sub-base

PROCEDIMIENTO CONSTRUCTIVO

· Se

colocan sobre terreno natural, bien compactado, si ést e es granular y de buena calidad; e n caso co nt ra ri o se d eb e colocar una subbase granular compactada de unos 80 mm(*) · Sobre la subbase ( o terreno natural, si co rre sp on de ) va una capa d e m or te ro d e 35 mm aprox.(1:3) · Se colocan los pastelones húmedos y se mantienen en este estado, sobre t odo en t iem po caluroso, por u n período mínimo d e 5 días. A los 7 días pueden ponerse en servicio. · E nt re los p ast el on es se deja una separación d e 5 mm la que se rellena con arena una vez que e st os e st án colocados. Hay ocasiones e n q ue se deja una separación de 1 cm, la que es rellenada posteriormente con mortero de cemento.

SUELO SUELOTIPO TIPO A4, A 4,A5, A 5, A6, A 6, óo A7 A7

FIG. 6

OBSERVACIONES 2

· Rendimiento aproximado por m :

· Mortero 420 kg cem/m3  = 35 l · Pastelones = 1 m2 ·  Equipo compactador:

· Se recomienda rodillo vibrador de peso estático mínimo de 500 kgf. (*) Para clasificación del suelo, referírse a [Capítulo 7. Mecánica de suelos]

76

Grupo

Polpaico

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B.2. Adoquines ADOQUINES CARACTERÍSTICAS GENERALES

· Diferentes formas geométricas y colores

PROCEDIMIENTO CONSTRUCTIVO

· Se coloca una subbase granular, p or e jem plo 60% arena y 40% grava, d e tamaño máximo 1 1 / 2 ", d e espesor mínimo 8 0 mm, d eb id am en te compactada.

· Aplicaciones:

Terrazas, entradas vehiculares, veredas, patios interiores u otros. Resisten cargas de vehículos, son antideslizantes y de gran durabilidad. 60 mm mínimo

que limita los bordes produciendo un confinamiento del área pavimentada, consiste e n una solera d e hormigón q ue descansa e n una capa de hormigón de aproximadamente 10 cm y que retorna por la parte posterior d e la solera en 2/3 de su altura.

80 mm

· Se coloca una base de arena suelta, de espesor

USO PEATONAL A D O Q U Í N c am a a re n a 3 0 m m SUB - BASE GRANULAR

inicial aproximadamente entre 40 mm y 50 mm, para que después de compactados los adoquines quede de 30 mm (T. máx. 5 mm).

USO VEHICULAR A D O Q U Í N

60 mm a 80 mm

cama arena 30 mm SUB - BASE GRANULAR

· Se coloca una restricción d e bo rde e le me nt o

80 mm a 160 mm

· Sobre la capa de arena van los adoquines. · Las juntas que quedan e nt re adoquines se rellenan con arena fina. Después se procede a compactar nuevamente.

FIG. 7

OBSERVACIONES   · Para la compactación: · De la subrasante y sub-base, se recomienda rodillo vibrador de peso estático 500 kgf. · De los adoquines, placa vibradora de 0,2 a 0,4 m2 de superficie y frecuencia de 75 a 100 HZ. · Si el pavimento será usado como entrada d e autos, se puede usar adoquines d e 8 0 mm d e espesor y sub-base e nt re 8 0 y 6 0 mm dependiendo d e la calidad de l suelo de fundación y del peso de los vehículos.

77

 C   O  N  S   T   R    U   C   C  I     Ó   N

B.3. Baldosas BALDOSAS CARACTERÍSTICAS GENERALES

PROCEDIMIENTO CONSTRUCTIVO

· Dimensiones

más corrientes soncuadrados de 20 x 20 cm y espesor de20 mm (también se usan de 25 x 25 y 30 x 30 cm con espesores de 20 a 30mm).

· Se coloca una subbase granular o de · · ·

B A L D O S A

MORTERO 1:3

30 mm

SUB - BASE GRANULAR U HORMIGÓN POBRE

FIG. 8 8

· 80 mm

hormigón pobre, d e 8 0 mm d e espesor aproximadamente, compactada. Se coloca una capa d e mortero 1:3 de espesor 30 mm. Sobre esa base van las baldosas. Después de unas 24 hrs. se esparce lechada de cemento aprox. 1 kg cem. por 4 litros de agua, si corresponde con pigmentos o tierra de color, para lograr el relleno de los intersticios. Fraguada la lechada y antes que adhiera con firmeza a la cara de la baldosa, se lava la superficie con abundante agua limpia y escobilla.

OBSERVACIONES · Para la compactación: · De la subrasante y subbase, se recomienda rodillo vibrador de peso estático mínimo 500 kgf. · Rendimientos aprox. Por m2  (baldosas de cemento): · Mortero 420 kg cem/m3 = 30 l · Cemento Polpaico especial = 0,1 saco · Tierra de color = 0,1 kg · Baldosa = 1 m2

C Pavimentos de hormigón in situ. Recomendaciones TIPO

CARACTERÍSTICAS

Uso peatonal

Uso vehicular (garage)

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Radieres (Ref. Cap. 2, ítem 2.1.15) ·

Losa hormigón: e> 10 cm e= 12 cm para pasajes, vehículos livianos.

·

Subbase granular: e> 10 cm e= 15 cm para pasajes, vehículos livianos

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2.5.2.

PISOS INDUSTRIALES

El piso es aquella parte de la estructura sometida a mayor uso, constituyendo una parte importante de ésta, de lo cual no se tiene real conciencia, puesto que en la generalidad de los casos es relegado a un segundo plano, olvidándose de su vulnerabilidad frente a las distintas solicitaciones a que es sometido, hasta que comienza a originar problemas, los que inevitablemente redundan en asumir mayores costos, tales como: costos de reparación o reemplazo, costos de interrupción, costos por daños de equipos y productos, por accidentes generados y otros. FACTORES A CONSIDERAR A Piso durable y funcional B Requisitos de un piso C Protecciones superficiales D Garantía de los productos E

A

Asesoría técnica

Piso durable y funcional Un piso funcional debiera ser un elemento capaz de ofrecerle en todo momento a sus usuarios, seguridad, serviciabilidad y confort. Para esto, la primera medida a adoptar es la ejecución de un buen hormigón, entendiéndose por tal aquél en que se han respetado las recomendaciones que la tecnología del hormigón indica. No obstante lo anterior, esto no es suficiente. Para que este elemento sea capaz de mantener sus características y/o poseer cualidades especiales, resulta imperioso considerar adecuadamente su superficie, ya que al estar directamente expuesta a los distintos efectos del medio, normalmente constituye la puerta de entrada al deterioro de su estructura.

B

Requisitos de un piso Un piso puede tener uno o más requisitos en cada zona de trabajo de la industria, entre los cuales se pueden citar: - Tener resistencia al desgaste o abrasión mecánica - Tener resistencia a la erosión por agentes químicos externos - Poseer cualidades especiales, tales como características sanitarias, antideslizantes y otras. Cada uno de los requisitos antes indicados demanda características especiales que debe poseer la superficie, razón por lo cual ésta debe protegerse superficialmente.

79

 C   O  N  S   T   R    U   C   C  I     Ó   N

C

Protecciones superficiales Existe en el mercado una gran variedad de protecciones superficiales. Sin embargo, para cada requisito es posible encontrar una solución técnica y económicamente óptima. De esta forma se tiene:

REQUISITO DE LA SUPERFICIE

TIPO DE SOLUCIÓN RECOMENDADA ·

Resistencia al desgaste o abrasión mecánica

·

Resistencia a la erosión por agentes químicos

· Aplicación de morteros de productos basados en resinas poliméricas tal como las de origen epóxico. Obs.: Los recubrimientos epóxicos otorgan al piso además, impermeabilidad, elevadas resistencias mecánicas y al desgaste.

Características sanitarias o estériles

D

Endurecedores superficiales, de orígen silicio o metálico, para aplicación durante la construcción del piso. Aplicación de morteros especiales de alta resistencia al desgaste.

·

Aplicación de revestimientos basados en resinas poliméricas, como los de origen epóxico. Obs.: Este tipo de revestimiento no acumula suciedad o bacterias.

Garantía de los productos Es importante contar con productos provenientes de industrias que garanticen su calidad, ya que dos o más productos del mismo origen o tipo no necesariamente tendrán el mismo comportamiento, puesto que éste depende de sus formulaciones.

E

Asesoría técnica Debido a que el éxito o fracaso de una protección superficial depende en gran medida de una correcta aplicación de los productos, para lo cual se debe considerar calidad y estado de la base, condiciones atmosféricas, temperaturas de la base y ambiental, condiciones de humedad, secuencias de aplicación y otras, de acuerdo a recomendaciones de los fabricantes, resulta imperioso contar con asesoría técnica especializada.

80

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3.1. Materiales para el hormigón Los materiales para la fabricación del hormigón deben cumplir con las normas de calidad respectivas. Temas tratados

3.1.1.

3.1.1. 3.1.2. 3.1.3. 3.1.4.

Cemento Agua de amasado Áridos Aditivos y adiciones

CEMENTO

El tipo de cemento a usar debe ser el especificado en el proyecto. FACTORES A CONSIDERAR A

Clasificación de los cementos

B

Influencias segùn el tipo de cemento en el hormigón

C

Almacenamiento

D

Control de calidad en obra

A Clasificación de los cementos De acuerdo a la NCh148, los cementos se clasifican segùn su composición y resistencia. En el siguiente cuadro se entrega la clasificación de los cementos chilenos.

Clasificación de los cementos chilenos EXIGENCIAS

COMPOSICIÓN CLASIFICACIÓN (NCh148)

Portland

Portland puzolánico

DENOMINACIÓN COMERCIAL

CLASE RESISTENCIA

 TIEMPO DE TIEMPO DE FRAGUADO FRAGUADO INICIAL FINAL MÁXIMO MÍNIMO (min) (h)

Material agregado

% Agregado

No

0

Polpaico Portland

Alta resistencia

45

No

0

Melón Super

Alta resistencia

Polpaico Especial

Puzolana

Puzolánico

Puzolana

Portland siderúrgico

Escoria de alto horno

Siderúrgico

Escoria de alto horno

 RESISTENCIAS A LA COMPRESIÓN kgf/cm 2 7 días

28 días

10

250

350

45

10

250

350

Corriente

60

12

180

250

Polpaico 400

Alta resistencia

45

10

250

350

Polpaico ARI

Alta resistencia

45

10

250

350

Melón Especial

Corriente

60

12

180

250

Melón Extra

Alta resistencia

45

10

250

350

Inacesa A.R.

Alta resistencia

45

10

250

350

30 - 50

Inacesa Especial

Corriente

60

12

180

250

30

-

-

60

12

180

250

Bío-Bío Especial

Corriente

60

12

180

250

Bío-Bío Alta Resistencia

Alta resistencia

45

10

250

350

≤

≤

30

30 - 75

83

E  L  H   O R   M I   G  Ó   N

B

Influencias segùn el tipo de cemento en el hormigón INFLUENCIAS EN EL HORMIGÓN SEGÚN EL GRADO DE RESISTENCIA DEL CEMENTO USOS

CALOR DE HIDRATACIÓN

RESISTENCIAS

C

Cemento alta resistencia para hormigones con alta resistencia a temprana edad. Cementos alta resistencia tienen alto calor de hidratación. No son recomendables para elementos masivos al dosificar con iguales cantidades de cemento respecto a un cemento corriente y sin considerar aspect os d e d iseñ o e st ru ct ur al y las debidas p ro te cci on es térmicas durante los primeros días. R28 alta resistencia/ R28 corriente > 1,2 (generalmente y en condiciones de curado normalizado). La influencia del cemento alta resistencia sobre resistencia a la compresión d e u n h or mig ón deja d e ser signif icat iva para los t ie mp os mayores a 6 meses.

Almacenamiento CARACTERÍSTICAS DE LAS BODEGAS

CEMENTO EN BOLSAS

CEMENTO A GRANEL

FORMA DE ALMACENAMIENTO

Bodegas cerradas, protegidas de la intemperie, y cubiertas con pendiente para escurrimiento de agua Con vías de circulación para entrada y salida de los materiales. Piso elevado con respecto al terreno, entre 15 - 20 cm. Pilas entre 10 - 12 unidades con separaciones entre ellas, y separación con las paredes, al menos 15 cm, para circulación del aire.

TIEMPO DE ALMACENAMIENTO

No deben esperarse importantes cambios dentro de los primeros 2 a 3 meses, dependiendo de la humedad (< 50%) El cemento debe usarse cronológicamente por orden de llegada(primero que llega, primero a usar)

CARACTERÍSTICAS

En silos • Silos sin aberturas ó roturas para impedir la penetración de la humedad. • Deben tener dispositivos que permitan flujo uniforme  y sistema de parada. • Deben vaciarse periódicamente (preferentemente cada mes) para prevenir grumos. En Big - Bags de 1.500 kg.

D Control de calidad en obra Si un cemento es almacenado inadecuadamente, sin protección contra la humedad y por un período prolongado de tiempo, puede perder sus cualidades. A continuación se entregan algunos parámetros a controlar. 84

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RECOMENDACIONES

· NO ESTRUCTURAL FACTORES A CONTROLAR

GRUMOS EN EL CEMENTO

TIPO DE ELEMENTOS

GRADO

·

< H15

Sólo podrán utilizarse cementos en que los grumos puedan deshacerse con la presión de los dedos. Utilización p re vi o harneo p or malla d e abertura 0,5 mm y sobredosificación del cemento en, al menos, 10%.

GRADO H20 - H25

·

Utilización bajo condiciones proyectista, previa verificación resistencias mecánicas a 7 días.

GRADO H30 O MAYOR

·

No deben utilizarse.

del de

OBSERVACIÓN: Grumos en el cemento - Una alternativa es comparar el tiempo de fraguado de la pasta de cemento con la de uno en que no se observen los grumos. Puede asociarse un mayor retardo con una mayor cantidad en grumos en el cemento - Se recomienda tomar contacto con Asesoría de la RedTécnica de Cemento Polpaico S.A.

3.1.2.

AGUA DE AMASADO

En lo posible se debe usar agua potable (pH neutro y sales e impurezas mínimas). FACTORES A CONSIDERAR A Aguas no recomendadas B Requisitos B.1. Generalidades B.2. Valores límites de substancias nocivas y los efectos de éstas C Almacenamiento

85

E  L  H   O R   M I   G  Ó   N

A

Aguas no recomendadas En nuestro país es posible encontrar agua con alto contenido de: • Sales disueltas nocivas: Zona Norte • Materia orgánica: Zona Sur y Central. No son recomendables aguas:     -

B

De desagues y alcantarillas ¨ De relaves de minas Residuales de industrias Con gusto salobre o azucarado Cualquier agua que tenga olor o sabor desagradable

- Provenientes de canales o pozos que estén contaminados por uso animal o humano  - Que tengan exceso de material en suspensión (muy turbias), excepto que puedan decantarse.

Requisitos (Ref. NCh1498) B.1. Generalidades • No deben emplearse aguas con contenido de azùcares. • Aguas de origen desconocido deben someterse a análisis químico segùn NCh1498. • Puede usarse agua de mar para preparación de hormigones simples con resistencia especificada < 150 kgf/cm2. B.2. Valores límites de substancias nocivas y los efectos de éstas. La NCh1498 establece los siguientes requisitos: REQUISITOS

OBSERVACIONES

VALORES LÍMITES

pH SÓLIDOS EN SUSPENSIÓN

6 a 9,2 • Perjudican las propiedades físicas del hormigón

MATERIA ORGÁNICA

• Modifican el fraguado y endurecimiento del hormigón, produciendo un retardo de fraguado (los azúcares producen efectos similares)

SÓLIDOS  DISUELTOS

•S i su cantidad es> 5.000 mg/L, analiza r cloruro s y sulfatos. • Inducen o aceleran efectos corrosivos en las armaduras

CLORUROS • Valores corresponden al total aportado por áridos, cemento, agua y aditivos •

SULFATOS

•

Producen compuestos expansivos. Valor corresponde al total aportado por áridos, agua y aditivos.

≤

  2.000 mg/L

≤

≤

≤

  5 mg/L

  1.500 mg/L

3   1.200 g Cl  /m (h. armado)

< 250 g Cl  /m3 (h. pretensado) < 600 g SO 2 /m 3 4

C Almacenamiento Cualquier depósito destinado a contener o almacenar agua, no debe ser contaminante y debe protegerse para no contaminarla, además debe limpiarse periódicamente (mínimo 1 vez por semana). Se debe proteger de las condiciones extremas de clima. 86

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3.1.3.

ÁRIDOS

FACTORES A CONSIDERAR A B

C

D

Clasificación segùn tamaño Requisitos generales B.1. Conferir trabajabilidad adecuada B.2. Tener estabilidad física B.3. Tener resistencia propia B.4. Tener estabilidad química Ensayos prácticos para detectar algunas características C.1. Densidades C.2. Volumen neto de bolón desplazador C.3. Dureza C.4. Materias orgánicas C.5. Contenido de arcilla o limo en la arena C.6. Esponjamiento de la arena C.7. Contenido de humedad C.8. Forma de grano Control de calidad D.1. Manejo y almacenamiento de los áridos D.2. Control de las propiedades D.2.1. Muestreo de los áridos y frecuencias (Ref. NCh164) D.2.2. Controles (Ref. NCh163)

A Clasificación segùn tamaño Los áridos se pueden clasificar segùn su tamaño en (mm):

Arena (A) A < 5

Gravilla (g) 5 ≤ g ≤ 20

Grava (G) 20 < G ≤ 40 a 50

Grava gruesa (GG) GG > 40

(Para definición de tamaño máximo nominal y absoluto referirse a pto. 3.2. Diseño de mezcla, ítem 3.2.2. de este Capítulo).

B

Requisitos generales Los requisitos generales de los áridos para morteros y hormigones se especifican en la NCh163. B.1. Conferir trabajabilidad adecuada Contenido de finos • Confieren trabajabilidad pero en exceso producen: - Mayor necesidad de agua - Dañan la adherencia árido-pasta • Límites aceptables de material fino menor a 0,08 mm (Ref. NCh163) (ver cuadro siguiente). 87

E  L  H   O R   M I   G  Ó   N

GRAVA

TIPO DE HORMIGÓN

ARENA

NORMAL

CHANCADO

NORMAL

CHANCADO

Hormigón sometido a desgaste

0,5%

1%

3%

5%

Hormigón normal

1%

1,5%

5%

7%

Forma de granos • Forma regular favorece trabajabilidad y disminuye necesidad de agua. CHANCADO: SIMILAR A CUBO CORRECTO

INCORRECTO

CANTO RODADO: SIMILAR A ESFERA CORRECTO

INCORRECTO

FIGURA 1

 Porosidad • Relacionada con absorción del agua. Menor densidad real implica mayor porosidad. • Alta porosidad - Alterabilidad por agentes atmosféricos. - Dificultad en control de dosis de agua.  Adecuada granulometría (Ref. NCh163) • Árido de granulometría fina necesita más agua que árido de granulometría gruesa (disminuye la resistencia, aunque aumenta la cohesión). • Grado de compacidad deseado. Tamaño máximo • Definido por las características geométricas y cantidad de armadura del elemento a hormigonar • Define curva granulométrica adecuada. B.2. Tener estabilidad física - Principalmente resistencia al ciclo hielo - deshielo - Se mide por resistencia a la desintegración - Relacionada con porosidad del árido. B.3. Tener resistencia propia - Capacidad de resistir efectos ambientales y solicitaciones (se mide por resistencia al desgaste con «Método de Los Ángeles»). - Limitación de partículas blandas y desmenuzables. 88

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B.4. Tener estabilidad química - Inalterabilidad ante compuestos del fraguado • Reacción álcali - árido* - No incorporación de productos nocivos para el fraguado y endurecimiento (limpieza de los áridos), tales como: • Materia orgánica • Sales solubles en agua (Sulfatos y sulfuros) • Cloruros • Carbón y lignito (causan manchas, erupciones y afectan la apariencia del hormigón). *Referencia Normas ASTM C 295 (análisis petrográfico) y ASTM C 227 (ensayo de probetas de mortero).

C

Ensayos prácticos para detectar algunas características C.1. Densidades

DENSIDAD APARENTE

DENSIDAD REAL S.S.S. DR S.S.S. (densidad real S.S.S.)

P Peso árido V = Volumen recipiente DAS ( densidad aparente seca) Secar el material hasta peso constante Llenar un recipiente de volumen conocido en 3 capas, compactando con una varilla Enrasar la superficie Pesar el recipiente con el material (Pt)

Peso árido S.S.S. Volumen real de granos (sin huecos ni poros accesibles)

DR S.S.S. =

• •

•

Se determina en laboratorio

•

DAS = P = Pt - peso recipiente V V DAH (densidad aparente húmeda) Seguir el mismo procedimiento con material húmedo y sin compactación. •

TABLA N° 1 1 áridos Valores típicos aproximados de densidades de áridos MATERIAL

DAS

DR S.S.S.

Grava

1,55 - 1,65

2,65 - 2,70

Gravilla

1,65 - 1,70

2,60 - 2,65

Arena

1,70 - 1,80

2,55 - 2,65

Los antecedentes entregado fueron obtenidos, entre otros, del Manual Básico de Construcción, del Instituto Chileno del Cemento y del Hormigón

89

E  L  H   O R   M I   G  Ó   N

C.2. Volumen neto de bolón desplazador - Llenar un tambor de capacidad conocida (ej. 250 L) con bolón hasta rasarlo. - Vaciar agua medida hasta la misma altura. - Diferencia entre capacidad del tambor y volumen de agua es el volumen neto de bolón. Ej: tambor de 250 L • 100 L agua ocupada ⇒ Hay 150 L neto de bolón (sin huecos) o 40% de huecos. C.3. Dureza - En gravas Al golpearlas no deben quebrarse con facilidad. (La forma del árido también influye en su mayor o menor fragilidad, por ejemplo las piedras en forma de lajas son más frágiles). - En arena Al frotarlas cerca del oído o apretarlas con los dedos contra una superficie dura (o bien entre las manos), si crujen, entonces son resistentes. C.4. Materias orgánicas - En gravas y arenas • Existencia de ramas, pasto y raicillas, etc. • Olor característico a humedad fuerte o descomposición. • Color obscuro (en arenas). - En arenas Preparar solución al 3% de soda cáustica, usando la proporción de 30 g de soda cáustica por litro de agua. (Es preferible usar agua destilada). • Colocar 4 - 5 cm de arena en un frasco de vidrio transparente • Agregar la solución (hasta 3 cm sobre el nivel de la arena) y agitar • Dejar reposar unas 24 horas • Observar el color del líquido: *Incoloro o amarillo pálido ⇒ aceptable *Más oscuro ⇒ exceso de materia orgánica (rechazar arena o lavarla). En caso de obtenerse color inaceptable ejecutar ensayos con morteros (Ref. NCh 163). C.5. Contenido de arcilla o limo en la arena a) - Colocar una cantidad de arena en un frasco transparente - Agregar agua, agitar y dejar reposar - Arcilla o Limo queda en la parte superior como capa de color café claro. Se acepta si capa de Arcilla o Limo es menor a 1/14 de la altura de arena (ver   Fig.2). b) - Observando la suciedad que queda en las manos después de restregarse arena hùmeda.

90

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AGUA LIMO O ARCILLA

< (1/14) h h

ARENA

FIG. 2

C.6. Esponjamiento de la arena - Vaciar arena sin compactar en una probeta graduada de capacidad 1 - 2 L (V 1) - Verter agua hasta inundar la arena - Agitar para eliminar burbujas y medir nuevo volumen (V 2). % Esponjamiento =

(V1 - V2)

V2

x 100

C.7. Contenido de humedad - Pesar 2 kg de arena o 5 kg de grava, en estado natural (P 1) - Extender sobre una palangana metálica y secar a fuego lento hasta peso constante (P2)

% Humedad =

(P1 - P2)

P2

x 100

C.8. Forma de grano - Coeficiente volumétrico (Ref. NCh163) - Factor de forma L + A < 6 E L = dimensión máxima o largo A = ancho E = espesor Sirve para tener una idea referencial de la forma de los granos. Para áridos chancados, si el 80% (en peso) de las partículas cumple la relación quiere decir que la forma es adecuada. Para el caso de áridos rodados, basta obtener un valor por sobre el 50%.

D

Control de calidad Se deben tomar las precauciones y medidas necesarias para que las características de los áridos considerados en la dosificación se mantengan inalteradas. Para este efecto se debe realizar un adecuado manejo y almacenamiento de ellos. Cabe destacar que debido a las proporciones que ocupan en el hormigón (65 - 75% del volumen del hormigón) y a las variaciones intrínsecas de sus propiedades (principalmente granulometrías y contenido de humedad), es necesario controlar frecuentemente sus propiedades como también es recomendable no variar su procedencia durante la ejecución de la obra, para minimizar o eliminar fuentes de variación en la dosificación, con el fin de tener un hormigón que satisfaga la relación calidad/costo deseada. 91

E  L  H   O R   M I   G  Ó   N

D.1. Manejo y almacenamiento de los áridos

PARA EVITAR SEGREGACIÓN Y FRAGMENTACIÓN

PARA EVITAR CONTAMINACIÓN

92

· Separación en 2 fracciones como mínimo (grava y arena) · Si e l vo lu me n d e ho rmi gón es mayor a 2 00 m 3 o proporción de H 25 d el v ol um en t o t al es superio r al 30%, separar e n mínimo 3 fracciones (arena, gravilla, grava) · Recomendable acopios con taludes máximo 3H:1V · Es recomendable mover o empujar los materiales en acopios con cargador frontal. Bulldozer y motoniveladora se aceptan siempre y cuando no fracturen el material · No circulación de vehículos sobre acopios (produce fragmentación y contaminación) · Acopios lo más cerca de la planta de hormigón (evitar transporte excesivo) · Limitar caída vertical desde alturas (produce segregación y posible fragmentación) · Vaciar en un acopio, el material no debe rodar ladera abajo, ya que con ello se segrega · Al acopiar arena seca, se debe proteger del viento (para evitar segregación). De preferencia debe mantenerse húmeda · Si ha ocurrido degradación del agregado grueso (exceso de f in os e n e l agregado g ru es o) , d eb e hacerse u n retamizado final antes de transferir el material a la betonera. · Vehículos para transporte de áridos, limpios y herméticos · No acopiar áridos directamente sobre el terreno natural · Eliminar toda capa vegetal y material suelto. El acopio se debe colocar sobre una capa debidamente compactada del mismo material o sobre u n emplantillado d e hormigón p obr e d e 1 0 cm aproximadamente · Regar contínuamente caminos próximos a acopios, para evitar que se levante polvo (arcilla) que pueda depositarse sobre los áridos · Ubicación del acopio, respecto al viento predominante, de tal forma que se evite la contaminación.

PARA EVITAR VARIACIÓN EN EL CONTENIDO DE HUMEDAD

· Mantener estable el contenido de humedad, principalmente en la arena, manteniendo drenaje adecuado. Agregado bi en graduado, puede alcanzar contenido de humedad estable en 12 horas.

PARA EVITAR PÉRDIDA DE TRABAJABILIDAD Y DISMINUIR LA TEMPERATURA DEL HORMIGÓN

· Mantener los áridos saturados mediante nebulización de agua permanente en áridos gruesos. Esto produce contaminación de capas inferiores por concentración de finos procedentes de capas superiores. Se debe retirar la capa inferior cada cierto tiempo, cuando se observe el problema · Orientar la zona de extracción de áridos para preparar hormigón hacia el Sur, para disminuir temperatura de los áridos.

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D.2. Control de las propiedades D.2.1. MUESTREO DE LOS ÁRIDOS Y FRECUENCIAS (Ref. NCh164).

TOMA DE MUESTRAS EN OBRA (DESDE ACOPIOS)

Extraer porciones de áridos desde la mayor profundidad posible sin que se incluya material de superficie, ni de los primeros y últimos 30 cm de altura del acopio. Las porciones deben mezclarse, para obtener una muestra representativa. Si el volumen de muestra es grande, debe reducirse por cuarteo. 2D (kg); D: tamaño en mm para árido 30 kg para árido fino En forma práctica: Arena = Gravilla = Grava =

CANTIDADES

FRECUENCIA DE MUESTREO (*)

grueso. 30 kg 45 kg 80 kg

Extraer una muestra: Cada tipo de árido por cada 300 m3 de hormigón a elaborar.

(*)Esta frecuencia de muestreo debe aumentarse cada vez que se aprecien cambios de calidad o de fuente de material (lo que no es recomendable).

NOTA: - Es recomendable volver a estudiar las dosificaciones cuando hayan cambios del módulo de finura de la arena > ± 0,2 D.2.2. CONTROL (Ref. NCh163).

CONTROL PREVIO A LA ADQUISICIÓN

Previamente a la adquisición d e u n árido es conveniente t en er información d e los posibles pr ovee do res. Esto s deberán e nt re ga r antecedentes (del promedio y límites máximo y mínimo) correspondientes a un período mínimo de 2 a 3 meses. La información deberá incluír lo siguiente: Granulometría (material retenido en tamiz de 5 mm para la arena y tamaños máximos de la grava) Material fino menor a 0,08 mm Impurezas orgánicas Otros indicados en especificaciones técnicas o por el profesional responsable para casos especiales como: Propiedades críticas de un árido determinadas por factores locales (Ej.: Sales solubles, reactividad potencial). Propiedades requeridas para obtener hormigones de características especiales (Ej.: Resistencia al desgaste e n pavimentos).

•

•

•

•

•

•

CONTROL DE USO (DISEÑO DE DOSIFICACIÓN)

Se deben controlar las siguientes propiedades con las frecuencias indicadas en D.2.1.: Granulometría Densidades aparente y real S.S.S. Absorción de agua Huecos Humedad (mínimo 1 vez al día ajustar dosificación) Esponjamiento de la arena (mínimo una vez al día para ajustar dosificación, en caso de dosificación en volumen).

•

•

•

•

•

•

OPTATIVOS

Son controles que se realizan esporádicamente, para obtener mayor información de un árido. (Ref. NCh163.)

93

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3.1.4.

ADITIVOS Y ADICIONES

El cuarto componente del hormigón, aditivos y adiciones, permite modificar los procesos físicoquímicos que experimenta el hormigón, contribuyendo a hacer más versátil al material, flexibilizando o modificando algunas de sus propiedades, para su mejor adaptación técnica a los requisitos de la obra y/o estructura particular. FACTORES A CONSIDERAR A Uso de aditivos y adiciones B Tipos de aditivos y adiciones C Almacenamiento D Manejo en obra

A Uso de aditivos y adiciones Los aditivos y adiciones se seleccionan para que la mezcla de hormigón (o mortero) cumpla con los requisitos especificados, se adapte a la técnica de construcción empleada y sea económicamente óptima. En la etapa de diseño de la mezcla (dosificación), se deben evaluar las diferentes variables involucradas, para seleccionar el tipo de aditivo o adición más adecuado, que permita a la mezcla cumplir con los requisitos impuestos.

B Tipos de aditivos y adiciones TIPO DE ADITIVO O ADICIÓN Plastificante reductor de agua

Dosis: Especificada por los fabricantes. Generalmente varía entre 0,2 y 0,6 % respecto al peso del cemento EFECTO EN EL HORMIGÓN O MORTERO Plastificante:

  - Mayor docilidad con agua constante - Facilita colocación y compactación   Reductor de agua:

  - Menor cantidad de agua para docilidad constante (reduce exudación).  - Mayor resistencia al reducir razón A/C (igual ó mayor a 10%).  - Aumenta la impermeabilidad y la resistencia a ambientes agresivos al controlar la razón A/C. APLICACIONES RECOMENDADAS   - Hormigones en general, para todo tipo de estructuras.   - Hormigones de elementos estrechos o prefabricados.   - Hormigones bombeados o premezclados.

OBSERVACIÓN: - Dependiendo del compuesto químico base y la dosis empleada, puede lograrse retardo en el inicio y término del fraguado. 94

Grupo

Polpaico

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TIPO DE ADITIVO O ADICIÓN Superplastificante

(o

fluidificante)

Dosis: Especificada por los fabricantes. Generalmente varía entre 0,8 y 3 % respecto al peso del cemento. EFECTO EN EL HORMIGÓN O MORTERO   - Aumentan sensiblemente la docilidad conservando el agua constante sin perder cohesión   - Fuerte reducción de agua conservando la docilidad APLICACIONES RECOMENDADAS -

Hormigones de alta resistencia Hormigones bajo agua Hormigones de piezas estrechas y difícilmente accesibles Hormigones bombeados Hormigones en tiempo caluroso Hormigones prefabricados Hormigones, mortero o lechada, fluídos sin segregación o decantación Reparaciones

OBSERVACIÓN: - La acción de estos compuestos es de tiempo limitado (30 - 60 minutos). En caso necesario se recomienda incorporar el aditivo antes de vaciar el hormigón en el lugar de colocación. TIPO DE ADITIVO O ADICIÓN Aceleradores de fraguado y endurecimiento

Dosis: Especificada por los fabricantes. Generalmente varía entre 1 y 5 % respecto al peso del cemento. EFECTO EN EL HORMIGÓN O MORTERO   - Incrementan el desarrollo de resistencia a temprana edad y disminuyen el tiempo inicial de fraguado APLICACIONES RECOMENDADAS    -

Hormigonado en tiempo frío Hormigón proyectado Hormigones para prefabricados Reducción del plazo de desmolde Reparaciones

OBSERVACIÓN: - Deben extremarse las precauciones para hormigón armado o pretensado, con productos que tengan cloruros u otros compuestos que puedan favorecer la corrosión. - Aumentan las contracciones durante el secado. - En comparación a mezclas sin aditivos se han observado resistencias finales menores.

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TIPO DE ADITIVO O ADICIÓN Retardadores de fraguado y endurecimiento

Dosis: Especificada por los fabricantes. Generalmente varía entre 0,3 y 0,7 % respecto al peso del cemento. EFECTO EN EL HORMIGÓN O MORTERO  - Su principal caracterísrica es la de retrasar el inicio del fraguado, prolongando la docilidad por más tiempo APLICACIONES RECOMENDADAS   -

Hormigonado en tiempo caluroso Hormigón en masa Transporte a grandes distancias Evitar las juntas frías al hormigonar por capas Hormigón bombeado

OBSERVACIÓN: - Una sobredosificación puede originar retardo excesivo - Se deben acentuar las precauciones del curado (a causa de la duración del fraguado). TIPO DE ADITIVO O ADICIÓN Incorporadores

de

aire

Dosis: Especificada por los fabricantes. Generalmente varía entre 0,05 y 0,20% respecto al peso del cemento. EFECTO EN EL HORMIGÓN O MORTERO  - Su principal función es dar resistencia al hormigón a la acción de ciclos hielo - deshielo   - Otras propiedades como: • Mayor docilidad (disminuye cantidad de agua requerida) • Menor capilaridad • Menor exudación • Reducción de la segregación APLICACIONES RECOMENDADAS   - Hormigones expuestos a ciclo - deshielo - Pavimentos  - Mezclas pobres (ásperas, poco cohesivas por falta de finos, difíciles de manejar)

OBSERVACIÓN: - La acción de los incorporadores de aire conduce a menor resistencia mecánica (compensada en parte por la disminución de agua debido al aumento de trabajabilidad). - Aumento de la trabajabilidad.

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TIPO DE ADITIVO O ADICIÓN Expansores - Estabilizadores

Dosis: Especificada por los fabricantes. Generalmente varía entre 1 y 2% respecto al peso del cemento. EFECTO EN EL HORMIGÓN O MORTERO   - Producen ligera expansión del hormigón o mortero   - Mejoran el contacto con las paredes del lugar de colocación, lo que permite un mejor relleno APLICACIONES RECOMENDADAS    -

Relleno de cavidades o grietas Anclaje de pernos y estructuras Grouting Relleno de vainas en hormigones post tensados Reparaciones en hormigones confinados

OBSERVACIÓN: - Es probable obtener menos resistencia mecánica TIPO DE ADITIVO O ADICIÓN Impermeabilizantes

-

Hidrófugos

Dosis: Especificada por los fabricantes. Generalmente varía entre 0,5 y 4% respecto al peso del cemento. EFECTO EN EL HORMIGÓN O MORTERO   - Obstruyen poros y capilares, impidiendo la penetración del agua   - Efectos secundarios como: •  Disminución de la exudación APLICACIONES RECOMENDADAS    -

Hormigones subterráneos Losas expuestas a la intemperie o humedad Estanques de hormigón Estucos exteriores Cimientos y sobrecimientos Estructuras de puentes y marítimas

OBSERVACIÓN: - Es probable obtener menos resistencia mecánica - La acción de estos productos en hormigones defectuosos, con un gran volumen de huecos, poros o nidos de piedra, es limitada.

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TIPO DE ADITIVO O ADICIÓN Aditivos

combinados

Combinan los efectos de dos o más aditivos, entre otros:   • Plastificadores retardadores • Plastificadores aceleradores  • Plastificadores incorporadores de aire EFECTO EN EL HORMIGÓN O MORTERO Actúan simultáneamente sobre distintas propiedades del hormigón, sin recurrir al uso de dos aditivos APLICACIONES RECOMENDADAS   - Hormigones y morteros en los que se requiere actuar sobre distintas propiedades en forma simultánea con efectos moderados.

OBSERVACIÓN: - Limitación: En casos que se requiera mayor efecto de uno de los aditivos componentes, no es posible actuar independientemente sobre él. TIPO DE ADITIVO O ADICIÓN Agentes formadores de espuma

EFECTO EN EL HORMIGÓN O MORTERO  - Su principal característica es la de obtener mezclas de baja densidad (hormigones celulares) APLICACIONES RECOMENDADAS   - Hormigones celulares en general   - Morteros de terminación en plancha de cielo falso   - Recubrimiento de paneles y otros.

OBSERVACIÓN: - Producen los siguientes efectos: • Disminución considerable de las resistencias mecánicas. (Segùn la dosis de aditivo y de la densidad aparente). • Disminución de la conductividad térmica y acùstica del hormigón.

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TIPO DE ADITIVO O ADICIÓN Microsílica

(adición)

Dosis: Especificada por los fabricantes. Generalmente varía entre 3 % y 15 % respecto al peso del cemento EFECTO EN EL HORMIGÓN O MORTERO  - Incrementa las resistencias mecánicas y a la abrasión  - Reduce la permeabilidad  - Aumenta la resistencia a los ataques químicos  - Incrementa la cohesión  - Reduce la exudación  - Su extrema finura incrementa la demanda de agua para obtener trabajabilidad, por lo tanto   se debe usar con aditivo plastificante o superplastificante. APLICACIONES RECOMENDADAS  - Hormigón de alta resistencia mecánica y a la abrasión   - Hormigón de pavimentos, carreteras y minería - Construcción de alta impermeabilidad y otros.

OBSERVACIÓN: - Se debe ajustar la dosis óptima en cada caso específico. TIPO DE ADITIVO O ADICIÓN Anticongelantes

EFECTO EN EL HORMIGÓN O MORTERO   - Rebajan la temperatura de congelación del agua del hormigón APLICACIONES RECOMENDADAS   - Hormigonado en tiempo frío (trabajo a temperatura hasta -10 0C). TIPO DE ADITIVO O ADICIÓN Retardadores

superficiales

EFECTO EN EL HORMIGÓN O MORTERO   Retardan superficialmente el fraguado APLICACIONES RECOMENDADAS   - Tratamiento de juntas de hormigonado   - Obtención de texturas rugosas

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C Almacenamiento Se deben seguir las instrucciones entregadas por el fabricante. En general se deben conservar los envases cerrados, en un lugar fresco y seco. Cuando se requiera realizar el traslado del producto a estanques para dosificar, se deben eliminar los residuos de aditivos preexistentes antes de vaciar el nuevo. Los aditivos deben usarse cronológicamente segùn el orden de llegada, verificando además su vigencia. Hay que evitar decantación, para este efecto, en obras en donde su uso es importante se colocan agitadores en los tambores. En caso contrario, se deben agitar los envases antes de su uso. Estos aditivos tienen una duración variable segùn especificaciones del fabricante.

D Manejo en obra Los aditivos líquidos se deben adicionar directamente al equipo mezclador, diluidos en parte del agua de amasado, preferentemente, y en la cantidad exacta. Se recomienda usar equipos de medición que permitan una precisión del 1% (en peso o volumen), a lo menos, de la cantidad medida.

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3.2. Diseño de la mezcla El diseño de la mezcla (dosificación) es un proceso que interrelaciona: • Selección de los materiales • Determinación de las cantidades relativas para producir la mezcla más económica que sea trabajable y que le proporcione al hormigón la resistencia y durabilidad especificadas u otras propiedades. Temas tratados

3.2.1.

3.2.1. Información requerida previo a la dosificación 3.2.2. Disposiciones mínimas segùn la NCh170 para elementos de hormigón 3.2.3. Dosificaciones recomendadas para obra 3.2.4. Recomendaciones para corregir dosificaciones

INFORMACIÓN REQUERIDA PREVIO A LA DOSIFICA CIÓN DOSIFICACIÓN

FACTORES A CONSIDERAR A Antecedentes requeridos B Especificación del hormigón

A Antecedentes requeridos Para que la dosificación efectuada sea compatible a la obra en particular, es necesario conocer ciertos antecedentes mínimos, tales como: ANTECEDENTES

RESISTENCIA ESPECIFICADA (DEL PROYECTO) Y FRACCIÓN DEFECTUOSA ACEPTADA

ASPECTOS MÁS RELEVANTES

•

La resistencia especificada a la compresión, fc,(ft si se trata de resistencia a la flexotracción), a una edad determinada, debe venir indicada en el proyecto, junto con el nivel de fracción defectuosa aceptada por el código de diseño estructural utilizado.

•

Las características que influyen son: • Dimensiones • Forma • Espaciamiento del refuerzo (si corresponde)

•

Con los antecedentes anteriores se determina el tamaño máximo de árido grueso a usar (Ref. pto. 3.2.2. de este Capítulo).

CARACTERÍSTICAS DE LOS ELEMENTOS

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E  L  H   O R   M I   G  Ó   N

ANTECEDENTES CONDICIONES AMBIENTALES Y TIPO EXPOSICIONES

ASPECTOS MÁS RELEVANTES Es determinante en la selección del tipo de cemento y su dosis mínima y la selección de aditivos y adiciones. Nivel de control previsto en la obra tal como: • Laboratorio en obra, personal especializado, control sistemático y permanente, tipo de dosificación (peso o volumen) y otros • Resistencias requeridas por secuencias constructivas • Métodos de colocación y compactación • El tipo de elemento (forma, refuerzo y otros) y los métodos de colocación definen la docilildad requerida

CARACTERÍSTICAS DE LOS ELEMENTOS

NOTA: La resistencia media requerida de dosificación, fr, debe ser mayor a la resistencia especificada en el proyecto, fc, para absorber la diferencia que se origina en las variaciones propias del proceso de fabricación (equipos, materiales y otros.), del muestreo y de los ensayos. fr > fc + t* s Donde "t" es un factor estadístico que depende del nivel de fracción defectuosa aceptada y "s" es un valor estimado que depende de las condiciones previstas para la ejecución de la obra, (tipo de dosificación: en peso o volumen, controles: niveles de controles, periodicidad, personal especializado y otros.). Ref. NCh170.

CARACTERÍSTICAS DE LOS MATERIALES

Características de los áridos Granulometría Densidad real S.S.S. y absorción Densidad aparente seca en caso de dosificación en volumen

OBSERVACIÓN: Frecuentemente cuando se pide realizar una dosificación vienen especificados los valores de: • • • • •

Resistencia requerida Fracción defectuosa aceptada Dosis mínima de cemento Docilidad (asentamiento de cono) Tamaño máximo del árido.

B Especificación del hormigón La forma correcta de especificar un hormigón es como se indica en el ejemplo: H 30

(a) en MPa

(10)

(b) en %

Donde: (a) Resistencia especificada (NCh170) (b) Fracción defectuosa aceptada 102

40/5

(c) en mm

(d) en cm

(c) Tamaño máximo nominal del árido grueso (d) Docilidad requerida, segùn asentamiento del cono de Abrams

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3. 2.2. 3.2.2.

DISPOSICIONES M ÚN LA NCh170 PARA ELEMENTOS DE HORMIG ÓN MÍÍNIMAS SEG SEGÚ HORMIGÓ FACTORES A CONSIDERAR A

Dosis mínima de cemento

B

Tamaño máximo (nominal)

A Dosis mínima de cemento - Para hormigón controlado • Hormigón armado expuesto a la intemperie : 270 kg cem/m 3 • Hormigón armado no expuesto a la intemperie : 240 kg cem/m 3 - Para hormigón no controlado  (Se acepta hormigón no controlado sólo para grados menores a H20) • Hormigón armado : 300 kg cem/m 3 • Hormigón simple : 170 kg cem/m3

B Tamaño máximo (nominal) - Debe ser igual o inferior al menor de los siguientes valores: • 1/5 de la menor distancia entre paredes del moldaje • 3/4 de la menor distancia libre entre armaduras • 1/3 del espesor de losas armadas • En elementos con hormigón a la vista, se recomienda tamaño máximo nominal menor a 1,5 veces el espesor del recubrimiento. OBSERVACIÓN (Ref. NCh163): Tamaño máximo absoluto (Da) : Abertura del menor tamiz que deja pasar el 100% de la masa del árido. Tamaño máximo nominal (Dn) : Abertura del tamiz inmediatamente inferior a Da por el que pasa, a lo menos, el 90% de la masa del árido. En caso contrario Dn = Da.

103

E  L  H   O R   M I   G  Ó   N

3.2.3.

DOSIFICACIONES RECOMENDADAS PARA OBRA

(4 sacos/m 3 ) Cimientos

Sin Aditivo Masada de 250 litros

P. Especial

1 saco

P. Especial

Grava

190 l

Arena Agua

H5

Sin Aditivo (5 sacos/m 3) Masada de Sobrecimientos 200 litros

Pilares, vigas y losas

Sin Aditivo Masada de 142 litros

1 saco

P. Especial

1 saco

Grava

150 l

Grava

100 l

145 l

Arena

115 l

Arena

80 l

33 l

Agua

26 l

Agua

19 l

H 10

Aditivo

H 20

Aditivo

Pilarejos

Sin Aditivo Masada de 121 litros

P. Especial

Aditivo

Aceras

Sin Aditivo Masada de 121 litros

Pavimentos

Sin Aditivo Masada de 121 litros

1 saco

P. Especial

1 saco

P. Especial

1 saco

Grava

75 l

Grava

85 l

Grava

85 l

Arena

70 l

Arena

65 l

Arena

65 l

Agua

17 l

Agua

16 l

Agua

16 l

H 20

H 28

Aditivo

H 30

Aditivo

Aditivo

NOTAS: 1. La medición de las cantidades indicadas es en volumen controlado (carretillas dosificadoras calibradas) 2. Se consideraron áridos gruesos en estado saturado superficie seca y arena con 5% de humedad. 3. Toda dosificación debe comprobarse en obra mediante hormigones de prueba preliminares.

3.2.4.

RECOMENDACIONES PARA CORREGIR DOSIFICACIONES

Las dosificaciones realizadas teóricamente se deben readecuar en obra. FACTORES A CONSIDERAR A Contenido de grava en la arena B Contenido de humedad B.1. Corrección del contenido de humedad para dosificación en peso B.2. Corrección por esponjamiento para dosificación en volumen

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A Contenido de grava en la arena Si el contenido de grava en la arena está variando durante la construcción, es conveniente ajustar la dosificación en la forma que se señala a continuación: MÉTODO DE CORRECCIÓN Se sugiere el siguiente procedimiento práctico (Ref.: Manual del Hormigón, ICh). a) Secar hasta masa constante a 100 oC en estufa o anafre, una cantidad de arena mayor a 1 kg registrando su peso seco (ma) b ) Tamizar esta muestra por malla 5 mm registrando las masas del material retenido (g) y del que pasa dicha malla (a) c) La masa total es: g + a d ) El porcentaje de grava contenido en la arena seca: g %g= x100 ma e ) Este porcentaje debe compararse con el determinado o previsto en la dosificación inicial f ) Si el porcentaje real de grava es mayor, o menor, al previsto inicialmente en la dosificación, se deberá aumentar la arena y disminuir la grava, o viceversa, en forma tal de rectificar el desvío. OBSERVACIÓN: Este método de corrección es suficiente para pequeñas proporciones de grava en la arena (por ejemplo máximo un 20%) Se debe velar que las correcciones se realicen de tal forma que el porcentaje total de áridos bajo 5 mm sea la misma que la considerada en la dosificación original.

CARACTERÍSTICAS Frecuentemente en Chile se suministra arena que contiene ciertas proporciones de grava en la arena. Si la dosificación se ha realizado mediante un método empírico (ACI), o bien se han usado proporciones preestablecidas y no se modifica la razón arena/grava, se estarían agregando mayores cantidades de grava, lo que conduciría, entre otras cosas, a hormigones de trabajabilidad inadecuada.

B Contenido de humedad Cuando se realiza una dosificación, se basa en que el estado de los áridos es saturado superficialmente seco (S.S.S.) y la dosificación se entrega considerando los áridos en estado seco. En obra, los áridos se encuentran normalmente con cierto grado de humedad, lo que hace necesario corregir la dosificación original para no alterar los valores calculados. OBSERVACIÓN: Para evitar variaciones de trabajabilidad en el hormigón producidas por absorción de lo s áridos, se recomienda que éstos tengan una humedad igual o superior a la absorción en el momento de su empleo.

105

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B.1. Corrección del contenido de humedad para dosificación dosificación en en peso peso Método de corrección a) Se determina para cada árido la humedad respecto al árido seco b) Se corrige la cantidad de cada árido, aumentándola en la misma cantidad en peso que el agua aportada por la humedad c) Se corrige la cantidad de agua de amasado, disminuyéndola en la misma cantidad en peso que el agua libre aportada por los áridos, de modo de mantener invariable la razón agua/cemento. NOTA: La humedad se determina con respecto al peso seco de los áridos. (Ver ejemplo).

Ejemplo:

ÁRIDO

HUMEDAD TOTAL (%)

PROPORCIONES DE ÁRIDOS EN ESTADO SECO (kg/m3)

Grava

1,5

800

Arena

5

500

Agua de amasado = 180 L/m3 * Humedad total de los áridos Grava aporta Arena aporta

1,5 % de 800 kg = 5,0 % de 500 kg =

Agua aportada (humedad)= 37 L Luego la dosificación corregida es: Grava (pto.b) : Arena (pto.b) :

800 + 12 = 812 kg 500 + 25 = 525 kg

Agua (pto.c) :

180

NOTA: HUMEDAD (H) = Mw/Ms

106

_

12 25 37

37 = 143 kg (L)

Mw = Masa agua Ms = Masa árido seco

L L L

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B.2. Corrección por esponjamiento para dosificación en volumen Método de corrección: Se debe determinar el volumen de arena esponjada, equivalente al volumen de dosificación. El esponjamiento E (%) se determina:

E (%) =

(Volumen arena hùmeda,Vh - Volumen arena inundada,Vs)  x 100 (Volumen arena inundada,Vs)

luego,

Vh = Vs (1 + E (%)/100) Ej.: Si la cantidad de arena dosificada es de 500 L en estado seco, y ésta tiene un esponjamiento de un 20%, en obra ocupará un volumen mayor. El volumen necesario para cumplir con los 500 L iniciales será: Esponjamiento arena = 20% de 500 L = 100 L ⇒ volumen necesario es : (500 + 100) = 600 L * El volumen de arena inundada se considera que es igual al volumen de arena seca.

NOTA: Para dosificación en volumen se corrige: • La arena por esponjamiento (de la forma expuesta) • El agua de amasado en forma similar al pto. B.1. (corrección del contenido de humedad para dosificación en peso).

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3.3. Fabricación del hormigón Comprende todas las actividades relacionadas con la preparación de hormigones en obra, e incluye: medición de materiales, carguío y amasado en la hormigonera y descarga del hormigón. 3.3.1. 3.3.2. 3.3.3. 3.3.4. 3.3.5. 3.3.6.

Temas tratados

Medición de los materiales (Segùn NCh170) Tipo de mezclado Orden de carguío para mezclado mecánico Tiempo de mezclado Determinación de la uniformidad (NCh1789) Recomendaciones

3.3.1. MEDICIÓN DE LOS MATERIALES (Segùn NCh170) Los materiales se pueden medir en volumen o en peso FACTORES A CONSIDERAR A Medición en volumen B Medición en peso

A Medición en volumen Usar sólo para hormigones de grado igual o menor a H20 Cemento : Usar sacos completos o medios sacos Aridos

: Corregir la cantidad de arena por esponjamiento. Esto debería hacerse diariamente como mínimo.

B Medición en peso Usar de preferencia este tipo de medición ANTECEDENTES

PRECISIÓN  DE EQUIPOS

OBSERVACIONES

Cemento Agua Áridos

± 1%

La masa de los áridos debe corregirse por humedad, ± 3%

Aditivos Adiciones

108

El cemento puede ser medido en sacos completos

± 1%

diariamente como mínimo Según recomendaciones del fabricante

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3.3.2.

TIPO DE MEZCLADO

El mezclado puede ser manual o mecánico. FACTORES ACTORES A CONSIDE ONS IDERAR RAR

A Mezclado manual B Mezclado mecánico (hormigoneras)

A Mezclado manual No se recomienda. Sólo para hormigones grado H5 (NCh170). La resistencia que se obtiene es muy inferior a la que se obtendría con mezclado mecánico.

B Mezclado mecánico (hormigoneras) TABLA N 2 °

Clasificación de equipos mezcladores segùn capacidades CAPACIDADES MÁS FRECUENTES CAPACI CAP ACIDAD DAD NOMIN NOMINAL AL DE DE MEZCL MEZCLADO ADO

3.3.3.

CARA CARACT CTER ERÍS ÍSTI TICA CAS S DE DE MEZ MEZCL CLAD ADO O OBS OBSER ERVA VADA DAS S

LITROS

PIES CÚBICOS

VOLUMEN POR AMASADA EN LITROS

RENDIMIENTO RENDIMIENTO ( m  / h )

99

3 ,5

80

1 ,1

141 170 198 283 311 340 453

5,0 6,0 7,0 10,0 11,0 12,0 16,0

100 130 140 200 220 250 350

1 ,7 2 ,1 2 ,3 3 ,2 3 ,6 3 ,8 5 ,1

3

ORDEN DE CARGUÍO PARA MEZCLADO MECÁNICO

Las buenas prácticas recomiendan: Debe hacerse en el menor tiempo t iempo posible y en el orden que se indica (nunca el cemento en primer lugar): • 3/4 partes del agua a emplear • Todo el árido grueso (grava y/o gravilla) • Todo el cemento • Toda la arena • El resto del agua necesaria, con los aditivos correspondientes. NOT NOTA:

En caso caso de usar usar agua caliente, caliente, conviene conviene agregar agregar el el cemento cemento al ùltimo ùltimo con con la arena, arena, una una vez vez que la masa al interior se ha uniformado en su temperatura.

109

E  L  H   O R   M I   G  Ó   N

3.3.4.

TIEMPO DE MEZCLADO

Se contabiliza desde el momento en que todos los l os materiales están es tán en la hormigonera, hasta el instante en que se inicia la descarga, y debe ser tal que se asegure la homogeneidad homog eneidad del hormigón. La velocidad de rotación de la hormigonera debe ser la especificada por el fabricante, estando generalmente comprendida entre 10 y 20 RPM. TABLA N  3 3 Referencias para determinar el tiempo de mezclado °

SEGÚN NCh170 RECOMENDACIÓN SEGÚN EL VOLUMEN DE LA HORMIGONERA

Mínimo 1 1 / 2 min ( sa sa l vo vo que e l equipo cu en t e con d i sp sp o s i t iv iv o s que aseguren la homogeneidad de la mezcla en un tiempo menor). t (mínimo) = 1 + V / 3   1 1/2 min. con V = volumen de la hormigonera en m ≥

3

Capacidad de la hormigonera (litros) RECOMENDACIONES DEL AMERICAN CONCRETE INSTITUTE (ACI) Y DEL BUREAU OF RECLAMATION, PARA HORMIGONERAS MAYORES

3.3.5.

hasta

Tiempos de mezclado Bureau of Reclamation

750 1,500 2,250 3,000 3,750 4,500

1' 1' 2' 2' 2' 3'

30" 30" 00" 30" 45" 00"

ACI 1' 1' 1' 1' 2' 2'

00" 15" 30" 45" 00" 15"

DETERMINACIÓN DE LA UNIFORMIDAD (NCh1789)

Sirve para determinar la uniformidad entregada por el equipo mezclador. FACT FACTORES ORES A CONSIDERA CO NSIDERARR A Procedimiento B Ensayos

A Procedimiento Se deben extraer dos muestras de fabricación a la salida de la hormigonera, correspon dientes a una misma amasada y que representen respectivamente a: a) El primer tercio de la descarga; y b) El ùltimo tercio de la descarga La extracción y acondicionamiento de las muestras debe realizarse segùn la NCh171. El tamaño de cada muestra debe ser de un volumen mayor a 60 litros, de modo de poder realizar realizar todos los ensayos prescritos.

110

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B Ensayos Para determinar la uniformidad del hormigón se realizan 6 ensayos, cada uno de los cuales incluye las dos determinaciones mencionadas del factor medido. REQUISITOS FACTOR

Difer ifereencia nciass má máximas entr entree amb ambos os valo valore ress

Ens Ensayos de norm normaa

15 kg/m3

NCh1564

2,5 cm 4,0 cm

NC h1019

3 ) Resistencia a compresión a 7 días

7, 5 % (1)

N Ch 1037

4 ) Porcent aje de grava

6,0 % (1)

N Ch1789

5 ) De Densidad del mortero

1, 6 % (1 )

NC h17 89

6 ) Co C ont enido de aire incorporad o

1, 0 % (1)

N C h1564

1 ) Densidad aparente del hormigón 2 ) Docilida Docilidadd (trab (trabajab ajabilid ilidad) ad) a ) para asentamiento de cono promedio < 10 cm b ) para asentam asentamiento iento de cono cono promedio promedio 10 cm ≥

(1) % expresado con respecto al promedio de ambos valores.

- El hormigón hormigón de una misma amasada amasada debe cumplir cumplir a lo menos con cuatro cuatro de los cinco primeros requisitos que se indican en la tabla que antecede - El hormigón hormigón con aire aire incorporado incorporado debe debe cumpl cumplir, ir, además, además, con el requ requisito isito 6. NOTA: NOTA: Se debe muestrear, a lo menos, una amasada: a) b) c) d)

3.3.6.

Al instalar un equipo de producción de hormigón Cuando se modifiquen los procedimientos de mezclado Cuando se aprecie visualmente una uniformidad deficiente durante la descarga y Una vez al año para cada equipo de mezclado.

RECOMENDACIONES

La meta de todos los procedimientos de medición y amasado es producir un hormigón uniforme que posea las características requeridas. FACT FACTORES ORES A CONSIDERA CON SIDERARR A De los equipos B De los materiales C Del proceso

A De los equipos Equipos de pesaje de buena calidad, sometidos a revisión y calibración periódica. La hormigonera debe quedar bien fundada, de modo que permanezca nivelada. Además se debe ubicar en lugares y posiciones adecuadas para que el hormigón no se contamine. (Por ejemplo contra el viento dominante). 111

E  L  H   O R   M I   G  Ó   N

La hormigonera debe limpiarse diariamente. Mantención Mantención mecánica. mec ánica. (Revisió (Revisiónn de paletas u otras piezas sometidas a desgaste). desgas te). No se debe aceptar desgaste de piezas mayor a un 10% de la medida original.

B De los materiales Sin segregación en el momento de introducirlos a la hormigonera y no contaminados con polvo.

C Del proceso El pesaje debe ser preciso con las proporciones requeridas. Se debe seguir una secuencia apropiada de carguío a la hormigonera (Ref. punto 3.3.3.). No se debe exceder la capacidad de carga de la hormigonera (Ref. punto 3.3.2.). El tiempo de amasado debe ser adecuado. Un Un exceso de tiempo conduce a segregación (Ref. punto 3.3.4.). La descarga debe ser sin restricciones restriccio nes de flujo y con dirección de d e caída vertical (para evitar segregación).

112

Grupo

Polpaico

Siempre en Obra

3.4. Transporte Incluye Incluye las operaciones operacion es necesarias nece sarias para llevar llevar el hormigón desde de sde la mezcla del agua con el cemento hasta la descarga en el punto de colocación. co locación.

Temas Temas tratados tratados

3.4.1.

3.4.1. 3.4.2. 3.4.3. 3.4.4.

Selección del medio de transporte Tiempo máximo de transporte transporte Tipos de equipos Recomendaciones Recomendaciones

SELECCIÓN DEL MEDIO DE TRANSPORTE

Los medios de transporte deben asegurar la calidad calidad del hormigón, conservando la uniformidad, docilidad, razón A/C y otros, requeridas de éste. Para su selección debe considerarse principalmente: • Protección de las l as condiciones climáticas • Distancia al punto de colocación colo cación • Capacidad de entrega • Accesibilidad al punto de colocación • Características de la mezcla (docilidad o trabajabilidad y tamaño máximo). 3.4.2.

TIEMPO MÁXIMO DE TRANSPORTE

Estos tiempos pueden aumentarse si se usan aditivos especiales. LUGAR En obra Hormigón premezclado

3.4.3.

TIEMPO 1/2 hora 1 hora

TIPOS DE EQUIPOS

FACTORES A CONSIDERAR A

Carretillas

B

Capachos

C

Cintas Transportadoras

D Bombas E

Canoas y canaletas

F

Mangas

G Camión mixer H Camión tolva 113

E  L  H   O R   M I   G  Ó   N

A Carretillas OBSERVACIONES: - Distancias no superiores a 7 m - Terrenos con pendiente inferior a 15% - Uso en general en obras menores y de poca altura - Si la superficie es irregular, se les debe hacer circular sobre tablones.

RENDIMIENTO CAPACIDAD APROXIMADO 50 - 90 L

0,5 m3 /h

B Capachos CAPACIDAD

0,2 - 6 m

3

RENDIMIENTO APROXIMADO

5 - 50 m3 / h (dependi endo de la capacidad del capacho, de la grúa y de la distancia).

ASENTAMIENTO RECOMENDADO

Con un diseño adecuado del embudo inferior y de la boca de descarga, se puede transportar hormigón de cualquier fluidez, no obstante que sea difícil la descarga para asentamiento < 3 cm.

OBSERVACIONES: - Se emplean generalmente accionados por grùas - Útil en sitios elevados y de difícil acceso - La boca de descarga debe tener una abertura mínima de 5 veces el tamaño máximo del árido - Las pendientes laterales no deben ser inferiores a 60  (medidas desde la horizontal) - Alturas máximas de vaciado: • 1 m sobre superficie dura • 2 m sobre hormigón fresco - Causa de segregación:  • Descarga muy cerca de la capa y  • Descarga mientras está en movimiento el capacho. - Su disposición de descarga permitirá vaciado vertical, en caso contrario debe incluir un embudo troncocónico (MANGA) de longitud mínima 60 cm. °

C Cintas transportadoras CAPACIDAD

RENDIMIENTO APROXIMADO

ASENTAMIENTO RECOMENDADO

30 - 70 m 3 / h

Entre 5 - 10 cm

OBSERVACIONES: - La pendiente depende de la fluidez, siendo la máxima 20% - Deben tener un embudo troncocónico de longitud mínima 60 cm en todos los puntos de traspaso o descarga del hormigón - Apropiadas para distancias cortas - Deben tener un raspador en su extremo de vaciado (para evitar segregación) ya que el hormigón tiende a retornar. 114

Grupo

Polpaico

Siempre en Obra

D Bombas CAPACIDAD

RENDIMIENTO APROXIMADO Con presiones de 1,7 a 2,1 MPa se pu ede n o bt en er rendimientos entre 11- 23 m3 /h . En unidades grandes con presiones sobre 7 MPa, los rend imient os son superiores.

ASENTAMIENTO RECOMENDADO

Alta fluidez entre 8 y 12 cm

OBSERVACIONES: - Granulometría del hormigón debe incluir un mínimo contenido de finos menores a 0,25 mm. Para tamaño máximo 40 mm de 410 kg/m 3 y para tamaño máximo 20 mm de 480 kg/m3  (incluído el cemento), lo que puede variar dependiendo de otras características del hormigón (forma y textura de áridos, criterio de diseño, otros) - Adecuadas para zonas estrechas - Permiten transportes que dependen de su capacidad, pero normalmente: • Horizontal hasta 300 m • Vertical hasta 90 m. - Es recomendable limitar el tamaño máximo de los áridos a: • 1/3 del diámetro interior de la tubería para áridos chancados • 40% del diámetro interior de la tubería para áridos rodados. NOTA: Para obtener más antecedentes se puede comunicar con Hormigones Pétreos S.A.

E. Canoas y canaletas CAPACIDAD

RENDIMIENTO APROXIMADO

ASENTAMIENTO RECOMENDADO

  5 - 10 m 3 / h

6 - 10 cm

OBSERVACIONES: - Longitud preferentemente no mayor a 7 m (Ref. NCh170) - Deben terminar en un buzón de longitud mínima de 60 cm, tal que provoque caída vertical del hormigón en su lugar de colocación (para evitar segregaciones) - Pendientes máximas: • Para asentamiento entre 3 - 8 cm : 1V/2H • Para asentamiento entre 8 -12 cm : 1V/3H (Se pueden aumentar las pendientes y longitudes si se colocan elementos que aseguren flujo continuo y velocidad uniforme) - Son adecuadas como elemento complementario para la distribución del hormigón en la zona adyacente al punto de colocación.

115

E  L  H   O R   M I   G  Ó   N

F Mangas CAPACIDAD

RENDIMIENTO APROXIMADO

ASENTAMIENTO RECOMENDADO

Superior a 7 cm

OBSERVACIONES: - Útil para transferir hormigones verticalmente, y para sitios estrechos y de gran altura como muros y pilares - El escurrimiento debe ser a boca llena - Trazado del tubo debe ser preferentemente vertical y continuo, sin cambios de dirección - Diámetro del tubo debe ser aproximadamente: • 8 veces el tamaño máximo del árido en los 2 m superiores • 6 veces el tamaño máximo en la parte inferior. - Materiales: plástico, caucho o PVC (hay que tener cuidado que éstos no se plieguen o enrosquen, especialmente los de plástico flexible).

G Camión mixer CAPACIDAD

RENDIMIENTO APROXIMADO

ASENTAMIENTO RECOMENDADO

3 - 10 m3 (8 m   más frecuente)

  20 - 25 m 3 / h en el vaciado

Superior a 3 cm (para facilitar el vaciado)

3

OBSERVACIONES: - Útil para obras con volùmenes significativos (muy usados en plantas de hormigón premezclado) - A veces se combina con otro medio de transporte para facilitar el vaciado en el punto de colocación. NOTA: Para obtener más antecedentes se puede comunicar con Hormigones Pétreos S.A.

H Camión tolva CAPACIDAD

RENDIMIENTO APROXIMADO

3 a 7 cm 3

ASENTAMIENTO RECOMENDADO Igual o inferior a 4 cm (para evitar segregación y compactación)

OBSERVACIONES: - Uso de velocidades no superiores a 20 km/h (excepto se verifique su uniformidad segùn NCh1789) - Requiere de elementos adicionales para el traslado del hormigón al punto de colocación - Debe tener protecciones contra las inclemencias del tiempo (viento, sol, lluvia) - Debe considerarse un nivel de aire incorporado del orden de 2 a 3% para áridos de 40 mm de tamaño máximo. 116

Grupo

Polpaico

Siempre en Obra

3.4.4.

RECOMENDACIONES

Debe tener presente que: • La dirección de caída del hormigón debe ser vertical para evitar segregaciones • Debe evitarse o disminuirse el traspaso de un medio a otro, o la carga y descarga repetidas, ya que esto conduce a segregación • El tiempo de transporte debe ser el mínimo compatible con el uso • El hormigón transportado debe protegerse del secado en tiempo caluroso, y del viento, lluvia o heladas en tiempo frío • Los equipos de transporte deben ser limpios, no absorbentes y químicamente inertes con los componentes del hormigón. Además, no deben permitir escapes de lechada y/o pérdidas de otros ingredientes • Los elementos de transporte deben ser sometidos a una limpieza después de su uso diario. CORRECTO

INCORRECTO

FIG. 4: Llenado de tolva o capacho. El hormigón se deja caer sobre los costados, produciendo segregaciones.

FIG. 3: El hormigón debe descargarse en el centro, en caída vertical.

60 cm mínimo

MANGA

FIG. 5: Método más satisfactorio para asegurar caída vertical (pasando el hormigón a través de una manga de longitud mínima de 60 cm). En general el uso de mangas disminuye fuertemente la segregación.

DESCARGA DE TOLVAS EN CARRETILLAS CORRECTO

CAÍDA CAIDAVERTICAL VERTICAL SIN SINSEGREGACION SEGREGACIÓN

FIG. 6: Descarga por una abertura central. El hormigón cae verticalmente en el centro de la carretilla. (Con un acceso alternado desde lados opuestos, se permite operaciones de carguío más rápidas).

117

E  L  H   O R   M I   G  Ó   N

INCORRECTO

GRAVA

MORTERO

FIG. 7:

Compuertas inclinadas de la tolva, que constituyen en realidad canaletas, sin control en el extremo, causan segregación al llenar las carretillas.

CORRECTO

INCORRECTO PANTALLA DEFLECTORA

60 cm

SIN PANTALLA DEFLECTORA

MANGA

GRAVA

SIN SEGREGAR

MORTERO

FIG. 8: Control de la segregación en el extremo de una cinta transportadora, cuando el hormigón es descargado en tolvas, capachos, camiones o moldajes.

CORRECTO

FIG. 9: Control inadecuado en el extremo. En general una pantalla deflectora sólo cambia la dirección de la segregación.

 

INCORRECTO SIN PANTALLA DEFLECTORA

PANTALLA DEFLECTORA

60 cm Mínimo

MANGA SIN SEGREGAR

GRAVA

MORTERO

FIG. 10: Control de la segregación en el extremo de canaletas. Esta disposición impide la segregación, cuando el hormigón se deposita en tolvas, capachos, camiones y moldajes, independientemente que la canaleta sea corta.

FIG. 11: Control inadecuado en el extremo de cualquier canaleta (no importa que ésta sea corta).

FIG. 10 y 11: Se aplican a descargas en pendientes desde hormigoneras y otras. También a canaletas más largas. No se aplican cuando el hormigón se deposita en otra canaleta o en una cinta transportadora.

118

Grupo

Polpaico

Siempre en Obra

CORRECTO

TOLVA DE

TOLVA DERECEPCION RECEPCIÓN MANGA O O MANGA

FIG. 12: Control en el punto de transferencia de dos cintas transportadoras.

SEGREGACION SEGREGACIÓN

 

DERRAME

FIG. 13: No se debe permitir ningùn tipo de segregación y/o pérdidas de material.

119

E  L  H   O R   M I   G  Ó   N

3.5. Hormigonado Para los fines de este manual el hormigonado incluye todas las operaciones necesarias para colocar el hormigón de acuerdo a planos y/o especificaciones. Temas tratados

3.5.1. Preparación previa a la colocación 3.5.2. Colocación del hormigón

3.5.1.

PREPARACIÓN PREVIA A LA COLOCACIÓN

Comprende los trabajos que se realizan antes de la colocación del hormigón.

FACTORES A CONSIDERAR A Planificación del hormigonado A.1. Etapas de colocación A.2. Recursos B Preparación de la superficie a recubrir B.1. Terreno natural o relleno B.2. Hormigón colocado en etapas anteriores (juntas de hormigonado) B.2.1. Generalidades B.2.2. Tratamientos para eliminar la lechada superficial B.2.3. Continuación del hormigonado B.2.4. Precauciones C Colocación de moldajes, armaduras e insertos C.1. Recomendaciones de ejecución C.2. Tolerancias recomendadas D Limpieza y acondicionamiento final de la superficie

A Planificación del hormigonado La planificación del hormigonado incluye la definición de las etapas de co locación y de los recursos. A.1. Etapas de colocación  Definición de etapas Las etapas quedan definidas por: • Superficies de proyecto • Juntas de proyecto (separaciones entre secciones de una estructura para dilatación, contracción y otras) • Terreno natural • Superficies terminales • Juntas de hormigonado (denominadas también de construcción).

120

Grupo

Polpaico

Siempre en Obra

 Ubicación de las juntas de hormigonado • Depende de la capacidad de hormigonado disponible • Debe corresponder a la especificada en el proyecto o a buenas prácticas estructurales • Se debe estudiar una secuencia posible. A.2. Recursos  Mano de obra Diseñar cuadrillas y cantidad de ellas.  Equipos Deben ser adecuados y en cantidad suficiente.  Materiales En cantidad suficiente (ingredientes del hormigón, protecciones, moldajes y otros).

B Preparación de la superficie a recubrir B.1. Terreno natural o relleno TIPO DE MATERIAL

PREPARACIÓN

· · SUELO O RELLENO GRANULAR

·

SUPERFICIE ROCOSA

EN GENERAL

El terreno natural debe estar libre de vegetales y de material de origen orgánico en general Se debe evitar la contaminación del hormigón con el terreno natural o relleno, producto de desprendimientos o derrumbes de las paredes de la fundación. Se recomienda el uso de tableros móviles. (En ocasiones se recurre a la colocación de láminas de polietileno, cuya función es impedir la pérdida de humedad d e la mezcla por absorción del t er re no , además d e ayudar a la limpieza d e la j un ta suelo hormigón) Ambos deben ser compactados hasta obtener la densidad establecida e n e l p ro ye ct o ( e l hormigón d eb e apoyarse sobre suelo denso).

·

Se deben eliminar las zonas demasiado fracturadas y todas las partículas descompuestas o fracturadas. En caso d e pequeñas grietas, se deben rellenar con lechada o mortero.

·

Se d eb e captar y drenar e l agua q ue aflore o f luya hacia la zona donde se colocará el hormigón.

B.2. Hormigón colocado en etapas anteriores (juntas juntas de hormigonado) B.2.1. GENERALIDADES Toda junta de construcción, prevista o imprevista, debe tratarse adecuadamente, ya que una ejecución inadecuada genera puntos débiles que rompen el monolitismo de la estructura, dejándola vulnerable a ataques químicos, filtraciones y especialmente esfuerzos sísmicos. 121

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La efectividad de una junta depende principalmente del estado de la superficie de contacto (debe estar sin lechada superficial, ya que ésta genera una superficie porosa y débil, limpia, sin agregado suelto y con bordes o esquinas del hormigón no quebrados), de la forma de terminar y continuar el hormigonado, y del tiempo entre etapas, siendo mejor la adherencia mientras menor sea el tiempo. B.2.2. TRATAMIENTOS PARA ELIMINAR LA LECHADA SUPERFICIAL

Sobre hormigón fresco - Debe efectuarse en el tiempo adecuado, ni demasiado temprano (para no remover más material del necesario), ni demasiado tarde (no se puede sacar toda la lechada necesaria). Generalmente se efectùa entre 4 - 12 horas después de la colocación. (El tiempo varía si el hormigón tiene retardador). En todo caso no debe dañar el hormigón. Se puede realizar mediante: 1) Lavado (o cepillado) de la superficie: Lavado del hormigón por medio de chorro de agua y aire a presión (o agua a alta presión), hasta eliminar la capa superficial de mortero en aproximadamente 0,5 cm, dejando a la vista partículas de unos 5 mm. El lavado se debe continuar hasta que el agua escurra limpia. (Se puede eliminar la capa superficial también mediante cepillo de alambre, seguido por un lavado). La superficie debe mantenerse con un curado hùmedo, previo eliminación de pozas de agua, hasta la aplicación de la nueva capa de hormigón. Si el hormigonado se reiniciará después de finalizado el período de curado, la superficie debe mantenerse saturada hasta unas 12 horas antes de proseguir con éste. 2) Tratamiento mediante retardador superficial: El retardador se aplica sobre el moldaje (si corresponde) o sobre la superficie de hormigón, mediante brocha, rodillo o pulverizado, en forma pareja en toda su extensión, apenas se termine la colocación. Luego se elimina, por medio de lavado de agua (y aire) a presión, todo el mortero superficial no endurecido por efecto del retardador. Se prosigue en forma similar al punto 1. Este método es poco usado en superficies horizontales. Sobre hormigón endurecido 1) Desbastado mecánico o manual: Se demuele superficialmente el hormigón, eliminando una película de 1 - 2 cm, sin dañar el hormigón base. Se procede a limpiar con agua (y aire) a presión, para eliminar el material suelto. Después de la limpieza, la superificie se debe mantener saturada, hasta unas 12 horas antes de proseguir el hormigonado. Método no recomendable (en general no abarca el total de la superficie y puede además dañar el hormigón). 122

Grupo

Polpaico

Siempre en Obra

2) Eliminación de una película superficial de aproximadamente 0,5 cm dejando a la vista partículas de tamaño cercano a 5 mm por medio de: 2.1) Arenado (preferentemente hùmedo) con el consiguiente lavado superficial 2.2) Chorro de agua a alta presión. En ambos métodos se prosigue en forma similar al desbastado mecánico. 3) Tratamiento mediante puentes de adherencia epóxicos (para lograr mayor monolitismo) Se elimina la capa superficial, mediante cualquiera de los métodos indicados. Una vez que la superficie se seque, se realiza una espera de 2 - 3 horas, o secado mediante soplado de aire, y se procede a aplicar el adhesivo epóxico. B.2.3. CONTINUACIÓN DEL HORMIGONADO

Posterior a la limpieza, se continùa el hormigonado previa verificación y colocación de: - Es indispensable que la capa que da origen a la junta se encuentre limpia y en estado saturada superficialmente seca. (En el caso de uso de puentes de adherencia, ver recomendaciones del fabricante). - Colocación de una capa de mortero de 1 - 2 cm (de la misma composición del hormigón en uso, sin el árido grueso). La primera capa del nuevo hormigón fresco (a la que se le puede añadir agua, manteniendo la razón agua/ cemento), se coloca antes que el mortero endurezca. La compactación de esta capa debe incluir el mortero. B.2.4. PRECAUCIONES COLOCACIÓN

La capa de hormigón que da origen a una junta, debe ser colocada dentro de las posibilidades de la obra, con el mínimo de asentamiento de cono posible, para evitar que aflore exceso de lechada a la superficie durante la compactación. COMPACTACIÓN

La capa debe ser adecuadamente compactada. TERMINACIÓN SUPERFICIAL

Si se trata de una junta vertical, debe tener una cara de terminación lo más regular y vertical posible (para este efecto se utiliza un molde provisorio vertical). Si en obra se produce una junta de hormigonado imprevista (por eventuales o insubsanables desperfectos en maquinarias, equipos o cambios no previsibles en el clima), se debe dar aviso al proyectista, registrar su ubicación y motivo de interrupción en el libro de obras, y seguir las recomendaciones expuestas.

123

E  L  H   O R   M I   G  Ó   N

C Colocación de moldajes, armaduras e insertos C.1. Recomendaciones de ejecución (Ver Capítulo 4 para armaduras y para moldajes). -

Capítulo 5

Se debe verificar que sus posiciones, espaciamiento, formas, grado y dimensiones se ajusten estrictamente a los planos. Verificar ángulos de doblado y longitudes de empalmes o anclajes. Deben estar limpios, libres de aceite, óxidos y otros. Para verificar en forma práctica la tolerancia de oxidación en las armaduras, se procede a escobillarlas, si se observa desprendimiento de óxido hay que eliminarlo. Los moldajes se deben colocar una vez que tengan el desmoldante aplicado (para no contaminar al refuerzo, hormigón colocado previamente y otros). Para evitar interferencias en el tratamiento de las juntas de hormigonado, es preferible retirar los moldajes laterales que sobresalgan.

-

C.2. Tolerancias recomendadas TABLA N  4 4 °

PARA EL HORMIGÓN RECIÉN TERMINADO Desviaciones y desplazamientos Desviaciones con respecto a la vertical • Desviaciones de nivel • Desplazamientos de ejes en planta Variaciones de dimensiones • Vanos y aberturas • Espesores •

: 6 mm / 3 m : 6 mm / 3 m : 12 mm / 6 m : ± 6 mm : - 6 mm

DURANTE LA COLOCACIÓN Recubrimientos de armaduras Posición de armaduras

: - 10 mm con un máximo de 1/3 del recubrimiento especificado. : ± 5% de su distanciamiento teórico.

OBSERVACIONES: Tolerancias para desviaciones de nivel y de la vertical serán reducidas a 6 mm en 6 m en todas las líneas y aristas muy visibles en la obra.

D Limpieza y acondicionamiento final de la superficie LIMPIEZA FINAL - Se debe efectuar una limpieza final con agua (y aire) a presión, hasta eliminar todas las suciedades acumuladas.

ACONDICIONAMIENTO FINAL - Todas las superficies en contacto con el hormigón deben estar hùmedas, sin agua apozada, para evitar que absorban el agua de amasado.   - Si tiene agua apozada, sáquela mediante: • Soplado de aire a presión • Barrido

124

Grupo

Polpaico

Siempre en Obra

3.5.2.

COLOCACIÓN DEL HORMIGÓN

Comprende todas las acciones efectuadas desde la llegada al punto de recepción hasta el vaciado en el elemento a hormigonar. FACTORES A CONSIDERAR A

Docilidad (trabajabilidad)

B

Espesor de las capas

C

Altura máxima de vaciado

D

Temperaturas de colocación

E

Procedimientos y recomendaciones de colocación

A Docilidad (trabajabilidad) La docilidad, considerando las tolerancias normalizadas, debe definirse de acuerdo al sistema de colocación y a las características del elemento a hormigonar.

B Espesor de las capas El hormigón se debe colocar en capas horizontales, tal que el vibrador de inmersión penetre la capa de hormigón subyacente, para lo cual se recomienda guardar la siguiente regla de espesor de capa. ESPESOR MAXIMO MÁXIMO ESPESOR

OBSERVACIONES

Longitud de la botella menos 10 cm.

Segùn el tipo de vibrador de inmersión a usar.

C Altura máxima de vaciado Debe ser la menor posible. Para elementos verticales (muros, pilares y otros) no debe exceder los valores indicados en NCh170.

ALTURA MÁXIMA MAXIMA DE VACIADO DE VACIADO (m) (m)

2.5 2,5 2 1 0 0

4

10

ASENTAMIENTO DE CONO (cm)

FIG.14 125

E  L  H   O R   M I   G  Ó   N

D Temperaturas de colocación En el momento de colocación se deben cumplir las siguientes condiciones de temperatura segùn NCh170. TIPO DE ELEMENTO DIMENSIÓN MÍNIMA

TEMPERATURA MÁXIMA DEL HORMIGÓN 35 oC 16 oC

< 0,8 m ≥ 0,8 m (hormigón masivo)

Temperatura ambiente > 5 C °

OBSERVACIÓN: Para temperatura ambiente promedio inferior a 5 C, ver ítem 3.12, Temas especiales Hormigonado en tiempo frío. °

E Procedimientos y recomendaciones de colocación Un buen proceso de colocación debe evitar que se produzca SEGREGACIÓN. METODOS DE COLOCACIÓN CORRECTO

FIG. 15: Descargar el hormigón sobre la cara del ya depositado en el sitio de colocación.

INCORRECTO

FIG. 16: Descargar el hormigón alejándose del ya depositado en el sitio de colocación.

MOLDAJE

HORMIGON HORMIGÓN

FIG. 17: Capas horizontales en su ubicación final, de espesor compatible con el equipo de compactación, lo más niveladas posible, para que el vibrador de inmersión no desplace el hormigón. (Si fluye lateralmente tenderá a la segregación). Se pueden depositar en pequeños montones.

126

FIG. 18: Los grandes montones favorecen la segregación.

Grupo

Polpaico

Siempre en Obra

VACIADO EN UNA PARED PROFUNDA O CURVA A TRAVÉS DE UNA ABERTURA EN EL MOLDAJE CORRECTO

INCORRECTO MANGA PORTÁTIL MANGA PORTATIL QUE QUE SE LLEVA SE LLE VA AA UN UN RECIPIENTE RECIPÍENTE

MANGA PORTÁTIL MANGA PORTATIL QUE QUE SE LLEVA AA UNA UNA SE LLEVA ABERTURA ABERTURA DEL DEL MOLDAJE MOLDAJE

MORTERO

FIG. 19

FIG. 20

GRAVA

MANGA PORTÁTIL DE MANGA PORTATIL DESCARGA QUE SEDELLEVA QUE SE LLEVA ADESCARGA UNA ABERTURA EL A UNA ABERTURA EN EN EL MOLDAJE MOLDAJE

MANGA PORTATIL MANGA PORTÁTIL QUEQUE SE SE LLEVA A UN RECIPIENTE LLEVA A UN RECIPÍENTE

PARED PROFUNDA

PARED PROFUNDA GRAVA

FIG. 21: Depositar el hormigón verticalmente en el recipiente que cuelga de la abertura del moldaje, para permitir que se detenga, y por reflujo del recipiente, éste fluya con facilidad dentro del moldaje sin segregación.

FIG. 22: De esta forma se permite que una corriente de hormigón entre en el moldaje a alta velocidad, formando un ángulo de inclinación con la vertical. Esto produce segregación.

VACIADO DEL HORMIGÓN A GRAN ALTURA CORRECTO

INCORRECTO

GRAVA ALTURA PERMISIBLE

FIG. 23

MORTERO

FIG. 24

127

E  L  H   O R   M I   G  Ó   N

VACIADO DEL HORMIGÓN EN LA PARTE SUPERIOR DE UN MOLDAJE ANGOSTO INCORRECTO

CORRECTO

CANALETA O CARRETILLA

CANALETA O CARRETILLA

FIG. 25: Se debe permitir una caída vertical sin restricciones. Para esto, el hormigón se descarga a través de embudos (tolvas) y mangas. Se evita la segregación y tanto el moldaje como el acero se conservan limpios hasta quedar cubiertos por el hormigón. El hormigón debe ser vaciado además en capas delgadas, no mayores a 30 cm, para reducir el aire atrapado y facilitar la compactación, de modo de evitar nidos de piedras.

FIG. 26: El hormigón golpea las paredes del moldaje y el refuerzo, produciendo variaciones de colores del hormigón y textura superficial pobre. Lo más grave es que se produce segregación, con la formación de nidos de piedras en el fondo.

VACIADO SOBRE UNA SUPERFICIE INCLINADA CANALETA

CANALETA

EMBUDO

FIG. 27: Un método apropiado es colocar un embudo en el extremo de la canaleta (caída vertical sobre el elemento). Se evita la segregación y se logra que el hormigón permanezca en la pendiente.

FIG. 28: Descarga directa por el extremo libre de la canaleta. Hay segregación y la grava se deposita en la base de la pendiente. A causa de la velocidad, el hormigón trata de rodar pendiente abajo.

COLOCACIÓN COLOCACION

AVANCE

128

FIG. 29: Tanto la colocación como la compactación deben iniciarse siempre en las zonas de menor cota, para evitar segregación y poder compactar sin que deslice.

Grupo

Polpaico

Siempre en Obra

COLOCACIÓN DEL HORMIGÓN EN MASA

COLOCACION COLOCACIÓN AVANCE

cm MÍNIMO MINIMO 5050cm

FIG. 30 En elementos de gran volumen y superficie, para evitar juntas frías (juntas de hormigonado), se puede recurrir al hormigonado en peldaños, avanzando en varias capas simultáneamente (capas de 30 - 50 cm).

VIGA O LOSA

DETENCIÓN DETENCION PARA PARA ESPERAR ESPERAR ASENTAMIENTO ESENTAMIENTO ASENTAMIENTO DEL HORMIGON DEL HORMIGÓN

MURO O PILAR

FIG. 31: Si va a llenar elementos verticales (muros, pilares) y horizontales (vigas, losas) en forma simultánea, la capa de contacto entre ambos elementos debe tener el mínimo asentamiento posible. Además, antes de hormigonar los ùltimos se debe esperar el tiempo necesario (dependiendo de la temperatura y características de la mezcla) para que el hormigón del elemento vertical se asiente. Esta situación se logra cuando termina el proceso de exudación. En todo caso, el hormigón deberá poder compactarse, lo cual se verifica cuando el vibrador puede penetrar la capa de contacto por su propio peso.

NOTA: - Se debe planificar la operación de hormigonado de modo que no se produzcan interrupciones excesivas en la faena, o acumulación de hormigón. Los equipos de compactación y la mano de obra se deben dimensionar de acuerdo al volumen de hormigón y velocidad de hormigonado - Si la faena de hormigonado es nocturna, asegùrese que los sistemas de iluminación no sólo eviten un trabajo riesgoso, sino que también permitan ver todo el sitio de colocación.

129

E  L  H   O R   M I   G  Ó   N

3.6. Compactación Comprende la selección de métodos y equipos, controles y recomendaciones para la compactación del hormigón. Temas tratados

3.6.1.

3.6.1. 3.6.2. 3.6.3. 3.6.4.

Objetivo de la compactación Métodos de compactación Vibradores internos Imperfecciones más graves debido a una vibración inefectiva 3.6.5. Revibración

OBJETIVO DE LA COMPACTACIÓN

El proceso de compactación tiene como objetivo obtener la máxima compacidad del hormigón, eliminando huecos y aire atrapado durante la colocación, para asegurar: - Resistencias mecánicas (cada 1% de aire atrapado, adicionalmente al natural, puede reducir en más de 5% la resistencia mecánica), densidad e impermeabilidad - Rellenar completamente los moldajes - Textura superficial requerida - Durabilidad. 3.6.2.

MÉTODOS DE COMPACTACIÓN

Hay diferentes métodos de compactación, ya sea manuales o mecánicos. Dentro de los mecánicos, los de vibración son los más usados, especialmente el vibrador interno. FACTORES A CONSIDERAR A

Métodos manuales

B

Métodos mecánicos vibratorios B.1. Vibradores de moldaje B.2. Vibradores de superficie B.3. Vibradores internos

A Métodos manuales CARACTERÍSTICAS - No son recomendables - Conducen a bajos rendimientos y requieren de cuidadosa supervisión para asegurar compactación total.

130

USOS PRINCIPALES - Obras muy pequeñas

Grupo

Polpaico

Siempre en Obra

B Métodos mecánicos vibratorios B.1. Vibradores de moldaje CARACTERÍSTICAS

USOS PRINCIPALES

· En

·

·

·

·

·

· Principalmente

general deberían operar con frecuencias superiores a 6000 VPM ( en mezclas muy secas, con menores a 3 cm , se usan frecuencias asentamientos menores). Frecuencias mayores o iguales a 6000 VPM , dan mayores grados de compactación y mejor calidad d e superficie, además disminuyen la fatiga de los moldajes ( debido a la menor amplitud de vibración). El espesor del elemento a compactar debe ser menor a 30 cm. Los vibradores deben ubicarse a distancias similares a su radio de acción. Los moldajes deben ser fuertes y rígidos, tal que vibren sin experimentar distorsiones, ni permitan filtraciones de mortero. Debe aislarse la zona a vibrar de la endurecida, con goma u ot ro sistema para q ue la energía vibr at oria no se traspase (al sector endurecido). El material más adecuado para los moldajes es el acero (se puede usar plástico, madera u hormigón reforzado, todo bajo un diseño

en

elementos

pre-fabricados.

· Inusualmente

en hormigón estructural como suplemento d e los vibradores internos en secciones muy delgadas y / o congestión del refuerzo (dificultad de entrada y salida de los vibradores). · Útiles para reducir los huecos d e aire en superficies moldeadas. · Revestimientos de hormigón.

B.2. Vibradores de superficie CARACTERÍSTICAS

USOS PRINCIPALES

· Consolidan y ayudan a nivelar la superficie. · ·

La más usada es la regla (cercha) vibradora (opera con frecuencias entre 3000 y 6000 VPM). Pueden compactar superficies de hasta: · 20 cm (si no son reforzadas) · 1 5 cm ( si se t ra ta d e losas d éb il me nt e reforzadas). En ambos casos los asentamientos deben estar entre 2,5 y 5 cm

·

Losas y pisos ( pe nd ie nt e inferior a 20%) Pavimentos.

B.3. Vibradores internos CARACTERÍSTICAS

· Muy efectivos ya que transmiten su energía directamente al hormigón. · Por su diseño, tamaño y peso, maniobrabilidad y precio, son los más usados · Pueden compactar mezclas de cualquier fuidez.

USOS PRINCIPALES

· · · · ·

Hormigón estructural Hormigón en masa Pisos Elementos prefabricados En ocasiones es conveniente complementar su uso con compactación, mediante varillado (e n lugares de difícil acceso, tal como el espacio entre moldaje y la armadura).

131

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3.6.3.

VIBRADORES INTERNOS

FACTORES A CONSIDERAR A

Características de los vibradores internos

B

Métodos prácticos para determinar el diámetro de acción y la distancia entre inserciones Recomendaciones de diámetros de acción y capacidad de compactación Características y aplicaciones de los vibradores internos (Ref. ACI 309) Recomendaciones para el uso adecuado de los vibradores internos

C D E

A Características de los vibradores internos CARACTERÍSTICAS  - Efectividad en consolidar el hormigón

- Diámetro de acción y espaciamiento entre inserciones

FACTORES DE LOS QUE DEPENDE Principalmente de: • Diámetro de la botella • Frecuencia • Amplitud Características del vibrador y trabajabilidad de la mezcla

B Métodos prácticos para determinar el diámetro de acción y la distancia entre inserciones d = Diámetro del vibrador D = Diámetro de acción S = Distancia entre inserciones SE RECOMIENDA 1. Diámetro de acción (D) Para d < 10 cm; D varía aproximadamente entre 10 d y 6 d, pudiendo tomarse:

e

D = 8 d

 10-15  cm

= espesor e =e espesor de dela capa capa que se está compactando S1

S

Para d ≥ 10 cm; D se puede considerar aproximadamente: D = 7 d 2. Distancia entre inserciones (S) S se puede considerar como: S = 0,75 D 3. Distancia del vibrador al moldaje (S1) S1 se puede considerar como:

D

d

S1= 3 d D/ 2 S =S =0,75 D

FIGURA N 32 °

132

OBSERVACIÓN: Se puede verificar el diámetro de acción introduciendo una barra metálica a diferentes distancias del vibrador.

Grupo

Polpaico

Siempre en Obra

C Recomendaciones de diámetros de acción y capacidad de compactación DIÁMETRO DEL VIBRADOR (mm)

DIÁMETRO DE ACCIÓN (cm)

25

50

75

100

15 - 30

30 - 50

50 - 70

60 - 100

7 - 15

15 - 25

30 - 40

CAPACIDAD DE COMPACTACIÓN (m3 /h)

309) ACI 309) D Características y aplicaciones de los vibradores internos (Ref. ACI DIÁMETRO DE LA BOTELLA (mm)   20 - 40

FRECUENCIAS RECOMENDADAS VPM (HZ) 10.000 - 15.000 (170 - 250)

(1) VALOR SUGERIDO DE LA AMPLITUD (mm)

(2) VALOR APROXIMADO DEL DIÁMETRO DE ACCIÓN (cm)

(3) VALOR APROXIMADO DE CANTIDAD DE HORMIGÓN COLOCADO Y COMPACTADO EN m3 /h POR VIBRADOR

0,4 - 0,8

16 - 30

0,8 - 4

APLICACIONES: Hormigón de alta fluidez, en secciones muy delgadas y con alta densidad de armaduras. 30 - 60

9.000 - 13.500 (150 - 225)

0,5 - 1,0

26 - 50

2,3 - 8

36 - 72

4,6 - 15

APLICACIONES: Hormigón plástico, en vigas, columnas, losas y muros delgados. 50 - 90

8.000 - 12.000 (130 - 200)

0,6 - 1,3

APLICACIONES: Hormigón con asentamiento de cono menor a 7,5 cm. Construcción en general pero más masiva. También como vibrador auxiliar para el hormigón en masa (cerca de los moldajes) y para pavimentos. 80 - 150

7.000 - 10.500 (120 - 180)

0,8 - 1,5

60 - 102

11 - 31

APLICACIONES: Hormigón con asentamiento de cono entre 0 - 5 cm, depositado en cantidades hasta de 3 m 3, en estructuras de contrucción pesada, relativamente abiertas. También en vibración auxiliar de diques, represas y otros. 130 - 180

5.500 - 8.500 (90 - 140)

1,0 - 2,0

80 - 122

19 - 38

APLICACIONES: Hormigón muy masivo (grandes diques y estribos, muros en masa, etc.). Dos o más vibradores serán requeridos para compactar cantidades de 3 m 3 o más depositadas de una sola vez en los moldajes.

OBSERVACIÓN: (1) : Mientras el vibrador está en el hormigón. (2) y (3) : Estos rangos reflejan no sólo la capacidad del vibrador, sino también diferencias en la trabajabilidad de la mezcla, grado de compactación deseado y otras condiciones basadas en experiencias en construcción. (3) : Estos valores asumen que el espaciamiento entre inserciones es de 0,75 veces el diámetro de acción, y que el vibrador opera 2/3 del tiempo usado en la colocación. NOTA: Se recomienda verificar la frecuencia de los vibradores mediante aparato medidor de vibración.

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E. Recomendaciones para el uso adecuado de los vibradores internos INCORRECTO

CORRECTO

e 10 - 15 cm

FIG. 33: e = espesor de la capa que se está compactando

FIG. 34: El vibrador no se debe usar para transportar y distribuir el hormigón (no debe arrastrarse dentro de él), esto causa segregaciones. Tampoco se debe permitir su funcionamiento fuera del hormigón por un período prolongado de tiempo.

FIG. 35: Penetración vertical del vibrador en la capa previa (la cual no debe estar dura), con inserciones sistemáticas a intervalos regulares.

FIG. 36: Inserciones al azar, en cualquier ángulo y espaciamiento, sin penetrar en la capa previa (o con profundidad insuficiente), tal que no se asegura el monolitismo.

CORRECTO

FIG. 37

INCORRECTO

FIG. 38 FIG. 37 y 38: Se deben establecer mallas de vibración a intervalos regulares y en forma sistemática de acuerdo al diámetro efectivo del vibrador. Los diámetros de vibración deben traslaparse para provocar una total compactación en todo el área.

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Grupo

Polpaico

Siempre en Obra

HORMIGONADO EN PENDIENTE

AVANCE

FIG. 39: Hormigón colocado en elemento con fondo en pendiente; tanto la colocación como la compactación deben iniciarse en las zonas de menor cota.

FIG. 40: Si la colocación o la compactación se inician en las zonas de mayor cota, el hormigón superior fluye disgregándose.

CORRECTO VIBRADO

REMEZCLADO

FIG. 41: Si se producen nidos de piedra, debe remezclar el hormigón y luego vibrar.

INCORRECTO COLOCACION DE MORTERO

ALISADO SUPERFICIAL

´

FIG. 42: No se debe ocultar un nido de piedra colocando una capa de mortero.

GUIA GUÍA MOLDE LATERAL CABLE DE TIRO VIBRADOR

HORMIGÓNSINSIN HORMIGON COMPACTAR COMPACTAR

FIG. 43: Para la compactación de un hormigón que tiene una pendiente mayor o igual a un 25%, se utiliza un moldaje deslizante (tiene la ventaja de hacer la terminación superficial además).

PLANCHA DE ACERO

SOBRECARGA HORMIGÓN U OTRO MATERIAL SOBRECARGA DEDEHORMIGON SUPERFICIE COMPACTADA

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Recomendaciones generales - El vibrador debe sumergirse rápidamente en forma vertical penetrando en la capa previa entre 10 - 15 cm (la cual no debe estar dura). En superficies cuyo espesor es delgado (casos de losas delgadas), debe introducirse en un ángulo o en posición horizontal. Debe permanecer estacionario entre 5 - 15 segundos (hasta que la compactación se considere adecuada); la extracción debe ser lenta a una velocidad de 5 - 7,5 cm/seg, con el vibrador en funcionamiento. El hormigón debe rellenar el hueco dejado por el vibrador. En mezclas secas, si esto no sucede, a veces se resuelve el problema reinsertando el vibrador. Si lo anterior no es efectivo, la mezcla o el vibrador deben cambiarse. - Se debe proveer equipo en buenas condiciones y personal suficiente para compactar el hormigón en condiciones normales de colocación. Si la razón de consolidación se ve disminuida por congestión en el punto de colocación, falla del equipo, manejabilidad desfavorable de la mezcla, u otras causas, hay que reducir la producción del hormigón. (No se debe acumular hormigón sin consolidar en el punto de colocación o permitir que el hormigón se endurezca en la hormigonera o en el elemento de transporte). - Se debe penetrar el vibrador alrededor del refuerzo, de los elementos embebidos y en las esquinas de moldajes; sin embargo, se debe evitar tocar el moldaje, alejándolo aproximadamente 5 cm de él, ya que puede dañarlo y consecuentemente desfigurar la superficie. Se debe evitar el vibrado de las armaduras intencionalmente. (Es recomendable varillar el hormigón para ayudar al vibrador mecánico). Vibrador muy cerca del moldaje o vibración variable cerca del moldaje conduce a variaciones de color en la superficie.

Si usted ha seguido las recomendaciones entregadas, puede verificar la efectividad de la compactación observando las características de la superficie. Los principales indicadores de una compactación efectiva son: - Partículas de agregado grueso quedan embebidas en la mezcla - Nivelación general de la mezcla - Muestra de pasta de cemento en la unión del hormigón con el moldaje - Cese de burbujas de aire en la superficie - A veces el sonido del vibrador ayuda a detectar la completa compactación. (Esto lo pueden percibir los operadores experimentados). - ¿Dudas acerca si la compactación realizada ha sido suficiente? Un hormigón de peso normal, bien dosificado y con asentamiento adecuado, se ve poco afectado por una moderada sobrevibración. Sin embargo, el hormigón que permite ser fácilmente vibrado, es o demasiado hùmedo o demasiado susceptible a la segregación, y en tal caso se podría reducir el asentamiento más que la cantidad de vibración o, de ser posible, modificar las proporciones de la mezcla.

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- ¿Qué pasa si la mezcla es de hormigón liviano o pesado? En mezclas de hormigón liviano o pesado, la vibración debe adecuarse a la necesaria para obtener una compactación efectiva.

3.6.4.

IMPERFECCIONES MÁS GRAVES DEBIDO A UNA VIBRACIÓN INEFECTIVA NIDOS POR FALTA DE COMPACTACIÓN

HUECOS DE AIRE EN LA SUPERFICIE

Causas: Vibración insuficiente • Vibradores inadecuados o defectuosos • Vibración no sistemática • Vibrador inclinado al azar Otras causas: - Mala dosificación del hormigón • Insuficiente contenido de pasta • Razón cemento/arena inapropiada • Asentamiento inadecuado - Congestión de armaduras.

Causas: Vibración insuficiente • Vibrador con amplitud muy alta • Vibrador insuficientemente sumergido • Vibración externa inadecuada Otras causas: - Mala dosificación • Mezclas secas poco trabajables • Excesiva cantidad de arena y de aire - Colocación muy lenta - Desmoldante de alta viscosidad o aplicado en capas gruesas.

VETAS DE ARENA

LÍNEAS ENTRE CAPAS DE HORMIGONADO

Causas: - Sobrevibración - Excesiva vibración - Excesiva amplitud - Sobre manipulación Otras causas: - Mezclas pobres (deficientes en cemento y agregados mal graduados) - Arena con deficiente contenido de finos - Mezclas con bajo contenido de aire - Bajas temperaturas y condiciones de colocación muy rápidas para el tipo de mezcla, además mezclas hùmedas - Moldajes de baja absorción.

3.6.5.

Causas: - Insuficiente vibración - Insuficiente compactación - Falla del vibrador en penetrar la capa previa - Alta temperatura - Mezcla hùmeda con tendencia a exudación - Colocación lenta.

REVIBRACIÓN

Es el proceso de volver a vibrar un hormigón que ha sido vibrado anteriormente. CARACTERÍSTICAS - Aumento de la resistencia a la compresión - Liberación del agua adicional atrapada bajo la armadura horizontal (aumentando su adherencia al hormigón) - Unión mejorada (entre capas) - Remueve burbujas de aire adicionales - Minimiza filtración por los pernos del moldaje - Da mayores beneficios para mezclas más hùmedas - Particularmente benéfica para los primeros 0,5 - 1 m superiores - Mejores resultados son obtenidos si es ejecutada lo más tarde posible. LIMITACIONES - Se puede realizar sólo si el vibrador se puede sumergir en la mezcla bajo su propio peso mientras se encuentra funcionando y el hormigón se convierte inmediatamente a una condición plástica - Poco recomendable sin un control muy estricto de un profesional.

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3.7. ratamiento de la superficie 3.7. Tratamiento La terminación es el resultado de las características de los moldes o de los revestimientos interiores de moldajes, contra los cuales el hormigón es moldeado y de cualquier tratamiento posterior al desmolde, o el resultado de cualquier tratamiento o manipuleo en el caso de las superficies abiertas, generalmente horizontales.

Temas tratados

3.7.1. 3.7.2. 3.7.3. 3.7.4.

Clasificación de las terminaciones Hormigón moldeado Superficies abiertas Pisos

3.7.1. CLASIFICACIÓN DE LAS TERMINACIONES Se clasifican segùn la apariencia requerida o descrita en las especificaciones. El Bureau of Reclamation las ordena en dos grupos: F para las superficies moldeadas y U para las abiertas o no moldeadas. F-1: F-2: F-3: F-4: F-5: U-1: U-2: U-3: U-4: U-5:

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Superficies donde la aspereza no es objetable (recibirán un relleno o no quedarán expuestas a la vista). Para superficies expuestas donde no se especifica una alta calidad (puentes, tùneles, obras hidráulicas). Superficies que estarán a la vista, a corta distancia del pùblico (interior/exterior de edificios sin revestimientos o efectos arquitectónicos). Provee una terminación lisa especial para conducir agua a alta velocidad (probabilidad de cavitación). Esta es una superficie especialmente áspera para la adherencia de estuco u otra terminación. Se moldea contra tableros de madera en bruto sin aceite desmoldante. Superficies abiertas emparejadas con regla o platacho, que serán rellenadas o servirán de base para otra capa o que reciben un primer tratamiento. Superficie abierta emparejada con regla y alisada con platacho de madera. Se usa en superficies como pisos exteriores, construcciones industriales o cara superior de pilotes. Superficie abierta regleada, platachada y allanada (con llana o plana metálica). Se usa en pisos interiores, terminación de muros, losas de techo, piscinas. Superficie abierta allanada o con molde deslizante para interior de canales, es equivalente a la superficie de pisos tratados con platacho metálico o alisador de madera. Superficies abiertas con tratamientos especiales descritos en las especificaciones. También se usa esta denominación para terminaciones arquitectónicas.

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3.7.2.

HORMIGÓN MOLDEADO

FACTORES A CONSIDERAR A Superficies desmoldadas y trabajadas B Relieves interiores en el moldaje C Terminaciones arquitectónicas

A Superficies desmoldadas y trabajadas - Restregada. El hormigón recién desmoldado se limpia de pequeñas cáscaras, puntas y salientes restregando con una arpillera con mortero de cemento y arena fina de proporción 1:1/2. - Eliminación de lechadas. Todos los restos de lechada se eliminan emparejando la superficie con un esmeril de mano. - Esmerilado. Se esmerila intensamente con esmeril de carborundum manual o con esmeril electromecánico. - Arenado. Se aplica chorro de arena a presión sobre la superficie desmoldada. La arena debe pasar toda por la malla de 0,60 mm y la presión conveniente está entre 25 y 60 psi. - Texturado. Se puede hacer un texturado leve con una solución de ácido muriático comercial disuelto en agua en una proporción de 1:4 ( ácido:agua ). En cuanto termina el desprendimiento de humo se lava con abundante agua. - Martelina. La superficie desmoldada se golpea con un martillo con puntas o bien con martinete o taladro electromecánico.

B

Relieves interiores en el moldaje - Efectos en relieves y rehundidos. Se puede obtener una enorme variedad de efectos colocando revestimientos interiores al moldaje. - Superficies muy lisas. Colocando revestimientos interiores de plástico se puede lograr superficies lisas como vidrio. - Moldeo horizontal. Colocando horizontalmente muros prefabricados o paneles y haciendo en el fondo los diseños que se quiere hacer aparecer. Se puede obtener buena terminación sin burbujas de aire si se aplica vibración interna. Al usar vibración externa, ésta atrae las burbujas a la cara vibrada. - Veta de la madera. Colocando internamente placas de madera que han sido rasguñadas con escobilla de alambre o expuesta a chorro de arena, o sometidas a un tratamiento químico suave para manifestar la veta, se puede transferir ésta a la superficie del hormigón. - Placas de plásticos. Se puede obtener cualquier calidad de superficie, desde lisa satinada hasta cualquier textura o relieve a un costo bajo.

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C

Terminaciones arquitectónicas - Moldes de metal. Moldes con placas de metal, como acero repujado con algùn diseño que se reproduce en parte o toda la superficie, se usan con alguna frecuencia. Se debe usar plancha negra ya que el acero galvanizado tiene más tendencia a pegarse al hormigón, aunque sea previamente aceitado. - Moldes de metal. Se adaptan mejor para hacer formas complejas ornamentales. - Moldes de yeso de un uso. Se debe hacer primero un modelo de madera, arcilla o plástico y sobre él, previamente cubierto de aceite o desmoldante, se hace un molde “negativo” de yeso. - Inclinación de ángulos de formas. Las formas de los diseños en relieve deben tener ángulos inclinados que faciliten el desmolde. - Árido a la vista. Uno de los métodos consiste en colocar en el fondo del molde granos de árido seleccionados, de tamaño uniforme, formando una capa continua; sobre ella se distribuye arena fina seca, haciéndola escurrir con una brocha, de manera que un tercio de la altura de los granos quede rodeado de arena. Después se humedecen los áridos para limpiarlos y afirmar la arena en su lugar. Finalmente se coloca un mortero muy trabajable para que rodee completamente los 2/3 de altura de los granos de grava y los fije. Se puede hacer una compactación suave de modo que no se desplacen los granos de su posición en la capa de arena. Sobre la capa de mortero se coloca la armadura de fierro del panel, incluidos los insertos y pernos para fijación. Otro método para hacer los paneles es empezar colocando una capa de arena de espesor de 1/3 de los granos de grava ( gruesa o fina ), y sobre ella colocar las piedras. Un tercer método, usado para elementos horizontales como pisos y veredas, consiste en colocar un hormigón trabajable en el molde y, una vez emparejado, colocar granos de grava o gravilla, previamente humedecidos, cubriendo toda la superficie. Estos se introducen en el panel empujándolos y golpeándolos suavemente con un platacho, con firmeza. El exceso de mortero se barre y cuando el hormigón comienza a endurecer se lava la superficie con un suave chorro de agua.

3.7.3.

SUPERFICIES ABIERTAS

FACTORES A CONSIDERAR

A

Herramientas necesarias

B

Trabajos de colocación y terminación

Es esencial una atención especial en la terminación inmediata de las superficies expuestas para obtener un trabajo satisfactorio. La terminación final se realiza en varios pasos y el buen éxito de cada uno depende del cuidado en las operaciones precedentes. En primer lugar se necesita un hormigón bien diseñado y de consistencia uniforme en todas las masadas. En general, un asentamiento de cono de 6 cm dará los mejores resultados, porque permite asegurar la resistencia y durabilidad y reduce la espera de la evaporación del agua superficial para hacer el platachado o allanado. 140

Grupo

Polpaico

Siempre en Obra

A Herramientas necesarias - Moldajes laterales. En general los elementos horizontales sobre el suelo sólo necesitan moldajes laterales. Otros, como losas, techos, paneles, requieren moldaje de fondo y lateral. - Compactadores. Para compactar la arena u otro material de la base sobre el terreno y sobre la cual se colocará el hormigón. Hay manuales y mecánicos. - Regla para emparejar. Se puede hacer con una pieza de madera cepillada a 50 x 120 mm colocándole en un borde un fierro ángulo de 4 mm de espesor de 30 x 30 mm. - Compactador manual de hormigón. Está constituído por una malla horizontal rígida con un arco de 1 m de altura, del cual salen dos manillas para que lo tome el operador. Sirve para sacar el aire atrapado bajo la superficie del árido grueso y compactar el hormigón de baja trabajabilidad. - Platacho para pavimento. Está formado por una plancha de 4 mm de espesor de 25 x 45 cm. Se usa para emparejar y alisar la superficie de los pavimentos. - “Machina” para formar bordes. Es un platacho metálico pequeño, constituído por una placa de 10 x 15 cm con un lado doblado formando un arco. Se usa para dar forma redondeada a los bordes del pavimento, para evitar el desprendimiento y desconchamiento de aristas. - Espolón para formar juntas en fresco. Es un pequeño platacho de 15 x 10 cm que tiene saliente de la placa, otra placa metálica semi-afilada. - Platachos manuales. Para emparejar, especialmente orillas. - Llanas metálicas para alisar puntos singulares como encuentro con cámaras y resumideros. - Platachos mecánicos o “helicópteros” para superficies grandes como pisos industriales o requisitos muy estrictos. Estas máquinas tienen accesorios para hacer varias etapas y características de terminación. - Máquinas cortadoras de juntas, eléctricas o a bencina.

B

Trabajos de colocación y terminación Platachado y terminación. Se hacen en las formas conocidas con el fin de obtener superficies uniformes con las rasantes y pendientes indicadas en los planos y especificaciones. - Superficies texturadas. Después de alisadas con platacho de madera en superficies pequeñas o con el platacho metálico en los pavimentos, se hace una pasada con escobilla, escobillón con cerdas medias o gruesas, segùn el efecto requerido, que puede ser para mejorar el drenaje de lluvias o para evitar deslizamiento en diversas situaciones. - Superficie con endurecimiento retardado. Se puede hacer en superficies moldeadas y en las abiertas. En estas ùltimas, después de la terminación, se nebuliza un aditivo retardador. Cuando el hormigón ha endurecido suficientemente para que no se muevan los granos de la grava superficial, se lava cuidadosamente con agua y escobilla pequeña. - Hormigón coloreado. Hay varias formas de obtenerlo: • Se puede teñir un hormigón antiguo, o nuevo, con colorantes, o pigmentos, que penetren la superficie que será protegida con cera posteriormente. • Para superficies que no soportarán tráfico se pueden aplicar pinturas.

141

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• Color en la masa del hormigón. Se prepara un hormigón con un pigmento, compatible o, mejor, especial para hormigón, se empareja, se platacha y se alisa. • Color en la capa superior. Se hace la estructura de hormigón en forma tradicional. Antes de llegar a la cota de terminación, se coloca una capa de hormigón (1 a 3 cm), se empareja el hormigón colocado con regla y platacho, se espera que se evapore el agua superficial y se coloca una capa de hormigón coloreado con pigmento. Esta capa se empareja, se platacha y se termina con la textura requerida. • Espolvoreado de color en la superficie. El hormigón se empareja y se hace el platachado preliminar para llevar suficiente agua que se combine con el polvo seco. Sobre la superficie recién platachada, se espolvorea el polvo seco por medio de un tamiz o un cedazo distribuyendo el polvo uniformemente en la superficie. Una vez que el material seco se ha embebido en el agua superficial se hace el platachado. Después se hace un segundo espolvoreado para dejar un color uniforme, se platacha y se alisa. El polvo coloreado generalmente está constituído por una mezcla de cemento blanco, pigmento y arena de cuarzo blanca. 3.7.4 PISOS FACTORES A CONSIDERAR

A B C

Superficies para tránsito intenso Pisos de “mármol reconstituído” Pisos con textura antideslizante

- Preparación de la base. Un piso se puede colocar sobre el suelo siempre que éste tenga las propiedades adecuadas. Debe estar libre de materia orgánica, arcilla plástica pegajosa, tierra orgánica u otros materiales esponjosos o expansivos. El suelo de buena calidad se compactará para dejarlo con un soporte parejo. Si el suelo es de mala calidad, se debe excavar el material en unos 15 cm de profundidad y reemplazar por material granular filtrante bien aglomerado y compactado. - Colocación del hormigón. Se debe diseñar un hormigón trabajable, plástico, cohesivo y retentivo con una resistencia de 300 kgf/cm 2. El hormigón se debe distribuir en forma ordenada y sistemática para obtener un piso homogéneo. Después de distribuido se empareja con regla manual o cercha mecánica emparejadora, se compacta para lograr una capa de hormigón uniforme y firme. - Capa de terminación. En algunos pisos se coloca una capa superior de terminación de 5 cm que se coloca junto con la capa de base o algùn tiempo después. En el primer caso, cuando la capa de base ha endurecido hasta ser capaz de resistir el paso de una persona sin deformación notoria, se barre con un escobillón firme para sacar toda la lechada y espuma, dejando una superficie áspera para asegurar una buena adherencia de la capa superior. En el segundo caso se coloca sobre una base que se limpia e impregna de humedad dos días antes de la colocación. - Platachado. Éste se hace a máquina, o manualmente, con el fin de llevar a la superficie suficiente mortero para hacer la terminación y eventual allanado.

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Grupo

Polpaico

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- Allanado. Se hace a máquina o manualmente. Debe ser efectuado en el momento oportuno para evitar trabajar sobre una superficie con mucha pasta, lo que resultaría en un piso de baja resistencia al desgaste y con desprendimiento de polvillo. - Curado. Se debe comenzar inmediatamente después de la terminación final para evitar el secado superficial que tiene por resultado una superficie fisurada con polvillo y de rápido desgaste. - Juntas y aristas. Muchos pisos interiores no las tienen, pero pueden ser necesarias. Se recomienda manejar cuidadosamente las herramientas al hacerlas para no dejar defectos en la superficie. Es conveniente usar una placa de madera como guía de la herramienta acanaladora. Si se desean juntas más finas o menos visibles se pueden cortar con sierra mecánica especial. - Recubrimiento de pisos. A veces se especifica un material de recubrimiento del piso, como madera vinilo y otros, que se pegan con adhesivos especiales. Se debe cuidar que el piso de hormigón no tenga materiales que puedan interferir con la adherencia de aquellos.

A

Superficies para tránsito intenso Los pisos bien construidos de acuerdo a lo indicado más arriba darán un buen servicio durante varios años. Sin embargo, hay situaciones con tránsito muy intenso que pueden requerir tratamientos especiales. A continuación se mencionan algunos. - Usar mezclas con relaciones a/c más bajas, logrando granulometrías que requieran menos agua o enriqueciendo la mezcla con cemento. También se pueden utilizar áridos más resistentes al desgaste. - Colocar una capa superior de 2 cm, en fresco, con un hormigón especial más resistente al desgaste. - Colocar una capa de espolvoreado resistente en forma cuidadosa e indicada para los pisos de color. - Aplicar endurecedores líquidos como fluosilicato de Zn, silicato de Na, sulfato de Al, sulfato de Zn. Los tratamientos con solventes y aceites, como la de linaza, se han usado con buen resultado, pero con mantención cada seis meses.

B

Pisos de “mármol reconstituído” Son los pisos a los que se coloca una capa de terminación que está constituida por una mezcla de cemento, arena y granos de mármol o de otras piedras, o materiales, triturados a tamaño de unos 5 mm y lavados. Después de terminados y endurecidos se pulen con máquina con esmeril.

C

Pisos con textura antideslizante Cuando los pisos de hormigón con terminación lisa reciben agua, por distintas causas, se ponen resbalosos y pueden representar un peligro. Por esto se hacen terminaciones antideslizantes donde se estime necesario; siendo la más frecuente un escobillado en fresco. También se colocan en fresco áridos duros triturados en la superficie.

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3.8. Curado El curado es el proceso de mantener controlado el contenido de agua del hormigón, especialmente en el período de endurecimiento, por un período de tiempo, para que la pasta de cemento se hidrate y el hormigón desarrolle las propiedades requeridas. Temas tratados

3.8.1.

3.8.1. 3.8.2. 3.8.3. 3.8.4.

Generalidades Período de curado Métodos de curado Precauciones y protecciones

GENERALIDADES

Durante el período de endurecimiento del hormigón, éste se debe mantener hùmedo para evitar pérdida brusca del agua por evaporación. Mientras mayor sea el período de curado, se obtendrán: -

3.8.2.

Mayores resistencias mecánicas a largo plazo y mayores resistencias a agentes exteriores agresivos Mayor impermeabilidad Mayor durabilidad Lo ideal sería prolongar el período de curado por lo menos 14 días.

PERÍODO DE CURADO

PERÍODO DE CURADO

INICIACIÓN Debe iniciarse tan pronto como sea posible, antes que desaparezca el agua de exudación y cuando hay terminación supeficial, apenas terminada ésta.

144

TIEMPOS MÍNIMOS PARA Cemento grado alta resistencia

Cemento grado corriente

4 días

7 días

ADVERTENCIA Al no aplicar un curado a tiempo, o bien si el curado es intermitente, sobre todo durante los tres primeros días (produciéndose esfuerzos por variaciones de volumen), hay peligro de aparición de grietas superficiales y de generación de superficies polvorientas, lo que afecta la durabilidad y resistencia del hormigón.

Grupo

Polpaico

Siempre en Obra

3.8.3.

MÉTODOS DE CURADO

FACTORES A CONSIDERAR A

Métodos que proporcionan humedad (tratamientos hùmedos)

B

Métodos que previenen la pérdida de humedad

A Métodos que proporcionan humedad (tratamientos hùmedos) TIPO

CARACTERÍSTICAS

· Mantención d e piscinas o pozos sobre la superficie del hormigón

· Da excelentes resultados si es MANTENCIÓN DEL HORMIGÓN BAJO AGUA

aplicado correctamente

· Evita que se pisen las superficies recién hormigonadas.

LIMITACIONES

· Aplicable

sólo a superficies horizontales · Dificulta el tránsito de la obra · Se debe aplicar cuando el hormigón esté parcialmente endurecido, siendo necesario un tipo de curado previo (precurado) como: · · · ·

RIEGO CONTÍNUO

· Se utilizan nebulizadores q ue funcionan en forma permanente dando muy buenos resultados.

· Es uno de los métodos más RIEGO PERIÓDICO

CUBIERTAS MOJADAS

CAPA DE ARENA HÚMEDA (5 - 10 cm)

usados e n obra y consiste e n u n riego aplicado a intervalos, cuando se observa que el hormigón empieza a secarse.

· Arpilleras, sacos y otros. Dan excelentes mantienen húmedos.

· Da

buenos permanece húmeda.

resultados, si se constantemente resultados si constantemente

Lloviznas tenues Nebulizaciones Protecciones húmedas Membranas de curado.

· Dificulta el tránsito de la obra Es ef ec tiv o para temperaturas ambientes mayores a 100C · Tiene la desventaja del costo (mucho suministro de agua).

· Debe

aplicarse un precurado durante las primeras 24 horas · Da buenos resultados si es aplicado correctamente, pero queda s uj eto al criter io d e qu ien lo utiliza. No es recomendable en los primeros días. Ref.: ( pu nt o 3.8.2., Período de curado Advertencia).

· Deben estar totalmente limpias de materiales contaminantes · Deben ser resistentes pudrición.

a

la

· Debe

aplicarse un precurado previo (24 horas), debe estar libre de materias orgánicas u otras substancias dañinas al hormigón.

145

E  L  H   O R   M I   G  Ó   N

B Métodos que previenen la pérdida de humedad TIPO

MEMBRANA DE CURADO

CARACTERÍSTICAS

· Se pueden aplicar no sólo desde

· Al aplicarlos sobre superficies que

el inicio del curado, sino también son aplicables para curar superficies que estaban inicialmente con moldajes. · Facilidad de aplicación. · Dan excelentes resultados siempre que cubran toda la superficie y que sean aplicados a la brevedad posible, con un espesor uniforme, según recomendaciones del fabricante. diferentes tipos · Existen de membrana.

recibirán ho rm igó n o algún tratamiento (pintura, estuco, impermeabilización y otros.) deben ser removidas, ya que impiden la adherencia. la pérdida de · Previenen humedad, pero no controlan la temperatura del hormigón ni agregan agua para una óptima hidratación.

· El papel impermeable es adecuado

· Se deben tomar las siguientes

para superficies horizontales y estructuras de formas simples. LÁMINAS · IMPERMEABLES Debe tener un traslapo mínimo de 10 cm. COMO El polietileno es de fácil aplicación, · POLIETILENO, para t od o t ip o de formas PAPEL IMPERMEABLE, de estructuras. U OTROS

POLIETILENO CON BURBUJAS DE AIRE (DE EMPAQUE)

· Similar a las láminas impermeables,

precauciones: · D ebe n quedar t o ta l me nt e e n contacto con el hormigón para evitar evaporación · Las láminas de polietileno deben p ro te ge rs e d e t em pe ra tu ras extremas y viento, debiéndose aplicar sobre ellas una capa aislante de tierra o arena. · Ambas previenen la pérdida de humedad, pero no controlan la temperatura del hormigón ni agregan agua para una óptima hidratación.

· Similar a las láminas impermeables.

con la ventaja de ser aislante térmico, lo que lo hace muy adecuado para clima frío.

OBSERVACIÓN: Ambos métodos, A y B, resultados.

146

LIMITACIONES

deben ser aplicados correctamente, si se quieren obtener buenos

Grupo

Polpaico

Siempre en Obra

3.8.4.

PRECAUCIONES Y PROTECCIONES

Precauciones y protecciones durante el período de curado.

MÉTODOS

AGUA

El agua de curado debe cumplir con las mismas características del agua de amasado (no debe ser contaminante ni agresiva para el hormigón. El agua no debe estar excesivamente más fría que el hormigón.

CUBIERTAS MOJADAS

Durante el período de curado deben permanecer totalmente saturadas. Después, deben dejarse secar sobre la superficie protegida para permitir que el hormigón se seque lentamente.

MATERIALES

Los moldajes deben matenerse húmedos. Si el desmolde se produce en este período, las nuevas superficies expuestas deben someterse a curado hasta el final del período estipulado.

VARIACIONES AMBIENTALES

Si suceden variaciones climáticas, impredecibles durante o en el período de terminación del curado (fuertes vientos o temperaturas extremas), deben efectuarse las protecciones necesarias inmediatamente para no dañar al hormigón o al material de curado

DE CURADO

PROCESO DE CURADO

PROTECCIÓN DE SUPERFICIE

TIPOS DE SUPERFICIES

El hormigón no debe sufrir cargas, impactos, vibraciones, tránsito de personas, vehículos, equipos o peso de materiales, que puedan dañar al hormigón o al material de curado.

Se debe te ne r especial precaución para el curado de losas y otras superficies que tengan altas proporciones ent re la superficie expuesta y el volum en de hormigón, ya q ue éstas disipan mucho calor. Se recomienda el uso de los métodos descritos en 3.8.3.A.

147

E  L  H   O R   M I   G  Ó   N

3.9. Desmolde Temas tratados

3.9.1.

3.9.1. Plazos de desmolde 3.9.2. Criterio de desmolde por resistencia estructural 3.9.3. Recomendaciones generales

PLAZOS DE DESMOLDE

FACTORES A CONSIDERAR A

Plazos segùn NCh170

B

Recomendaciones segùn ACI 347

A Plazos segùn NCh170 °

TABLA N 5 PLAZO EN DÍAS TIPO DE ELEMENTO

CEMENTO GRADO CORRIENTE

CEMENTO ALTA RESISTENCIA

Costados de muros, vigas o elementos no solicitados

2

1

Costados de pilares o elementos solicitados por peso propio o cargas externas

5

3

Fondos, cimbras, puntales y arriostramientos de vigas y losas, siempre que no estén cargados.

16

10

NOTA: Estos plazos pueden disminuirse si: a) Probetas especiales curadas en las condiciones de la obra han alcanzado la resistencia especificada por el proyectista, tanto para cuando la estructura debe soportar cargas de inmediato como para cuando sólo se efectuarán operaciones que no produzcan cargas b) Se dispone de un reapuntalado planificado, tal que no existan áreas críticas sin un soporte adecuado c) El desmolde se realice sin producir deterioro en el hormigón d) El proyectista estructural lo autoriza.

148

Grupo

Polpaico

Siempre en Obra

B Recomendaciones segùn ACI 347 TIPO DE ELEMENTO

PLAZO DE DESMOLDE

Muros

12 horas (*)

Pilares

12 horas (*)

Costados de vigas y vigas T

12 horas (*)

Losas nervadas • 75 cm de luz o menos • Sobre 75 cm

3 días 4 días Si la sobrecarga de diseño es:

Centros de arcos

Menor al peso propio

Mayor al peso propio

14 días

7 días

Vigas • < 3 m luz • 3 - 6 m luz • > 6 m luz

7 días (**) 14 días (**) 21 días (**)

4 días 7 días 14 días

Losas armadas en una dirección • < 3 m luz • 3 - 6 m luz • > 6 m luz

4 días (**) 7 días (**) 10 días (**)

 3 días  4 días  7 días

NOTA: - Estos períodos representan un nùmero acumulado de días u horas, no necesariamente consecutivos, durante los cuales la temperatura ambiente es mayor a 10 C - Si se usan cementos grado alta resistencia estos plazos pueden ser disminuídos. °

(*)

Si los moldajes soportan además cargas de vigas o losas, para el desmolde se debe considerar el plazo de éstos ùltimos (**) Si los moldajes pueden ser removidos sin alterar el reapuntalamiento, se puede usar la mitad de dichos plazos, pero no menos de 3 días.

3.9.2.

CRITERIO DE DESMOLDE POR RESISTENCIA ESTRUCTURAL

Para asegurar una resistencia especificada - Se considerará que la resistencia especificada para el desmolde ha sido alcanzada, si probetas especiales curadas en las mismas condiciones de la obra han alcanzado dicha resistencia. - Para hormigones cuya menor dimensión sea superior a 40 cm, este criterio debe ser corregido por madurez. La madurez M (M =∑ (T + 10) t) es la sumatoria de los productos de las temperaturas del hormigón «T» más 10  C, por el tiempo «t» al cual se mantiene dicha temperatura. °

Ej.:

Un hormigón tiene en sus primeros 5 días una temperatura promedio de 15 C, los 7 días siguientes una temperatura de 20 C y los 10 días subsiguientes una temperatura de 22 C. La madurez de este hormigón (a los 22 días) es: °

°

°

M

= 5 (15 + 10) + 7 (20 + 10) + 10 (22 + 10)  = 655 C x días °

Basándose en este criterio, hormigones de igual dosificación y madurez tienen igual resistencia. 149

E  L  H   O R   M I   G  Ó   N

3.9.3.

RECOMENDACIONES GENERALES

- Para asegurar la estabilidad y durabilidad de la estructura: • El retiro de moldajes debe realizarse sin producir sacudidas, choques, ni destrucción de aristas, esquinas o superficies del hormigón • El retiro de soportes o alzaprimas debe realizarse en forma gradual, de modo que el hormigón vaya tomando las cargas paulatinamente, y no existan áreas críticas sin un soporte adecuado. - Un elemento que al ser desmoldado queda sometido a la carga de su propio peso, no debe ser cargado inmediatamente. En caso de ser inevitable se recomienda: • No concentrar las cargas (de materiales, equipos y otros) y ubicarlas en las orillas, cerca de sus apoyos, de preferencia en aquellos que descansan en muros • No dejar caer o volcar objetos pesados. • Retirar las cargas a la brevedad posible. - Para los puntales que están a nivel del terreno y están apoyados sobre tablones, hay que comprobar la resistencia del suelo, para que éste no sufra deformaciones, especialmente si su consistencia se ve afectada por el riego de los moldajes y el riego posterior de los hormigones. En caso de puntales que se apoyan sobre pisos inferiores, los que pueden no haber sido diseñados para soportar dichas cargas, es necesario apuntalar estos ùltimos. (El apuntalamiento debe hacerse en un nùmero de pisos suficiente para el desarrollo de la capacidad de carga necesaria). Hay que verificar además que los puntales coincidan verticalmente con los apoyos de los pisos inferiores. En ningùn caso los puntales de los pisos inferiores deben removerse antes de 2 días o mientras estén a menos de 2 pisos de una losa recién colocada.

150

Grupo

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Siempre en Obra

3.10. Control de calidad del hormigón Debido a que el hormigón en obra es un material esencialmente variable, se debe verificar que éste mantenga las características previstas, para lo cual se realizan ensayos sobre determinadas propiedades del mismo. El nivel de ensayos, el cual es función directa de las características de la obra, principalmente de su costo, será más estricto cuanto más estrecho sea el rango de variación deseable. Cabe destacar al respecto que, independientemente del nivel de control en obra, es necesario tomar medidas mínimas respecto a los materiales y al proceso de fabricación, con la finalidad de tener un proceso de buena calidad, y así eliminar o minimizar fuentes de variación y tener un mejor aprovechamiento de los mismos, implicando menores costos.

Temas tratados

3.10.1. Medidas mínimas para tener un proceso de buena calidad 3.10.2. Niveles de control 3.10.3. Ejecución de los controles 3.10.4. Evaluación del nivel de control de los ensayos de probetas (Ref. NCh1998).

3.10.1. MEDIDAS MÍNIMAS PARA TENER UN PROCESO DE BUENA CALIDAD Las características del hormigón fresco (por ende del hormigón endurecido) y la homogeneidad que se obtenga, van a depender de los materiales componentes y del proceso de fabricación. RECOMENDACIONES MATERIALES No variar características de los materiales: • Procedencia de acopios • Tipo de cemento Manejo y almacenamiento adecuado de los áridos (Ref. Capítulo 3 pto. 3.1.3. Áridos): • Acopios separados según tamaños y en forma adecuada. Control del cemento (Ref. Capítulo 3, pto. 3.1.1. Cemento). • Adecuado almacenamiento • Uso cronológico según recepción

EQUIPOS (Ref. Capítulo 3, pto.3.3. Fabricación del hormigón) • Calibración periódica • Mantención mecánica periódica

PERSONAL

PROCESO DE FABRICACIÓN

Capacitación y especialización en determinadas áreas No rotar personal

(Ref. Capítulo 3, pto.3.3. Fabricación del hormigón) • Medición de peso y pesaje con precisión • Usar cemento en bolsas o 1/2 bolsas • Evitar segregaciones • Tiempo de revoltura

151

E  L  H   O R   M I   G  Ó   N

3.10.2. NIVELES DE CONTROL Se pueden establecer niveles de control, los cuales son función directa del costo de la obra. En el siguiente cuadro se indican niveles recomendados. NIVEL

PARÁMETROS A CONTROLAR

OBSERVACIONES •

1

Resistencia mecánica (generalmente a compresión)

• •

Nivel mínimo de control Permite comprobar la calidad del hormigón a posteriori Se evalúa por métodos: • Directos: ensayos de probetas del hormigón en obra y ensayo de testigos (si corresponde) • Ensayos no destructivos (Martillo Schmidt)

Proceso de fabricación del hormigón 2.1. Trabajabilidad

• •

•

2.2. Razón A/C (agua/cemento)

•

Para su determinación es necesario controlar la humedad de los áridos y el asentamiento de cono

2.3. Granulometría

•

2.4. Densidad aparente

•

Permite verificar el rendimiento en obra cantidad de cemento

2.5. Temperatura

•

Tanto ambiente como del hormigón Mediante un registro se puede verificar que esté dentro de límites aceptables (en caso contrario se deben tomar precauciones especiales). Permite verificar la dosificación y hacer correcciones

2

•

3

Generalmente se mide mediante el asentamiento de cono Es un control de carácter preventivo (permite tomar medidas a tiempo) Permite controlar en forma indirecta la razón w/c (agua/  cemento) del hormigón y por ende tener una idea de su resistencia

Permite controlar la granulometría total del hormigón e indirectamente controlar la trabajabilidad y la razón A/C por ende la

2.6. Contenido de aire

•

2.7. Inspección del   proceso

•

Requiere de personal capacitado y experimentado independiente del ejecutante que realice: • Inspección sobre operadores • Verificación del tiempo de amasado • Inspección visual del proceso: •  Calidad y cantidad de componentes • Tamaño máximo del agregado • Consistencia de la amasada

•

Requiere de personal capacitado y experimentado independiente del ejecutante que inspeccione y controle entre otros: • Colocación (controlando además desviaciones con

Ejecución de la obra • • •

152

y

respecto a planos) Compactación Curado Otros

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3.10.3. EJECUCIÓN DE LOS CONTROLES Se recomienda llevar un registro sistemático de los parámetros a controlar.

FACTORES A CONSIDERAR A

Muestreo del hormigón fresco A.1. Características generales A.2. Frecuencias de muestreo A.3. Tratamiento de muestras para verificación de resistencias mecánicas (Ref. NCh1017)

B

Ejecución de los ensayos B.1. Formas de medición y tolerancias para controles del hormigón fresco. B.1.1. Asentamiento de cono B.1.2. Densidad aparente B.1.3. Rendimiento B.1.4. Razón A/C B.1.5. Contenido de aire B.2. Tipos de ensayos para evaluar la resistencia mecánica

C

Evaluación de la resistencia a la compresión C.1. Métodos directos (Ref. NCh1998) C.1.1. Características del método de evaluación por grupos de muestras consecutivas C.1.2. Características del método de evaluación por el total de muestras C.2. Métodos indirectos

D

Evaluación de la resistencia a la tracción

153

E  L  H   O R   M I   G  Ó   N

A Muestreo del hormigón fresco Para evaluar las características del hormigón fresco y endurecido por medio de muestras de hormigón fresco, se debe considerar: A.1. Características generales METODO DE EXTRACCIÓN (Ref. NCh171)

· La muestra debe tomarse al azar (Ref. NCh1998) · Si se e fe ct úa d e la descarga d e hormigoneras o · ·

camiones mixer, d eb e realizarse e n tr e e l 1 0 y e l 90% d e la descarga, pasando u n r ec ip ie nt e a t ra vé s d e t o d o e l f lu jo de hormigón sin restringirlo. Se recomienda no extraer el hormigón desde canoas o cintas transportadoras Se recomienda que la extracción sea encomendada a personal entrenado y experimentado. CARACTERÍSTICAS DE LA MUESTRA

· La muestra debe ser representativa y uniforme · El tamaño d eb e ser super ior a 1 1 / 2 veces e l v ol um en necesario para e fe ct ua r los ensayos, y en ningún caso inferior a 30 litros. A título de referencia se tiene que: 3 cubos 20 cm = 36 L 3 cubos 15 cm = 15 L 3 cilindros = 24 L 3 viguetas = 61 L CARACTERÍSTICAS DEL LOTE

· Lote es un volumen de hormigón de igual grado representado por "N" muestras (*) · Para evaluar correctamente las características del hormigón se recomienda: · Si e n u n mismo grado hay algún cambio significativo d el hormigón, como e l tamaño máximo, cemento, incorporación de aditivos, docilidad (trabajabilidad), temperatura del hormigón (invierno-verano), e nt re otros, las muestras correspondientes deben separarse en sublotes.

OBSERVACIÓN: * Una muestra está formada por dos o más probetas, y la resistencia individual de ésta será la del promedio aritmético de las probetas correspondientes a la edad de ensayo especificada.

A.2. Frecuencias de muestreo Si las frecuencias de muestreo no vienen establecidas en las especificaciones de la obra, se recomiendan las frecuencias mínimas dadas en tabla N °6 para hormigones elaborados en obra. Cabe destacar que con un mayor nùmero de muestras, se puede controlar mejor la calidad del hormigón en estado fresco y consecuentemente en estado endurecido, aparte del hecho de tener un valor más real de la dispersión en los resultados de resistencias mecánicas sobre éste ùltimo. OBSERVACIÓN: La NCh170 y NCh1998 indican frecuencias mínimas. 154

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TABLA N° 6 6

Recomendación de frecuencias mínimas de muestreo para hormigón elaborado en obra Según volumen de hormigón de la obra y su grado HASTA 500 m3

DOCILIDAD (recomendaciones)

•

•

SOBRE 500 m3

1 cada 10 amasadas mínimo 4 diarias

•

•

1 cada 10 amasadas mínimo 8 diarios

Según extracción de muestras para control de resistencia mecánica Cada vez que se extraiga una muestra •

Según el volumen del hormigón de la obra y resistencia especificada

   R    A    L    O    R    T    N    O    C    A    S    O    R    T    E    M     Á    R    A    P

DENSIDAD APARENTE Y RENDIMIENTO (NCh170)

RESISTENCIA ESPECIFICADA ( kgf/cm2) < 150 150 - 300 > 300 VOLUMEN HORMIGÓN (m 3 )

< 500 ≥

500

1 mínimo 1 de cada 400 m3 1 de cada 300 m3 1 de cada 200 m3

Según el volumen del hormigón de la obra y resistencia especificada CONTENIDO DE AIRE EN HORMIGÓN CON INCORPORADOR DE AIRE (NCh170)

TEMPERATURA DEL HORMIGÓN Y DEL AMBIENTE

VOLUMEN HORMIGÓN (m 3 )

< 500 ≥

500

RESISTENCIA ESPECIFICADA ( kgf/cm2) < 150 150 - 300 > 300 1 mínimo 2 mínimo 2 mínimo 1 de cada 100 m3 1 de cada 75 m3

1 de cada 50 m3

Llevar un registro del hormigón y ambiente durante: Fabricación Colocación •

•

Según el volumen de hormigón de la obra EXTRACCIÓN DE 3 MUESTRAS PARA HASTA 500 m VERIFICACIÓN 1 muestra cada 25 m3 RESISTENCIA hasta completar 100 m3 MECÁNICA 1 muestra cada 100 m3 (Recomendación) sobre 100 m 3 Mínimo 3 muestras.

SOBRE 500 m3 1 muestra cada 25 m3 hasta completar 100 m3 1 muestra cada 100 m3 sobre 100 m 3

155

E  L  H   O R   M I   G  Ó   N

A.3. Tratamiento de muestras para verificación de resistencias mecánicas (Ref. NCh1017) Un tratamiento inadecuado de las muestras da origen a resultados de resistencias mecánicas no representativas del hormigón correspondiente.

- Antes de llenar los moldes el hormigón debe remezclarse en el recipiente de muestreo (para evitar segregación y tener uniformidad de la muestra). - El tiempo entre la extracción de muestras y confección de probetas debe ser inferior a 15 minutos. En este período se deben proteger las muestras (arpilleras, lonas hùmedas, láminas de polietileno, etc.). - Los moldes deben estar limpios y con una delgada capa de aceite para facilitar el desmolde. - Por cada muestra se confeccionan en general dos probetas gemelas para ensayo de resistencias a 28 días y una probeta para ensayo a 7 días, a menos que se especifique otra cosa. - Cada probeta debe estar debidamente identificada. - Protección y curado • Las probetas deben protegerse de cualquier golpe o movimiento brusco, y no deben moverse hasta después de 20 horas de la fabricación, si se trata de probetas cùbicas o cilíndricas, y de 44 horas si se trata de probetas prismáticas, siempre y cuando permanezcan en sus moldes. En caso de estar desmoldadas debe esperarse mínimo 5 días. Si se transportan desmoldadas, debe protegérselas, colocándolas en cajones, totalmente rodeadas de aserrín o arena hùmeda. • Las probetas deben ser sometidas a un curado inicial cubriéndolas con láminas impermeables y protegiendo al conjunto con aserrín o arenas saturadas, arpilleras hùmedas, etc. (mientras están en moldes). Después del desmolde, pueden curarse con agua saturada con cal, arena hùmeda, etc.

B Ejecución de los ensayos B.1. Formas de medición y tolerancias para controles del hormigón fresco B.1.1. ASENTAMIENTO DE CONO

MEDICIÓN (NCh1019)

156

-

Se llena un molde troncocónico en 3 capas de igual volumen apisonando cada capa con 25 golpes, con una barra de fierro de 16 mm y 60 cm de largo de punta redondeada. (La capa inferior se llena hasta aproximadamente 7 cm de altur a y la capa media hasta aproximadamente 16 cm de altura). Después de compactada la masa de hormigón, se enrasa y se levanta el cono, tomándolo por las asas (8 - 12 segundos máximo), y se mide inmediatamente la disminución de altura del hormigón respecto al molde, con aproximaciones de 0,5 cm.

-

Toda la operación de llenado y levantamiento no debe demorar más de 3 minutos. (Este método no determina docilidad de hormigones cuyo asentamiento sea menor a 2 cm o mayor a 18 cm).

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TOLERANCIAS Asentamiento previsto (cm)

≤25

5 3 a 10 9

≥10

Tolerancia (cm)

+1

+2

+3

OBSERVACIÓN: Si la muestra de hormigón se asienta lateralmente o se disgrega, el ensayo debe repetirse. Si esta situación se mantiene, se considera el hormigón como falto de cohesión y que el método de asentamiento de cono de Abrams no es el adecuado.

FIG. 44

B.1.2. DENSIDAD APARENTE

MEDICIÓN Segùn NCh1564

TOLERANCIAS ± 2% Densidad Teórica

B.1.3. RENDIMIENTO RENDIMIENTO MÉTODO DE DENSIDAD APARENTE (Ref. NCh1564) - Se determina la densidad aparente (en uso), «d a » - Se determina el rendimiento relativo de la amasada, « R r » dt R r= x 100 % da (dt = densidad teórica de la dosificación en uso) - Se acepta 2 % de variación, con respecto a la densidad teórica presupuestada en la dosificación (Ref. NCh170) NOTA: Valores de rendimiento mayores a 100 % indican dosi s de cemento inferior a la especificada, lo que perjudica la resistencia. Se acepta variación en dosis de cemento de ±   2 % con respecto a la dosis establecida en la dosificación.

157

E  L  H   O R   M I   G  Ó   N

MEDICIÓN DE TERRENO 1. Rendimiento Rendimiento es la cantidad cantidad de litros litros de hormigón hormigón que se pueden fabricar fabricar con la dosificación teórica. 2. Se determina determina la densidad aparente aparente compactada compactada de la dosificació dosificación n en uso. Mediante la suma de los pesos de todos los materiales (considerando la cantidad real de agua adicionada) y dividiéndola por la densidad anteriormente determinada, se obtiene el volumen realmente preparado. 3. El volumen volumen anterior anterior debe compara compararse rse con el teórico. teórico. 4. El volumen resultante resultante debe debe ser similar similar al teórico, aceptánd aceptándose ose ±  2% de desvío.

B.1.4. RAZÓN A/C MEDICIÓN - Determinar Determinar contenido contenido de humedad humedad de los áridos áridos - Determinar, en prueba de laboratorio, el agua libre total (agua libre de amasado + agua libre de los áridos) y el asentamiento de cono. - (Agua libre total / cantidad de cemento en uso) = A/C para la trabajabilidad trabajabilidad en cuestión. Esta última es la que servirá como método de control, en obra, de la razón A/C (manteniendo las características de la dosificación original). TOLERANCIAS A/C : ±  0,03 a 0,05 de la usada en la dosificación

B.1.5. CONTENIDO DE AIRE TOLERANCIAS

MEDICIÓN Según ASTM C 231 o NCh1564

±

 1,5 puntos porcentuales del valor especificado

B.2. Tipos de ensayos para evaluar la resistencia mecánica Las probetas deben ensayarse de acuerdo a las normas respectivas. TIPO DE ENSAYO • Compresión • Flexotracción • Tracción por hendimiento

158

NORMA NCh1037 NCh1038 NCh1170

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C Evaluación de la resistencia a la compresión C.1. Métodos directos (Ref. NCh1998) Dentro de los métodos directos se tienen el ensayo de probetas y el ensayo de testigos. ENSAYO DE PROBETAS

ENSAYO DE TESTIGOS (Ref. NCh1171)

- El método método de evaluac evaluación ión debe debe ser ser el especificado - La evaluac evaluación ión debe debe realiza realizarse rse por por cada lote o sublote (Ref. punto.A.1. Muestreo del hormigón fresco Características generales.) - Si no se especif especifica ica método método,, adopadoptar: • Criterio Criterio de de muestras muestras consecuticonsecutivas (promedio móvil) sólo si la cantidad de muestras, N, por lote es: N ≥ 10 • Si N < 10, se se debe debe evalua evaluarr por criterio de evaluación total de muestras.

 - Si se se especific especificaa evaluar evaluar resistencia resistencia por medio de testigos del hormigón endurecido en obra, pero no está definido el número de muestras, considere 3 testigos por zona a evaluar.  - En genera generall se evalúa evalúa por por este este método método cuando la resistencia especificada de una obra no ha sido cumplida, o bien, cuando la calidad de los ensayos efectuados a las probetas se considera deficiente (Ref. punto 3.10.4.).  - Se puede puede consid considera erarr como acept aceptabl ablee (sal(salvo que se especifique otra cosa) un hormigón: • Si el el prome promedio dio aritmé aritmétic tico o de las resisresistencias obtenidas de los 3 testigos extraídos en una zona es mayor o igual a 0,85 fc (con fc = resistencia especificada) y • Cada Cada valor valor indi individ vidual ual es es mayor mayor o igua iguall a 0,75 fc.

Nota: en Chile se utiliza, mayoritariamente, el ACI como código de diseño estructural, el cual utiliza, exclusivamente, el criterio de muestras consecutivas (promedio móvil). Por lo tanto, debería ser el método de control a utilizar en la mayoría de los casos.

C.1.1.

CARACTERÍS CARACTERÍSTICAS TICAS DEL MÉT MÉTODO DE EVALU EVALUA ACIÓN POR POR GRUPOS GRUPOS DE DE MUE MUESSTRAS CONSECUTIVAS TOTAL DE MUESTRAS

Se considera que la resistencia del lote l ote es satisfactoria si se cumplen simultáneamente: • f3 ≥ fc + K1 • fi ≥   fc - K2 , con f3 fc fi

= Resisten Resistencia cia media media de 3 muestras muestras consecuti consecutivas vas del lote, lote, en MPa (1 MPa ≈ 10 kgf/cm2) = Resistencia Resistencia especif especificada icada a la rotura rotura por por compresión, compresión, en en MPa = Resistencia Resistencia individua individuall de cada muestra, muestra, en MPa. MPa. Corresponde Corresponde al promedio promedio de de las resistencias de cada probeta para una misma muestra (Ref. punto A.1. Muestreo del hormigón fresco - Características generales).

K1, K2

= Constantes Constantes de evaluac evaluación. ión. Referir Referirse se a tabla N° 7

159

E  L  H   O R   M I   G  Ó   N

C.1.2. CARACTERÍSTICAS CARACTERÍSTI CAS DEL D EL MÉT MÉ TODO DE D E EVALUA EVALUACIÓN CIÓN POR EL E L TOT TOTAL DE MUESTRAS TOTAL DE MUESTRAS Se considera que la resistencia del lote es satisfactoria si se cumplen simultáneamente: • fm ≥  fc  + s x t • fi ≥  fc - K2 , con fm = Resistencia media del lote, en MPa N

fm = ∑

i = 1

fi N

(N = cantidad de muestras) fc , fi , K2 = Definidos anteriormente s = Desviación norm normaal de las res resistenci ncias individuales fi , en MPa N

S =

∑ (fi - fm) 2

i = 1

N - 1

 t = factor estadístico, referirse a tabla N° 8

RECOMENDACIONES DERIVADAS DE LA EVALUACIÓN Si el hormigón no cumple con la resistencia especificada, especificada, se debe dar aviso a los proyectistas estructurales. Sin perjuicio de lo anterior, se recomienda que para cada «fi» defectuoso se evalúe la resistencia por medio de extracción de testigos, pudiendo utilizarse previamente valores complementarios de resistencias obtenidas mediante ensayos no destructivos (Martillo Schmidt).

C.2. Métodos indirectos Dentro de los métodos indirectos, el de mayor uso es el ensayo esclerométrico. (Martillo (Martillo Schmidt Schmidt Ref. NCh1565) CARACTERÍSTICAS - No determ determina ina resiste resistencia nciass mecánicas, mecánicas, sino sino otras propieda propiedades des gener general alment mentee elásticas, las que mediante correlaciones con la resistencia, permiten obtener una estimación cualitativa de la calidad del hormigón. - Es un ensayo ensayo complem complementa entario rio o adiciona adicional,l, no sustituto sustituto de de ensay ensayos os de resistenc resistencias. ias. - Su cam campo de aplic plicac ación ión es: es: • Comprobac Comprobación ión de la uniformidad uniformidad de la calidad calidad del del hormigón en relación relación a una calidad promedio. • Comprobac Comprobación ión de un un hormigón con otro de refer referencia. encia. - No sirve sirve como como valo valorr de aceptac aceptación ión o recha rechazo zo del del horm hormigón. igón.

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Grupo Polpaico Siempre en Obra

D

Evaluación de la resistencia a la tracción Se recomienda para la evaluación de la resistencia a la tracción, ya sea por flexotracción o por hendimiento, aplicar los métodos méto dos expuestos expuesto s en C.1. reemplazando lo siguiente: • fc = Por su valor valor correspondiente «ft» (resistencia (resistencia a flexotracc flexotracción) ión) en en MPa, MPa, o «fh» (resistencia por hendimiento) en MPa. • k1 = Tomar omar valor valor : - 0,2 0,2 MPa MPa • k2 = Toma omar va valor : - 0,7 MPa k1,k2: Antecedentes Antecedent es segùn LNV (Laboratorio Nacional de Vialidad), Vialidad), considecon siderando rando fracción defectuosa de un 20%.

3.10.4.

EVALUACI ÓN DEL NIVEL DE CONTROL DE LOS ENSAYOS DE PROBETAS (Ref. NCh1998) EVALUACIÓ (Ref. NCh1998)  NCh1998)

Es importante evaluar la calidad de los ensayos realizados con el objetivo de determinar si éstos representan representan o no al hormigón controlado. La evaluación evaluación se realiza si s i se dispone dispo ne de un nùmero mínimo mínimo de 10 muestras por lote (N ≥10) con 2 o más probetas por muestra. (Determina la calidad del laboratorio y por lo tanto la confiabilidad de los valores de los ensayos). PASOS A SEGUIR 1. Determinar el rango de cada muestra «Ri» (diferencia entre el valor máximo y el mínimo de las probetas en la muestra) 2. Calcular Calcular en rango medio medio R N

R = ∑ i = 1

Ri N

Con N = cantidad de muestras por lote 3. Calcular Calcular la desviación desviación normal normal de los ensayos ensayos S1 S1 = R/d2 (obtener valor d2 de la

5. Evalua Evaluació ciónn - Calificar Calificar el nivel de control control de de los ensayos ensayos según la tabla N °10. - Si V1 > 6 %, se debe emplear otro método para evaluar o verificar la resistencia del hormigón. - Se puede puede evaluar evaluar el nivel de control control de los los ensayos para sublotes, de no menos de 10 muestras consecutivas, reemplazando en este caso: • N : por por núme número ro de muest muestra rass del del subl sublot otee • fm : por la resistencia media de cada sublote.

tabla N° 9) 4. Calcular el coeficiente de variación del ensaensayo V1 S1 V1  = x 100 % fm Con fm = resistencia media del lote N

fm = ∑ i = 1

fi N

161

E  L  H   O R   M I   G  Ó   N

TABLA N°7

Constantes de evaluación MPa (Ref. NCh1998) FRACCIÓN DEFECTUOSA ACEPTADA %

5 10 20

GRADO DE HORMIGÓN CONSTANTES

H20 o

H5

H1 0

H15

K1

0, 3

0 ,3

0 ,8

1 ,0

K2

0, 6

1 ,2

1 ,9

2 ,5

K1 K2

0 0, 9

0 1 ,7

0 2 ,6

0 3 ,5

K1

0, 4

0 ,7

1 ,1

1 ,5

K2

1, 4

2 ,7

4 ,1

5 ,5

SUPERIOR

NOTA: Las constantes constante s indicadas se aplicarán tanto para probetas cùbicas como com o cilíndricas. cilíndricas. TABLA N°8

Factores estadísticos (Ref. NCh1998) CANTIDAD DE CANTIDAD DE (N) MUESTRAS MUESTRAS (N)

3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 ó más

162

FRACCIÓN DEFECTUOSA % 5 2, 92 0 2, 35 3 2, 13 2 2, 01 5 1, 94 3 1, 89 5

10 1 ,8 86 1 ,6 38 1, 533 1 ,4 76 1 ,4 40 1 ,4 15

20 1, 0 61 0, 9 78 0, 9 41 0, 9 20 0, 9 06 0, 8 96

1, 86 0 1, 83 3 1, 81 2 1, 79 6 1, 78 2 1, 77 1 1, 76 1 1, 75 3 1, 74 6 1, 74 0 1, 73 4 1, 72 9 1, 72 5 1, 72 1 1, 71 7 1, 71 4 1, 71 1 1, 70 8 1, 70 6 1, 70 3 1, 70 1

1 ,3 97 1 ,3 83 1 ,3 72 1 ,3 63 1 ,3 56 1 ,3 50 1 ,3 45 1 ,3 41 1 ,3 37 1 ,3 33 1 ,3 30 1 ,3 28 1 ,3 25 1 ,3 23 1 ,3 21 1 ,3 19 1 ,3 18 1 ,3 16 1 ,3 15 1 ,3 14 1 ,3 13

0, 8 89 0, 8 83 0, 8 79 0, 8 76 0, 8 73 0, 8 70 0, 8 68 0, 8 66 0, 8 65 0, 8 63 0, 8 62 0, 8 61 0, 8 60 0, 8 59 0, 8 58 0, 8 58 0, 8 57 0, 8 56 0, 8 56 0, 8 55 0, 8 55

1, 64 5

1 ,2 82

0, 8 42

Grupo Polpaico Siempre en Obra

TABLA N°9

Factor para el cálculo de la desviación normal de ensayos (Ref. NCh1998) CANTIDAD DE PROBETAS POR MUESTRA

d2

2

1,128

3

1,693

4

2,059

5

2,326

6

2,534

TABLA N°10

Evaluación del nivel de control de ensayos (Ref. NCh1998) NIVEL DE CONTROL ENSAYOS

V 1 (%) 0

V1

≤

3,0

EXCELENTE

3,0 < V 1

≤

4,0

MUY BUENO

4,0 < V 1

≤

5,0

BUENO

5,0 < V 1

≤

6,0

ACEPTABLE

≤

6,0 < V 1

DEFICIENTE

163

E  L  H   O R   M I   G  Ó   N

3.11. Hormigón premezclado El hormigón premezclado es aquel cuya producción se realiza en forma industrial y que generalmente es encargada a un tercero como servicio. La normativa nacional que regula los principales aspectos entre el productor y el consumidor se establecen en la norma NCh1934. Para mayores detalles se puede consultar al área técnica de Hormigones Petreos S.A. o a la Asesoría de la RedTécnica de Cemento Polpaico S.A.

Temas tratados

3.11.1. 3.11.2. 3.11.3. 3.11.4. 3.11.5.

Características de la industria del hormigón premezclado Coordinación entre comprador y suministrador Control de calidad Evaluación de los resultados Ventajas y requisitos

3.11.1. CARACTERÍSTICAS DE LA INDUSTRIA DEL HORMIGÓN PREMEZCLADO En la industria del hormigón premezclado, el énfasis no está sólo en la producción de hormigón, sino que además en el servicio global que está asociado al producto. Las características de un hormigón premezclado son calidad de producción y costo competitivo con autoproducción. Para su uso debe haber coordinación entre consumidor y productor.

ELEMENTOS UTILIZADOS EN LA FABRICACIÓN DE HORMIGÓN PREMEZCLADO Cemento

MATERIALES

Áridos

Al menos dos grados: Corriente y alta resistencia Suministro permanente. Gran capacidad de stock. Normalmente cuatro tipos: grava, gravilla, arena gruesa, arena fina Proveedores permanentes. Características muy conocidas.

Aditivos

Normamente plastificante y en ocasiones retardador Posibilidad de empleo de cualquier tipo de aditivo.

Medición

En peso. Equipos computarizados, con compensación de humedad Registro de mediciones efectuadas.

Amasado

Generalmente en los camiones mixer Mantención mecánica sistemática.

EQUIPOS

Camión Mixer

Capacidad de transporte entre 3 y 7 m 3

Camión Tolva

Se puede emplear sólo a solicitud y bajo la responsabilidad del comprador (distancias cortas, asentamiento de cono   4 cm).

EQUIPOS DE TRANSPORTE

164

≤

Grupo

Polpaico

Siempre en Obra

3.11.2. COORDINACIÓN ENTRE COMPRADOR Y SUMINISTRADOR Para un servicio eficiente y óptimo, debe existir coordinación entre comprador y suministrador. FACTORES A CONSIDERAR A B

Especificación del hormigón A.1. Información adicional si se fijan otras características al hormigón Unidad de compra

C Medición del volumen D Solicitud de despacho del hormigón

A Especificación del hormigón INFORMACIÓN MÍNIMA REQUERIDA a) b) c) d)

Resistencia especificada (NCh170) Fracción defectuosa (NCh1998) Tamaño máximo nominal del árido grueso (NCh163 NCh170) Docilidad, según asentamiento del cono de Abrams (NCh1019) H 30

(10)

(a) en MPa

(b) en %

40/5

Ejemplo: (c) en mm

(d) en cm

A.1. Información adicional, si se fijan otras características características al al hormigón hormigón • Tipo de cemento (grado corriente o alta resistencia) • Dosis mínima o máxima de cemento • Aditivos especiales (impermeabilizante, incorporador de aire y otros) • Tiempo de transporte y descarga del hormigón (si es mayor a 2   horas) • Ensayos especiales (impermeabilidad, hendimiento y otros) • Edad de ensayo (si es distinto a 28 días) • Tipo de probetas (si son distintas a probetas cùbicas)

B

Unidad de compra

La unidad de compra es el volumen de la amasada en m 3  de hormigón fresco compactado.

C

Medición del volumen El volumen de la amasada de hormigón fresco se determina dividiendo la masa total del hormigón transportado por la densidad aparente del hormigón fresco (determinado segùn NCh1564). Tolerancias:

Para los efectos del cumplimiento de la unidad de compra, se establece una tolerancia de ± 3 % del volumen nominal de la amasada de entrega.

165

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D

Solicitud de despacho del hormigón -

La solicitud de despacho se debe hacer al menos con 1 día de anticipación Definir clara y completamente las características del hormigón solicitado Entregar claramente la ubicación de la obra, fecha y programación en el tiempo de la llegada de los camiones a obra.

3.11.3. CONTROL DE CALIDAD CONTROL INTERNO PROPIO

PRODUCCIÓN PRODUCCION DEL DEL HORMIGON HORMIGÓN

CONTROL EXTERNO POR LABORATORIO OFICIAL

CARACTERISTICAS CARACTERÍSTICAS DEL HORMIGÓN HORMIGON DEL ENDURECIDO ENDURECIDO

DOSIFICACIÓN DOSIFICACION CONTROL CONTROL DEL DEL HORMIGON FRESCO

RESISTENCIA

HORMIGÓN FRESCO

3.11.4. EVALUACIÓN DE LOS RESULTADOS La metodología de evaluación principalmente usada es la de evaluación por grupos de muestras consecutivas, de acuerdo al Código de Diseño Estructural ACI. (Referencia pto. 3.10.3, ítem C.1.1.).

3.11.5.  VENTAJAS VENTAJAS Y REQUISITOS REQUISITOS

 VENTAJAS

166

 -

No se requiere de instalaciones en obra

 -

Producción de un hormigón homogéneo y de calidad debido a: • Dosificación en peso • Estricto control de materiales y del proceso de fabricación. • El usuario puede adquirir el hormigón requerido para cada caso particular. • En muchos casos el vaciado se puede efectuar en el lugar de colocación o de sus proximidades. • Personal altamente especializado.

-

Adecuada coordinación comprador y suministrador.

-

Se debe tener un buzón o cancha de recepción.

 -

Se debe tener personal y equipo suficiente para su colocación en un mínimo de tiempo.

 - Disponer de accesos expeditos dentro de la obra.

Grupo

Polpaico

Siempre en Obra

3.12. Temas especiales El propósito de este capítulo es entregar antecedentes relativos a técnicas especiales sobre el hormigón y procesos que éste experimenta. Temas tratados

3.12.1. 3.12.2. 3.12.3. 3.12.4. 3.12.5.

Hormigonado en tiempo frío Hormigonado en tiempo caluroso Propiedades del hormigón fresco Propiedades del hormigón endurecido Durabilidad del hormigón

Nota: frente a dudas o necesidad de asesoría técnica, contactarse con el personal especializado de RedTécnica de Cemento Polpaico S.A. 3.12.1. HORMIGONADO EN TIEMPO FRÍO Si se estima que para una obra se van a registrar bajas temperaturas para el período de hormigonado, se recomiendan las precauciones y medidas expuestas a continuación, para tener un material suficientemente resistente y durable (Ref. NCh170 y ACI 306). FACTORES A CONSIDERAR A B C

D

Generalidades Precauciones Planificación adecuada previa al hormigonado C.1. Dosificación C.2. Materiales y equipos C.3. Protecciones (equipos y materiales en el lugar de trabajo) Métodos constructivos adecuados D.1. Fabricación D.1.1. Generalidades D.1.2. Procedimiento para mantener la temperatura en la hormigonera D.2. Transporte D.3. Preparación del sitio de colocación D.4. Colocación D.5. Protecciones D.6. Curado D.7. Desmolde D.8. Registro de temperaturas

167

E  L  H   O R   M I   G  Ó   N

A

Generalidades A continuación se entregan procedimientos recomendables para el hormigonado en tiempo frío, de manera de: • Prevenir daños de congelamiento del agua interior del hormigón a temprana edad (tabla N°12). Se estima que no se producen daños por congelamiento cuando el hormigón alcanza una resistencia a la compresión de 35 kgf/cm 2. Para temperaturas del orden de los 10 °C, la mayoría de los hormigones bien dosificados alcanzan esta resistencia requerida durante el segundo día. • Permitir que el hormigón desarrolle la resistencia requerida durante y después de la construcción (tabla N °12). • Mantener condiciones de curado adecuadas para que el hormigón desarrolle la resistencia requerida en un ambiente sin excesivo calor y sin grados de saturación críticos al finalizar el período de protección. • Limitar cambios bruscos de temperatura hasta que el hormigón sea capaz de soportar las tensiones térmicas. • Dar una protección adecuada segùn la serviciabilidad de la estructura (proteger los elementos más expuestos, no usar cantidad excesiva de aditivos aceleradores y otros.), independientemente que la resistencia a los 28 días sea adecuada.

B

Precauciones • Medir la temperatura del aire exterior al sector de la construcción, registrando las temperaturas máximas y mínimas diarias. La temperatura media diaria es el promedio de las dos temperaturas extremas registradas. • Si siete días previos al hormigonado hay uno o más días con temperatura media inferior a 5 °C, se recomienda tomar las medidas más adelante señaladas, siendo más intensas mientras más bajas sean las temperaturas.

OBSERVACIÓN: En zonas del país donde se registren fuertes variaciones de temperatura durante el día, dichas medidas deben ser consideradas.

C

Planificación adecuada previa al hormigonado Previo al hormigonado es recomendable realizar una planificación de las obras, considerando a lo menos lo siguiente: C.1. Dosificación - Usar cementos de alta resistencia (Polpaico de Alta Resistencia) - Usar bajas razones agua/cemento - Uso de aditivos. Los más recomendados son: • Acelerantes • Plastificantes • Incorporadores de aire (para hormigón expuesto a ciclos hielo - deshielo).

168

Grupo

Polpaico

Siempre en Obra

C.2. Materiales y equipos - Protección de los áridos - Moldajes adecuados (preferible de madera gruesa, isotermos de doble pared) - Equipos adecuados para medir temperaturas del hormigón (con sensibilidad de ±  1 °C) - Equipos para calentar el agua (y los áridos si se requiere). C.3. Protecciones (equipos y materiales en el lugar de trabajo) - Equipos o materiales para proteger la superficie donde se hormigonará - Tipos de protecciones a usar para mantener la temperatura del hormigón en el lugar de colocación - Materiales para el curado (durante y después del período de protección).

D

Métodos constructivos adecuados Se recomienda adoptar las siguientes medidas concernientes a las distintas etapas del proceso de fabricación. D.1. Fabricación D.1.1. GENERALIDADES

- Mantener temperaturas mínimas en la hormigonera, segùn la temperatura ambiente, para lograr temperaturas mínimas de colocación especificadas (ver tabla N °11) - Usar materiales adecuados (áridos no congelados, aditivos, cemento de alta resistencia como los de Alta Resistencia de Cemento Polpaico S.A.) y dosificaciones adecuadas para producir hormigones compactos. - Incorporación adecuada de los materiales a la hormigonera (la hormigonera se debe cargar con el agua y los áridos), y el cemento se debe introducir cuando la temperatura en ella sea uniforme y no le cause falso fraguado o grumos (temperatura menor a 60 °C). Iguales medidas se deben tener con los aditivos si su efectividad se pierde con la temperatura. D.1.2. PROCEDIMIENTOS PARA MANTENER LA TEMPERATURA DE LA HORMIGONERA

- Calentamiento del agua, a una temperatura menor o igual a 60 °C - Si las temperaturas son muy bajas (inferiores a 0 °C) como complemento se puede calentar la arena e inclusive todos los áridos, a una temperatura menor a 40 °C, mediante vapor de agua (vapor saturado). Se prohibe el uso de calor seco. NOTA:  Se recomienda lo siguiente: - Control de la temperatura del agua: • Para mantener homogénea la temperatura del hormigón en todas las amasadas (y no superior a la especificada en más de 6 ° C) • Para mantener el asentamiento de cono del hormigón sin fluctuaciones. - Extracción de muestras especiales, adicionales a las normales del hormigón (NCh171).

169

E  L  H   O R   M I   G  Ó   N

D.2. Transporte - Evitar transportes largos y esperas previas a la colocación, para evitar descenso de la temperatura - Proteger al hormigón del frío o heladas. D.3. Preparación del sitio de colocación - Eliminar todo material congelado o restos de hielo adheridos al terreno, hormigón, moldajes, armaduras, etc. Para este efecto se puede usar chorro de aire caliente. (Si el lugar de trabajo no es cerrado debe hacerse inmediatamente antes de la colocación del hormigón) - En general la superficie de contacto con el hormigón no necesita tener más de 2 °C, y en lo posible su temperatura debe ser similar a la temperatura de colocación del hormigón - Poner protecciones para proteger las superficies de las heladas, evitar formación de hielo, entrada de nieve y calefaccionar el ambiente, con anticipación a la colocación. Deben ser adecuadas para preservar la temperatura y humedad recomendadas en todo el volumen del hormigón - Si se utilizan moldajes metálicos delgados, deben ser previamente calentados. D.4. Colocación RECOMENDACIONES GENERALES

- El hormigón debe ser colocado a temperaturas lo más cerca de las indicadas en la tabla N° 11. Estas temperaturas no deben ser excedidas en más de 6 °C (temperaturas mayores no producen mayor protección, sino que permiten que el calor se disipe más rápidamente, produciendo rigidización prematura, agrietamientos y otros.) - Se debe controlar la temperatura en la superficie del hormigón (independientemente que esté en contacto con el moldaje, alguna protección o el aire), durante cada colocación, en distintos puntos del elemento, preferentemente a intervalos regulares de tiempo. TABLA N°11 Temperaturas recomendadas para el hormigón (Ref. NCh170) ESPESOR DEL ELEMENTO

INFERIOR

HORMIGONADO

A 30 cm

1 Temperatura mínima de colocación

ENTRE

ENTRE

30 - 90 cm 90 - 180 cm

SUPERIOR A 180 cm

13

10

7

5

0 a 10

16

13

10

7

18 a 10
18

16

13

10

21

18

16

13

del hormigón (0C) 2 Temperaturas mínimas de elaboración en 0C, según la temperatura ambiente en 0C de:

1. Temperaturas mínimas durante la colocación y el período de protección 2. Temperaturas mínimas durante la elaboración para cumplir con 1. 170

Grupo

Polpaico

Siempre en Obra

D.5. Protecciones TIPOS a) Aislación térmica -Poliestireno expandido -Mantas de espuma de vinilo -Sacos con aserrín -Lana mineral -Polietileno con burbujas de aire (de empaque). b) En caso de temperaturas muy bajas, presencia de nieve y/o viento: • Estructuras provisorias de madera, lonas, placas de yeso, plástico y otros extendidas sobre caballetes o estructuras resistentes. Deben ser fácilmente removibles para facilitar el hormigonado y minimizar secciones expuestas a la intemperie. c) Para condiciones más desfavorables se puede recurrir a recintos cerrados, calefaccionados por medio de vapor o aire caliente. No se deben usar fogatas, estufas o similares que generan CO 2. d) Calentamiento interno del hormigón, colocando en él resistencias eléctricas en espiral, por las cuales se hace pasar corriente eléctrica de bajo voltaje. CONSIDERACIONES - La temperatura en la superficie del hormigón determina la efectividad de la protección. - Deben ser adecuadas para mantener las condiciones de temperatura y humedad en todo el volumen del hormigón. - Se deben aplicar inmediatamente después del hormigonado (en superficies expuestas), y deben mantenerse en estrecho contacto con los moldajes y el hormigón. - Mientras de menor espesor sea el elemento a hormigonar, mayor deben ser las protecciones térmicas (además el espesor de la protección debe aumentar a mayor velocidad del viento). - Deben ser efectivas en presencia de humedad. - Se debe proteger especialmente los lugares más expuestos, como aristas salientes y otros. - En superficies cerradas (provisorias o no), se debe permitir espacio suficiente entre éstas y el hormigón para que el aire caliente tenga circulación. - En estructuras sin moldajes, como losas de piso, protegidas en recintos cerrados calefaccionados, se debe cuidar que éstas no pierdan humedad demasiado rápido. Se recomienda en estos casos, además, usar membranas de curado.

171

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TABLA N° 12 12

Tiempos de protección en días (para temperaturas medias menores a 5 °C) para mantener la temperatura de colocación segùn la Tabla N°11 (Ref. NCh170) CONDICIÓN DEL ELEMENTO Sin carga no expuesta (fundación bajo tierra) Sin carga no expuesta (represas, pilares y macizos) Carga parcial expuesta (sobrecimientos) Cargado y expuesto (vigas, losas y columnas)

PARA ASEGURAR DURABILIDAD (PROTECCIÓN DE LAS HELADAS)

PARA ASEGURAR DURABILIDAD Y RESISTENCIA

GRADO DE CEMENTO

GRADO DE CEMENTO

Corriente

(*)

Corriente

(*)

2

1

2

1

3

2

3

2

3

2

6

4

3

2

Aplicar tabla N0 13

TABLA N° 13 13

Tiempos de protección en días para elementos cargados y expuestos (valores aproximados) TEMPERATURA DEL HORMIGÓN PROTEGIDO TEMPERATURA MEDIA DIARIA

10 0 C

10 0 C

DEL AMBIENTE (0C)

GRADO DE CEMENTO

GRADO DE CEMENTO

Corriente

(*)

Corriente

(*)

Sobre 0

6

3

4

1

0 a -4

11

5

8

2

-5 a -9

21

16

16

4

Menos de -9

29

26

23

20

(*) Alta resistencia (Polpaico de Alta Resistencia), o con acelerador, o cuando se agrega en forma adicional 60 kg/m 3 de cemento.

PROTECCIÓN DE ELEMENTOS CARGADOS Y EXPUESTOS

RECOMENDACIONES

En este tipo de elementos es recomendable determinar los tiempos de protección en base a los controles de resistencias. Para esto deben confeccionarse, a lo menos, 6 probetas especiales de acuerdo con el punto A.2.1. De NCh1017 y establecer un plan de ensayos para trazar la curva edad - resistencia correspondiente. Si se cumplen las resistencias mínimas indicadas, se pueden retirar las protecciones.

172

RESISTENCIAS MÍNIMAS PARA FINALIZAR LOS PLAZOS DE PROTECCIÓN TEMPERATURA MEDIA DIARIA DEL AMBIENTE ( 0C)

% RESISTENCIA A 28 DÍAS

Sobre 0

50

0 a -4

65

-5 a -9

85

menos de -9

95

Grupo

Polpaico

Siempre en Obra

MÁXIMA CAÍDA GRADUAL DE TEMPERATURA DEL HORMIGÓN EN LAS 24 HORAS POSTERIORES AL TÉRMINO DE LA PROTECCIÓN (Ref. ACI 306)

RECOMENDACIONES:

Temperatura de colocación ( 0C)

13

10

7

5

Máxima caída de temperatura (0 C)

28

22

17

11

- El hormigón debe enfriárse gradualmente, para esto se recomienda: • En r ec in to s c er ra do s cal ef accion ados, se puede reducir el calor. • En superficies moldeadas se puede proceder a abrir el moldaje y cubrirlo con láminas de polietileno, tal que permitan que circule el aire.

D.6. Curado -

Si durante el período de protección no se ha terminado el tiempo de curado, el elemento debe proseguir su curado normal, con materiales adecuados - Si se usa agua como método de curado (no deseable por choque térmico), el curado se debe finalizar por lo menos 12 horas antes del término del período de protección, tal que el hormigón se seque en este período previo o durante el ajuste de temperaturas para la remoción de las protecciones. D.7. Desmolde - Los plazos de desmolde deben cumplir con NCh170 - Para elementos que no están sometidos a cargas o tienen cargas parciales, se deben contar los plazos de desmolde después de finalizada la protección - Para elementos estructurales (losas, vigas, columnas), el plazo de desmolde se condicionará a que la resistencia del elemento in situ cumpla con la resistencia mínima requerida en las especificaciones (se puede utilizar la medición de madurez del hormigón para estimar la resistencia). D.8. Registro de temperaturas Es conveniente llevar un registro que contenga lo siguiente: - Día, hora, temperatura ambiente del aire, temperatura del hormigón durante la colocación, temperatura del recinto de protección, condiciones climáticas - Los registros del recinto de protección y del hormigón deben hacerse en distintos puntos y en un nùmero suficiente - Deben registrarse además las temperaturas máximas y mínimas en el día.

173

E  L  H   O R   M I   G  Ó   N

3.12.2. HORMIGONADO EN TIEMPO CALUROSO Si las condiciones ambientales de temperatura, humedad relativa y velocidad del viento, que se esperan para la obra (segùn la zona y época del año), constituyen las características 2 típicas para producir en el hormigón un alto índice de evaporación (0,5 kg/m /h), se deben tomar medidas de protección adicionales para disminuir los efectos adversos de la condición indicada. (Ref. NCh170 y ACI 305).

FACTORES A CONSIDERAR

A B C

D

E

Generalidades Precauciones Planificación adecuada previa al hormigonado C.1 Diseño C.2 Dosificación C.3 Registro de las condiciones ambientales C.4 Materiales y equipos requeridos C.5 Protección de los materiales y equipos C.6 Coordinación de actividades Métodos constructivos adecuados D.1 Preparación del sitio de colocación D.2 Fabricación D.3 Transporte, colocación y compactación D.4 Terminación D.5 Curado D.6 Controles Láminas y procedimientos E.1. Temperatura del hormigón E.2. Evaporación del hormigón

A Generalidades A continuación se entregan procedimientos recomendables para el hormigonado en tiempo caluroso, de manera de prevenir los efectos adversos que un alto índice de evaporación provoca, tales como: EFECTOS ADVERSOS SOBRE EL HORMIGÓN FRESCO

- Aumento de la necesidad de agua para alcanzar la docilidad requerida - Aceleración del fraguado, disminuyendo el tiempo disponible para las operaciones de transporte, colocación, compactación, terminación y curado, y aumentando la posibilidad de juntas frías - En hormigones con aire incorporado, necesidad de aumentar la dosis de aditivo para obtener el contenido requerido - Tendencia a grietas por retracción plástica y disecación. 174

Grupo

Polpaico

Siempre en Obra

EFECTOS ADVERSOS SOBRE EL HORMIGÓN ENDURECIDO

- Disminución de las resistencias mecánicas (aùn cuando a temprana edad normalmente se desarrollan resistencias mayores) debido al aumento de agua requerida - Aumento de la tendencia a retracción y fisuración hidráulica - En secciones de grandes dimensiones, tendencia a fisuración por retracción térmica - Disminución de la durabilidad y aumento de la permeabilidad (por mayor razón A/C) - Disminución de la uniformidad superficial.

B

Precauciones Es recomendable recopilar y analizar la información climática del lugar en que se ejecuta la obra. (Temperaturas ambientes sobre 30 °C en lugares expuestos a viento indican la posibilidad de alto índice de evaporación). OBSERVACIÓN: Las medidas de protección expuestas más adelante adquieren mayor importancia cuando se hormigonan pavimentos, losas, elementos masivos (menor dimensión superior a 80 cm) y elementos estructurales de deformaciones restringidas.

C

Planificación adecuada previa al hormigonado C.1. Diseño - No usar hormigones de alto contenido de cemento - Limitar en lo posible el diseño de secciones delgadas con gran porcentaje de acero de refuerzo. C.2. Dosificación - Usar cementos con bajo calor de hidratación (menor a 70 cal/g a 7 días) como los de Polpaico de clase corriente - Limitar la dosis de cemento -

Usar adecuadamente aditivos retardadores de fraguado y plastificantes (tener cuidado, ya que un mayor retardo aumenta las probabilidades de fisuramiento). Su evaluación debe ser hecha por profesionales competentes del área Asesoría

de la RedTécnica de Cemento Polpaico S.A. C.3. Registro de las condiciones ambientales - Se debe contar con un registro de las condiciones ambientales para establecer o ajustar las proporciones de la mezcla y tomar las medidas de protección durante el hormigonado. C.4. Materiales y equipos requeridos - Disponer en obra de protecciones como sombras y cortavientos - El sitio de colocación debe estar provisto con abundante agua, mangueras y nebulizadores - Equipos para la colocación y compactación con adecuada capacidad y en óptimas condiciones. Además para éstos ùltimos se recomienda que se disponga de, por lo menos, un equipo de repuesto por cada tres vibradores en uso. 175

E  L  H   O R   M I   G  Ó   N

C.5. Protección de los materiales y equipos  MATERIALES Los materiales para la elaboración del hormigón se deben enfriar antes del mezclado: - Agregados : Debido a sus proporciones en la mezcla, son los que más influyen en la reducción de la temperatura del hormigón. Deben mantenerse protegidos de la acción del sol, sombreándolos. Deben mantenerse hùmedos, rociándolos con agua mediante nebulizadores, teniendo cuidado de no producir excesiva variación de humedad en la superficie para no modificar la uniformidad del asentamiento del hormigón. - Agua : Debido a su alto calor específico, influye notablemente en la reducción de la temperatura del hormigón • Si se va a usar agua helada, debe mantenerse protegida en estanques y tuberías de la exposición del sol, aislándolos térmicamente, sombreándolos, recubriéndolos con arpilleras hùmedas y/o pintándolos de blanco • Si se va a usar hielo triturado, o escamas, debe almacenarse a una temperatura tal que éste no se apelotone, para que después del mezclado esté completamente derretido • Se puede enfriar el agua por medio de nitrógeno líquido (a aprox. 0,5 °C). Debe protegerse segùn recomendaciones del fabricante. - Cemento : Debe mantenerse protegido y usarse a la menor temperatura posible  EQUIPOS Tanto los equipos para el mezclado y para el transporte deben protegerse de la exposición directa del sol, sombreándolos, recubriéndolos con arpilleras hùmedas y/o pintándolos de blanco. C.6. Coordinación de actividades Debe planificarse una adecuada coordinación con equipos y mano de obra suficiente para que: - Las operaciones del hormigonado (desde la fabricación hasta el curado) se realicen en el menor tiempo posible, para mantener la temperatura del hormigón uniforme, y no tener efectos indeseables en el hormigón - Si se van a hormigonar losas (grandes superficies de disipación del calor), se deben programar las actividades para que estos elementos reciban adecuada protección contra el viento y el sol (sombras, cortavientos, hormigonar radieres después de muros y/o techos y otros).

176

Grupo

Polpaico

Siempre en Obra

D

Métodos constructivos adecuados D.1. Preparación del sitio de colocación - Todas las superficies que van a estar en contacto con el hormigón, deben rociarse con agua fría antes de la colocación, evitando formar pozas de agua. D.2. Fabricación - Evitar mezclado prolongado, ya que éste genera calor, aùn en bajas velocidades. Si la demora entre la fabricación y la colocación es inevitable, el efecto puede disminuirse deteniendo la hormigonera y agitando intermitentemente - Los materiales deben enfriarse antes del mezclado (para reducir la temperatura del hormigón). Para el enfriamiento del agua de amasado, es más efectivo usar hielo en escamas que agua helada helada. Se puede sustituir gran parte del agua por hielo en escamas (con aproximadamente una sustitución de 8 kg de agua por 8 kg de hielo en escamas se baja en 1 °C la temperatura de 1 m 3 de hormigón) - A la salida de la hormigonera las temperaturas del hormigón deben ser : TIPO DE ELEMENTO

· Elemento corriente · Elemento masivo (menor dimensión, mayor a 0,8 m)

TEMPERATURA DEL HORMIGÓN A LA SALIDA DE LA HORMIGONERA (Ref. NCh170) 10 0C a 16 0C 5 0C a 10 0C

- Se debe controlar la temperatura del hormigón a la salida de la hormigonera. D.3. Transporte, colocación y compactación - Las temperaturas máximas del hormigón durante la colocación deben ser: TIPO DE ELEMENTO

TEMPERATURA MÁXIMA DEL HORMIGÓN* (Ref. NCh170)

· Elemento corriente

30 0C

· Elemento masivo

16 0C

(*) Un valor aproximado de la temperatura que puede obtenerse del hormigón, de acuerdo a la temperatura de sus ingredientes, se extrae de la figura N0 45.

- Se recomienda restringir las operaciones de hormigonado a aquellas horas en que las condiciones de temperatura, humedad relativa y viento sean las menos desfavorables (generalmente a primeras horas del día) - Estas operaciones deben ser realizadas en el menor tiempo posible evitando juntas frías (juntas de hormigonado) - La colocación del hormigón en muros puede requerir capas de menor espesor para asegurar la continuidad con la capa subyacente - Al hormigonar vigas y losas, es necesario realizar la colocación en frentes reducidos. 177

E  L  H   O R   M I   G  Ó   N

D.4. Terminación -

Debe efectuarse inmediatamente y en el menor tiempo posible mientras la mezcla obedezca a la operación con las herramientas o equipos disponibles - Para evitar grietas de retracción plástica (especialmente en tiempo con viento o baja humedad relativa), se puede aumentar la humedad relativa del ambiente mediante nebulizadores o bien cubrir provisoriamente el hormigón con arpilleras hùmedas o con polietileno. Si las grietas ocurren, antes que el hormigón endurezca, se deben eliminar mediante replatachado o revibrado. D.5. Curado -

Preferiblemente se debe realizar con agua. Sin embargo, en obras de pavimentación y construcción de canales, la aplicación de membranas de curado es más práctica y eficiente, después de un precurado con agua nebulizada - Debe aplicarse inmediatamente y continuarse en forma ininterrumpida, por un mínimo de 7 días, siendo mejor un tiempo de 10 a 14 días. (Si la humedad en el hormigón no se mantiene en forma contínua, el curado hùmedo pierde su efectividad) - El agua de curado no debe estar excesivamente más fría que el hormigón, a fin de evitar grietas por choque térmico - El curado hùmedo, o en base a agua, son los más efectivos (ver 3.8). Curado de superficies moldeadas: Los moldajes deben permanecer hùmedos, preferiblemente cubriéndolos con protecciones hùmedas, o bien rociándolos con agua. Deben soltarse tan pronto como sea posible, sin dañar el hormigón, y entonces regar las superficies expuestas de modo que el agua corra dentro de los moldajes. Al retirar los moldajes, las superficies expuestas deben cubrirse con protecciones hùmedas hasta finalizar el curado. Después de este tiempo, éstas ùltimas deben permanecer por un período mínimo de 4 días (para que el hormigón se seque lentamente). Curado de superficies expuestas: La aplicación del agua de curado debe ser continua. Esta continuidad se asegura si se cubren todas las superficies expuestas con material saturado en íntimo y permanente contacto con el hormigón. D.6. Controles -

178

Se debe llevar un registro a intervalos frecuentes de: • Temperatura del aire, condiciones climáticas (despejado, nublado y otros), velocidad del viento y humedad relativa • Pérdidas de asentamiento • Chequeos frecuentes de la temperatura del hormigón antes y después de su colocación.

Grupo

Polpaico

Siempre en Obra

E

Láminas y procedimientos E.1. Temperatura del hormigón Determinación, aproximada, de la temperatura del hormigón fresco a partir de la temperatura de sus ingredientes. En caso de necesitar una determinación más exacta, se sugiere utilizar la ecuación propuesta en NCh170. Asimismo, como regla general para 1 m3, 8 kg de hielo en escamas, reemplazando al agua de amasado, reduce la temperatura del hormigón fresco en 1 °C, aproximadamente.    C

TEMPERATURA DEL CEMENTO °C 60

70

80

90 45

TEMPERATURA ÁRIDOS (32 °C)

40 1 35 2 3

30 4

25

FIG.a TEMPERATURA DEL CEMENTO °C 60

70

80

TEMPERATURA ÁRIDOS (27 °C)

40

1 3

FIG.c

30 25

4

60

20

70

80

   0

90

TEMPERATURA ÁRIDOS (21 °C) 30 1 2

25

3

   A    R    U    T    A    R    E    P    M    E    T

20 4

15

FIG.b TEMPERATURA DEL CEMENTO °C

   C

35 2

   )    O    C    S    E    R    F    (    N    Ó    G    I    M    R    O    H    L    E    D

   0

90

   C

TEMPERATURA DEL CEMENTO °C

   0

60

   )    O    C    S    E    R    F    (

70

80

   C

   0

90

TEMPERATURA ÁRIDOS (16 °C)

   N    Ó    G    I    M    R    O    H    L    E    D    A    R    U    T    A    R    E    P    M    E    T

30 25

1

   )    O    C    S    E    R    F    (    N    Ó    G    I    M    R    O    H    L    E    D    A    R    U    T    A    R    E    P    M    E    T

2

3

20 15

4

FIG.d

10

   )    O    C    S    E    R    F    (    N    Ó    G    I    M    R    O    H    L    E    D    A    R    U    T    A    R    E    P    M    E    T

FIG. 45

Procedimiento 1)

Entre en la figura correspondiente Fig. a Temperatura áridos = 32 Fig. b Temperatura áridos = 21 Fig. c Temperatura áridos = 27 Fig. d Temperatura áridos = 16

a la temperatura de los áridos: °C °C °C °C

2)

Ubique la temperatura del agua de mezclado segùn las curvas 1 a la 4 como sigue: - Curva 1 : Temperatura agua mezclado igual a la temperatura de los áridos. - Curva 2 : Temperatura agua mezclado igual a 10 °C. - Curva 3 : Temperatura agua mezclado igual a la temperatura de los áridos, cuando un 25 % de ésta se ha reemplazado por hielo. - Curva 4 : Temperatura agua mezclado igual a la temperatura de los áridos, cuando un 50 % de ésta se ha reemplazado por hielo.

3)

Avance verticalmente hacia abajo segùn la temperatura del cemento, hasta la temperatura del agua mezclado correspondiente (curva 1 a la 4).

4)

Avance en forma horizontal, determinando la temperatura del hormigón fresco. 179

E  L  H   O R   M I   G  Ó   N

E.2. Evaporación del hormigón Influencia de las remperaturas del aire y del hormigón, de la humedad relativa y velocidad del viento sobre la evaporación en la superficie del hormigón. T   E   T   M   E   M   P   .. P   D  D E   E   L L  H   H   O  O  R   R   M   M   I   G I   G  O  N   Ó   N   4   5   °   4   C   5   0  4   C   0 

HUMEDAD RELATIVA 100% 80

°   C  

60

3    5    °    C   

40

20

1 5  

3    0    °    C    2    5    °    C    2    0    °    C   

C   1  0    °   °    C   

5   °   C   5

10

15

20

25

30

35

TEMPDEL DEL AIRE, TEMP. AIRE, C OC° 4.0 4,0   h   /   2   h  m   /   2   / 3.0  m3,0  g   /   k  g   k

  N   E   N   E   N   N 2.0   Ó   I 2,0   I  O   C   C   A   A   R   R   O   P   O   A   P   V   E   A 1.0   V 1,0   E

FIG. 46

  h  /   k m   h   0  4  m /   k   O   T  3 0   N   E   I  / h   V  k m   L   E  2 5   D   D  / h   A  k m   D   I  0   C  2   O   L   E   V  h /  k m  5  1  h  k m/  1 0  /h 5 k m

0 km /h

0

PASOS A SEGUIR PARA DETERMINAR LA EVAPORACI ÓN DEL AGUA EN EL HORMIG ÓN EVAPORACIÓ HORMIGÓ 1. 2. 3. 4. 5.

Entre con la temperatura del aire Avance verticalmente hasta la humedad relativa del ambiente Avance a la derecha hasta la temperatura del hormigón Avance hacia abajo hasta la velocidad del viento Avance a la izquierda determinando la razón de evaporación.

OBSERVACIÓN: 2 Con evaporaciones sobre 0,5 kg/m /h, es conveniente tomar precauciones. Se debe tener presente que también se tienen altas tasas de evaporación a bajas temperaturas ambientales.

180

Grupo

Polpaico

Siempre en Obra

3.12.3. PROPIEDADES DEL HORMIGÓN FRESCO FACTORES A CONSIDERAR Propiedades del hormigón fresco A.1. Trabajabilidad (docilidad) A.2. Densidad (peso unitario) A.3. Contenido de aire B Factores adversos en el hormigón fresco y manera de evitarlos B.1. Segregación B.2. Falso fraguado del cemento B.3. Retracción plástica B.4. Exudación B.5. Sedimentación C Etapas de transición del hormigón fresco a hormigón endurecido A

A Propiedades del hormigón fresco A.1. Trabajabilidad (docilidad) Es la facilidad del hormigón de ser mezclado, transportado, colocado y compactado, sin sufrir segregación. Representa la propiedad más importante del hormigón fresco y puede condicionar además algunas características del hormigón endurecido.

TRABAJABILIDAD Fluidez Facilidad de: Mezclado, transporte, colocación y compactación sin segregación Consistencia

Factores que influyen

Principalmente • Contenido de agua: Aumenta la fluidez y disminuye la consistencia • Contenido de finos: Disminuye la fluidez y aumenta la consistencia.

En forma secundaria

Áridos: Aridos: - Granulometría

Propiedades del hormigón endurecido que pueden ser afectadas - Densidad - Propiedades mecánicas - Impermeabilidad y durabilidad - Apariencia

- Forma - Porosidad - Textura superficial

181

E  L  H   O R   M I   G  Ó   N

A.2. Densidad (peso unitario) DENSIDAD

Depende de:

Refleja:

- Cantidad final de huecos en el hormigón, condicionando las propiedades del hormigón endurecido.

 -- Principalmente Principalmente el delcontenido contenidodedeagua, agua aire y el grado de compactación aplicay aire.  - do. En forma menor de la cantidad de - En forma menor de la cantidad de cemento, granulometría, tamaño cemento, granulometría, tamaño máximáximo, y densidad del árido. mo, y densidad del árido

A.3. Contenido de aire - El contenido de aire atrapado de un hormigón bien compactado varía aproximadamente entre 0,5 - 1,5 %. - Si el hormigón tiene aditivo incorporador de aire, el volumen de poros varía aproximadamente entre 3 - 7 %. (La trabajabilidad de la mezcla aumenta si se usa aditivo incorporador de aire, pero puede reducir la resistencia mecánica).

B

Factores adversos en el hormigón fresco y manera de evitarlos B.1. Segregación CARACTERÍSTICAS Es la separación de los componentes del hormigón ya amasado, haciendo que éste pierda su homogeneidad. Produce dificultades tanto en la colocación como la compactación y da lugar a hormigones con poros y nidos. Afecta más a hormigones pobres, fluídos o con falta de finos.

 MANERA DE EVITARLA  - Manejo adecuado de áridos (evitar segregación).  - Dosificación: • Dosis adecuada de agua • Granulometría adecuada: • Proporción entre áridos finos y gruesos • Si faltan finos la segregación se reduce incorporando aire (aditivo)  - Transporte adecuado.  - Colocación adecuada.  - Compactación adecuada (evitar el vibrado en exceso).

B.2. Falso fraguado del cemento

182

CARACTERÍSTICAS

MANERA DE EVITARLA

Corresponde a un endurecimiento prematuro del cemento (en la pasta de cemento), produciendo una rigidización del hormigón, en estado fresco. Puede provenir de un comportamiento anómalo del yeso añadido al cemento, que pierde parte de su agua de cristalización, y la recupera del agua de amasado, cristalizándose y adquiriendo rigidez.

- Aumentando el tiempo de amasado (rompiendo la cristalización), sin adicionar más agua o aditivos.

Grupo

Polpaico

Siempre en Obra

B.3. Retracción plástica MANERA DE EVITARLA

CARACTERÍSTICAS El agua de amasado tiende a evaporarse si no se mantiene el hormigón en un ambiente saturado de humedad, con lo cual se produce un secado progresivo desde la superficie al interior, traduciéndose en contracciones diferenciales y, por ende, tensiones de tracción en la superficie, lo que origina grietas de trazado irregular, de gran abertura en relación a su profundidad, en el hormigón en estado plástico (afecta a la superficie del hormigón). La velocidad de evaporación depende de la humedad relativa, de la velocidad del viento y de las temperaturas (ambiente y del hormigón).

-

Ambiente hùmedo en torno al hormigón fresco.

-

(Ver protecciones y precauciones en pto.3.12.2.- Hormigonado en tiempo caluroso).

OBSERVACIÓN: Si las grietas ocurren antes que el hormigón endurezca, se deben eliminar mediante replatachado o revibrado, (ver ítem 3.6.5. «Revibración», pto.3.6. Compactación.) Nota: una alta tasa de evaporación también ocurre en épocas o zonas frías.

B.4. Exudación CARACTERÍSTICAS

MANERA DE EVITARLA

Durante el hormigonado las partículas sólidas del hormigón sedimentan por gravedad y por vibración, desplazando el agua hacia arriba, lo que conduce a:

- Utilizando un contenido adecuado de granos finos (menor a 0,160 mm).

- Mayor contenido de agua y granos finos en la superficie (menor resistencia de dicha capa). - Conductos capilares que constituyen vías permeables, afectando la impermeabilidad. - Acumulación de agua bajo armaduras y partículas de mayor tamaño, dejando huecos al evaporarse, disminuyendo la adherencia. - Sedimentación de los sólidos.

- Empleando aditivos incorporadores de aire.

- Con bajas dosis de agua.

- Colocando el hormigón en capas delgadas.

B.5. Sedimentación CARACTERÍSTICAS

MANERA DE EVITARLA

Los materiales sólidos del hormigón tienden a decantar y el agua a ascender (exudación). Esta decantación «sedimentación» produce un acortamiento del hormigón en vertical (aproximadamente el 1 %). En el caso donde la estructura presente singularidades de forma, puede producir una concentración de tensiones externas, derivando en fisuras.

Efectuando el hormigado de: - Partes que presentan variaciones de espesor y/o elementos verticales en distintas etapas constructivas o bien dejando transcurrir un tiempo para que el hormigón sedimente, pero no endurezca (45 - 60 minutos), para evitar juntas frías.

183

E  L  H   O R   M I   G  Ó   N

C

Etapas de transición del hormigón fresco a hormigón endurecido   D   A   D   I   C   I   T   S   A   L   P   E   D

 n   ó   i  c  a  m  r  o   f  e   d  a  m   i  n   í   M

  d  a   d   i   l   i   b  a   j   a   b  a  r   t  e   d  n   i   F

  O   A   I   C   N   E   T   S   I   S   E   R   E   D

RESISTENCIA

  O   T   N   E   M   U   A

PLASTICIDAD 0

1

2

4

8

24

3

PROCESO DE ENDURECIMIENTO

HORMIGON FRESCO HORMIGÓN FRESCO

 n   ó   i  n c  e  a   ó  o   t   t  r  i   d  c  c  a o a a   l  p  c  c  s  o p  z  n   l  m  e a  o o  r  C   M   T   C

28

DIAS DÍAS

HORAS

 o   d  a  u  g n  a  r  ó   f  g   l  i  e m   d r  o   h  o   i   l  c   i  e  n   I   d

7

  l  e   d  o   t  n  e   l  i  m n  e   i   ó   d c  g  e   i  r  o  u m   i   d  c   i  n r  o  n e   I   h

PUESTA EN SERVICIO   )  o  o   d   i   i  c  c   i  e  v  r  u r   d e  n s  e n  n e   ó a  g   t   i  s  m  r  e  o u  p   H   (

PERIODO DE CURADO PERÍODO DE CURADO

FIG. 47

3.12.4. PROPIEDADES DEL HORMIGÓN ENDURECIDO

FACTORES A CONSIDERAR A

Resistencia mecánica

B

Factores que influyen en la resistencia a la compresión B.1. Calidad de los componentes B.2. Ensayos B.3. Curado B.4. Mezclado B.5. Condición de colocación y compactación B.6. Tipo de mezcla Cambios de volumen C.1. Retracción hidráulica C.2. Retracción térmica Densidad Propiedades térmicas

C D E 184

Grupo

Polpaico

Siempre en Obra

A Resistencia mecánica RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN Es la propiedad más i mp or ta nt e d el ho rm igó n y además se usa como referencia para otras propiedades. Se mide de acuerdo a Norma NCh1037. RESISTENCIA A LA TRACCIÓN Se mide por tracción directa, tracción por flexotracción y por tracción indirecta o hendimiento. Cada una conduce a resultados diferentes, representando aproximadamente entre 1/ 6 y 1/8 de la resistencia a la compresión la de flexión, y entre 1/7 y 1/11 la de hendimiento. Toma importancia en construcciones de pavimentación. Se miden de acuerdo a Norma NCh1038, la resistencia a la flexotracción y de acuerdo a NCh1170, la resistencia a tracción por hendimiento. RESISTENCIA A LA ABRASIÓN Toma importancia en construcciones como pavimentación, escaleras, obras hidráulicas, pavimentos industriales y otros. RESISTENCIA AL IMPACTO Toma especial importancia en pilotajes, pavimentos de aeropuertos y otros.

B

Factores que influyen en la resistencia a la compresión B.1. Calidad de los componenetes ADITIVOS

Ver pto. 3.1.4. Aditivos y adiciones.

CEMENTO

El tipo de cemento (corriente o alta resistencia, como por ejemplo Polpaico especial o Polpaico Alta Resistencia) es poco significativo para edades mayores a 6 meses, sin embargo, condiciona la resistencia del hormigón a edades tempranas.

AGUA

El agua afecta la resistencia sólo si contiene impurezas indeseables (superiores a los límites admisibles).

ÁRIDOS

La resistencia de los áridos no influye en la resistencia del hormigón (siempre que cumplan con los requisitos básicos), sin embargo, su graduación y forma determinan la cantidad de agua y cemento, influenciando fuertemente la resistencia para mantener una consistencia dada.

B.2. Ensayos  • Para la determinación de la resistencia a la compresión, las probetas de hormigón se confeccionan y curan segùn la NCh1017 y se ensayan segùn la NCh1037 (probetas cùbicas y cilíndricas). Las probetas se rompen con diferentes tensiones segùn sus dimensiones y forma. (En la NCh170 se entregan factores de conversión). El mejor sistema de curado de las probetas es bajo agua (piscinas).  • Método de ensayo influye en los resultados pero no en las propiedades del hormigón.  • Las características de los moldes, sistema de curado y tipo de prensas, pueden entregar valores errados de la resistencia potencial del hormigón.

185

E  L  H   O R   M I   G  Ó   N

B.3. Curado TEMPERATURA La temperatura ya sea ambiental o del hormigón, principalmente durante las 24 primeras horas, afecta la resistencia inicial del hormigón y determina la resistencia final. DURACIÓN Y HUMEDAD Las condiciones de humedad del hormigón y la duración del curado influyen en las resistencias iniciales y finales (a largo plazo). Después de un curado adecuado la resistencia del hormigón aumenta con el tiempo, mientras que exista cemento no hidratado y las condiciones de temperatura y humedad sean favorables para que éste disponga de agua para hidratarse. El método de curado más adecuado es mediante un contacto directo y permanente con agua.

B.4. Mezclado HOMOGENEIDAD Para una óptima utilización de las propiedades de los materiales, se debe mantener la homogeneidad en una amasada y entre amasadas sucesivas, ejecutando un concienzudo pesaje y mezclado, además de tomar medidas durante el transporte y colocación. Estas medidas además previenen la segregación.

B.5. Condición de colocación y compactación GRADO DE COMPACTACIÓN Es importante que la consistencia del hormigón permita una completa compactación con los equipos disponibles en obra. Asimismo, los equipos deben ser los adecuados y en cantidad suficiente para el tipo y características del hormigón requerido.

B.6. Tipo de mezcla (proporciones de los componentes)

RAZÓN AGUA/CEMENTO

CANTIDAD DE CEMENTO

186

Factor determinante en las propiedades del hormigón fresco y del hormigón endurecido. A menor razón agua/cemento, se tendrán mejores cualidades en el hormigón endurecido tales como: Aumento de resistencias mecánicas Aumento de impermeabilidad Mejor adherencia entre el hormigón y el refuerzo Mejor retracción hidráulica Mejor durabilidad (resistencia o condiciones climáticas). Si una mezcla contiene menos dosis de cemento que la recomendada, puede que la resistencia y trabajabilidad no se vean afectadas (dependen de la dosis de agua), pero sí la durabilidad del hormigón. En la norma NCh170 se especifica una dosis mínima para garantizar la impermeabilidad y durabilidad (dependiendo del tipo de obra), independientemente que con dosis menores se alcance la r esi sten cia especificada. Esto debe tenerse en cuenta en el momento de especificar el hormigón que se requiere en un determinado proyecto.

Grupo

Polpaico

Siempre en Obra

C Cambios de volumen CAUSAS HABITUALES C.1. Retracción hidráulica PARÁMETROS PREPONDERANTES

CARACTERÍSTICAS · Es una variación de volumen que

PARÁMETRO

INFLUENCIA

Dosis de agua

Relación directa, pero leve entre retracción hidráulica y dosis

Humedad

Si se mantiene el hormigón en un ambiente de alta humedad, no se produce contracción de éste.

Dosis de cemento

Relación directa entre retracción hidráulica y dosis.

Finura del cemento

A mayor finura mayor evolucióndel fraguado y resistencia. Sin embargo valores muy extremos podrían favorecer la contracción inicial si no existencondiciones saturadas de humedad.

Composición química del cemento

Si se favorece el fraguado rápido (Alto contenido de C 3A) habrá mayor contracción inicial si no existen condiciones saturadas de humedad (los cementos Polpaico tienen bajos contenidos de C 3A.).

origina una contracción ó dilatación del hormigón según sean las condiciones ambientales de humedad y temperatura. · Si se produce una contr acción y el hormigón tiene restricciones de movimiento, se originan gr ie tas o fisuras

Porosidad de los áridos

Se deben usar áridos poco absorbentes o bien saturarlos antes de su uso.

C.2. Retracción térmica  C.2. CARACTERÍSTICAS   · Variación del volumen causada por temperatura (externa o interna)

MANERA DE PALIARLA

D

  Para la temperatura externa   · Aumento de aislación térmica en los paramentos que limitan con el exterior   Para la temperatura interna · Empleo decemento con bajo calor de hidratación ( los cementos Polpaico cumplen con los requisitos para cementos de bajo calor de hidratación). · Disminución de temperatura interna del hormigón.

Densidad CARACTERÍSTICAS PARA HORMIGONES CONVENCIONALES

· Su valor oscila entre 2,35 y 2,55 t/m 3 · Experimenta ligeras variaciones en el tiempo, provenientes de la evaporación del agua deamasado, hasta aproximadamente un 7 % de su densidad inicial. FORMAS DE VARIARLA ARTIFICIALMENTE

Puede ser variada artificialmente en: HORMIGONES LIVIANOS · Densidad inferior a 1,9 t/m 3 · Se obtienen por: · Incorporación de aire en la masa de hormigón, o · Uso de áridos livianos · Baja resistencia y alta retracción hidráulica · Usos · Principalmente cuando se desee aislación térmica · Aislación acústica y también para rebajar el peso muerto.

HORMIGONES PESADOS · Densidad superior a 3 t/m 3 · Se obtienen con áridos de bajo peso específico (normalmente provenientes de rocas mineralizadas o áridos con trozos de hierro) · Su uso principal es la de obtener aislación contra partículas radioactivas.

187

E  L  H   O R   M I   G  Ó   N

E. Propiedades térmicas PROPIEDAD

VALOR

Conductividad térmica

= 2,25 Kcal/(h m °C)

Calor específico

= 0,24 Kcal/(kg °C)

Coeficiente térmico (de dilatación o = contracción)

CARACTERÍSTICAS •

•

Habilidad para transmitir el calor ( en el hormigón es baja). Cantidad d e calor necesaria para cambiar la temperatura de 1 kg de hormigón en 1 oC

Usualmente indica un cambio en la longitud de un elemento debido a cambios de temperatura • Tiene un valor muy semejante al del acero 1,2 x 10 -5 /°C •

1 x 10-5 / oC

3.12.5. DURABILIDAD DEL HORMIGÓN  Junto con la resistencia a la compresión del hormigón, la durabilidad juega un papel importante, ya que éste debe ser capaz de resistir las condiciones para las que fue diseñado durante su vida ùtil, sin sufrir deterioros. Dentro de las exposiciones a las que es sometido, es posible distinguir externas (efectos ambientales, procesos erosivos, compuestos químicos y otros) e internas (materias orgánicas, reacción álcali - árido, sulfatos y otros). FACTORES A CONSIDERAR A Durabilidad y permeabilidad A.1. Hormigón de máxima compacidad B Tipos de exposiciones y manera de paliarlas C Mantención y reparación

A Durabilidad y permeabilidad En términos generales, la durabilidad del hormigón contra los agentes externos aumenta si la permeabilidad disminuye. Un buen diseño de la mezcla, la elección de materiales adecuados y un buen manejo en terreno, permiten obtener un hormigón o mortero de máxima compacidad, lo que redunda en una disminución notable de la permeabilidad, aumentando de esta forma la durabilidad de los elementos. El uso de cementos Polpaico favorece la prevención frente a agentes agresivos externos e internos, dadas sus adecuadas composiciones químicas.

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Grupo

Polpaico

Siempre en Obra

A.1. Hormigón de máxima compacidad Para obtener un hormigón de máxima compacidad se recomienda: Baja razón agua/cemento (A/C)

Contenido de finos y dosis de cemento

· Uso de aditivos plastificantes

· Uso de contenido adecuado

y superplasticantes para obtención de trabajabilidad adecuada para el uso en obra del hormigón. · L im it ar l a r azón A / C de acuerdo a tipo de elemento y sus condiciones de exposición (Ref. ACI 318 y NCh170).

de granos finos incluídos los aportados por el cemento, para lograr un buen relleno del esqueleto de los áridos del hormigón. · Respetar dosis mínima de cemento (Ref.NCh170).

Adecuado manejo en obra · Prevenir la segregación · Adecuada colocación y compactación (hormigón no poroso y sin nidos). · Buenas prácticas de terminación superficial (evitar fisuras y grietas). · Adecuado curado · Reducción al mínimo de las juntas de hormigonado y p rov isi ón de adecuadas juntas de contracción. · Tratarlas ambas en forma correcta. · Las juntas constituyen una puerta típica para el deterioro a causa de su debilidad frente a los agentes externos. · Toman preponderancia en hormigones armados a causa de la corrosión de las armaduras. · Uso de un mínimo de asentamiento de cono que permita realizar adecuadamente las operaciones de colocación y compactación del hormigón (se recomienda el uso de aditivos plastificantes y superplastificantes para aumentar el cono).

OBSERVACIÓN: Se puede disminuir la permeabilidad de un hormigón o mortero mediante la incorporación de aditivos especialmente formulados para estos efectos. Su eficacia depende de un adecuado manejo en terreno del hormigón (o mortero) y de la selección de los materiales óptimos definidos en teoría, lo que se logra con una rigurosa supervisión. Se recomienda, para impermeabilizar las estructuras, la adopción en forma conjunta de impermeabilización superficial y el uso de hidrófugos para la masa de hormigón.

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E  L  H   O R   M I   G  Ó   N

B Tipos de exposiciones y manera de paliarlas EXPOSICIONES A AGENTES FÍSICOS EFECTOS AMBIENTALES

   S   N    A     Ó    C    I    G    T   I    S   M     Í    R   R    E   O    T   H    C   L    A   E    R    A   N    C   E

   E   S    D   O    A   L    R   R    A    E   I    N   L    A   A    M   P

PROCESOS ABRASIVOS

VARIACIONES DE TEMPERATURA:

VARIACIONES DE HUMEDAD:

CICLOS HIELO DESHIELO

CICLOS DE SATURACIÓN SECADO

ABRASIÓN MECÁNICA (DESGASTE) (*)

Producen una expansión en el hormigón que puede causar desintegración paulatina de éste (ciclos sucesivos).

Sus efectos no son de gran importancia ya que a pesar que producen un efecto degradante en el hormigón, éste es de pequeña magnitud y poco profundo. Sin embargo, a temprana edad, pueden producir grietas en elementos restringidos.

Se produce por un desplazamiento de materiales sólidos sobre la superficie, produciendo un desprendimiento de las partículas componentes del hormigón, en forma creciente, pudiendo llegar a una disminución del espesor del elemento.

- Principalmente incorporando aire (ver capítulo 3. Pto.3.1.4. - Aditivos y adiciones). - Utilizando áridos poco absorbentes. - Razón agua/cemento baja. - Buena compactación del hormigón. - Buen curado.

Aplicación de protecciones superficiales inpermeables, tales como pinturas.

Aumentando la dureza superficial Hormigón de buena calidad: Adecuado manejo en terreno según las recomendaciones de tecnología del hormigón, principalmente buen curado y buena ejecución de terminación superficial. Áridos duros y el mínimo de finos Aplicación de tratamientos sobre la superficie (protecciones superficiales).

 

(*) La resis tencia al desgaste es directamente proporcional a la resistencia a la compresión del hormigón.

EXPOSICIONES A AGENTES QUÍMICOS AGENTES INTERNOS MATERIA ORGÁNICA    S   N    A     Ó    C    I    G    T   I    S   M     Í    R   R    E   O    T   H    C   L    A   E    R    A   N    C   E

   E   S    D   O    A   L    R   R    E   A    I    N   L    A   A    M   P

COMPUESTOS REACTIVOS

COMPUESTOS QUÍMICOS (*)

Retarda el fraguado (por ende disminución de resistencias iniciales)

- Son potencialmente más peligrosos los componentes r ea ct iv os de l os ár id os que contienen sílice amorfa, que reaccionan con los álcalisdel cemento, produciendo un gel expansivo que destr uye al hormigón ( rea cc ió n á lc al iárido). - Áridos con sulfatos.

Ácido s, soluci ones de s al es y álcalis, etc.,dependiendo de su t ipo pueden llegar a produci r efectos importantes en el hormigón. Ent re o tr os de é st e tipo se tienen: Ácido clorhídrico, nítrico, láctico, nitrato de amonio, sulfatos, cloruros y otros.

Determinar y eliminar la materia orgánica (generalmente mediante un lavado con agua).

- Elegir áridos no reactivos - Usar cementos con contenidos de álcalis< 0,6% y bajos contenidos de C 3A como en el caso de los cementos Polpaico.

- Protección en la superficie de contacto

(*) Para mayores antecedentes, referirse a RedTécnica de Cemento Polpaico S.A.

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AGENTES EXTERNOS

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C

Mantención y reparación Para que el hormigón sea capaz de mantener su funcionalidad durante su vida ùtil, es imprescindible llevar a efecto un programa de mantención y reparación de los elementos. Fallas pequeñas, tales como fisuras o grietas, si no son reparadas, podrían llegar hasta comprometer la estabilidad de las estructuras por debilitamiento de la masa del hormigón y/o corrosión de las armaduras. Debido al amplio espectro de situaciones que se pueden originar, a continuación se darán ciertas pautas a seguir: 1° Realizar una inspección minuciosa de los distintos elementos, como prosigue: TIPO DE INSPECCIÓN

CARACTERÍSTICAS El exámen visual sirve para obtener una orientación rápida sobre el estado general del hormigón, con respecto a daños que están a la vista. Del exámen visual se r egi st ran m ag ni tu d y e xt en si ón d e los daños. A t í t ul o o ri en ta ti vo se indicarán algunas pautas a considerar: Fisuras y grietas: Su localización, orientación, ancho y profundidad, sirven para determinar posibles causas de fallas. Manchas de óxido: Es una señal de corrosión de las armaduras

EXÁMEN VISUAL

Espesor de recubrimiento (si corresponde): En aquellas zonas donde la armadura oxidada ha destruído al hormigón, se p ue de m edi r con facilidad e l espesor d el re cub rim ien to, de te rm ina nd o si éste es adecuado o no para las condiciones imperantes Desgaste superficial: Falla típica d e pisos industriales, originada po r e l t rá ns it o d e equipos y elementos. Su e fe ct o se observa con una exposición d e los áridos del hormigón en la superficie, los cuales se van desprendiendo a medida que el desgaste progresa, pudiendo llegar a comprometer espesores importantes Erosión por agentes químicos externos: Los agentes agresivos normalmente atacan al cemento produciendo una disolución de los materiales cementicios. Esto se observa con la exposición de los áridos en la superficie Eflorescencias: D ep ós it o d e sales e n la superficie d el hormigón. D eb en ser eliminadas ya que su permanencia produce efectos nocivos Manchas de humedad (y/o filtraciones de agua): Las zonas más críticas son todos los sellos de pasadas de ductos, encuentros e n general, como cubiert a - muro, muros con puert as y ventanas y ot ros, traslapos y pendientes de elementos de la cubierta, sistemas de desagüe, pasadas de cañerías y otros.

EXÁMEN ACÚSTICO

El exámen acústico es un ensayo que sirve para evaluar las zonas desconchadas o huecas (sopladuras).

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2° Antes de proceder a proteger o reparar las alteraciones que se hayan producido en los elementos, es preciso conocer las causas que han originado su deterioro o falla y los factores que han influido en su propagación. Determinar además si las causas del daño están activas o no. NOTA: Una forma práctica de verificar si una fisura o grieta está en movimiento es colocando yeso en ésta y verificando si éste se fisura o no.

3° Si los daños son del tipo estructural, tal como insuficiencia de armadura, baja calidad del hormigón, daños por sobrecargas no previstas y otros, será necesario la evaluación por parte de un proyectista y la supervisión de los trabajos por profesionales calificados. 4° Identificado el problema se procede a la reparación. Para la reparación propiamente tal se deben considerar los siguientes aspectos:  a) Preparación de la base: La efectividad de una reparación está íntimamente condicionada a una adecuada preparación de la base. Esta deberá estar libre de polvo, partículas sueltas, grasas, aceite, membranas de curado u otras materias que impidan una buena adherencia. Su textura deberá ser además rugosa, y no deberá presentar bordes o esquinas del hormigón quebrados. Referirse a capítulo 3, pto. 3.5.1. - Preparación previa a la colocación.  b) Selección del sistema de reparación: Las características más relevantes que se deben tener en cuenta para la selección del sistema de reparación son las siguientes: - Espesor y área del material a aplicar. - Resistencia mecánica requerida y temperatura máxima ambiental a que va a exponerse. - Agresividad química a que ha de someterse. - Condiciones de temperatura y humedad, tanto ambiental como de la base, durante el proceso de reparación. - Tiempo disponible para que la reparación pueda llevarse a cabo. (Tiempo de puesta en servicio). - Costo de los diferentes sistemas de reparación. OBSERVACIONES: La reparación de fisuras y grietas se realiza normalmente con inyecciones de productos de origen epóxico. Para recuperar el volumen de hormigón se debe tener en cuenta que se deben usar materiales de una calidad igual o superior a la del hormigón base o primitivo. Se pueden optar básicamente por tres tipos de morteros de reparación: • Morteros hidráulicos (morteros de cemento) • Morteros hidráulicos poliméricos (morteros cementicios modificados con resinas): Mayor adherencia sobre la superficie a reparar, menor permeabilidad al agua y CO 2 y mayor resistencia a la tracción y flexotracción. • Morteros epóxicos: Bajos espesores de aplicación, elevadas resistencias mecánicas, resistencia a la mayoría de los agentes químicos externos, gran impermeabilidad, muy 192

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rápida puesta en servicio, mayor adherencia, mayor durabilidad y mayor costo directo a corto plazo. (Comparativamente con otros materiales los productos epóxicos tienen a mediano-largo plazo un costo menor, debido a la mayor durabilidad y menor mantención de los mismos).  c) Colocación de los productos de reparación: La colocación de los productos de reparación debe realizarse estrictamente de acuerdo a las recomendaciones de los fabricantes y/o a las recomendaciones que la tecnología del hormigón indica.

193

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3.13. Hormigones especiales Temas tratados

3.13. 1. 3.13. 2. 3.13. 3. 3.13. 4. 3.13. 5. 3.13. 6. 3.13. 7. 3.13. 8. 3.13. 9. 3.13.10.

Hormigones livianos Hormigones pesados Hormigón bombeado Hormigón proyectado Hormigón compactado con rodillo Hormigón de alto desempeño Hormigón bajo agua Hormigón preempacado Hormigón con fibras Hormigón al vacío

3.13.1. HORMIGONES LIVIANOS Con bajo peso propio son menores las cargas que se transmiten y se facilitan las operaciones de manejo, transporte y colocación; por otra parte se obtiene buena aislación térmica. La misma porosidad también está relacionada con baja resistencia y es necesario encontrar un balance entre densidad, aislación y resistencia. En general, el hormigón liviano tiene una densidad inferior a 1.800 kg/m 3.

Hormigones livianos de áridos livianos Los áridos livianos pueden ser naturales o artificiales. Dentro de los primeros está la piedra pómez, abundante en Chile pero de difícil acceso, lo que ha impedido su desarrollo. En el mismo grupo se pueden considerar los desechos de madera, estabilizada con cal, empleada en la fabricación de paneles. Un árido intermedio es el ladrillo machacado, usado desde el tiempo del imperio romano. El poliestireno expandido es el árido liviano artificial más difundido. Combinándolo con diferentes proporciones de arena y dosis de cemento de 300 a 350 kg/m 3  se logran resistencia de 5 a 60 kgf/cm 2 y densidades entre 600 y 1.200 kg/m 3. Se emplea en paneles no soportantes y en sobrelosas; para éstas debe cuidarse que la resistencia, o densidad, esté de acuerdo al recubrimiento: mayor mientras más rígida sea la carpeta (cerámica, madera, alfombra u otra). Para uso estructural se emplea arcilla expandida, no disponible en el mercado nacional.

Hormigones celulares En realidad se trata de un mortero fino y burbujas de aire obtenidas mediante agentes incorporados de aire o formadores de espuma. En general se emplea en elementos prefabricados y dependiendo del tratamiento a que sean sometidos se obtienen densidades de 200 a 1.700 kg/m3 y resistencias de 2 a 200 kgf/cm2. El agente incorporador de aire más conocido es el polvo de aluminio; el buen control de la aplicación y de los productos hace aconsejable el empleo de curado a vapor. En el mercado hay varios agentes espumantes. La espuma se produce aparte y es inyectada en el mortero fino o pasta de cemento; el volumen de espuma incorporada controlará la densidad del hormigón. Los espumantes son de más fácil aplicación que los aireantes. 194

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3.13.2. HORMIGONES PESADOS Convencionalmente se definen como aquellos con densidad superior a 3.000 kg/m 3. Se emplean principalmente como escudo protector contra radiaciones (rayos X y gamma) en plantas nucleares y centros médicos con equipos de alta energía. En su confección se emplean minerales pesados (de fierro o de bario) o desechos metálicos, alcanzándose densidades entre 4.000 y 4.800 kg/m 3. También se mezclan áridos pesados con áridos normales bajando los costos y la densidad, pero aumenta la tendencia a la segregación. Las resistencias de estos hormigones son algo superiores a las de hormigones tradicionales de igual razón agua-cemento. El mayor peso es una exigencia adicional para la betonera y los moldajes y aumenta las dificultades en el transporte, colocación y compactación. 3.13.3. HORMIGÓN BOMBEADO Es un hormigón transportado a presión, a través de tubería rígida o flexible, y que se descarga directamente en el área deseada. Es especialmente ùtil en lugares de difícil acceso y, en edificios, resulta más económico que la combinación capacho-grùa. Las bombas usuales pueden transportar más de 120 m en vertical y más de 450 m en horizontal; en general, 1 m de transporte vertical hace disminuir la capacidad de horizontal en 3 a 4 m. Dependiendo del equipo y la instalación se pueden alcanzar rendimientos de 3 hasta 120 m /h. Los cambios de sección y de dirección se traducen en pérdidas de presión y, por tanto, de capacidad de transporte. Es conveniente usar asentamiento del orden de 8 a 10 cm, limitar el tamaño máximo a 1/3 del diámetro de la tubería, y tener especial cuidado con la cantidad de finos: usar arenas en las que el 15 a 20 % pase por el tamiz de 0,3 mm (N 50) y el 5 a 10 % pase por el tamiz de 0,075 mm (N 100); en general se recomienda que, incluido el cemento, hayan 410 kg de material inferior a 0,25 mm si el tamaño máximo es 40 mm y 480 kg para 20 mm. Al inicio de la faena, las tuberías deben lubricarse, normalmente con mortero y posteriormente, al término de la jornada, deben limpiarse. En lo posible hay que asegurar un abastecimiento continuo y una buena comunicación entre el operador de la bomba y la cuadrilla de colocación. °

°

3.13.4. HORMIGÓN PROYECTADO Este procedimiento consiste en colocar el hormigón, o mortero, proyectándolo sobre la superficie mediante medios neumáticos. Con esto se logra una alta compacidad cualquiera que sea la inclinación de la superficie; esto hace que el procedimiento sea muy adecuado en el recubrimiento de tùneles y en la estabilización de taludes. Se requiere de un equipo especial que consta de una cámara sometida a presión por aire comprimido; de ella sale un chorro continuo de hormigón a presión, a través de una manguera con boquilla especial. El agua puede ser parte del hormigón «método hùmedo» o agregarse directamente en la boquilla, caso del «método seco».

195

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Alrededor del 10 a 30% del material, especialmente el árido grueso, no se adhiere y rebota. Esto, unido a la necesidad de fácil desplazamiento en la manguera, hace recomendable tamaños máximos de 20 ó 10 mm. Todo el procedimiento se basa en la adherencia en estado fresco con la superficie, por lo que deben extremarse las medidas de limpieza y eliminación de elementos sueltos. Cuando existe escurrimiento generalizado de agua superficial es imprescindible el empleo de aceleradores ultra rápidos, especialmente diseñados. Debe eliminarse el material de rechazo que se vaya produciendo para evitar que pueda quedar incorporado al hormigón proyectado. 3.13.5. HORMIGÓN COMPACTADO CON RODILLO Es un hormigón de muy baja trabajabilidad, compactado mediante rodillos vibratorios. Por sus características especiales combina la tecnología del hormigón con los métodos usuales del movimiento de tierras en cuanto a transporte, colocación, compactación y control. Esta combinación hormigón-suelo hace que se pueda alcanzar muy altos rendimientos de construcción en los rubros donde es aplicable: principalmente pavimentos y presas gravitacionales. Para esto se requiere un ritmo de abastecimiento de hormigón muy alto. El hormigón normalmente se fabrica con equipos de fabricación continua y se transporta en camiones tolva, traíllas o cintas; en terreno se esparce con bull-dozer, se compacta con rodillos vibratorios de, al menos, 10 toneladas de peso estático y se termina, si corresponde, con rodillos neumáticos. En general, el control consiste en determinar, mediante densímetro nuclear, la densidad de terreno y compararla con las determinaciones de laboratorio. 3.13.6. HORMIGÓN DE ALTO DESEMPEÑO Es un hormigón que estando constituído por materiales de uso habitual tiene un comportamiento superior al de los hormigones tradicionales. Normalmente el alto desempeño se asocia sólo a alta resistencia a compresión, pero también involucra mayor resistencia a ataques químicos, al desgaste, mayor impermeabilidad y otros. Se debe emplear la mínima razón agua-cemento y la mínima cantidad de agua lo que hace necesario el empleo de cementos de alta resistencia y aditivos superplastificantes y, a veces, adiciones como sílica fume. Los áridos deben ser rigurosamente seleccionados y controlados. El tamaño máximo óptimo está entre 10 y 20 mm, los áridos deben ser chancados, de superficie rugosa y limpia, de forma cùbica. La arena debe ser gruesa. Las altas resistencias del hormigón obligan a mejores procedimientos de colocación y compactación. Las condiciones y equipos de control también deben ser las óptimas. 3.13.7. HORMIGONADO BAJO AGUA Los principales problemas de operación son la falta de visibilidad, el efecto de lavado del agua y las dificultades de compactación y control. El hormigón debe tener una dosis de cemento mínima de 400 kg/m 3, o un 25% superior a la necesaria para obtener la resistencia requerida. El tamaño máximo es, a lo sumo, 40 mm y debe considerarse una consistencia cohesiva, con un alto contenido de arena. Son recomendables asentamientos superiores a 15 cm. Es conveniente el empleo de aditivos plastificantes y otros que disminuyan el lavado. 196

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Para colocarlo se puede emplear un sistema de tubo con tapón que se llena de hormigón; después se va levantando el tubo, siempre lleno y siempre embebido en el hormigón ya colocado. Otro sistema de colocación consiste en colocar el hormigón en sacos, de arpillera o yute, y depositarlos en el lugar de colocación; se pueden llenar sacos hasta la mitad con hormigón sin el agua de amasado, o llenar los sacos hasta los dos tercios con hormigón fresco. Otro sistema empleado es el preempacado. 3.13.8. HORMIGÓN PREEMPACADO Es un hormigón en que primero se coloca el agregado grueso, se compacta, y luego los vacíos son rellenados con inyección de mortero. Se utiliza en elementos en que la compactación es difícil, como hormigones bajo el agua. El árido grueso debe estar lavado, sin partículas finas, superficialmente hùmedos. Hay que usar el mayor tamaño máximo posible, sin producir segregación. Los vacíos del grueso son del orden de 38 a 45 % que se rellenan con mortero cemento: arena de proporciones 1:1 ó 1:2. Se utilizan arenas finas con módulo de finura entre 1,2 y 2,0. Es comùn el empleo de aditivos fluidificantes, expansores o incorporadores de aire. La inyección puede ser horizontal, a través de los moldes, o vertical. Se van llenando capas de hasta 1,5 m de espesor. Es necesario contemplar tubos de ventilación para evitar que quede aire atrapado. 3.13.9. HORMIGÓN CON FIBRAS Hay básicamente 2 tipos de fibras, las de acero y las plásticas. Las más adecuadas para el hormigón son las fibras de acero ya que le confieren alta deformación en las solicitaciones de flexión y mejores resistencias al impacto; su mayor uso se ha dado en shotcrete, losas de aeropuertos y elementos prefabricados. Las hay de acero desnudo o inoxidables, ambas de elevadas resistencias; se usan en dosis de 40 a 70 kg/m3. Las fibras plásticas, mayoritariamente de polipropileno, son adecuadas en morteros y capas delgadas ya que disminuyen significativamente la tendencia a la fisuración. Los dos tipos de fibras no contribuyen a la resistencia a la compresión y no reemplazan a la armadura tradicional. En la operación, al agregar las fibras hay una notoria pérdida de trabajabilidad. 3.13.10. HORMIGÓN AL VACÍO Es un hormigón al que, una vez colocado y compactado, se le extrae parte del agua mediante bombas. Con esto se pretende utilizar las ventajas de un hormigón blando (fácil colocación y compactación) y eliminar las desventajas, bajando la razón agua cemento del hormigón, aumentando las resistencias, disminuyendo la retracción y la tendencia a la fisuración. Se aplica principalmente a pavimentos y losas. Con la succión se arrastran finos a la superficie, incluyendo cemento, con lo que queda una capa superficial más rica. Con esto se sella la superficie y no se obtiene mayores beneficios si se sigue succionando; en general se utilizan 2 minutos por cada 15 cm de espesor. El sistema más comùn consiste en, una vez compactado el hormigón, extender un filtro tipo geotextil, sobre él una malla plástica y finalmente una manta que tiene las boquillas que se conectan a la bomba. La terminación es muy irregular lo que obliga a acabado mecánico. 197

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3.14. Reparación de estructuras de hormigón 3.14. Reparación Temas tratados

3.14.1. Nidos de piedra 3.14.2. Inyección de fisuras

El hormigón es uno de los materiales más nobles para obras de construcción y, como cualquier material, las construcciones con este material que están bien proyectadas y construídas, en condiciones de uso y ambientes normales, permiten asegurar que responderán adecuadamente a la acción del tiempo. Sin embargo, un inadecuado diseño y, por lo general fallas durante la construcción, hacen que en el corto, mediano y largo plazo, se puedan presentar daños o defectos que, frecuentemente, tienen origen en un exceso de porosidad del hormigón, bajo recubrimiento de la armadura, fisuras, entre otras patologías. En el siguiente cuadro se muestra, estimativamente, el porcentaje de daños que tienen su origen en las diferentes etapas de una obra. Para tener presente Promedio

%

Proyecto Ejecución Materiales Utilización Causas naturales

42,0 28,5 14,2 9,6 5,7

Este tipo de fallas, que se manifiestan en aspectos que vemos cotidianamente como: permeabilidad, oxidación de armaduras, desgaste prematuro, bajas resistencias mecánicas, fisuras y otros, que finalmente reducen la vida ùtil; hace necesario el evaluar las posibilidades de reconstituir, reparar o demoler las estructuras deterioradas. Antes de materializar una protección o reparación de una estructura de hormigón, es recomendable y necesario conocer su estado, las causas que originaron su deterioro e, indudablemente, el costo que implicará dicha intervención, ya que esta evaluación puede determinar incluso la factibilidad de demoler.

198

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DIAGNÓSTICO

INVESTIGACIÓN Investigación Visual

INVESTIGACIÓN

 Tipo de causa



 Frecuencia de ocurrencia



 Consecuencias



Tipo de daño

Medidas del daño



 Fisuras



  Longitud



 Grietas



  Ancho



  Disgregaciones



  Profundidad,



  Sopladuras



 Nidos de piedra



 Superficie

  

  Desgaste   Permeabilidad

estimada o real  

  Volúmen  Actividad

 Otras

Existe hoy en día una serie de productos utilizados para la recuperación y reparación de estructuras de hormigón. Dentro de los productos básicos más utilizados, por sus características de resistencias mecánicas y químicas, están los cementicios especiales (morteros), los polímeros, los poliuretanos, las siliconas y, en especial, los productos epóxicos que, en general, tienen altas resistencias a los agentes químicos y presentan alta adherencia. A continuación se entregan recomendaciones básicas para la recomposición de estructuras dañadas por dos tipos de fallas comunes, los nidos de piedra y las fisuras 3.14.1. NIDOS DE PIEDRA Por lo general, este tipo de fallas se produce por un inadecuado vibrado del hormigón. Se recomiendan los siguientes pasos para ejecutar este tipo de reparaciones: · Retirar todo material dañado, procurando no dejar elementos sueltos y polvo que impidan una buena adherencia · Limpiar las barras de acero, quitando las lechadas y otros elementos adheridos sobre su superficie.

· Dejar la superficie de hormigón, en lo posible, con una forma regular (recta) · Aplicar un puente de adherencia epóxico, que tenga un post life (tiempo de trabajabilidad para el tratamiento) suficiente, que permita colocar el moldaje cuando fuese necesario y colocar el mortero, hormigón o producto de reparación · Colocar cuando es necesario, un moldaje estanco. En caso de superficie vertical dejar, sobre el nivel de reparación, unos 10 a 20 cm, de modo que el mortero rellene toda la superficie a reparar. Posteriormente, el exceso de material debe ser removido. 199

E  L  H   O R   M I   G  Ó   N

PRODUCTOS CEMENTICIOS

APLICACIONES

· Reposición del hormigón dañado · Nidos de piedra FORMA DE EMPLEO

· · ·

Preparación de la zona a reparar Punto de adherencia epóxico Mezclado mecánico y colocación fluída

· Aplicar el mortero de reparación, el cual debe tener una resistencia igual o superior a la del hormigón a reparar. Para ello existe una serie de productos preparados, de base cementicia o epóxica, los cuales poseen altas resistencias iniciales y finales y no deben tener retracción. · Son muy usados en este tipo de reparaciones los morteros grouting, por su alta resistencia y fluidez, los cuales son mezclados, para este uso, con gravilla limpia y graduada, en proporción de 20 a 40% con respecto al contenido del envase. PRODUCTOS CEMENTICIOS

PARA GROUTING · MORTERO · RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN 24 horas 250 kgf/cm2 24 horas 450 kgf/cm2

RETRACCIONES · SIN · ESPESORES DE USO: de 1 a 3 cm sobre 3 cm

· Procurar un adecuado vibrado, haciendo que el producto rellene todas las cavidades y salga el aire de la mezcla. · Finalmente, desbastar los excesos sobre la superficie, caso del hombro en reparaciones verticales, y colocar en servicio una vez que se alcance la resistencia necesaria especificada por el fabricante del producro o la indicación del proyectista. 3.14.2. INYECCIÓN DE FISURAS La aparición de fisuras en las estructuras de hormigón puede ser motivada por varios factores, incluyendo un inadecuado diseño, proceso constructivo o protección. Este tipo de fallas se presenta cuando, por diferentes motivos, es superada la resistencia a tracción del hormigón. La presencia de este tipo de fallas, en muchos casos no pasa de tener una importancia estética pero, en otros, compromete el monotilismo de la estructura, o son la vía para la entrada de líquidos o el avance de la carbonatación, los que en muchos casos, son el comienzo del proceso de corrosión de las armaduras. 200

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En algunos casos, cuando estas fisuras son sólo estéticas, muchas veces es recomendable sólo la aplicación de lechadas o morteros cementicios que la cubran y la sellen. En otros, cuando se compromete el monolitismo, es recomendable el tratamiento mediante inyección epóxica, por gravedad o presión. En tratamientos sobre piso puede utilizarse alternativamente inyección por gravedad o por presión; en el resto, vertical o sobrecabeza, sólo puede ser utilizado el tratamiento a presión. A continuación se presenta, como ejemplo, el tratamiento de fisuras sobre pavimentos de hormigón utilizando los métodos por gravedad y presión. Por gravedad En el caso de pavimentos, antes de comenzar el tratamiento de inyección, se recomienda repasar, con sierra diamantada o esmeril, todos los cortes de las juntas adyacentes a la fisura, evitando la penetración de partículas o polvo en la grieta. PRODUCTOS EPÓXICOS

RELLENO DE GRIETAS Por gravedad

A lo largo de la fisura definir tramos de 6 a 15 cm de longitud, identificándolos alternadamente, con los nùmeros 1 y 2. PRODUCTOS PRODUCTOS EPÓXICOS EPÓXICOS

RELLENO DE GRIETAS Por gravedad

Resina Resina de de inyección inyección

1

·

· ·

2

1

Formar una pequeña canal a lo largo de la fisura y colocar un cordón de masilla a ambos lados. Esto se realiza para evitar derrames de la resina epóxica hacia los costados de la fisura Preparar la mezcla de la resina epóxica de inyección que, por lo general, tienen alta resistencia mecánica y fluidez. Vertirla sobre la fisura en tramos alternados, primero los “1” y, posteriormente, los “2” Esto permite que la resina expulse el aire atrapado al interior de la fisura. Seguir este procedimiento hasta rellenar completamente toda la fisura. 201

E  L  H   O R   M I   G  Ó   N

Por presión · Seguir la primera recomendación del punto anterior · Colocar boquillas de inyección cada 6 a 16 cm de distancia, adheridas con pegamento o masilla epóxica PRODUCTOS PRODUCTOS EPÓXICOS EPÓXICOS

RELLENO DE GRIETAS Por presión Masilla para sellar 

boquilla boquilla

.

.

. . .

.

.

.

. Planta

5 a 15 cm

·

.

Sellar, a lo largo de la fisura, la superficie con una masilla epóxica, tal como lo muestra la figura PRODUCTOS EPÓXICOS

RELLENO DE GRIETAS Por presión Masilla selladora

boquilla boquilla

. 5 a 15 cm

.

.

. . .

.

.

. . Corte

· Una vez que los materiales de los tratamientos mencionados hallan endurecido, se puede comenzar el proceso de inyección por la primera boquilla a una presión moderada, hasta que el líquido de inyección comience a salir por la segunda boquilla. En este momento tapar la primera y continuar inyectando desde la segunda y así, sucesivamente, hasta completar todo el proceso. Finalmente, desbastar los excesos sobre la superficie y colocar en servicio una vez que se alcance la resistencia necesaria, especificada por el fabricante del producto o la indicación del proyectista. Para el tratamiento de otras patologías en estructuras de hormigón, consulte a nuestro departamento de asesoría técnica de la RedTécnica de Cemento Polpaico.

202

Grupo

Polpaico

Siempre en Obra

4.1. Clasificación El propósito de este capítulo es entregar los antecedentes más relevantes de uso práctico del acero. Temas Tratados

4.1.1.

4.1.1. Normas correspondientes 4.1.2. Clasificación 4.1.3. Diámetros nominales, secciones, masas nominales y forma de entrega

NORMAS CORRESPONDIENTES

CLASIFICACIÓN

El acero se clasifica como se indica en Tabla N  1 °

TABLA N  1 1 °

DIÁMETRO

4.1.3.

∅ (mm)

ACERO CORRIENTE A44 -28H

6

liso

8 a 36

con resaltes

ACERO ALTA RESISTENCIA A63 -42H

con resaltes

DI ÁMETROS NOMINALES, SECCIONES, MASAS NOMINALES DIÁ ENTREGA

Y FORMA DE

TABLA N  2 2 Barras para hormigón armado °

DIÁMETRO NOMINAL ∅ (mm)

SECCIÓN NOMINAL (c m 2 )

6 8 10 12 16 18 22 25 28 32 36

PERÍMETRO NOMINAL (cm)   1,89   2,51   3,14   3,77   5,03   5,65   6,91   7,85   8,80 10,05 11,31

  0,283   0,503   0,785   1,13   2,01   2,54   3,80   4,91   6,16   8,04 10,2

MASA NOMINAL (kg/m) 0,222 0,395 0,617 0,888 1,58 2,00 2,98 3,85 4,83 6,31 7,99

FORMA DE ENTREGA, LARGOS DIÁMETRO BARRAS (mm)

FORMA DE ENTREGA

6 a 12

rollos

16 a 36

barras rectas

E N E L H O R M IG Ó N A R M A D O

En el hormigón armado, las barras lisas y con resaltes deben cumplir con la NCh204. 4.1.2.

E L A C E R O

LARGOS NORMALES (m)

6 -7 - 8 - 9 - 10 y 12

- Para A 44 - 28 H los largos típicos encontrados en el mercado son de 6 y 12 m. - Los rollos tienen una masa de 500 a 1.050 kg.

205

4.2. Manejo en obra Las armaduras deben colocarse estrictamente de acuerdo a lo especificado en los planos. Temas tratados

4.2.1.

4.2.1. Recomendaciones del manejo y almacenamiento de las barras 4.2.2. Recomendaciones de colocación

RECOMENDACIONES DEL MANEJO Y ALMACENAMIENTO DE LAS BARRAS

  ALMACENAMIENTO

Deben almacenarse sobre superficies planas, niveladas, provistas de drenajes adecuados y separadas del suelo. Su almacenamiento debe hacerse con las barras separadas por diámetros y grados (si están cortadas y dobladas segùn planos, deben identificarse adecuadamente). La calidad de las barras con resalte se identifica mediante marcas en sobre relieve que se repiten a lo largo de las barras a distancias de 2 m. GRADO DE ACERO

MARCAS

A 44 - 28 H

• •

A 63 - 42 H

• • • •

  DOBLADO

-

El doblado de las barras debe hacerse en lo posible a temperatura ambiente y sobre o 0 grados. Se debe realizar previo a la faena de hormigonado. Es conveniente que la velocidad de dobladura sea lenta, especialmente en tiempo frío. No se debe trabajar en base a golpes o movimientos bruscos. Es conveniente usar un pivote de diámetro «d» (que depende del diámetro de la barra «ø»), no inferior al especificado en la NCh204 para el «Ensayo de doblado» que se efectùa en laboratorio. A título de orientación se entregan las especificaciones de esta norma y de ACI 318. TABLA N  3 3 Especificaciones de NCh204 °

BARRAS LISAS, DOBLADO A 180   (A44 - 28H)

BARRAS CON RESALTE, DOBLADO A 900 Diámetro de barra ∅ (mm)

206 206

A44 - 28H

8 a 18 22 a 25

d=3 d=4

∅

28 a 36

d=5

°

A63 - 42H ∅

∅

d=4 d=5

∅

d=6

∅

∅

d=2

∅

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TABLA N  4 4 Especificaciones de ACI 318 °

DIÁMETRO DE BARRA (mm)

DIÁMETRO MÍNIMO DE DOBLADO (*)

10 a 25 ∅ 28 a 36 ∅ 6 a ∅ 16 (sólo estribos)

6 diámetros 8 diámetros 4 diámetros

∅

E N E L H O R M IG Ó N

(*) Medida en la cara interior de la barra

A R M A D O

4.2.2. RECOMENDACIONES DE COLOCACIÓN

FACTORES A CONSIDERAR A Generalidades B Ubicación de las barras (Ref. ACI 318) B.1. Recubrimientos mínimos B.2. Separación mínima entre barras C Longitudes de anclaje y traslapo D Ganchos normales E Detalles tipo

A

E L A C E R O

Generalidades Las armaduras deben colocarse limpias, sin manchas de aceite, grasas, tierra y óxido suelto. (En caso de requerirse limpieza se puede realizar con una escobilla de acero y tanto el aceite o grasa se pueden eliminar con detergente y un enjuague con bastante agua). Referencia colocación de armaduras. Capítulo 3, pto. 3.5.1., Hormigonado - Preparación previa a la colocación. Para mantener la separación de las barras antes del hormigonado se utilizan amarras, generalmente hechas de alambre negro N  18. El rendimiento aproximado de éste es de 7 kg por tonelada de acero. °

Para mantener la separación de las barras con el moldaje, asegurar el recubrimiento especificado en los planos y mantener la posición de las armaduras se utilizan separadores, de mortero («calugas») o especiales, como los de plástico. La soldabilidad de las barras no es garantizada por la norma NCh202, y es conveniente evitarla.

207

B

Ubicación de las barras (Ref. ACI 318) Las barras se deben instalar dentro de los elementos de hormigón cumpliendo las dos condiciones generales siguientes:

A

Suficientemente lejos de las caras de la pieza para asegurar la existencia de una capa de hormigón que proporcione una buena adherencia y proteja la armadura de la corrosión y del eventual efecto del fuego.

B

Suficientemente separadas entre sí para permitir la hormigonadura fácil y el vibrado completo.

B.1. Recubrimientos mínimos La primera de las condiciones anteriores se cumple respetando los recubrimientos mínimos indicados en la Tabla N  5, válidos para hormigón vertido en sitio. (Para recubrimientos de piezas de hormigón prefabricado o pretensado, remitirse a los puntos 7.7.2 y 7.7.3 de la norma ACI 318). °

TABLA N 5 °

DESCRIPCION

Recubrimiento mínimo de las barras

- Hormigón vertido contra el terreno

7,5 cm

- Hormigón en contacto con el terreno o expuesto al ambiente exterior: ø ≤ 16 mm ø ≥ 18 mm

4 5

cm cm

2 4

cm cm

- Hormigón no expuesto al ambiente exterior ni en contacto con el terreno: - losas, muros, viguetas y nervaduras - vigas y columnas - cáscaras y placas plegadas: ø ≤ 16 mm ø ≥ 18 mm

1,5 cm 2 cm

OBSERVACIONES: (1): Los recubrimientos indicados en la tabla anterior se deben medir desde la cara exterior del elemento hasta el punto más exterior de la armadura más expuesta. (Por ejemplo, los estribos en una viga o columna, o la armadura principal en una losa). (2): La condición de «expuesto al ambiente exterior» se refiere sólo a superficies directamente en contacto con la humedad, de esta manera, una superficie bien estucada, aunque sea exterior, se puede considerar como no expuesta.

208

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B.2. Separación mínima entre barras La segunda condición general, antes expuesta, que se refiere a la separación mínima entre barras, se resume en los requisitos siguientes:

Distancia libre entre barras paralelas en una misma capa, el mayor valor entre:

A

· 1,33 veces el tamaño máximo del árido usado · El diámetro de la barra · 2,5 cm.

· 1,33 veces el tamaño máximo del árido usado · 2,5 cm Distancia libre entre barras longitudinales de columnas, el mayor valor entre:

C

E N E L H O R M IG Ó N A R M A D O

Distancia libre entre barras dispuestas en capas sucesivas, el mayor valor entre:

B

E L A C E R O

· 1,33 veces el tamaño máximo del árido usado · 1,5 diámetros de la barra. · 4 cm

Observaciones a los requisitos anteriores: (1): En los casos en que las armaduras longitudinales se dispongan en dos o más capas, las barras de la capa superior se deben ubicar directamente arriba de las barras de la capa inferior. (2): Estas disposiciones no son aplicables a la separación entre barras que se crucen a 90   (Ejemplo: estribos con armaduras longitudinales) ni a barras que se empalman entre sí. °

(3): Las separaciones mínimas indicadas también se aplicarán a las distancias libres entre empalmes adyacentes o entre un empalme y las barras adyacentes. (4): Es importante notar que para áridos de tamaño máximo 1" o mayores, la condición correspondiente a 1,33 T. máx., controla la separación entre barras, independientemente del diámetro usado.

209

C Longitudes de anclaje y traslapo

Las siguientes recomendaciones se entregan a título orientativo, debiendo ser verificadas por un especialista (Ref. ACI 318 y Catálogo técnico CAP). TABLA N  6 6 Longitudes de anclaje recto (valores en mm) a tracción °

A44 - 28H

A63 - 42H

2

2

fc (kgf/cm )

∅

fc (kgf/cm )

(mm)

<=200

>=250

<=200

>=250

8

30 0

30 0

30 0

30 0

10

30 0

30 0

30 0

30 0

12

30 0

30 0

30 0

30 0

16

30 0

30 0

40 0

40 0

18

30 0

30 0

45 0

45 0

22

45 0

40 0

70 0

60 0

25

60 0

55 0

90 0

80 0

28

75 0

65 0

1150

1000

32

1000

85 0

1450

1250

36

1250

1050

1850

1600

TABLA N  7 7 Longitudes de anclaje recto (valores en mm) a compresión °

∅

(mm) 8

A44 - 28H

A63 - 42H

fc (kgf/cm2 ) <=200 >=250 200 200

fc (kgf/cm2 ) <=200 >=250 200 200

10

200

200

250

200

12

200

200

300

250

16

250

200

400

300

18

300

250

400

350

22

350

300

500

450

25

400

350

600

500

28

450

400

650

550

32

500

450

750

650

36

550

500

850

700

NOTAS: • fc corresponde a la resistencia especificada a la compresión del hormigón, medida en probetas cùbicas de 200 mm de arista, a la edad de 28 días. • La longitud de anclaje de las barras superiores del refuerzo sometidas a tracción o compresión se amplificará por 1,4 si la distancia de estas barras a la cara inferior del elemento es mayor o igual a 30 cm. • La longitud de anclaje no será menor de 30 cm para barras traccionadas y 20 cm para barras comprimidas. • Para grupos de 2 a 3 barras, incrementar los valores anteriores (tracción o compresión) en un 20% y para grupos de 4 barras en un 33%.

210

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TABLA N  8 8 Longitudes de empalme (valores en mm) a tracción °

A44 - 28H 2

<=200

(mm)

E N E L H O R M IG Ó N

A63 - 42H 2

fc (kgf/cm )

∅

fc (kgf/cm )

>=250

<=200

>=250

50%

50%

50%

50%

50%

50%

50%

50%

8

30 0

30 0

30 0

30 0

30 0

35 0

30 0

35 0

10

30 0

30 0

30 0

30 0

35 0

45 0

35 0

45 0

12

30 0

35 0

30 0

35 0

40 0

50 0

35 0

50 0

16

35 0

45 0

35 0

45 0

50 0

70 0

50 0

70 0

18

40 0

50 0

40 0

50 0

60 0

80 0

55 0

75 0

22

60 0

80 0

50 0

70 0

90 0

1150

75 0

1000

25

75 0

1000

65 0

90 0

1150

1500

1000

1300

28

95 0

1250

85 0

1100

1450

1850

1250

1650

32

1250

1650

1100

1450

1900

2450

1650

2150

36

1600

2100

1400

1800

2350

3100

2100

2700

A R M A D O

NOTA: • La longitud de empalme de las barras superiores del refuerzo se amplificará por 1,4 si la distancia de estas barras a la cara inferior del elemento es mayor o igual a 30 cm.

Longitud de empalme (valores en mm) a compresión

- Se puede considerar como 30 Ø pero no menos de 30 cm.

D Ganchos normales L

Ø

10

12

16

18

22

25

28

32

36

Ø

dD

L (mm) 180 200 280 320 380 440 530 610

12 Ø

690

Gancho en 90 0 Ganchode en 90° d : Diámetro doblado

Ø

6

8

10

12

16

L

Ø

d

(mm) 140 150

d

Ø

D

D

L 160 170 190

El mayor de 4 Ø ó 10 cm

E L A C E R O

El mayor entre 4 Ø óó 6,5 6.5 cm cm Gancho en 180°

Gancho en 135°

d : Diámetro de doblado. Ver tabla N 0 3 FIG. 1

211

E. Detalles tipo 1  0  c m  m  í   n 

1  0  c m  m  í   n 

El mayor de: 2,5 cm, φ mayor de: óEl 1,33 2,5 cm Tó máx Ø mín mín cm 2,5 2,5

cm ó 1,33 T máx.

Estribo de Pilar o Viga

Límites de espaciamiento de enfierraduras (Ref. pto. B.2.).

Estribo de Muro

FIG. 2

212

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5.1. Características generales El propósito de este capítulo es entregar los antecedentes más relevantes de uso práctico relativos a la madera.

E  T  5.1.1. Definiciones Temas tratados A  P  5.1.2. Unidades de medida A  5.1.3. Dimensiones  S  5.1.4. Especificación de la madera P  R  E  L  5.1.1. DEFINICIONES I   M Grados de preparación de la madera I   N A  R  Es la que tiene sus cuatro caras planas, de forma paralelepípeda. ASERRADA E  En general se le denomina en bruto.  S  Es una pieza d e madera trabajada con máquina cepilladora e n sus carasY  o CEPILLADA cantos (una o varias). R  E  Es la q ue ha recibi do una etapa más d e preparación, para darle una forma  C  ELABORADA especial. Por ejemplo: madera machihembrada. E  P   C  TRATADA Es la que ha sido sometida a tratamientos químicos o físicos. I   O  N 5.1.2. UNIDADES DE MEDIDA A título informativo se entregan las unidades correspondientes al sistema antiguo. F  I   N A  PIE Es equivalente a u n t ro zo d e tabla d e 1 " d e espesor, por 1 pie d e ancho y 1 L  MADERERO pie de largo. D  PULGADA Es equivalente a una tabla d e 1 " d e espesor por 1 0" d e ancho y 1 2 pies E  de MADERERA largo (es 10 veces mayor que 1 pie maderero). L  A  5.1.3.

DIMENSIONES (Ref. NCh174)

ESCUADRÍA

LONGITUD NOMINAL

La escuadría corresponde a la dim ensión nominal d el espesor y expresa en mm enteros. En el sistema de medida antiguo:

 O B  R  ancho. A  Se

· Madera aserrada: escuadría en pulgadas. · Madera cepillada y elaborada: Escuadría e n pulgadas, seguida d e su equivalencia real en milímetros. Se expresa en metros con dos decimales. Varía desde 1,20 m hasta 6,0 m, con incrementos de 0,30 m. En el sistema de medida antiguo: · Madera aserrada: L on gi tu d e n pies ( t a n t o e l p in o como e l álamo v ie ne n e n largos de 3,20 m). · Madera cepillada y elaborada: En metros con una cifra decimal.

VOLUMEN

Se expresa en metros cúbicos con 5 decimales.

215

LA M A D E R A

5.1.4.

ESPECIFICACIÓN DE LA MADERA (Ref. NCh174)

Para cada pieza de madera se debe especificar lo siguiente: • Especie (por su nombre científico y su nombre comùn). • Grado (por el tipo de clasificación, aspecto, resistencia, despiece y otros, al cual pertenece y por su nombre). • Dimensiones nominales (en el orden: espesor, ancho y longitud). • Tipo de elaboración (se debe especificar además si la pieza es aserrada o cepillada). • Contenido de humedad (en % con una cifra decimal). • Preservación (penetración en % y retención en kg/m3 ).

216

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M A D E R A

5.2. Diseño en madera Ref. NCh1198 (Madera - Construcciones en madera - Cálculo) Este capítulo tiene como finalidad entregar al profesional en obra, herramientas para el diseño de piezas de madera simples. E 

T  A  Las recomendaciones indicadas se entregan sólo a modo de orientación, debiendoP  ser A  chequeadas por un especialista.  S  P  Temas tratados 5.2.1. Definiciones R  5.2.2. Procedimiento para determinar las tensiones de diseñoE  L  I  5.2.3. Ejemplos de diseño  M 5.2.4. Tensiones de diseño para piezas de uso corriente enI   N obra 5.2.5. Cargas máximas de trabajo recomendadas para piezasA  R  de uso corriente en obra E   S  5.2.6. Uniones Y  5.2.7. Tablas R  E  5.2.1. DEFINICIONES  C  E  P  ESTADO DE LA MADERA  C  I  Para efectos de diseño, es aquella cuyo contenido de humedad es igual o superior  O Verde al 20%.  N Seca Para efectos de diseño, es aquella cuyo contenido de humedad es igual a un 12%. F  TENSIONES I   N Corresponde a la carga por unidad de sección transversal de una pieza de madera,A  L  Admisible en la cual se consideran los defectos de ésta (nudos, grietas y otros) y el contenido de humedad de la madera en el momento de la construcción y puesta en servicio. D  E  Corresponde a la carga por unidad de sección transversal de una pieza de madera, en L  la cual se consideran las condiciones de carga y servicio a los que estará sometida.A  Diseño

LA

Es la resultante del producto de la tensión admisible por el o los "factores de  O modificación" que tengan a lugar (Ref. 5.2.2.)

B  R  A  modifica (n) la tensión admisible según las condiciones de carga y FACTORES DE MODIFICACIÓN

Coeficientes de carga (s) que servicio a las que estará sometido el elemento estructural.

HUMEDAD DE EQUILIBRIO Corresponde al contenido de humedad de la madera que permanece constante, si ésta es sometida a condiciones tales que la temperatura ambiente y la humedad relativa del medio ambiente no varían. (La madera absorve o entrega agua, hasta llegar a una humedad tal que esté en equilibrio con el medio ambiente del lugar donde ella prestará servicio). RAZÓN DE RESISTENCIA Razón entre el valor de la resistencia de piezas de madera que satisfacen los requisitos de un grado determinado (en cuanto a las magnitudes de los defectos que ese grado admite) y el valor de resistencia de este mismo material, libre de defectos. La NCh1198 establece cuatro razones de resistencias para todas las especies, excepto para el Pino Radiata, para el cual establece tres.

217

5.2.2.

PROCEDIMIENTO PARA DETERMINAR LAS TENSIONES DE DISEÑO

FACTORES A CONSIDERAR A Procedimiento B Determinación de los factores de modificación

A Procedimiento DEPENDE DE

Determinar las tensiones admisibles (Fad)

-

Especie maderera. Grado estructural. Contenido de humedad (madera verde o seca). Espesor de la pieza.

OBSERVACIONES Ver tablas Nos 1, 2, y 3 - Para piezas aserradas de madera con un espesor mayor a 1000 mm, se considera tensiones admisibles en estado verde. - Para piezas aserradas de madera con contenido de humedad inferior a 12%, se considera tensiones admisibles en estado seco. - Para piezas de madera aserradas con contenido de humedad entre 12 y 20%, y espesores menores o iguales a 100mm, se recomienda considerar tensiones admisibles en estado seco y aplicar factor de modificación por contenido de humedad.

OBSERVACIONES Determinar los factores de modificación (FM)

Efectuar el producto de los “FM” a lugar por “Fad”

Hay dos subgrupos de FM: - De aplicación general: Afectan por igual a todas las tensiones admisibles, cualquiera sea el tipo de solicitación. - De aplicación particular: Dependen del tipo de solicitación y afectan solamente a la tensión admisible correspondiente.

OBSERVACIÓN: Obtensión de las tensiones de diseño

218

Fdis = Fadm x KH x KD x K particular (K particular puede ser más de un factor).

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B Determinación de los factores de modificación A) Para piezas estructurales de madera aserrada, los de uso práctico para este manual son: Tipo de factor

SOLICITACIÓN DE FLEXIÓN

E  T  A  DE APLICACIÓN GENERAL P  A  Si se construye con un contenido de humedad (Hc) entre 12% y 20%,  S  que no será excedido en condiciones de servicio, se puede obtener el valor de la tensión admisible por interpolación lineal entre valores de t ensión P  admisible para estado verde y seco, aplicando a la tensión admisible en R  E  estado seco el factor de modificación KH   siguiente: L  KH = (1- ∆H x ∆R), donde: I   M KH = FM por humedad, aplicable a las tensiones admisibles y módulo elástico, I  definidos para una humedad del 12%.  N ∆ H = Diferencia entre el valor del contenido humedad de servicio (H s ) y 12%. A  ∆ R = Variación de la resistencia por cada variación del contenido de humedad R  (Ver tabla No 5). E   S  La resistencia de la madera varía inversamente proporcional a la duración de la carga. Las tensiones admisibles entregadas son aplicables cuando Y  la pieza alcanza la tensión admisible en un período de 10 años. Según seaR  la duración de la carga, se debe aplicar en siguiente FM: E   C  KD = 1,747 + 0,295 con t = duración de la carga en segundos E  t 0,0464 P   C  NOTA: · El módulo de elastisidad en flexión y la tensión admisible de compresión normal no deben afectarse por el factor KD . I   O o · Para valores de KD. Ver gráfico de Figura N 1.  N Se debe aplicar un FM por altura (K hf) para determinar la tensión de diseño F  en la zona traccionada en: I  Todas las especies forestales, excepto el Pino Radiata (Pino Insigne), cuya N altura sea superior a 50 mm: A  50 1/ 9 L  K hf = ( ) ≤ 1 h D  Piezas de Pino Radiata de altura superior a 90 mm: E  90 1/ 5 L  K hf =( )≤ 1 A  h

COMPRESIÓN PARALELA

Para elementos que no presentan problemas de inestabilidad lateral (λ < 5), el factor de modificación de aplicación particular es 1; en caso contrario se debe aplicar el FM por esbeltez (K λ) definido en NCh1198, pto.8.3.2.3. = lp λ i lp = longitud efectiva de pandeo para elemento con libertad de giro e impedimento de desplazamiento en ambos extremos, se tiene:

POR  CONTENIDO DE HUMEDAD

POR DURACIÓN DE LA CARGA

Khf = factor de modificación por altura.  O h = altura de la viga en mm. B  Para evitar problemas de volcamiento, si la viga no tiene apoyos laterales, R  A  salvo en los extremos, usar razón máxima: h/b = 3, con b = ancho de la viga Con

lp = I, con "I" longitud real del elemento; otros (ver Tabla N o  18 de NCh1198)

i

= radio de giro mínimo

=  √  I min / A

Imín = Momento de inercia menor.

A

= Área de la sección.

219

LA M A D E R A

B) Para piezas estructurales de madera de sección transversal circular, los de uso práctico para este manual son: POR DE APLICACIÓN DURACIÓN DE GENERAL CARGA

Se debe aplicar el FM "KD " definido en el pto. A.

DE APLICACIÓN PARTICULAR

Las tensiones admisibles y el módulo de elasticidad de piezas utilizadas en estado seco, se deben afectar por el factor "Ks", definido en la tabla No 4. (La NCh1198 entrega valores de tensiones admisible y módulo de elasticidad en estado verde, los que deben modificarse si corresponde).

POR USO EN ESTADO SECO

2,0 1,9

1,747 + 0,295 t0,0464 en que t = duración de la carga, en segundos

1,8

KD =

  D

  K  ,  n   ó   i  c  a  c   i   f   i   d  o  m  e   d  r  o   t  c  a   F

1,7 1,6 1,5 1,4 1,3 1,2 1,1 1,0 0,9 1 Seg.

t 1 Min.

1 Hora

1 Día

1 Mes

1 Año

10 Años 50 Años

Factor de modificación por duración de la carga FIGURA N° 1 1

5.2.3. EJEMPLOS DE DISEÑO 1. Calcular las tensiones de diseño de una pieza de madera aserrada de pino radiata. Características: • • • •

220

Humedad Espesor pieza Grado supuesto Duración de la carga

: : : :

18% 50 mm G2 14 días

Grupo

Polpaico

Siempre en Obra

DESARROLLO: FACTORES DE MODIFICACIÓN

TENSIONES ADMISIBLES VALOR* (kgf/cm 2) Flexión Cizalle Módulo elasticidad

40 4 7 x 10 4

CONTENIDO DE HUMEDAD 1 - 6 x 0,0205 1 - 6 x 0,0160 1 - 6 x 0,0148

DURACIÓN DE CARGA 1,21 1,21

TENSIONES DE DISEÑO (kgf/cm 2)

E  40 x 0,88 x 1,21 = 43 T  4 x 0,90 x 1,21 = 4,4 A  7 x 10 4 x 0,91 = 6,4 x 10 4P 

A   S  2. Calcular las tensiones de diseño para una pieza de pino radiata, en estado verde, P  de R  sección transversal circular. Duración de la carga: 1mes. E  L  DESARROLLO: I   M TENSIONES ADMISIBLES FACTORES DE MODIFICACIÓN TENSIONES DE DISEÑO (kgf/cm I 2) 2  N TENSIÓN VALOR* (kgf /cm ) DURACIÓN DE CARGA A    Flexión 138 1,18 163 R  Compresión 54 1,18 64 E  paralela  S  Cizalle 7,1 1,18 8,4 Y  Módulo 6,42 x 104 6,42 x 104 elasticidad R  E  * Ref. Tabla N° 3  C  5.2.4. TENSIONES DE DISEÑO PARA PIEZAS DE USO CORRIENTE EN OBRA E  P   C  Se entregan tensiones de diseño para piezas de Pino Radiata y Álamo, en los estados O verde I  (H ≥ 20%) y seco (H = 12%).  N TENSIONES DE DISEÑO EN kgf/cm2 F  I   N PINO RADIATA ASERRADO A  VERDE (H  20%) SECO (H = 12%) L  D  DURACIÓN DE LA CARGA 3 DÍAS 6 MESES 1 AÑO 3 DÍAS 6 MESES 1 AÑO E  FLEXIÓN 42,5 37,1 36,1 50,8 44,4 43,2 L  COMPRESIÓN PARALELA 42,5 37,1 36,1 50,8 44,4 43,2A  * Ref. Tabla N° 1

≥

CIZALLE

4,4

3,9

3,8

5,1

4,4

MÓDULO ELASTICIDAD

6,2x10 4

6,2x10 4

6,2x10 4

7,0 X 104

7,0 X 10 4

ÁLAMO ASERRADO VERDE (H ≥ 20%)

4,3  O

7,0 X B  10 4

R  A 

SECO (H = 12%)

DURACIÓN DE LA CARGA

3 DÍAS

6 MESES

1 AÑO

3 DÍAS

6 MESES

1 AÑO

FLEXIÓN

54,6

47,7

46,4

87,6

76,6

74,5

COMPRESIÓN PARALELA

41,9

36,6

35,6

66,0

57,7

56,2

CIZALLE

6,6

5,8

5,6

9,1

8,0

7,8

MÓDULO ELASTICIDAD

5,0 x 10 4

5,0 x 10 4

5,0 x 104

6,1 x 10 4

6,1 x 10 4

6,1 x 10 4

OBSERVACIÓN: Para el Pino Radiata se consideró grado estructural G2 y para al Álamo grado N ° 4. (Ver notas de Tablas N 0s. 1 y 2). 221

LA M A D E R A

5.2.5.

CARGAS MÁXIMAS DE TRABAJO RECOMENDADAS PARA PIEZAS DE USO CORRIENTE EN OBRA

Las cargas de trabajo recomendadas se entregan a modo de orientación, debiendo ser chequeadas por un especialista.

FACTORES A CONSIDERAR A B C D

E F

A

Entablados Pino Radiata aserrado A.1 Estado Verde (H ≥ 20%) A.2 Estado Seco (H = 12%) Entablados Álamo aserrado B.1 Estado Verde (H ≥ 20%) B.2 Estado Seco (H = 12%) Vigas Pino Radiata aserrado C.1 Estado Verde (H ≥ 20%) C.2 Estado Seco (H = 12%) Vigas Álamo aserrado D.1 Estado Verde (H ≥ 20%) D.2 Estado Seco (H = 12%) Pilares Pino Radiata aserrado Pilares Álamo aserrado

Entablados Pino Radiata aserrado A.1. Estado verde (H ≥ 20%) 20%) CARACTERÍSTICAS DE LA PIEZA ESCUADRÍA 1" x 4" 2" x 4" 1" x 5" 2" x 5" 1" x 4" 2" x 4" 1" x 5" 2" x 5" 1" x 4" 2" x 4" 1" x 5" 2" x 5"

LUZ (cm) 60 60 60 60 100 100 100 100 150 150 150 150

CARGAS DE TRABAJO PARA DURACIÓN DE LA CARGA 3 DÍAS 6 MESES 1 AÑO q (kgf/m) P (kgf) q (kgf/m) P (kgf) q (kgf/m) P (kgf) 98 30 86 26 84 25 394 118 344 103 334 100 123 37 107 32 104 31 492 148 429 129 418 125 35 18 31 15 30 15 142 71 124 62 120 60 44 22 39 19 38 19 177 89 155 77 150 75 16 12 14 10 13 10 63 47 55 41 53 40 20 15 17 13 17 13 79 59 69 52 67 50

Condición de apoyo: simplemente apoyados.

222

Grupo

Polpaico

Siempre en Obra

A.2. Estado seco (H = 12%) 12%) CARACTERÍSTICAS DE LA PIEZA ESCUADRIA 1" x 4" 2" x 4" 1" x 5" 2" x 5" 1" x 4" 2" x 4" 1" x 5" 2" x 5" 1" x 4" 2" x 4" 1" x 5" 2" x 5"

B

LUZ (cm) 60 60 60 60 100 100 100 100 150 150 150 150

CARGAS DE TRABAJO PARA DURACION DE LA CARGA 3 DIAS 6 MESES 1 AÑO q (kgf/m) P (kgf) q (kgf/m) P (kgf) q (kgf/m) P (kgf) 118 35 103 31 100 30E  T  470 141 411 123 400 120 A  147 44 128 39 125 38 P  588 176 514 154 500 150 A   S  42 21 37 19 36 18 169 85 148 74 144 72P  53 26 46 23 45 23R  212 106 185 93 180 90E  L  19 14 16 12 16 12I   M 75 56 66 49 64 48 I   N 24 18 21 15 20 15 94 71 82 62 80 60A 

Entablados Álamo aserrado

R  Condición de apoyo: simplemente apoyados. E 

 S  B.1. Estado verde (H ≥ 20%) 20%) Y  CARGAS DE TRABAJO PARA DURACIÓN DE LA CARGA R  CARACTERÍSTICAS 3 DÍAS 6 MESES 1 AÑO E  DE LA PIEZA  C  ESCUADRÍA LUZ (cm) q (kgf/m) P (kgf) q (kgf/m) P (kgf) q (kgf/m) P (kgf) E  1" x 4" 60 126 38 110 33 107 32P   C  2" x 4" 60 506 152 442 133 430 129 1" x 5" 60 158 47 138 41 134 40I   O 2" x 5" 60 632 190 552 166 537 161  N 1" x 4" 100 46 23 40 20 39 19 2" x 4" 100 182 91 159 80 155 77F  I   N 1" x 5" 100 57 28 50 25 48 24 2" x 5" 100 228 114 199 99 193 97A  1" x 4" 150 20 15 18 13 17 13L  2" x 4" 150 81 61 71 53 69 52D  1" x 5" 150 25 19 22 17 21 16E  2" x 5" 150 101 76 88 66 86 64L  A  Condición de apoyo: simplemente apoyados. B.2. Estado seco (H = 12%) 12%) CARACTERÍSTICAS DE LA PIEZA ESCUADRÍA 1" x 4" 2" x 4" 1" x 5" 2" x 5" 1" x 4" 2" x 4" 1" x 5" 2" x 5" 1" x 4" 2" x 4" 1" x 5" 2" x 5"

LUZ (cm) 60 60 60 60 100 100 100 100 150 150 150 150

 O

CARGAS DE TRABAJO PARA DURACIÓN DE LA CARGA B  3 DÍAS 6 MESES 1 AÑO R  A  q (kgf/m) P (kgf) q (kgf/m) P (kgf) q (kgf/m) P (kgf) 203 61 177 53 172 52 811 243 709 213 690 207 253 76 222 66 216 65 1014 304 887 266 862 259 73 37 64 32 62 31 292 146 255 128 248 124 91 46 80 40 78 39 365 183 319 160 310 155 32 24 28 21 28 21 130 97 113 85 110 83 41 30 35 27 34 26 162 122 142 106 138 103

Condición de apoyo: simplemente apoyados. 223

LA M A D E R A

C Vigas Pino Radiata aserrado C.1. Estado verde (H ≥ 20%) 20%) CARACTERÍSTICAS DE LA PIEZA ESCUADRIA 2" x 4" 2" x 5" 2" x 6" 2" x 8" 2" x 4" 2" x 5" 2" x 6" 2" x 8"

LUZ (cm) 100 100 100 100 150 150 150 150

CARGAS DE TRABAJO PARA DURACIÓN DE LA CARGA 3 DIAS 6 MESES 1 AÑO q (kgf/m) P (kgf) q (kgf/m) P (kgf) q (kgf/m) P (kgf) 283 142 247 124 241 120 443 221 386 193 376 188 638 319 557 278 542 271 1133 567 989 495 963 481 126 94 110 82 107 80 197 148 172 129 167 125 283 213 247 186 241 181 504 378 440 330 428 321

Condición de apoyo: simplemente apoyados.

C.2. Estado seco (H = 12%) 12%) CARACTERÍSTICAS DE LA PIEZA ESCUADRIA LUZ (cm) 2" x 4" 100 2" x 5" 100 2" x 6" 100 2" x 8" 100 2" x 4" 150 2" x 5" 150 2" x 6" 150 2" x 8" 150

CARGAS DE TRABAJO PARA DURACIÓN DE LA CARGA 3 DIAS 6 MESES 1 AÑO q (kgf/m) P (kgf) q (kgf/m) P (kgf) q (kgf/m) P (kgf) 339 169 296 148 288 144 529 265 463 231 450 225 762 381 666 333 648 324 1355 677 1184 592 1152 576 151 113 132 99 128 96 235 176 206 154 200 150 339 254 296 222 288 216 602 452 526 395 512 384

Condición de apoyo: simplemente apoyados.

D

Vigas Alamo aserrado D.1. Estado verde (H ≥ 20%) 20%) CARACTERÍSTICAS DE LA PIEZA ESCUADRIA LUZ (cm) 2" x 4" 100 2" x 5" 100 2" x 6" 100 2" x 8" 100 2" x 4" 150 2" x 5" 150 2" x 6" 150 2" x 8" 150

CARGAS DE TRABAJO PARA DURACIÓN DE LA CARGA 3 DIAS 6 MESES 1 AÑO q (kgf/m) P (kgf) q (kgf/m) P (kgf) q (kgf/m) P (kgf) 364 182 318 159 309 155 569 284 497 248 483 242 819 410 716 358 696 348 1456 728 1272 636 1237 619 162 121 141 106 137 103 253 190 221 166 215 161 364 273 318 239 309 232 647 485 565 424 550 412

Condición de apoyo: simplemente apoyados.

224

Grupo

Polpaico

Siempre en Obra

D.2. Estado seco (H = 12%) CARACTERÍSTICAS DE LA PIEZA ESCUADRÍA 2" x 4" 2" x 5" 2" x 6" 2" x 8" 2" x 4" 2" x 5" 2" x 6" 2" x 8"

LUZ (cm) 100 100 100 100 150 150 150 150

CARGAS DE TRABAJO PARA DURACIÓN DE LA CARGA 3DÍAS 6 MESES 1 AÑO q (kgf/m) P (kgf) q (kgf/m) P (kgf) q (kgf/m) P (kgf) E  584 292 511 255 497 248 T  A  913 456 798 399 776 388 P  1314 657 1149 575 1118 559 A  2336 1168 2043 1021 1987 993  S  260 195 227 170 221 166 P  406 304 355 266 345 259 R  E  584 438 511 383 497 373 L  I  1038 779 908 681 883 662  M

Condición de apoyo: simplemente apoyados. I 

I   N A  E. Pilares Pino Radiata aserrado R  E  CARGAS DE TRABAJO PARA DURACIÒN DE LA CARGA  S  CARACTERÍSTICAS ESTADO VERDE (H ≥ 20%) ESTADO SECO (H= 12%) DE LA PIEZA Y  3 DÍAS 6 MESES 1 AÑO 3 DIAS 6 MESES 1 AÑO R  ESCUADRÍA LUZ (cm) P (kgf) P (kgf) P (kgf) P (kgf) P (kgf) P (kgf) E  3" x 3" 200 975 851 828 1135 992 965  C  3" x 3" 250 720 629 612 832 728 708 E  P  3" x 3" 300 544 475 462 626 547 532  C  3" x 4" 200 1300 1135 1105 1513 1322 1287 I   O 3" x 4" 250 960 838 816 1110 970 944  N 3" x 4" 300 725 633 616 834 729 710 4" x 4" 200 2352 2053 1998 2763 2415 2350 F  4" x 4" 250 1873 1635 1591 2184 1909 1858 I   N 4" x 4" 300 1487 1298 1263 1724 1507 1466 A  Condición de apoyo: simplemente apoyados. L  D  F Pilares Álamo aserrado E  CARGAS DE TRABAJO PARA DURACIÓN DE LA CARGA L  A  CARACTERÍSTICAS DE LA PIEZA

ESCUADRÍA 3" x 3" 3" x 3" 3" x 3" 3" x 4" 3" x 4" 3" x 4" 4" x 4" 4" x 4" 4" x 4"

LUZ (cm) 200 250 300 200 250 300 200 250 300

ESTADO VERDE (H ≥ 20%) 3 DÍAS 6 MESES 1 AÑO P (kgf) P (kgf) P (kgf) 858 749 729 617 539 525 459 401 390 1144 999 972 823 719 700 612 534 520 2152 1879 1828 1662 1452 1412 1289 1126 1096

ESTADO SECO (H = 12%) 3 DIAS 6 MESES 1 AÑO P (kgf) P (kgf) P (kgf) 1163 1017 991 816 713 695 597 522 508 1551 1356 1321 1088 951 926 796 696 678 3048 2665 2596 2274 1988 1936 1723 1506 1467

 O B  R  A 

Condición de apoyo: simplemente apoyados.

225

LA M A D E R A

5.2.6. UNIONES Se tratarán solamente uniones clavadas. FACTORES A CONSIDERAR A Tipos de solicitaciones A.1. Carga admisible de extracción lateral. B Ejemplos de diseño

A Tipos de solicitaciones RESISTENCIA A LA EXTRACCIÓN DIRECTA · Carga que soporta un elemento de unión (clavo) cuando se le solicita con una fuerza de extracción paralela a su eje. · Debe evitarse. RESISTENCIA A LA EXTRACCIÓN LATERAL · Carga que soporta un elemento de unión (clavo) cuando se le solicita con una fuerza de dirección normal a su eje (cizalle). · Debe evitarse.

A.1. Carga admisible de extracción lateral TIPO DE SOLICITACIÓN Cizalle simple

Cizalle múltiple

CARGA ADMISIBLE (N)

P cl, ad = (3,5) x (D

1,5

) x (ρ o,k   0,5)

Pcl, ad = (m - 0,25) x Pcl,ad

OBSERVACIONES D = Diámetro en mm. ,k = Densidad anhidra característica en kg/m3   (ver Tabla No 6) .

ρο

m = número de planos de cizalle que atraviesa el clavo.

OBSERVACIONES:

226

A)

Las tensiones admisibles deben afectarse por los FM de duración de la carga (ref. pto. 5.2.2.).

B)

Las relaciones anteriores son válidas siempre que el menor espesor de los elementos que se unen sea mayor a 7 veces el diámetro del clavo, en uniones de clavado directo (sin perforación guía).

C)

Las cargas admisibles son para madera seca que se mantendrá seca (después de construida). Para madera verde o semiseca durante la construcción y para madera seca durante construcción, la cual en su período de servicio incrementa su contenido de humedad a semiseca o verde, se debe aplicar un factor de modificación de 0,75 sobre las cargas admisibles.

D)

En general, se exige la presencia de, al menos, cuatro clavos en cada uno de los planos de cizalle que se presenten en la unión de dos o más piezas de madera.

Grupo

Polpaico

Siempre en Obra

LA M A D E R A

B Ejemplos de Diseño Ejemplo1: Calcular la capacidad de carga que tiene la unión clavada de la figura, sabiendo E  que T  la carga P actuará por 1 mes. Se usará Pino Radiata verde aserrado.

A  P  A   S  P/2 P  R  25 X 100 mm E  P (1¨x 4¨) L  50 50 X 100 I  x 100 mm mm  M (2¨x(2"x 4¨)4") P/2 I   N A  R  P P E  25 X 100 mm 50 X 100 mm  S  (2¨x 4¨) (1¨x 4¨) Y  Clavos de 90 X 3.9 mm R  FIGURA N° 2 2 E   C  E  P  ρ ,k = 370 kg/m3 (ver Tabla N 0 6)  C  I   O  N F  DESARROLLO: I   N A  A) Carga admisible por clavo: L  Cizalle simple = Pcl, ad = 3,5 x D1,5 x ρ D  = 3,5 x(3,9)1,5 x (370)0,5 = 519 N = 51,9 kgf E  Cizalle doble = Pclm, ad = (m-0,25)x Pcl,ad = (2 - 0,25) x 51,9 kgf = 90,8 kgfL  A  ο

B) Factores de modificación:

Por duración de la carga = 1,18 Por estado de madera (verde) = 0,75

 O B  R  A 

C) Carga de diseño por clavo: 90,8 x 1,18 x 0, 75 = 80 kgf D) Capacidad de carga de la unión: 80 kgf/clavo x 6 clavos = 480 kgf

227

Ejemplo 2: Calcular la máxima carga horizontal que puede soportar la unión clavada, para una duración de 6 meses, sabiendo que la pieza vertical es Alamo y la horizontal Pino Radiata. Se consideran clavos de 150 mm x 5,6 mm (clavos de 6") y ambiente seco H = 12%.

Alamo 100 x 200 mm (4¨x 8¨)

Alamo 100 x 200 mm (4¨x 8¨)

´

´

Pino Radiata 50 x 150 mm (2” x 6”)

P

Pino Radiata Pino Radiata 50 x150 mm (2¨x 6¨)

Clavos de 150 x 5,6 mm

FIGURA N° 3 3

DESARROLLO: A) Carga admisible por clavo: En el Álamo se tiene la condición más desfavorable Cizalle simple = P cl, ad =3,5 x (5,6)1,5 x (357)0,5 = 876 N = 87,6 kgf B) Factores de modificación: Por duración de la carga = 1,11 C) Carga de diseño por clavo: 87,6 x 1,11 = 97 kgf D) Capacidad de carga de la unión: 97 kgf/clavo x 5 clavos = 485 kgf

228

Grupo

Polpaico

Siempre en Obra

5.2.7.

M A D E R A

TABLAS TABLA N° 1 1 (Ref. NCh1198) Tensiones admisibles y módulo de elasticidad en flexión para Pino Radiata seco (H = 12%) Aserrado  (H TENSIONES ADMISIBLES EN kgf/cm 2

PARA SOLICITACION DE:

GRADO ESTRUCTURAL (*)

FLEXION

COMPRESION PARALELA

COMPRESION NORMAL

CIZALLE

TRACCION PARALELA

MODULO ELASTICIDAD

GS G1 G2

110 75 40

83 56 40

25 25 25

9 7 4

66 45 20

10,5 X 104  9,0 X 10 4  7,0 X 10 4

(*) Definido en NCh1207. Depende de los defectos de la pieza donde:

GRADO:

GS: Para piezas de gran capacidad resistente. G1: Para piezas usadas en tipologías constructivas normales. G2: Para piezas de baja capacidad resistente.

NOTA: Para efectos prácticos de diseño, se recomienda el uso del grado G2 TABLA N° 2 2 (Ref. NCh1198) Tensiones admisibles y módulo de elasticidad en flexión para Álamo aserrado ESTADO VERDE (H ≥ 20% o espesor >100 mm) GRUPO E6(1) TENSIONES ADMISIBLES EN kgf/cm 2 PARA SOLICITACION DE: GRADO (2) ESTRUCTURAL

FLEXION

COMPRESION PARALELA

COMPRESION NORMAL

CIZALLE

TRACCION PARALELA

N°1 N°2 N°3 N°4

86 69 55 43

66 52 41 33

19 19 19 19

8,6 7,2 6,2 5,2

52 41 33 26

MODULO ELASTICIDAD 6,9 6,1 5,5 5,0

X X X X

104 104 104 104

ESTADO SECO (H ≤ 12% y espesor ≤ 100 mm) (1) GRUPO ES6 TENSIONES ADMISIBLES EN kgf/cm 2 PARA SOLICITACION DE: GRADO (2) ESTRUCTURAL

FLEXION

COMPRESION PARALELA

COMPRESION NORMAL

CIZALLE

TRACCION PARALELA

MODULO ELASTICIDAD

N° 1

140

105

34

12,5

84

9,1 x 10

4

N° 2

110

83

34

10,5

66

7,9 x 10

4

N° 3

86

66

34

8,6

52

6,9 x 10

4

N° 4

69

52

34

7,2

41

6,1 x 10

4

LA

E  T  A  P  A   S  P  R  E  L  I   M I   N A  R  E   S  Y  R  E   C  E  P   C  I   O  N F  I   N A  L  D  E  L  A 

 O B  R  A 

OBSERVACIÓN: (1) Definido en NCh1198 Y NCh1989. (2) Definido en NCh1970. NOTA: Para efectos prácticos de diseño se recomienda el uso del grado N ° 4. 4. 229

TABLA N° 3 3 (Ref. NCh1198)

Tensiones admisibles y módulo de elasticidad para piezas estructurales de madera de sección transversal circular, usadas en su forma natural. ESTADO VERDE TENSIONES ADMISIBLES EM kgf/cm 2 PARA SOLICITACIÓN DE: ESPECIE MADERERA

FLEXIÓN

COMPRESIÓN PARALELA

COMPRESIÓN NORMAL

CIZALLE

TRACCIÓN PARALELA

MÓDULO ELASTICIDAD

PINO RADIATA

138

54

24,5

7,1

83

6,42 X 104

EUCALIPTO

325

177

84,7

17,3

195

12,43 X 104

TABLA N° 4 4 (Ref. NCh1198) Factor de modificación por uso en estado seco (Ks)

APLICAR A LA TENSIÓN ADMISIBLE

Ks PARA ESPECIE MADERERA PINO RADIATA

EUCALIPTO

FLEXIÓN

1,25

1,25

COMPRESIÓN PARALELA

1,25

1,25

COMPRESIÓN NORMAL

1,25

1,25

CIZALLE

1,12

1,06

TRACCIÓN PARALELA MÓDULO DE ELASTICIDAD

1,25 1,12

1,25 1,12

TABLA N° 5 5 (Ref. NCh 1198) Variación de las propiedades resistentes para una variación del contenido de humedad igual a 1% SOLICITACIÓN

VARIACIÓN DE LA RESISTENCIA

FLEXIÓN

0,0205

COMPRESIÓN PARALELA

0,0205

COMPRESIÓN NORMAL

0,0267

CIZALLE

0,0160

TRACCIÓN PARALELA MÓDULO DE ELASTICIDAD

0,0205 0,0148

∆R

TABLA N° 6 6 Densidad anhidra de algunas especies (Ref. NCh1198) ESPECIE MADERERA (Nombre común)

230

DENSIDAD ANHÍDRIDA CARACTERÍSTICA,

ÁLAMO

35 7

PINO RADIATA

37 0

EUCALIPTO

54 3

  (kg/m3)

ρο,k

Grupo

Polpaico

Siempre en Obra

5.3. Moldajes La finalidad de este capítulo es entregar lo antecedentes más relevantes para uso en obra relativos a moldajes. Las recomendaciones indicadas se entregan a modo de orientación, debiendo ser chequeadas E  T  por un especialista. A 

P  A   S  Temas tratados 5.3.1. Consideraciones generales P  5.3.2. Principales factores a considerar en el diseño R  E  5.3.3. Ejemplo de diseño L  I  5.3.4. Moldajes típicos  M I   N A  5.3.1. CONSIDERACIONES GENERALES R  E   S  FACTORES A CONSIDERAR Y  A Fabricación y colocación R  E  B Materiales  C  E  P   C  I   O A Fabricación y colocación  N Los moldajes deberán construirse y colocarse tan exactamente como sea posible, respectoF  de I  las alineaciones, pendientes y dimensiones indicadas (excepto cuando sea necesario construir  N una contraflecha, indicada más adelante), tal que el hormigón recién terminado cumpla A  con L el las tolerancias especificadas en el proyecto o en su defecto con las recomendadas en D  capítulo 3, pto. 3.5.1 -Preparación previa a la colocación. E  L  Durante y después del montaje de los moldajes, es necesario llevar a cabo una inspección A  visual cuidadosa con el fin de detectar irregularidades.

 O Es recomendable instalar «testigos» (cuerdas de alineación y de plomada puestas en B  sitio R  durante las operaciones de colocación), en varios lugares de los moldajes, particularmenteA  en aquellos donde pueda esperarse asentamiento o deflexión. Estos testigos darán advertencia oportuna de cualquier irregularidad, pudiendo entonces tomarse acciones inmediatas. Para este efecto, es necesario que haya un trabajador dedicado todo el tiempo de colocación del hormigón a verificar estos testigos; así como cualquier filtración para detenerla, y a verificar y apretar los moldajes, accesorios y arriostramientos segùn se requiera.

La superficie interior de los moldajes será de una calidad tal que permita obtener la terminación especificada en el proyecto. En elementos de luces importantes se considerará en el diseño de los moldajes la contraflecha que establezcan las especificaciones del proyecto. Independientemente de lo anterior, cuando la luz de un elemento sobrepasa los 6 m, se recomienda usar una contraflecha del orden de 1/500 de la luz, para conseguir un aspecto agradable. 231

LA M A D E R A

Para evitar la adherencia entre moldajes y hormigón, la superficie de contacto debe tratarse con algùn desmoldante. Estos pueden ser: aceite quemado, cera diluida en kerosene o algùn producto comercial. La elección del desmoldante va a depender de las características requeridas. Por ejemplo, si se desea fabricar hormigones a la vista, deberán usarse desmoldantes especiales. Existen en el mercado desmoldantes especialmente diseñados tanto para madera, como para metal. El retiro de los moldajes debe efectuarse con suavidad para no deteriorar al hormigón, especialmente en los bordes y esquinas. Antes de volver a usarlos deben limpiarse, y en caso de ser necesario reacondicionarlos (llenar costuras abiertas, aplanar los tableros alabeados, enderezar las caras metálicas y hacer coincidir nuevamente las juntas con otras). Los moldajes deben ser reemplazados cuando el uso los haya deteriorado.

B

Materiales MADERAS - Lo más comùn es utilizar maderas en bruto, tales como: Pino Insigne o Álamo, siendo más resistentes las primeras, cuando no se requiere hormigón a la vista. • Lo típico es usar tableros confeccionados con tablas de 25 mm x 150 mm (1" x 6") y 25 mm x 175 mm (1" x 7"), listones de 25 mm x 50 mm (1" x 2") y 25 mm x 75 mm (1" x 3") y, generalmente, se les puede dar tres usos. • Cuando se requiere hormigón a la vista, se utilizan maderas cepilladas, machihembradas (por ejemplo el pino) o bien tablas en bruto revestidas con un terciado o madera prensada. - El uso general de cualquier moldaje dependerá del trato que se le dé (limpieza, buen desmoldante, cuidados al descimbrar). A modo de referencia se puede decir, por ejemplo, que un moldaje con un revestimiento en terciado de 8 mm puede dar unos 15 usos y otro con un terciado de 4 mm puede dar unos 3 a 4 usos. PLANCHAS METÁLICAS (ACERO) -

Se utilizan preferentemente cuando se requiere hormigón a la vista. Aunque son de un costo inicial más alto, éste se compensa debido al nùmero de usos, que es muy alto. En general se utilizan planchas de 1,5 mm a 2,0 mm de espesor, reforzadas con perfiles de acero. - Al igual que los moldajes de madera, su duración dependerá de los cuidados que se tenga con ellas. - Son ideales para faenas en que se usan moldajes modulados. CLAVOS 1 Se utilizan generalmente clavos de dimensiones comprendidas entre 2 / " a 4". 2

AMARRAS Generalmente se usan amarras de alambre negro #14, y para muros se utilizan pernos.

232

Grupo

Polpaico

Siempre en Obra

M A D E R A

5.3.2 PRINCIPALES FACTORES A CONSIDERAR EN EL DISEÑO FACTORES A CONSIDERAR A B C

A

B

C

Dimensiones y cantidad de material Mano de obra Instalaciones y equipos

E  T  A  P  A  D Materiales  S  P  R  Dimensiones y cantidad de material E  L  I   M Se debe establecer las dimensiones óptimas a las cuales deben ajustarse los elementos I   N principales de los moldajes que van a montarse. La unidad básica de moldaje, ya sea un pequeño tablero tipo modular o un conjunto grande, desmontable o movible A  por R  medio de grùas, podrá ser usada con pequeñas modificaciones para sucesivas operaciones E   S  de hormigonado en toda la obra. La cantidad de unidades básicas dependerá del programa de trabajo establecido (por Y  ende del método constructivo) y del manejo y grado de mecanización que se haya R  incorporado al sistema. E   C  E  Mano de obra P   C  I   O El diseño de un sistema de moldajes puede verse seriamente afectado por la calidad  Nlos y disponibilidad de la mano de obra, como también por la experiencia de trabajadores. Se debe usar con eficiencia la habilidad de la gente que se tiene a mano F  y concebir el sistema que mejor se adapte a ella, ya que esto puede determinar  N el I  sitio de fabricación de los moldajes, los materiales que se utilizarán y la forma de manejo. A  Se debe considerar también la eficiencia de los que supervisarán las operaciones L  involucradas, ya que de ellos depende el logro de buenos resultados finales,D  la E  posibilidad de un uso económico y repetitivo y la exactitud de los trabajos. L  A 

Instalaciones y equipos

 O Gran parte del diseño de los moldajes depende de las instalaciones y equipos queB  se R  disponen en la obra. Se debe prever en el diseño la disponibilidad de equipos enA  el caso que éstos se usen tanto para el montaje de los moldajes como para el proceso de colocación de armaduras y hormigón, asegurando que exista continuidad en las labores y la mejor utilización de la mano de obra.

Además se debe considerar el método y la velocidad de colocación del hormigón, como también los equipos de compactación utilizados.

D

LA

Materiales Para la selección de los materiales, se debe considerar tanto la cantidad de usos que se dará a los moldaje, como también los requisitos para el acabado superficial del hormigón estipulados en las especificaciones. 233

5.3.3.

EJEMPLO DE DISEÑO

A modo de orientación, se indica un ejemplo básico de diseño. El diseño debe ser realizado por un especialista. Diseñar el moldaje para un muro de 2 m de alto, con una densidad del hormigón de 2.400 kg/m3 y una temperatura de colocación de 15 C. El muro será hormigonado uniformemente en 1 hora. °

L2

PIE DERECHO LARGUERO DISTANCIA ENTRE ENTRE APOYOS DE L3 DISTANCIA PUNTALES APOYOS DE PUNTALES

L1

PUNTAL TABLERO

FIG. N 4 °

DESARROLLO: A) Determinación de la presión de diseño (p):  • Velocidad de hormigonado = (altura de vaciado: tiempo de llenado)  • De Tabla N 7, para R = 2 m/h, se puede ver, aproximando a R = 2,1 m/h y T = 16 C, que la presión es aproximadamente 5.800 kgf/m 2, mayor a 2.400 veces la altura del hormigón fresco. Luego se considera una presión de 4.800 kgf/m 2. °

°

 • Normalmente no resulta económico diseñar para una presión más baja cerca de la parte superior (FIG. N 5), de modo que se considera una presión general de diseño (p) de 4.800 kgf/m2. °

FIG. N 5 °

B) Determinación del espesor del tablero: Se puede suponer espaciamientos entre los largueros cada 30 a 50 cm y calcular el tablero como sigue: q1 L1 (ver (ver LFIG. N  4) 4) 1 °

FIG. N 6 °

234

q1 = p x 1m (se considera 1 m de ancho)

Grupo

Polpaico

Siempre en Obra

M A D E R A

C) Determinación de la escuadría de los largueros: Carga sobre larguero = (presión hormigón x L 1) = q2 q2 q2 °

2

D) Determinación de los pies derechos: Carga sobre cada uno = (presión hormigón x L /2) = q3 2 q3 L3 (ver (ver FIG. N  4) 4) L °

con L3  distancia entre apoyos

3

E) Diseño: E.1) Determinación de esfuerzos DIAGRAMA DE ESFUERZO DE CORTE

DIAGRAMA DE MOMENTOS q R

q R

R

R

2

qL /8

qL/2

qL/2 L/2

L/2

L/2 L

L

2 M máx= qL /8 V máx = qL/2 4 ∆ máx= 5qL /384 EI con E : módulo de elasticidad de flexión. I  : momento de inercia de la viga.

Para sección rectangular:

h

I

= (1/12) bh3

b

E.2) Tensiones Tensión de flexión σ =

Mmáx W

≤ σdis

E  T  A  P  A   S  P  R  E  L  FIGURA N° I 8  M I   N A  R  E   S  Y  R  E   C  FIGURA N° 9 E  P   C  I   O  N F  I   N A  L  D  E  L  A 

FIGURA N° 7

L2 (ver (ver FIG. N  4) 4) L

q3

 O B  R h. 2 con W = bh /6 para sección rectangular de ancho b y altura A  σdis = σadm x

Kh x KD x Khf (Ref. capítulo 5. pto. 5.2.).

Tensión de cizalle  τ

=

3Vmáx 2bh

≤ Vdis

con  τ = Tensión máxima de corte. Vdis = Tensión de diseño por corte. = Vadm x Kh x KD (Ref. capítulo 5. pto. 5.2.).

E.3) Deformación admisible Suponer ∆máx. ≤

∆adm

LA

= L/300

∆adm

235

TABLA N  7 7 Máxima presión lateral en el diseño de moldajes de muros °

NOTA: No se usen presiones de diseño mayores de 2400 veces la altura del hormigón fresco en los moldajes.

32°C 1221

P, PRESION LATERAL M ÁXIMA A LA TEMPERATURA INDICADA (Kgf/m2) 27°C 21°C 16°C 10°C 1279 1357 1465 1611

4°C 1831

0.6

1709

1831

1987

2197

2490

2930

0.9

2197

2383

2617

2930

3369

4028

1.2

2685

2930

3242

3662

4248

5127

1.5

3174

3476

3872

4394

5127

6225

1.8

3662

4028

4497

5127

6005

7324

2.1

4150

4580

5127

5859

6884

8422

2.4

4301

4751

5322

6084

7158

8764

2.7

4453

4922

5517

6313

7431

9106

3

4604

5092

5713

6543

7705

9448

VELOCIDAD DE VACIADO, R (m/h)(*) 0.3

(*) R = Altura de vaciado (m)/ Tiempo de llenado (h)

TABLA N  8 8 Máxima presión lateral en el diseño de moldajes de columnas °

NOTA: No se usen presiones de diseño mayores de 2400 veces la altura del hormigón fresco en los moldajes.

32°C 1221

P, PRESION LATERAL MÁXIMA A LA TEMPERATURA INDICADA (Kgf/m2) 27°C 21°C 16°C 10°C 1279 1357 1465 1611

4°C 1831

0.6

1709

1831

1987

2197

2490

2930

0.9

2197

2383

2617

2930

3369

4028

1.2

2685

2930

3242

3662

4248

5127

1.5

3174

3476

3872

4394

5127

6225

1.8

3662

4028

4497

5127

6005

7324

2.1

4150

4580

5127

5859

6884

8422

2.4

4638

5127

5752

6591

7763

9521

2.7

5127

5678

6381

7324

8642

10620

3

5615

6225

7011

8056

9521

11720

3.4

6103

6777

7636

8789

10400

12815

3.7

6591

7324

8266

9521

11280

13915

4

7080

7875

8896

10255

12155

14650

4.3

7568

8422

9521

10985

13035

4.9

8544

9521

10775

12450

14650

5.5

9521

10620

12030

13915

6.1

10495

11720

13285

14650

6.7

11475

12815

14545

7.3

12450

13915

14650

7.9

13425

14650  

8.5

14405

9.1

14650

VELOCIDAD DE VACIADO, R (m/h)(*) 0.3

gobier na 14650 kg/m2

(*) R = Altura de vaciado (m)/ Tiempo de llenado (h)

236

Grupo

Polpaico

Siempre en Obra

5.3.4. MOLDAJES TÍPICOS Los moldajes típicos, sus dimensiones y formas se entregan a modo de orientación, debiendo ser chequeados por un especialista.

25 x 75 mm (1" x 3")

 AMARRA DE ALAMBRE

cm 1,5 cm

TABLERO

25 X 120 mm (1" x 6")

PIE DERECHO

CUARTON

10 cm

12 0c  m    

DIAGONAL 

CUÑA 

LOSAS 157 cm

2,5cm

Losa H.A 

76 cm

E  T  A  P  A   S  P  5 cm R  CLAVOS E  3" L  I   M 60 I  cm N A  R  E   S  Y  R  E   C  E  P   C  I   O Pino o Alamo  N 50 x 105 mm (2"x 4 1/4") 2c/cep cada 60 cmF  I   N  Alamo 50 x 100 mm esp (2"x 4") 2 c/cep A  Perno  3/8" a 60 cm L  D  Golilla 1 1/2" Clavos 87,5 mm (3 1/2") E  cada 60 cm Alternado L  Trozo A  25 x 150 x 150 mm

TABLERO DONATH (Modulado)

VIGAS

76 cm

2,5cm

1

Terciado moldaje 20 mm espesor 

Pino o Alamo 50 x 105 mm (2"x 4 1/4") 1/2 Plancha 76 x 244 cm Pie derecho 100 x 100 mm (4"x4") cada 150 cm

Cuñas Trozo 25 x 150 mm (1" x 6")

Ø

 Alamo 50 x 225 mm (2"x 9") 2c/cep Pie derecho 100 x 100 mm (4"x 4") cada 150 cm

(1"x 6"x 6")

Detalle 1

 O B  R  A 

FIGURA N° 10

MOLDAJES TÍPICOS

237

LA M A D E R A

MUROS A

Losa H.A

m

c   0  ,   3 ,0

2

3

 m  c   5  ,   9   3   2

Losa H.A

Clavos - Bastidor = 75 mm (3¨) - Terciado = 50 mm (2¨) m c

  5   4 5   2 4

  A  .   H  o  r  u   M

2

Alamo 38 x 125mm (1 1/2" x 5") 2c/cep

Terciado Moldaje 20 mm esp Pino o alamo 50 x 105 mm (2" x 4 1/4") 2 c/cep Alamo 38 x 95 mm (1 1/2" x 3 3/4") 2 c/cep

Muro H.A

Terciado Moldaje 12mm esp

Alamo 38 x 125 mm (1 1/2" x 5") 2 c/cep

c

  5  ,5   2 ,

Detalle 2

2

A"

Terciado Moldaje 12 mm esp

Pino 25 x 150 mm (1"x 6") apoyo panel m

Corte A - A"

75 cm Elevación Panel

B

Losa H.A.

  0  .mc   3 3

Alamo 38x125 mm (1 1/2" x 5") 2c/cep Cañería PVC Ø 3/4"

3  m  c   5  .   9   3   2

 m  c   5   4   2

  A  .   H  o  r  u   M

Alamo 50 x 100 mm (2" x 4") 2c/cep

Muro H.A

(Trozo)

Perno Ø 1/2" Panel Moldaje B¨ 

m   5  .c   2 5, 2

Detalle 3

Corte B-B¨ 

FIGURA N° 10

MOLDAJES TÍPICOS (continuación)

238

Grupo

Polpaico

Siempre en Obra

6.1. Morteros Temas tratados

6.1.1.

6.1.1. Materiales componentes: cemento, cal, arenas, agua, aditivos 6.1.2. Propiedades de los morteros

MATERIALES COMPONENTES: CEMENTO, CAL, ARENAS, AGUA, ADITIVOS

Cemento Se usa cemento de grado corriente que cumple con las especificaciones de la NCh148. Cal No hay actualmente, al menos en Chile, una norma sobre cal para la construcción. Se recomienda usar cales hidratadas que cumplan con los requisitos indicados en el anexo B de NCh2256/1 Morteros-Requisitos generales. Para los morteros de estucos es recomendable usar cales que cumplan los requisitos de la norma ASTM C 206, Standard Specification for Finishing Hydrated Lime. Arenas Deben cumplir con los mismos requisitos que las arenas para hormigones, pero las granulometrías se indican en la NCh2256/1 y que se copian en las tres bandas de trabajo de la tabla siguiente, para morteros con funciones distintas en diferentes aplicaciones. °

TABLA N  1 1 TAMICES

TAMAÑO MÁXIMO Dn, mm

NCh (mm)

ASTM

5 mm gruesa (1)

10 5 2.5   1.25   0.63   0,315   0,160

3/8" 4 8 16 30 50 10 0

100

# # # # # #

95 80 50 25 10 2

-

10 0 10 0 85 60 30 10

% Retenido entre 0,315 y 0,160 % Retenido entre dos mallas sucesivas

< 45

2,5 media (2)

1,25 fina

10 0 95 - 10 0 70 - 10 0 40 - 75 10 - 35 2 - 15

10 0 95 - 10 0 50 - 10 0 15 - 40 2 - 20

< 25

< 25

< 45

< 45

Notas: (1) Esta banda corresponde a la recomendada por NCh163 para hormigones. (2) Esta banda corresponde a la recomendada por ASTM C 144 para la arena natural en la confección de morteros de albañilería.

241

A       L      B      A        Ñ       I L           E      R      Í A               S      

Agua El agua debe cumplir con los requisitos de la norma NCh1497 Hormigón - Agua de Amasado - Requisitos. Aditivos Deben cumplir con los requisitos de la norma ASTM C 1384 Specification for Modifiers for Masonry Mortars. 6.1.2.

PROPIEDADES DE LOS MORTEROS

Los morteros tienen una amplia gama de aplicaciones y en cada una de ellas distintas situaciones; por esto deben tener un conjunto de propiedades, a veces contrapuestas entre ellas. En consecuencia, en cada situación específica se deben acentuar las propiedades adecuadas a esa situación. Las propiedades más relevantes, en el orden en que se anotan, son las siguientes: Trabajabilidad Retentividad Tiempo de Espera Impermeabilidad Resistencia Mecánica Velocidad de endurecimiento Compatibilidad con Soporte Durabilidad Apariencia Uniforme. Para obtener estas propiedades adecuadas a cada situación, los morteros y sus materiales deben cumplir, a lo menos, con los requisitos de las normas y tablas mencionadas anteriormente, especialmente de la norma NCh2256/1 Morteros - Requisitos generales.

242

Grupo

Polpaico

Siempre en Obra

6.2.

Albañilerías de ladrillos cerámicos Temas tratados

6.2.1. 6.2.2. 6.2.3. 6.2.4. 6.2.5. 6.2.6. 6.2.7. 6.2.8.

Clasificación y propiedades de los ladrillos Tolerancias de defectos y dimensiones Requisitos geométricos de los ladrillos Dimensiones más corrientes y rendimientos por m2 Selección de los ladrillos en obra Almacenamiento de ladrillos en obra Morteros para albañilerías de ladrillos Dosificación de morteros para albañilería.

6.2.1. CLASIFICACIÓN Y PROPIEDADES DE LOS LADRILLOS Los ladrillos propiedades son tratados Los ladrillos siguientes:

cerámicos de confección industrial tienen especificadas sus características y de acuerdo a la NCh169. En cambio, los confeccionados en forma artesanal en la norma NCh2123 (en desarrollo). son clasificados desde distintos puntos de vista. Estas clasificaciones son las

Por procedimiento de fabricación, en: Artesanal Hecho a máquina. Por propiedades físicas y mecánicas, en clases: Artesanal macizo A máquina macizo, MqM A máquina perforados (volumen perforaciones < 50% volumen ladrillo) MqP A máquina huecos (volumen perforaciones ≥ 50% volumen ladrillo) MqH. Por grados, los hechos a máquina: Segùn resistencia a compresión, adherencia y absorción de agua que se indican en la Tabla 2. Para los ladrillos artesanales se podrían esperar los valores indicados en la Tabla 3. TABLA N  2 2 °

Requisitos de ladrillos hechos a máquina NCh169

Requisitos mecánicos

GRADOS DE LADRILLOS CERÁMICOS HECHOS A MÁQUINA 1 2 3 Clases de ladrillos cerámicos MqM MqP MqH MqP MqH MqP MqH

Resistencia a la compresión mínima (Mpa)

15

15

15

11

11

5

5

Absorción de agua, máxima %

14

14

14

16

16

18

18

Adherencia mínima, (MPa) (área neta)

0,4

0,4

0,4

0,35

0,35

0,3

0,25

243

A       L      B      A        Ñ       I L           E      R      Í A               S      

TABLA N  3 3 °

Propiedades esperadas para los ladrillos artesanales

Propiedades

Valores

esperados

Resistencia a compresión, mínima (MPa)

4

Absorción de agua, máxima %

22

Adherencia, mínima (MPa)

0,18

Clasificación por uso: - Cara vista, V - Para ser revestidos, NV. 6.2.2.

TOLERANCIAS DE DEFECTOS Y DIMENSIONES TABLA N  4 4 °

Ladrillo hecho a máquina. Tolerancias de defectos NCh169 TIPO DE LADRILLO SEGÚN USO Cara vista, V

 Fisura superficial

Fisura pasada Desconchamiento superficial

Eflorescencia   Tolerancia de planeidad (1)

En caras laterales, longitud igual 1/3 de dimensión de cara. Se aceptan en cabezales No se acepta en caras mayores. En uno de los cabezales se acepta una. Se acepta uno de 10 mm de diámetro máximo.

Cara para revestir, NV Se aceptan e n cualquier cara sin importar la longitud. Se acepta una fisura pasada en una de las caras. Se acepta uno por cara, con 10 mm de diámetro máximo.

Se ac ep ta la presencia d e eflorescencias d e fácil remo ci ón, cuya extensión se limita por acuerdo entre comprador y vendedor. ± 4 mm

± 4 mm

Tolerancias dimensionales:  

Largo

± 5 mm

± 5 mm

 

Ancho

± 3 mm

± 3 mm

(1): depresiones y/o resaltes (se coloca una regla metálica en las diagonales de cada superficie y se mide la mayor distancia entre la regla y la superficie).

6.2.3.

REQUISITOS GEOMÉTRICOS DE LOS LADRILLOS

Para ladrillos hechos a máquina, y de uso estructural en albañilería armada, la NCh169 establece: - El área neta, descontando perforaciones y huecos, incluido el hueco para armadura del área bruta, debe ser igual o mayor al 50% del área bruta.

244

Grupo

Polpaico

Siempre en Obra

- El área de los huecos para colocar armadura debe ser igual o mayor a 32 cm 2 y su dimensión mínima mayor o igual a 5 cm. - Espesor mínimo de las cáscaras o paredes: Cáscaras simples : 19 mm Cáscaras compuestas : 38 mm Los espesores de los tabiques en cáscaras compuestas, y situaciones menos generales, se encuentran en la NCh169. Para el caso de ladrillos artesanales es posible considerar las siguientes tolerancias en sus dimensiones: TABLA N  5 5 °

Ladrillos artesanales. Tolerancias geométricas (mm). Planeidad

10

Largo

8

Ancho

8

Alto

6.2.4.

10

DIMENSIONES MÁS CORRIENTES Y RENDIMIENTOS POR m 2 TABLA N  6 6 °

Dimensiones de ladrillos de uso corriente y necesidades de ladrillos y mortero por m 2 (en posición de soga). Dimensiones

Masa

Espesor

Unidades

Ancho

Mortero

L x A x H, cm

kg

Muro cm

por m2

Junta, mm

I/m 2

40 x 20 x 6,5

8,3

20

29

15

124

30 x 15 x 6,5

4,7

15

44

15

55

29 x 14 x 5,5

2,0

14

50

12

39

29 x14 x 7,1

2,5

14

40

12

29

29 x 14 x 9,4

3,8

14

30

12

24

29 x 14 x 11,3

4,6

14

26

12

21

29 x 14 x 14,2

5,8

14

22

12

18

24 x 17,5 x 7,1

2,7

17,5

48

12

40

CLASE

Artesanal

A máquina

245

A       L      B      A        Ñ       I L           E      R      Í A               S      

6.2.5. SELECCIÓN DE LOS LADRILLOS EN OBRA Además del certificado de calidad emitido por el proveedor, en obra se debe verificar lo siguiente: Regularidad de las dimensiones Planeidad de las caras y regularidad de las formas Cocción uniforme que se refleja en color parejo Sonido claro y metálico al golpearlo. 6.2.6. ALMACENAMIENTO DE LADRILLOS EN OBRA Se deben almacenar protegidos de las heladas, con láminas de polietileno o bajo techo. Algunas industrias entregan los ladrillos en pilas sobre bandejas de madera (“pallets”), forradas en plástico. También es conveniente evitar el contacto directo con el suelo natural; con el fin de evitar la contaminación con tierra puesto que inhibe la adherencia, deteriora la apariencia y se puede contaminar con las sales del terreno. 6.2.7. MORTEROS PARA ALBAÑILERÍAS DE LADRILLOS Estos morteros deben tener un conjunto equilibrado de propiedades, para satisfacer lo que requiere el diseño de la estructura y los constructores para realizarla correctamente. Las propiedades más importantes son: - Trabajabilidad, propiedad compuesta de facilidad para extender, adherencia a superficies verticales, resistencia a fluir entre las junturas. La NCh2256/1 recomienda una trabajabilidad correspondiente a un extendido de 210 a 240 mm en la mesa de sacudidas. - Retentividad, para permanecer blando y plástico durante el alineado, nivelado y aplomado de los ladrillos sin perder la adherencia y el contacto íntimo con ellos. La NCh2256/1 indica cumplir con lo indicado por la NCh1928. Ésta pone el requisito mínimo de las normas ASTM para este caso, un 70% de retentividad. - Durabilidad, o capacidad para enfrentar las condiciones a las que puede estar expuesto, como congelación y deshielo, aguas sulfatadas. La NCh2256/1 especifica usar aire incorporado en exposiciones “severa” y “moderada”. - Apariencia de textura y color uniforme en las juntas. Ella depende de las proporciones uniformes en la dosificación, tiempo de “remate” de juntas, aditivos, condiciones de humedad. - Adecuada velocidad de endurecimiento que permite colocar los ladrillos, lograr avance razonable y “rematar” las juntas a un grado de dureza uniforme. - Resistencia mecánica a compresión. Está especificada por las NCh1928 y NCh2123, como resistencia característica de 10 MPa con fracción defectuosa de 4% para las albañilerías de ladrillo hecho a máquina. Para las albañilerías hechas con ladrillo artesanal se especifica 5 MPa.

246

Grupo

Polpaico

Siempre en Obra

Si se considera una desviación típica de 2 MPa (15% de coeficiente de variación, aproximadamente), las resistencias medias que se requerirían son de 13,5 MPa para albañilería con ladrillo hecho a máquina y de 8,5 MPa para albañilería con ladrillo artesanal. - Adherencia, que es una propiedad compuesta de dos aspectos: grado o intensidad de contacto íntimo del mortero con el ladrillo y resistencia de adherencia o fuerza necesaria para separar dos unidades de albañilería. Los dos aspectos dependen, además del mortero, de la mano de obra, las condiciones climáticas, los poros, la textura y la absorción de las unidades de albañilería. - Cambio de volumen. El mortero fresco, al fraguar y al ser curado, experimenta una contracción debido a la reacción hidráulica y a la pérdida de humedad. Ella se realiza tanto en el estado plástico como en el endurecido. Depende de varios factores: contenido de agua, velocidad de endurecimiento, propiedades de la arena, contenido de humedad y absorción de las unidades de albañilería y propiedades de los materiales cementantes. - Impermeabilidad, está relacionada principalmente con la mano de obra y el diseño. El mortero debe permitir hacer juntas verticales y horizontales impermeables, con la adecuada técnica de terminación. - Absorción. El mortero con baja absorción resistirá el ataque químico, el manchado, el ciclo de congelación y deshielo. La incorporación de aire en micro-burbujas ayuda a bajar la absorción. - Fraguado. El tiempo de fraguado afecta los tiempos de trabajabilidad y de terminación; los cuales también son afectados por la granulometría de la arena, la absorción inicial de las unidades de albañilería y las condiciones ambientales. 6.2.8.

DOSIFICACIÓN DE MORTEROS PARA ALBAÑILERÍA

La NCh1928 indica que se deben hacer ensayos para asegurar la obtención de una resistencia característica de 10 MPa a 28 días de edad con la adecuada trabajabilidad. Si no se hacen ensayos para verificar las propiedades del mortero, la misma norma impone la dosificación en peso siguiente: 1 : 0,22 : 4

cemento : cal : arena

y una cantidad de agua tal que el asentamiento del cono de Abrams sea igual o menor a 18 cm. Para albañilerías construidas con ladrillos artesanales, la resistencia característica a compresión debería ser de unos 5 MPa a 28 días.

247

A       L      B      A        Ñ       I L           E      R      Í A               S      

6.3.  Albañilerías Albañilerías de bloques huecos de hormigón Temas tratados

6.3.1.

6.3.1. 6.3.2. 6.3.3. 6.3.4. 6.3.5.

Clasificación de los bloques Dimensiones y tolerancias de los bloques Selección en obra Almacenamiento en obra Morteros para albañilería de bloques.

CLASIFICACIÓN DE LOS BLOQUES

Nota: La clasificación y requisitos de los bloques están referidos al anteproyecto de revisión de la NCh181 Bloques huecos de hormigón.

Segùn su resistencia: Clase A. Bloques estructurales. Cumplen como mínimo los requisitos de NCh181. Clase B. Bloques no estructurales. Cumplen requisitos inferiores a los exigidos por NCh181. No se usan en elementos estructurales. Clase C. Bloques especiales. Cumplen requisitos superiores a los de NCh181, o bien los de dicha norma y otros adicionales. La resistencia especificada para los bloques estructurales será de 4,5 MPa con una fracción defectuosa de 10%. Seg Segùùn su impermeabilidad: Clase I. Bloques con permeabilidad controlada. Deben cumplir con los requisitos siguientes: 1.- Coeficiente de permeabilidad máximo ki = 10

–6

2.- Coeficiente de capilaridad máximo, k c = 7 Estas propiedades deben ser det erminadas en conformidad a la NCh182. Clase N. Bloques sin control de permeabilidad. Se controlará la absorción de agua, que será de un máximo de 200 kg de agua por m3, determinada segùn NCh182. 6.3.2.

DIMENSIONES Y TOLERANCIAS DE LOS BLOQUES

Dimensiones estándares : son las dimensiones reales de los bloques al término de la fabricación.

248

Grupo

Polpaico

Siempre en Obra

Dimensiones nominales : son las resultantes de la suma de las nominales más el espesor de junta, que se considera de 10 mm. Las dimensiones nominales de los bloques serán definidas en el proyecto respectivo y deberán corresponder a una dimensión modular segùn NCh742. Las tolerancias con respecto a las dimensiones estándares serán de

± 3

mm.

Los espesores de las cáscaras y tabiques de los bloques clase A no serán inferiores a los valores de la tabla siguiente. TABLA N° 7 7

Espesores de cáscaras y tabiques de bloques huecos de hormigón Ancho estándar del bloque

Espesor de cáscara, mm

Espesor de tabiques, mm

100

20

20

150

25

25

200

30

25

250

35

30

300

40

30

6.3.3.

SELECCIÓN EN OBRA

Además del certificado de calidad del proveedor, en obra se debe verificar la regularidad de las dimensiones y presencia de grietas y saltaduras en las unidades. 6.3.4.

ALMACENAMIENTO EN OBRA

Se deben almacenar protegidos de la lluvia y el polvo, manteniendo en ellos un contenido de humedad cercano al de la humedad ambiente media del sitio donde serán colocados. Algunas industrias los entregan en pilas sobre bandejas de madera, envueltas en una lámina de plástico. 6.3.5.

MORTEROS PARA ALBAÑILERÍA DE BLOQUES

Los morteros para albañilerías de bloques deben cumplir los mismos requisitos de los morteros para albañilerías de ladrillos hechos a máquina.

249

A       L      B      A        Ñ       I L           E      R      Í A               S      

6.4. Estucos 6.4. Estucos Temas tratados

6.4.1. 6.4.2. 6.4.3. 6.4.4. 6.4.5. 6.4.6.

Funciones y propiedades de los estucos Los estucos tradicionales Dosificaciones recomendadas para las capas de estuco Ejecución del estuco Los estucos en dos capas Los estucos monocapa.

El propósito de este punto es indicar los antecedentes para realizar estucos funcionales y durables. En Chile, a partir de 1990, aproximadamente, se está produciendo un cambio en la ejecución de estucos; los tradicionales van cediendo espacio a los estucos “monocapa”, disponibles en sacos listos para agregar agua y amasar y también disponibles en silos que se colocan en obra. Para la remodelación de construcciones antiguas, y nuevas hechas con técnicas tradicionales, algunos echan de menos la cal de concha que servía para obtener las cualidades de los revestimientos hasta la primera mitad del siglo pasado. Esas cales se obtenían de las conchas acopiadas a la orilla del mar, por medio de una calcinación artesanal. Se obtenían cales vivas, muy ricas en CaO, que se hidrataban en obra en un procedimiento que duraba una o dos semanas. Estas formas diferentes de las técnicas habituales se recuerdan por el comportamiento deficiente, con alguna frecuencia, de los estucos que se hacen en obra. Estos pueden ser hechos muy rápido, o sin todas las capas, o sin las esperas de secado requeridas, o bien por el uso de dosificaciones no bien adaptadas, en particular con dosis de aglomerantes que generan alta resistencia mecánica. Fue influyente en la pérdida de las artesanías antiguas el advenimiento del DFL 2, que al promover la economía de costos facilitó la aplicación del “allanado” a grano perdido en una capa, que es una degeneración de las buenas técnicas, como se puede leer en los textos suecos, ingleses y franceses sobre el tema de estucos. Por lo anotado más arriba revisaremos cuales son las funciones de los estucos hidráulicos en su conjunto y las propiedades que ellos deben tener para cumplir esas funciones. A continuación se examinarán los diferentes tipos de uso frecuente, tradicionales, de dos capas y monocapa. 6.4.1.

FUNCIONES Y PROPIEDADES DE LOS ESTUCOS

Los estucos aplicados sobre muros de albañilería de ladrillos, de bloques de hormigón con áridos normales o livianos, de bloques de hormigón celular, tienen un doble objetivo: • •

• •

250

Asegurar la impermeabilidad global de la pared, diferente de la estanqueidad en que la primera no se mantiene en caso de fisuración del soporte (o muro). Dar un buen aspecto al muro, corrigiendo los defectos de planeidad y aportando por su eventual textura, relieve o color, a la terminación de aquel.

Grupo

Polpaico

Siempre en Obra

Para ese doble objetivo ellos deben poseer propiedades que parecen, a primera vista, contradictorias para productos a base de aglomerantes hidráulicos. Las propiedades principales son: - Adherencia al soporte. Condiciona la durabilidad del estuco. Ella depende de la dosificación del aglomerante, del cuidado en la preparación del soporte, de su estado de humedad en particular, y de las condiciones exteriores en el curso de la colocación y secado, como temperatura, humedad y viento. - Impermeabilidad. El estuco debe tener poca capilaridad, el espesor adecuado y presentar una adecuada compacidad para constituir una barrera eficaz a la penetración de agua. Estas propiedades están ligadas a una adecuada dosis de aglomerante y una buena compactación (“chicoteo” enérgico). - Resistencia a la fisuración. Debe tener la capacidad de resistir las diferentes solicitaciones a que estará sometido. Ellas son: Los movimientos del soporte como: Retracción de secado de bloques de hormigón Expansión irreversible de la arcilla cocida de los ladrillos Variaciones dimensionales del hormigón celular por humidificación y secado Movimientos de la estructura por variaciones en el suelo, agentes exteriores o tensiones en la estructura Se excluyen aquí las fisuras del soporte que casi siempre se transmiten al estuco. Las solicitaciones exteriores La lluvia, el sol, la congelación, producen cambios bruscos de temperatura, los que dan origen a movimientos diferenciales con el soporte al cual está adherido el estuco. Las contracciones internas Por su constitución el estuco tiene, necesariamente, durante su fraguado y su endurecimiento en el tiempo, una retracción hidráulica, que no pudiendo realizarse libremente, genera tensiones de tracción. Esta retracción es función de las características del aglomerante y su dosis, de la granulometría de la arena, de la dosis de agua, como también, y en forma más importante, de las condiciones atmosféricas (temperatura, humedad, viento) y de la absorción del soporte. Por todas estas solicitaciones, el estuco debe tener una buena deformabilidad (bajo módulo de elasticidad) y una buena resistencia a tracción, con el fin de absorber los movimientos y contracciones a las que es sometido.

251

A       L      B      A        Ñ       I L           E      R      Í A               S      

A este respecto, los mejores resultados con estucos fabricados en obra se obtienen reemplazando parte del cemento por cal y bajando las dosis de aglomerantes. - Trabajabilidad. El estuco tiene como una función principal el rellenar los huecos y dar planeidad al muro de soporte, como también dejarse trabajar en la superficie para otorgar un buen aspecto. Para eso debe tener muy buena trabajabilidad. - Compatibilidad con el soporte. El estuco no debe entorpecer el funcionamiento normal del soporte; debe permitir los intercambios de humedad entre la albañilería del soporte y el aire exterior, teniendo para esto la permeabilidad al vapor suficiente, de modo de no bloquear el vapor de agua proveniente del interior del local o que haya penetrado en las secuencias de lluvia. En conclusión, se ve que el mortero tradicional no puede poseer, simultáneamente, el conjunto de propiedades anotadas más arriba. Cada una de estas propiedades se puede lograr de dos maneras: •

Con los morteros tradicionales, haciendo el estuco en varias capas, cada una con una función y una composición diferente.

•

Incorporando aditivos en el mortero de aglomerantes hidráulicos, que permitan modificar el comportamiento y realizar el estuco en una capa.

Cabe recordar que cada composición resulta de un compromiso entre propiedades y, por lo tanto, no hay un mortero que solucione todos los requerimientos. Tampoco hay que olvidar que siempre el cuidado en las operaciones de obra tiene una importancia capital, aunque en los estucos monocapa se han simplificado las manipulaciones. 6.4.2.

LOS ESTUCOS TRADICIONALES

Los estucos tradicionales con aglomerantes hidráulicos se deben hacer en tres capas, cada una con una función definida. Capa de anclaje. anclaje. Esta primera capa tiene el rol de asegurar la adherencia del estuco al soporte, y dando a éste propiedades uniformes (no variables como la albañilería constituída por ladrillos y mortero) y una baja absorción para recibir la segunda capa. Esta primera capa debe ser rugosa, tener fuerte adherencia y ser colocada con consistencia muy fluida, para evitar que la succión del soporte y las condiciones climáticas, si son adversas, “quemen” o sequen demasiado el estuco. Si faltara agua, el cemento no podría completar su hidratación durante el fraguado. La dosis de aglomerante de esta capa es alta y está compuesta con arena fina (D = 1,25 mm, Tabla 1). El rol de esta capa se limita al anclaje; dado que no queda continua, no tiene función de impermeabilización y sus grietas no entorpecen el funcionamiento del estuco.

252

Grupo

Polpaico

Siempre en Obra

Capa de cuerpo del estuco. La segunda capa, que constituye el cuerpo del estuco y es su parte principal, asegura lo esencial de la impermeabilización y la regularidad superficial de la obra. Por eso ella debe tener una buena compacidad y una baja tendencia a la fisuración. De allí  la necesidad de utilizar un aglomerante adecuado y una arena bien graduada (D = 5 mm, Tabla 1), que reduzcan la retracción. Las dosis de aglomerante y de agua son menores que las de la primera capa, con el fin de reducir la retracción del mortero. El cuerpo del estuco es compactado por “chicoteo” enérgico, necesario para consolidarlo, pero no es alisado para no provocar la fisuración por la salida de lechada a la superficie. Capa de terminación. terminación. La tercera capa asegura la apariencia y terminación del estuco. Por esto ella no se debe “craquelear” ni fisurar y, por lo tanto, su dosis de aglomerante debe ser baja. Es más baja que la capa de cuerpo y la arena es de granulometría media (D = 2,5 mm, Tabla 1). La terminación puede ser rùstica o emparejada. En el primer caso, por medio de un “chicoteo” muy parejo (ejecutado por un buen artesano). En el segundo caso se empareja con regla y la terminación se puede hacer en las formas que se describen para distintas superficies finales: •

Superficie ligeramente rugosa con rayado semicircular. Se hace “chicoteando” mortero en las zonas bajas y terminando con platacho de madera. No se hace empastando con mezcla blanda desde una “talocha” (pequeño recipiente manual que se usa para contener una porción extraída desde la batea y desde allí ir extrayendo las porciones más pequeñas para el “chicoteo”).

•

Superficie “peinada” para recibir pasta con color y textura. La superficie uniforme y plana se raya horizontalmente con una hoja de serrucho viejo o con llana dentada, con puntas finas. Esta terminación disminuye el escurrimiento del agua de exudación y su evaporación consiguiente y, por lo tanto, disminuye la fisuración.

•

Superficie semi-lisa. La terminación se hace con platacho de madera con una capa de fieltro.

6.4.3.

DOSIFICACIONES RECOMENDADAS PARA LAS CAPAS DE ESTUCO TABLA N° 8 8

Dosificaciones en volumen Soporte

Albañilería de ladrillos cerámicos, hormigón o bloques de hormigón

ALTERNATIVA CON ADITIVOS

Exposición moderada

Exposición severa

Cemento : arena 1:2

Cemento : arena 1 :2

Cemento : arena 1 :2

Cuerpo del estuco

Cemento : cal : arena 1:1:5

Cemento : cal : arena 1:1:4

Cemento : arena 1 :5 Agregar aditivo para mortero

Capa de terminación

Cemento : cal : arena 1:1:6

Cemento : cal : arena 1:1:5

Cemento : arena 1 :6 Agregar aditivo para mortero

Capa de anclaje

253

A       L      B      A        Ñ       I L           E      R      Í A               S      

Consideraciones para la confección de la Tabla 8: 1) Se indican las proporciones en volumen para el uso de los sacos en que se entregan estos productos. Los sacos de cemento contienen 42,5 kg y tienen un volumen de 35 l, aproximadamente: los sacos de cal contienen 25 kg y tienen un volumen de 30 l, aproximadamente. 2) La arena se considera con una humedad media de 5%, que es la que tienen los acopios de obra, en reposo, en la zona central de Chile. La densidad aparente de una arena bien graduada en la condición de humedad anotada es de 1,25 kg/l. 3) La cal que se considera debe cumplir con la norma ASTM C 206. 6.4.4.

EJECUCIÓN DEL ESTUCO

Estado del soporte (muro, pilar,viga,...) su preparación. El soporte debe estar sano, limpio, libre de polvo y de cualquier traza de aceite o producto de desmolde, yeso, salitre u hollín. El estuco debe ser regado de modo que sus poros estén saturados, pero que la superficie no tenga una película de agua. Soportes nuevos. Los trabajos de estuco se deben comenzar después de un mes del término de la construcción de la estructura. Para lograr una buena adherencia y sustentación de los estucos, conviene aplicarlos sobre materiales que hayan ejercido la mayor parte de su retracción. Soportes antiguos. Deben ser limpiados minuciosamente, eventualmente con arenado a presión; las juntas de las albañilerías deben ser reparadas antes de estucar. Cuando el soporte está formado por materiales muy heterogéneos, puede ser necesario clavar una malla sobre la superficie del conjunto. Condiciones de aplicación. No estucar en clima con heladas; la temperatura ambiente debe ser superior a 5 ° C. En clima cálido, evitar la exposición al sol del estuco recién colocado y a partir de los 30 ° C de temperatura, o con viento muy seco, proteger y nebulizar agua para impedir el secado prematuro que se produce antes de los primeros 10 días. Mezclado. Siempre es preferible el mezclado mecánico, porque asegura la uniformidad y permite reducir el agua de amasado. Colocación. La capa de anclaje se “chicotea” enérgicamente. Debe cubrir todo el soporte sin sobrecargas. Se deja como queda proyectado, sin reglear ni platachar. El cuerpo del estuco se aplica 3 a 7 días después de colocada la capa de anclaje, segùn las condiciones atmosféricas. El mortero, cohesivo, pero trabajable, se aplica preferentemente en dos pasadas de “chicoteo” sobre la capa de anclaje previamente humedecida. Finalmente se pasa la regla y se compacta con el platacho de madera. El espesor total de las dos primeras capas está entre 1,5 y 2,0 cm. La capa de terminación se colocará después de un secado suficiente del cuerpo del estuco, entre 8 y 15 días. El modo de colocación, sobre el cuerpo del estuco humedecido, depende del efecto decorativo deseado. El espesor aproximado es de unos 5 mm. 254

Grupo

Polpaico

Siempre en Obra

Precauciones especiales. Dejar juntas en la capa de estuco, sobre las discontinuidades y juntas de la estructura. La unión de estucos colocados sobre otros estucos de materiales diferentes se debe hacer armando el estuco con malla o con fibras. En tiempo caluroso se debe regar todos los días y a una hora que el estuco no esté sobrecalentado o a pleno sol. 6.4.5. LOS ESTUCOS EN DOS CAPAS Para simplificar las operaciones, reducir los tiempos de espera, y liberar equipo y accesorios, se ha comenzado a hacer estucos en dos capas usando “chicoteo” a máquina, que compacta con mucha energía y uniformemente durante toda la jornada de trabajo. La primera capa de anclaje también sirve para corregir las irregularidades del soporte y colaborar en la impermeabilización. Se usa un mortero con 450 kg de cemento por m 3 (1:2 1/2 en volumen), con una arena sin finos. Se aplica con máquina a un espesor de 0,7 a 1,0 cm. Esta capa se “reglea” pero no se platacha. La segunda capa completa la impermeabilización y asegura la terminación. Ella se coloca al menos 7 días después de terminada la primera. Se aplica con máquina a un espesor de 1,0 a 1,5 cm y su dosificación contiene, en general, 300 kg de cemento y 150 kg de cal hidratada por m 3 de mortero, con arena más rica en finos que la de la primera capa. Esta capa debe ser platachada pero no allanada. La terminación final se hace colocando una pintura especial o bien una capa de terminación decorativa que incorpora resinas y fibras. 6.4.6.

LOS ESTUCOS MONOCAPA

La aplicación de estucos de impermeabilización se ha simplificado con la llegada de los estucos monocapa. Estos tienen algunas ventajas: •

Se entregan listos para amasar con agua, evitando los inconvenientes de la preparación en obra.

•

Dosificados con métodos precisos. Ofrecen una calidad constante controlada en fábrica.

•

Su ejecución es rápida. Ellos se aplican en una o dos pasadas, con una espera de 2 a 5 horas entre la primera y la segunda, dependiendo de los productos y las condiciones exteriores y con espesores no mayores a 15 mm.

•

Frecuentemente llevan colores, lo que permite obtener una terminación decorativa sin colocar otro material.

255

A       L      B      A        Ñ       I L           E      R      Í A               S      

Composición de los morteros monocapa Sus características particulares les son dadas por aditivos que les permiten tener propiedades que en otros morteros hidráulicos no podrían coexistir. Los aditivos, nombrados por su efecto, son: Retentores de agua Promotores de adherencia Plastificantes Incorporadores de aire Fungicidas. Estucos livianos Algunos estucos monocapa difieren de los tradicionales, además de otras propiedades, por tener bajas densidades o contener fibras. La disminución de la densidad puede provenir del uso de los materiales siguientes: Perlita Vermiculita Pómez Vidrio Poliestireno. Para el caso de las fibras, las más usadas son: Fibras de polipropileno Fibras de celulosa Fibras de vidrio. Los otros constituyentes aglomerantes y arenas son iguales a los de los estucos tradicionales. Sin embargo, para asegurar un aspecto en la terminación, deben contener arenas y cementos blancos o de color claro. A veces se agregan pigmentos para obtener el color deseado. Estos estucos monocapa han evolucionado para simplificar el trabajo de colocación y atender mejor a las exigencias de la construcción. Es así que actualmente son productos más deformables, al reemplazar una parte de cemento por cal aérea (que cumple ASTM C 206), y al disminuir el contenido de aglomerante; siendo esto compensado por la incorporación de resinas para mantener una adherencia suficiente con el soporte.

256

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Siempre en Obra

6.5.  Lechadas Lechadas para inyecciones Temas tratados

6.5.1.

6.5.1. General 6.5.2. Lechadas sobre la base de cemento 6.5.3. Lechadas sobre la base de silicato de soda 6.5.4. Penetrabilidad de las lechadas

GENERAL

Se ha preferido usar el término lechada para las pastas, líquidos y suspensiones, en lugar de la palabra norteamericana grout, que tiene una gama muy amplia de significados, desde suspensiones muy fluidas hasta el hormigón para relleno de albañilerías armadas. En cambio, lechada es el término usado en las publicaciones técnicas españolas y traduce, exactamente, la palabra “coulis” que se usa en Francia, donde se ha desarrollado una línea importante de tecnología de inyecciones. Las lechadas de inyección se pueden clasificar en dos categorías principales: • •

Las suspensiones

• •

Los líquidos o soluciones.

Las suspensiones Las suspensiones están constituidas por una mezcla de uno o varios productos sólidos (cemento, cenizas volantes, arcilla), en un líquido que es agua. Segùn su contenido en materia seca, ellas son del tipo inestable o estable. Las suspensiones inestables están constituidas por la mezcla de cemento puro en el agua. La agitación las homogeniza. Los granos sedimentan rápidamente cuando cesa la agitación. Las suspensiones estables se obtienen generalmente por la aplicación de los métodos siguientes: • •

• •

• •

Aumento del contenido total de material seco Incorporación en la lechada de un compuesto coloidal mineral que, generalmente, es una bentonita. Incorporación de silicato de soda en las suspensiones de arcilla-cemento.

La aparente estabilidad obtenida es función de las dosis de los diferentes componentes y de la agitación. Ella es relativa, pues al detener la agitación se observa una sedimentación lenta. Los líquidos Los líquidos están constituidos por productos químicos (líquidos o productos solubles) y sus reactivos en solución o en emulsión. Los productos más frecuentemente utilizados son los 257

A       L      B      A        Ñ       I L           E      R      Í A               S      

silicatos de soda y ciertas resinas. Para algunos casos particulares se pueden usar las emulsiones de hidrocarburos. 6.5.2.

LECHADAS SOBRE LA BASE DE CEMENTO

Por sus propiedades físicas y su economía, son las lechadas de uso más frecuente, tanto para la impermeabilización como para la consolidación de suelos. Ellas se caracterizan y designan por la relación en masa de cemento sobre agua, C/A, o la relación en masa de materia seca total sobre agua, MS/A. FACTORES A CONSIDERAR A

Propiedades y características generales

B C

Suspensiones de cemento puro

D E F

A

Lechadas de arcilla o bentonita con cemento Lechadas con carga Lechadas especiales Lechadas con funciones particulares mejoradas

Propiedades y características generales

Las propiedades y características de estas lechadas dependen de las dosis de las mezclas utilizadas. En todo caso, sus propiedades comunes son las siguientes: • •

Estabilidad y fluidez dependiendo de las dosis de sus distintos constituyentes y de sus cualidades.

• •

Resistencia a la compresión simple relacionada a la relación C/A.

• •

Durabilidad relacionada con la cantidad y calidad de los constituyentes.

Estas lechadas se caracterizan por lo siguiente: • •

Su facilidad de preparación y de suministro

• •

Su facilidad de puesta en obra.

La posibilidad de obtener mezclas relativamente económicas. Estas lechadas sobre la base de cemento se dividen en tres grandes grupos: • •

258

• •

Las lechadas a base de cemento puro

• •

Las mezclas de arcilla (bentonita) y cemento

• •

Las lechadas con carga

Grupo

Polpaico

Siempre en Obra

B

Suspensiones de cemento puro

Propiedades En la mayoría de los casos, estas lechadas son suspensiones inestables de cemento puro en agua. Sin embargo, se puede lograr una ausencia de decantación con relaciones C/A altas (generalmente C/A > 1,5). El depósito de los granos de cemento en los intersticios granulares o en las fisuras, constituye una suerte de relleno hidráulico. Estas lechadas experimentan un secado importante. Este efecto está relacionado con la presión de inyección, con la dimensión de los huecos y la posibilidad de evacuación de agua. Se pueden obtener resistencias mecánicas elevadas con estas lechadas. Productos utilizados Todos los tipos de cementos se pueden utilizar. La selección de un tipo particular dependerá de las propiedades finales deseadas para el producto inyectado y también de su resistencia frente a la agresividad del medio. La finura del cemento es determinante en el caso de fisuras finas. Dosis Habitualmente la relación en masa C/A de las lechadas utilizadas varía de 1/1 a 2,5/1. Las lechadas con menos dosis de cemento permiten la inyección en vacíos muy finos. Propiedades mecánicas Ellas están ligadas directamente a la clase de cemento y a la relación ponderal C/A de la mezcla. Las resistencias habituales a compresión simple varían entre 5 y 50 MPa a 28 días. Utilización En el tratamiento de terreno estas lechadas se utilizan en la consolidación de roca fisurada, por medio de la inyección en las fisuras más o menos abiertas. En las obras nuevas o existentes ellas se utilizan para: •

La unión de la estructura con el terreno circundante

•

La inyección de juntas de contracción

•

La reconstitución de albañilerías.

259

A       L      B      A        Ñ       I L           E      R      Í A               S      

C Lechadas de arcilla o bentonita con cemento Definición Son suspensiones de cemento estabilizadas por un aporte de arcilla o de bentonita. Objetivo. La adición de arcilla o de bentonita a una suspensión de cemento tiene por objetivo lo siguiente: • •

Lograr una mezcla coloidal homogénea con una gama extensa de viscosidades

• •

Suprimir la sedimentación del cemento durante la colocación en la obra

• •

Disminuir la velocidad de rigidización y de secado

• •

Aumentar el tiempo de fraguado

• •

• •

Mejorar la penetración en los terrenos compactos, la impermeabilización y la resistencia al deslavado Obtener una gama muy extensa de resistencias mecánicas.

Productos utilizados Ellos son: • •

Las arcillas naturales

• •

Las bentonitas naturales

• •

Las bentonitas permutadas

• •

Las bentonitas activadas

• •

Los cementos.

Las arcillas naturales están compuestas de silicatos de aluminio y de magnesios hidratados en laminitas. Las bentonitas naturales pueden ser cálcicas que tienen resultados modestos; o pueden ser sódicas que tienen resultados mejores y se encuentran sólo en Wyoming, EE. UU. de NA. Las bentonitas permutadas son naturales transformadas en bentonitas sódicas por la adición de carbonato de soda. Las bentonitas activadas son transformadas por la adición de polímeros. Todas las clases de cementos Portland pueden ser utilizados. PRECAUCIÓN: Las mezclas de cemento, o de cemento “fondu”, y bentonita están proscritas.

260

Grupo

Polpaico

Siempre en Obra

Dosis Las dosis varían en función del objetivo buscado: - En trabajos de impermeabilización, las lechadas contendrán más proporción de arcilla y menos proporción de cemento. - En trabajos de consolidación, las lechadas contendrán más proporción de cemento y menos de arcilla. A título informativo, las dosis usuales están comprendidas entre los valores siguientes: • • •

Arcilla Bentonita Cemento

3

: 80 a 400 kg/m 3 : 20 a 80 kg/m 3 : 100 a 700 kg/m

Propiedades y utilización El aporte de bentonita o de arcilla estabiliza una suspensión de cemento y le confiere un amplio espectro de propiedades que influyen sobre la viscosidad, la penetrabilidad, la resistencia, la impermeabilidad, la perennidad. De esto nace una gran variedad de usos de las lechadas. Propiedades Viscosidad y penetrabilidad: las dosis y la elección de la arcilla o de la bentonita permiten obtener una extensa variedad de viscosidades. Para una misma relación C/A, una lechada fluida y penetrante, o bien viscosa y obturante, se pueden obtener a un bajo costo. Resistencia, la elección de los pares cemento/arcilla y C/A permiten obtener una amplia gama de 3 a 15 MPa. Impermeabilidad, que se obtiene por una dosis elevada de arcilla o bentonita. Perennidad. Las arcillas y bentonitas siendo materiales insolubles, forman una red alrededor de los granos de cemento que los protege de aguas agresivas.

D Lechadas con carga Definición Son lechadas de cemento, o de arcilla y cemento, a las cuales se adicionan materiales inertes en polvo o que tienen un fraguado y endurecimiento lento. Objetivo La adición de carga está destinada a modificar la viscosidad de la lechada y a obtener 261

A       L      B      A        Ñ       I L           E      R      Í A               S      

un producto económico por sustitución de cemento por un material de bajo costo. Esta operación se hace generalmente en los casos de fuertes absorciones o de volùmenes importantes por rellenar. Productos utilizados Las cargas más corrientes están constituidas por arenas naturales, puzolanas naturales y cenizas volantes provenientes de centrales térmicas. Otros materiales pueden ser utilizados dependiendo de las disponibilidades locales, cuidando que sean compatibles con los medios de puesta en obra y con la perennidad de la mezcla. En particular pueden ser utilizados los “fillers”.

E Lechadas especiales Existen otras lechadas para usos especiales o con condiciones particulares. A continuación se indica una lista. • •

Lechadas con fraguado acelerado y rigidización controlada

• •

Lechadas expansivas

• •

Lechadas expandidas o aéreas

• •

Lechadas espuma.

F Lechadas con funciones particulares mejoradas Otras lechadas se pueden diseñar para obtener funciones como las siguientes:   Penetrabilidad

• •

• •

Resistencia al secado

• •

Resistencia mecánica

• •

Resistencia al deslavado.

6.5.3.

LECHADAS SOBRE LA BASE DE SILICATO DE SODA

Las lechadas sobre la base de silicato son líquidos compuestos de silicato de soda, más o menos diluido, con adición de un reactivo. Su viscosidad evoluciona en el tiempo para alcanzar un estado de gel. La inyección de lechadas a base de silicato para la impregnación de suelos, es practicada porque la finura y la débil permeabilidad de algunos terrenos no permiten la impregnación por medio de lechadas del tipo de suspensiones.

262

Grupo

Polpaico

Siempre en Obra

6.5.4.

PENETRABILIDAD DE LAS LECHADAS

La penetrabilidad de una lechada define su facultad de penetrar la mayor parte de los huecos de un terreno con una presión y un gasto adaptados al proyecto. La penetrabilidad de una lechada en un terreno dado depende de diversos factores que son parámetros relacionados con el terreno, con el modo de inyección, con la naturaleza de la lechada.

263

A       L      B      A        Ñ       I L           E      R      Í A               S      

7.1. Estudio del subsuelo El suelo juega un rol fundamental en toda obra, independiente de la naturaleza de ésta. Por esta razón es necesario conocer sus características y su comportamiento frente a determinadas solicitaciones. Hay obras que exigen realizar excavaciones de envergadura (subterráneos, ciertas obras civiles como caminos, canales, etc.) o bien rellenos importantes (rellenos de plataformas, etc.). Por otro lado, recibe las cargas de las estructuras y debe ser capaz de resistirlas bajo sus tensiones admisibles, sin experimentar deformaciones o asentamientos mayores que los permisibles para las estructuras que soporta y para él mismo. Temas Tratados

7.1.1.

7.1.1. Generalidades 7.1.2. Métodos de exploración más frecuentes 7.1.3. Estudios de Laboratorio

GENERALIDADES

Previo a toda construcción se debe efectuar un estudio del suelo comprometido por la obra, el cual debe ser hecho por un especialista «Mecánico de Suelos». Este especialista se basa en antecedentes geotécnicos de la zona y/o en un reconocimiento detallado del terreno, el cual se efectúa mediante pozos de reconocimiento o mediante sondajes. En obras menores, siempre y cuando la «ORDENANZA GENERAL» lo permita (Ref. Capítulo 1 punto 1.2), la exploración del subsuelo no se realiza y el especialista estima la calidad del suelo en base a los antecedentes de construcciones vecinas. Esta calidad prevista la verifica en obra. 7.1.2.

MÉTODOS DE EXPLORACIÓN MAS FRECUENTES FACTORES A CONSIDERAR A

Calicatas o pozos de reconocimiento

B Sondajes

A

Calicatas o pozos de reconocimiento - Este es el método más usado de exploración de suelos - Dimensiones: Debido a la complejidad del tema, los antecedentes entregados a continuación son de carácter informativo, debiendo el especialista tomar las decisiones del caso. • Secciones mínimas recomendadas: 0,8 x 1,0 m • Profundidades: Son variables, dependiendo de las características del suelo, existencia de napa de agua y del tipo de estructuras. A título de orientación se puede indicar que las profundidades mínimas de exploración son las siguientes: A) Zapata o losa de fundación: Un ancho de fundación bajo el sello de fundación. B) En caminos es de 1,5 m medidos desde la subrasante propuesta.

266

Grupo

Polpaico

Siempre en Obra

ZAPATA

LOSA DE FUNDACION COTA SELLO FUNDACION

B

B

B

B

FIG. 1

El especialista en mecánica de suelos debe efectuar una inspección visual de las paredes del pozo, midiendo el espesor del estrato, estimando el tipo de suelo y sus condiciones (color, olor, humedad, compacidad y otros). Si se llega a la napa, debe quedar claramente definida su profundidad. De cada estrato debe estimar los porcentajes de bolones, gravas, arenas y finos presentes, además de algunos rasgos físicos de los mismos. Por otro lado, si lo estima necesario, debe tomar muestras representativas de los estratos, con la finalidad de conocer las características de los suelos mediante ensayos efectuados en un laboratorio de suelos.En este caso es normal que el pozo se haga con escalones cada 50 cm de profundidad para permitir la toma de muestras.

B

Sondajes -

-

7.1.3.

Se recurre generalmente a este método cuando: • Se desea investigar profundidades importantes • Cuando las condiciones locales lo hacen necesario (Por ejemplo, presencia de la napa, roca y otros). Para este tipo de exploración se requiere el uso de maquinarias especializadas, las que permiten recuperar testigos o muestras del subsuelo y hacer algunos ensayos in situ, con la finalidad de conocer las características de los suelos o rocas involucradas. ESTUDIOS DE LABORATORIO

Las muestras extraídas del suelo, indicadas en el pto. 1.2, se someten a diversos tipos de ensayos en laboratorio. Entre los más frecuentes se encuentran: ESTUDIO Clasificación del suelo

Propiedades físicas del suelo Parámetros resistentes y deformaciones

TIPOS DE ENSAYO

 ·  · · · · · · ·  ·  ·  ·  ·  ·  ·

Granulometría (Ref.: LNV105) Límites de resistencia (Ref.: NCh1517 - partes 1,2,3) Límite líquido (WL) (NCh1517/1) Límite plástico (WP) (NCh1517/2) Límite contracción (WC) (NCh1517/3) Indice plasticidad Densidad de partículas sólidas (Ref.: NCh1532) Humedad (Ref.: NCh1515) Determinación de la densidad de muestras no perturbadas (Ref.: AASHTO T - 233) Índices de penetración Compresión no confinada Capacidad de soporte CBR (Ref.:NCh1852) Ensayo triaxial Ensayo de consolidación Unidimensional

267

 M E   C  Á   N I   C  A  D  E   S   U  E  L   O  S 

 7.2. 7.2. Características de los suelos Se indicarán las características más relevantes de los suelos, tal que permitan identificarlos y así conocer su comportamiento.

Temas tratados

7.2.1.

7.2.1. Principales tipos de suelos y sus características 7.2.2. Clasificación de los suelos 7.2.3. Identificación visual en terreno

PRINCIPALES TIPOS DE SUELOS Y SUS CARACTERÍSTICAS

Para su identificación, todos los suelos pueden agruparse en cinco tipos base: Gravas, arenas, limos, arcillas y suelos orgánicos. En la naturaleza siempre existen combinaciones de estos grupos, sin embargo, es necesario reconocer los tipos bases para poder distinguir el suelo. FACTORES A CONSIDERAR

A

A

Suelos orgánicos

B

Suelos de grano grueso

C

Suelos de grano fino

Suelos orgánicos CARACTERÍSTICAS

· · ·

Provienen de organísmos vivientes, principalmente de restos de plantas. T ien en colores oscuros y parduscos y los caracteriza su o lor ( ol or a humedad f u er t e o descomposición). Son muy compresibles y sufren grandes cambios de volumen con los cambios de humedad. En general no son aptos para fundar. De usarse debe considerarse condiciones especiales de diseño.

· Se puede distinguir:

268

· ·

Limos orgánicos : Arcillas orgánicas :

Color gris a gris oscuro Color gris oscuro a negro En estado seco tienen resistencia muy alta, no así en saturado, donde además son muy compresibles

·

Turbas

Agregados fibrosos de fragmentos macro y microscópicos de material orgánico descompuesto.

:

Grupo

Polpaico

Siempre en Obra

B

Suelos de grano grueso TIPO DE SUELO

TAMAÑO (mm)

Bloques

> 250

Bolones

75 a 250

CARACTERÍSTICAS

OBSERVACIONES

· Son los mejores tipos de suelos. · Su resistencia está dada · Agregados

Gravas

Arenas

sin cohesión d e fragmentos granulares poco o no alterados, de roca y minerales

4,76 a 75

· Partículas de roca sin cohesión. · Su estabilidad depende de la

0,074 a 4,76

· ·

principalmente por la fricción entre sus partículas (φ ). Tienen resistencia elevada, son muy permeables y no tienen problemas d e hielo - deshielo (importancia en caminos). Su estabilidad es función d e la compactación.

compactación

C

Suelos de grano fino TIPO DE SUELO

Limos orgánicos

TAMAÑO (mm)

CARACTERÍSTICAS

OBSERVACIONES

· Suelos d e grano f in o con poca · Su resistencia depende o ninguna plasticidad. principalmente de la A causa d e su textu ra áspera cohesión de partículas ( c ). · < 0,074

·

pero no granular, se confunden con arcillas y arenas finas. En estado seco son muy frágiles.

· Agregados

· Arcillas inorgánicas

de partículas pequeñísimas derivadas d e la descomposición química de las rocas, plásticas dentro de l ímite s e xte ns os e n c on te ni do de humedad. Su comportamiento varía e n presencia de agua:

·

·

En estado seco son muy duras, tal que no es posible despegar p ol vo d e una pasta frotada con los dedos. Al estar empapadas en agua, pierden su cohesividad, formando una masa blanda incapaz de resistir carga.

· Tie ne n

permeabilidades

m uy

bajas.

269

 M E   C  Á   N I   C  A  D  E   S   U  E  L   O  S 

B

Suelos de grano grueso TIPO DE SUELO

TAMAÑO (mm)

Bloques

> 250

Bolones

75 a 250

CARACTERÍSTICAS

OBSERVACIONES

· Son los mejores tipos de suelos. · Su resistencia está dada · Agregados

Gravas

Arenas

sin cohesión d e fragmentos granulares poco o no alterados, de roca y minerales

4,76 a 75

·

principalmente por la fricción entre sus partículas ( φ). Tienen resistencia elevada, son muy permeables y no tienen problemas d e hielo - deshielo (importancia en caminos).

estabilidad · Partículas de roca sin · Su compactación. cohesión. · Su estabilidad depende de la

0,074 a 4,76

es función d e la

compactación

C

Suelos de grano fino TIPO DE SUELO

Limos orgánicos

TAMAÑO (mm)

CARACTERÍSTICAS

OBSERVACIONES

· Suelos d e grano f in o con poca · Su resistencia depende o ninguna plasticidad. principalmente de la · A causa d e su t ext ur a áspera cohesión de partículas ( c ). < 0,074

·

pero no granular, se confunden con arcillas y arenas finas. En estado seco son muy frágiles.

· Agregados

· Arcillas inorgánicas

de partículas pequeñísimas derivadas de la descomposición química de las rocas, plásticas dentro de límites extensos en contenido de humedad. Su comportamiento varía e n presencia de agua:

·

·

En estado seco son muy duras, t al que n o es posible despegar p ol vo d e una pasta frotada con los dedos. Al estar empapadas en agua, pierden su cohesividad, formando una masa blanda incapaz de resistir carga.

· T ien en bajas.

270

permeabilidades

m uy

Grupo

Polpaico

Siempre en Obra

ENSAYO

PROCEDIMIENTO Y MEDIDAS DE IDENTIFICACIÓN

· Una resistencia media, indica una arcilla inorgánica de plasticidad baja a media. Se Rotura o resistencia seca

requiere una considerable presión de los dedos para pulverizarla.

· Una resistencia alta indica una arcilla de alta plasticidad. La muestra seca sólo puede ser rota pero no pulverizada con los dedos.

· Se prepara una muestra húmeda, sin partículas gruesas. Se amasa en la mano en forma de bastoncitos. Si es posible amasarla sin desmenuzarla, indica que el suelo es plástico (bastoncitos de diámetro 3 mm).

· · ·

Plasticidad

La arcilla de alta plasticidad forma un cilindro tenaz que puede ser remoldeado por debajo del límite plástico, y desformarse sin que se desmenuze. El suelo de mediana plasticidad, forma un cilindro de moderada tenacidad, sin embargo la masa se desmenuza luego de alcanzar el límite plástico. El suelo de baja plasticidad forma un cilindro débil, que no puede ser amasado por debajo del límite plástico.

· Los suelos orgánicos tienen un olor característico (humedad fuerte o descomposición). El olor puede hacerse más manifiesto calentando una muestra húmeda.

Olor

· En general los tonos oscuros de los colores, gris pardo o negro indican suelos

Color

orgánicos

· Se f ro ta una muestra seca o ligeramente húmeda con la uña de l d ed o o con la

hoja de una navaja. Una superficie brillante indica una arcilla muy plástica, una superficie mate indica un limo o una arcilla de baja plasticidad.

Brillo

Arena Limo Tacto Arcilla

: Tacto granular : Textura áspera pero n o granular. Se seca rápidamente y puede reducirse a polvo fácilmente, dejándo sólo una mancha. : Tacto grasoso suave, se pega en los dedos, y se seca lentamente.

TABLA N  1 1 °

SISTEMA DE CLASIFICACIÓN AASHTO Suelos Granulares (≤  35% pasa 0,08 mm)

Clasificación general Grupo Sub Grupo

A-1 A - 1a

A-3

A - 1b

≤

50

0,5 mm

≤

30

≤

50

≥

0,08 mm

≤

15

≤

25

≤

10

IP

≤ ≤

0

0 ≤

6

A-2-5

A-4

A-5

A-6

A-7 A-7-5*

A -2-6* A-2- 7*

A-7-6*

51

WL IG

A-3 A-2-4

2 mm

Suelos finos (≤ 35% pasa 0,08 mm)

0 NP

40

≥

0 ≤

10

41 0

≤

10

35

≤

≤ ≤ ≥

40 4 11

≥ ≤ ≥

41 4 11

≥ ≤ ≤

40

≥

41

8

≤

12

10

≥

10

36 40

≥

41

≤ 16

≤

20

11

≥

11

≤

≥

Arena Gravas y arenas Suelos limosos Suelos arcillosos fina Limosas ó Arcillosas ** A-7-5 IP < (WL-30) ** A-7-6 IP > (WL-30) IG = (B/0,08 - 35) 0,2+ 0,005 (WL - 40)) + (B/0,08 - 15) x (IP - 10) x 0,01 * Para A-2-6 y A-2-7: IG = (B/0,08 - 15) x (IP-10) x 0,01 Si el suelo es NP ≥ IG = 0; Si IG < 0 ≥ IG = 0

Descripción Gravas y arenas

271

 M E   C  Á   N I   C  A  D  E   S   U  E  L   O  S 

TABLA N  2 2 °

SISTEMA DE CLASIFICACIÓN USCS GRUESOS (< 50 % pasa 0,08 mm) Tipo Suelo

Símbolo

% retenido en 5 mm

% Pasa* en 0,08 mm

GW

<5

GP

Gravas

CU

CC

>4

1a3

≥

<1

4

ó>3

 50% de la ret. En 0,08 mm ≥

GM

< 0,73 (WL-20) ó<4

> 12

GC

> 0,73 (WL-20) y > 7

SW

>6 <5

SP

Arenas

≤

6

1a3 <1 ó>3

 50% de la ret. En 0,08 mm ≥

SM

IP**

< 0,73 (WL-20) ó<4

> 12

SC

> 0,73 (WL-20) y > 7

* Entre 5 y 12% usar símbolo doble como GW-GC, GP-GM, SW-SM, SP-SC * * Si IP 0,73 ( WL - 2 0) o si IP e nt re 4 y 7 e IP > 0,73 ( WL - 20), usar símbolo ddoble como GMGC, SM-SC En casos dudosos favorecer clasificación menos plástica. Ej: GW - GM en vez de GW - GC ≈

(Ø 30)2

Ø 60 CU =

CC = Ø 60 x Ø 10

Ø 10

Símbolo del grupo

NOMBRES TÍPICOS

GW

Gravas bien graduadas, mezcla de grava y arena con pocos finos o sin ellos.

GP

Gravas mal graduadas, mezcla de arena y grava con pocos finos o sin ellos.

GM

Gravas limosas, mezclas mal graduadas de grava, arena y limo.

GC

Gravas arcillosas, mezclas mal graduadas de grava, arena y arcilla.

SW

Arenas bien graduadas, arenas con gravas, con finos o sin ellos.

SP

Arenas mal graduadas, arena con grava, con pocos finos o sin ellos.

SM

Arenas limosas, mezclas de arenas y limos mal graduados.

SC

Arenas arcillosas, mezclas mal graduadas de arenas y arcillas IP = WL - 30 70 )

CH

 E  L I N  A

  )(   % D   (

50

  D ID   A   D IC   I T   C   IS   T A   S L   A   LP   P E   E D   D E   E CI   C   I D   D   N   INÍ

40 A-7-6

MH&OH 30 A-7-5

20

A-6 A-4 10

20 30

40

10

A-5

ML&OL 50

60

70

80

90

LIMITELÍQUIDO LIQUIDO (%) (%) LÍMITE

FIG. 2 272

%

60

100

A

Grupo

Polpaico

Siempre en Obra

SISTEMA DE CLASIFICACIÓN USCS FINOS (  50% pasa 0,08 mm) ≥

ML

Lim. Liq. WL < 50

Índice de Plasticidad *IP < 0,73 (WL-20) ó < 4

MH

> 50

< 0,73 (WL -20)

Arcillas inorgánicas

CL CH

< 50 > 50

> 0,73 (WL - 20) y > 7 > 0,73 (WL - 20)

Limos o Arcillas Orgánicas

OL

< 50

OH

> 50

Tipo Suelo

Símbolo

Limos inorgánicos

Altamente Orgánicas

Pt

** WL seco al horno  75% del WL seco al aire ≤

Materia orgánica fibrosa, se carboniza, se quema o se pone incandescente

*Si IP   0,73 (WL-20) o si IP entre 4 y 7 e IP > 0,73 (WL - 20), usar símbolo doble: ≈

CL-ML, CH-OH *Si tiene olor orgánico debe determinarse adicionalmente WL seco al horno En casos dudosos favorecer clasificación menos plástica. Ej.: CH - MH en vez de CL - ML Si WL = 50; CL - CH o ML - MH Símbolo del grupo

NOMBRES TÍPICOS

ML

Limos orgánicos y arenas muy finas, polvo de roca, arenas finas limosas o arcillosas con ligera plasticidad

CL

Arcillas inorgánicas de plasticidad baja a media, arcillas con grava, arcillas arenosos, arcillas limosas, arcillas

OL

Limos orgánicos y arcillas limosas orgánicas de baja plasticidad.

MH

Limos orgánicos, suelos limosos o arenosos finos micáceos o con distoméas, limos elásticos

CH

Arcillas inorgánicas de plasticidad elevada, arcillas grasas

OH

Arcillas orgánicas de plasticidad media o alta

Pt

Turba y otros suelos altamente orgánicos.

273

 M E   C  Á   N I   C  A  D  E   S   U  E  L   O  S 

7.3. Parámetros característicos de los suelos típicos A continuación se entregan algunos parámetros de suelos típicos, sólo a título de referencia. Estos deben ser corroborados por un especialísta en cada caso individual. Temas tratados

7.3.1.

7.3.1. 7.3.2. 7.3.3. 7.3.4.

Presiones de contacto admisibles CBR (Razón de soporte California) Angulo de fricción interna y peso unitario global Taludes de excavación y relleno

PRESIONES DE CONTACTO ADMISIBLES

Los siguientes valores son rangos de presiones admisibles les, de algunos tipos de suelos.

státicas, para condiciones norma-

e

TABLA N  3 3 °

TIPO DE SUELO Roca sana masiva Roca fracturada Roca alterada, roca blanda Gravas gruesas, limpias y compactas Gravas gruesas, limpias y sueltas Gravas medias o finas, limpias y compactas Gravas medias o finas, limpias y sueltas Arenas gruesas o medias compactas Arenas gruesas o medias sueltas Arenas finas y compactas Gravas y arenas arcillosas o limosas firmes Arcillas o limos firmes Arcillas o limos medios Arcillas o limos blandos

PRESIÓN ADMISIBLE (kgf/cm2) 30 10 2 6 4 4 3 3 2 2 1 1,0 0,5 0,2

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

40 20 10 8 6 6 4 4 3 3 2 1,5 1,0 0,5

OBSERVACIÓN: En caso de solicitaciones eventuales, sísmicas o de construcción, los valores pueden aumentarse en un 30%.

274

Grupo

Polpaico

Siempre en Obra

7.3. 2. 7.3.2.

CBR (RAZÓN DE SOPORTE CALIFORNIA) GP

GW

GM GC SW

     S      C      S      U

SM SP SC OH CH

ML CL OL MH

     O      T      H      S      A      A

A -1- a A -1- 5 A -2- 4 A -2 -5 A-2-6 A-2-7  A-3  A-4  A-5  A-6 A-7-5 A-7-6

2

4

6

8

10

20

30

40

60

80 100

En el cuadro se entrega una relación entre el tipo de suelo y el CBR de cada uno de ellos. Se incluye clasificación para el sistema USCS y AASHTO. 7.3.3. ÁNGULO DE FRICCIÓN INTERNA Y PESO UNITARIO GLOBAL Valores típicos de estos parámetros (pueden ser utilizados en diseños preliminares) TABLA N  4 4 °

TIPO DE SUELO

PESO UNITARIO

ÁNGULO DE FRICCIÓN

GLOBAL (t/m3 )

INTERNA

Húmedo

Sumergido

Húmedo

Sumergido

Arenas medias y finas

1,90

1,05

35º

35º

Arenas gruesas y gravas

2,00

1,10

40º

40º

Enrocados

2,10

1,20

45º

45º

Limos arcillosos y arcillas arenosas

2,00

1,05

25º

20º

Arenas limosas y arenas arcillosas

2,10

1,20

30º

30º

275

 M E   C  Á   N I   C  A  D  E   S   U  E  L   O  S 

7.3. 4. 7.3.4.

TALUDES DE EXCAVACIÓN Y RELLENO

LABOR

TALUD (H:V) 1,5 : 1

OBSERVACIONES Aplicable a todo tipo de suelos, para taludes definitivos. Aplicable a t o d o t i po d e suelos, para taludes transitorios, siempre que n o sobrepasen los 6 m d e altura; para alturas mayores deben hacerse bermas de 2 a 3 m cada 6 a 8 m de altura. 2-3 m

EXCAVACIÓN 1 : 1,5 6-8 m

FIG. 3 3

Taludes más verticales deben ser determinados por u n especialista en mecánica de suelos. Es aplicable a todo material y para cualquier altura (en caminos se utilizan generalmente taludes 1,5 : 1 (H:V) RELLENOS

276

2:1

Taludes más verticales pueden hacerse dependiendo del tipo de material y de la altura de terraplén, sin embargo, deben ser determinados por un especialista en mecánica de suelos.

Grupo

Polpaico

Siempre en Obra

7.4. Compactación del suelo La compactación de los suelos se utiliza para:      -

Aumentar la capacidad soportante de los suelos Reducir el escurrimiento del agua (se reduce la penetración del agua) Reducir los efectos de esponjamiento y contracción de los suelos Reducir los daños causados por las heladas Construir terraplenes y pedraplenes Temas tratados

7.4.1.

7.4.1. 7.4.2. 7.4.3. 7.4.4. 7.4.5.

Factores que afectan la compactación Métodos de control de compactación Métodos de compactación Equipos de compactación Espesores de capas de compactación

FACTORES QUE AFECTAN LA COMPACTACIÓN

Para efectos de compactación, los suelos se dividen en dos grupos, suelos granulares y suelos con finos TIPO DE SUELO

CARACTERÍSTICAS

COMPACTACIÓN

Suelo granular

Suelo formado por gravas y arenas limpias o con pocos finos finos (menor a 5%).

Se compactan totalmente secos o con abundante agua.

Suelo gravoso o arenoso con más de un 12% de finos, o bien, suelo netamente fino.

Se compactan con humedad. La óptima se determina con ensayo Proctor. 100% DENSIDAD PROCTOR

Suelo fino

DENSIDAD SECA HUMEDAD % HUMEDAD ÓPT IMA

7.4.2.

4  FF I G.  4

MÉTODOS DE CONTROL DE COMPACTACIÓN

El control del grado de compactación de un suelo se controla comparando la densidad del terreno con una densidad patrón o calculando una relación entre ellas. Los ensayos de laboratorio o de terreno se indican en CUADRO N  9 °

ENSAYOS DE LABORATORIO

·

Densidad máxima y mínima y cálculo d e la densidad relativa (NCh1726) . Aplicable a suelos

ENSAYOS EN SITIIO

·

Densidad natural con cono de arena (NCh1516 o densímetro nuclear (LNV19)

sin finos, granulares.

·

* Proctor Standard y Proctor Modificado ( NC h1 53 4/ 1 y 1 53 4/ 2) . Aplicable a suelos con finos Humedad (NCh1515).

277

 M E   C  Á   N I   C  A  D  E   S   U  E  L   O  S 

7.4.3.

MÉTODOS DE COMPACTACIÓN

Existen cuatro tipos: MÉTODO

CARACTERÍSTICAS

Fuerza estática

La compactación se logra usando presión, es decir, con e l peso d e la máquina se comprime el suelo. (Ej.: rodillo estático, precarga).

Fuerza de impacto

La compactación se logra por "choque", es decir, el suelo es compactado p or e fe ct o d e u n m ovi mi ent o al te rn ati vo d e una masa q ue golpea y se separa del suelo a alta velocidad (Ej.: un apisonador).

Vibración

La compactación se logra aplicando al suelo vibraciones de alta frecuencia.(Ej.: placa vibradora, rodillo vibratorio).

Combinaciones de fuerza de impacto y vibración

La compactación se e fe ct úa p or combinación d e pe so co n vibración o impacto (Ej.: placas vibradoras grandes, rodillos vibratorios pesados, rodillo con compactadores).

7.4.4.

EQUIPOS DE COMPACTACIÓN

Entre los más comunes se encuentran los siguientes: TIPO DE MAQUINARIA

Estáticos

      S       O       L       L       I       D       O       R

Vibratorios

Patas de cabra

CARACTERÍSTICAS

· · ·

En suelos granulares se utilizan lisos. En suelos finos se utilizan con compactadores

desde las capas inferiores a · Selas compactan · superiores, por lo que cuando la

Suelos finos cohesivos.

·

Placas vibradoras Pisones

278

· Se utilizaban en todo tipo de suelos.

· Producen vibración además de tener peso · estático. · Pueden ser lisos o con compactadores. ·

· Con Neumáticos

La compactación depende de su peso propio Su uso ha disminuído con la introducción de rodillos vibratorios Mayor costo de la máquina que otros equipos, debido a mayor dif icultad de manipulación y transporte, producto del peso y tamaño de la máquina.

APLICACIONES

compactación está bien realizada parecen caminar sobre el relleno en las últimas pasadas. Producen un amasado en los suelos finos.

Parámetros que afectan el rendimiento de la compactación:

· · ·

·

Suelos finos cohesivos.

Peso total estático Número de ruedas Tamaño del neumático o y su presión de inflado.

· Se emplean con granfrecuencia debido a · Adecuadas para todo tipo de suelos que son confiables, de poco costo, · Adecuadas para usarlas en espacios productivas y de fácil maniobrabilidad.

a sus · Debido maniobrables.

dimensiones son muy

reducidos o junto a estructuras.

· ·

Todo tipo de suelo. Adecuados para espacios muy reducidos.

Grupo

Polpaico

Siempre en Obra

7.4.5.

ESPESORES DE CAPAS DE COMPACTACIÓN

El espesor de la capa depende del equipo a utilizar y del tipo de material a compactar. El tamaño máximo del material no debe ser mayor a 3/4 del espesor de la capa compactada ó 2/3 de la capa sin compactar. A título de orientación se entregan los siguientes valores: ESPESOR MÁXIMO DE LA CAPA (cm)

TIPO DE EQUIPO Rodillo vibratorio de menos de 1000 Rodillo vibratorio de más de 1000 Rodillo vibratorio de más de 5000 Rodillo vibratorio de más de 10000 Rodillo pata de cabra de más de 500 0 Rodillo neumático Placa vibratoria de más de 1 20 Pisón mecánico de más de 80

kg kg kg kg kg kg kg

de de de de de

peso peso peso peso peso

estático estático estático estático estático

15 20 30 60 20 15 15 10

279

 M E   C  Á   N I   C  A  D  E   S   U  E  L   O  S 

 C   O  N  V   E   R   S  I   Ó   N

ANEXO N 1 Conversión de unidades °

PREFIJOS PREFIJOS YY SUS SUS SÍMBOLOS SIMBOLOS da h k M G

= = = = =

deca hecto kilo mega giga

= = = = =

d c m µ

10 102 103 106 109

deci centi mili micro

= = = =

10-1 10-2 10-3 10-6

= = = =

UNIDADES DE LONGITUD

 1  1  1  1

plg (in) pie (ft) yd mm

 1 m  1 km

1 1 1 1

plg

pie

yd

mm

m

km

0,08333 1 3

0,02778 0,333 1

39,37

1.094x10 -6 1,094

0,0254 0,3048 0,9144 0,001

=

3.281x10-6 3,281

25,4 304,8 914,4 1

-

=

1 12 36 0,03937

1.000

1

10-6 0,001

1.000

1

=

=

=

=

39.370

3.281

1.094

10

6

milla terrestre = 1.609 m mill a náutica internacional = 1.852 m milla geográfica = 7.420 m rod, pole o perch = 5,092 m

UNIDADES DE ÁREA

 1  1  1  1

plg2 pie2 yd2 cm2 2

 1 dm  1 m2

=

plg2 1 144 1.296 0,155

pie2 1 9 -

yd2 0,1111 1 -

cm2 6,452 929 8.361 1

dm2 0,06452 9,29 83,61 0,01

64,5x10-5 0,0929 0,8361 0,0001

=

15,5

0,1076

0,01196

100

1

0,01

=

1.550

10,76

1,196

10.000

100

1

=

=

=

1 acre = 4.047 m2 1 ha (hectárea) = 10.000 m2 10.000 m2

m2

 D   E   U   N I   D   A   D   E   S 

Grupo

Polpaico

Siempre en Obra

UNIDADES DE VOLUMEN  1 plg3  1 pie  1 yd

3

3 3

plg3 1

pie3 -

yd3 -

cm3 16,39

dm3 0 ,01639

m3 -

=

1.728

1

0,037

28.320

28,32

0,0283

=

46.656

27

1

765.400

-

-

1

0,001 1

10 -6 0,001

1.000

1

=

 1 cm

=

 1 dm3

=

3

 1 m

1 1 1 1

0,06102 3.531x10 61,02 0,03531 61.023

=

galón (Gran Bretaña) galón (Estados Unidos) pie3 m3

1 1  1  1  1

1 1 1 1

-8

oz lb g kg Mg (t)

=

=

=

=

=

oz 1 16 0,03527 35,27 35.270

1,3x10 0,00131

3.531

= = = =

-6

1.000

1,307

4,546 3,785 28,3 1.000

10

-6

dm3 dm3 l l

UNIDADES DE MASA lb g kg 0,0625 28,35 0,02835 1 453,6 0,4536 0,002205 1 0,001 2,205 1.000 1 6 2.205 1.000 10

short ton (EU) = 2.000 lb long ton (GB, EU) = 2.240 lb utm (unidad técnica de masa) slug (geolibra)

= = = =

907,2 1016,0 9,8066 14,594

Mg 10-6 0,001 1

kg kg kg kg

UNIDADES DE FUERZA Y DE PESO

1 N

=

1

10 --3

MN 6 10 --

1kN

=

103

1

10 --3

0,102x10

10 8

1MN

=

106

10 3

1

0,102x10 6

1011

1 kgf (Kp) =

9,81

9,81x10 --3

9,81x10 --6

1

9,81x105

10 --8

10 --11

1 din

=

N

kN

10 --5

kgf

din

0,102

105 3

0,102x10 --5

1

1 N = 1 kg • m/s 2 1 lbf = 4,4482 N = 0,4536 kgf

283

Pa

UNIDADES DE PRESIÓN bar N/mm2 kgf/cm2

torr

 1 Pa (1N/m2)

=

1

10 -6

10-5

1,02x10-5

0,0075

 1 N/mm2

=

10 6

1

10

10,2

7,5x103

 1 bar

=

10 5

0,1

1

1,02

750

 kgf/cm2

=

98.100

9,81x10-2

0,981

1

736

 1 torr

=

133

0,133x10 -3

1,33x10-3

1,36x10-3

1

1 torr 1 MPa

= ≈

1/760 atm 10 kgf/cm2

≈

1 mm Hg

W

UNIDADES DE POTENCIA kW kgf · m/s kcal/h

cv

1 W

=

1

10

0,102

0,860

1,36x10-3

 1 kW

=

1.000

1

102

860

1,36

 1 kgf · m/s

=

9,81

9,81x10-3

1

8,43

13,3x10-3

 1 kcal/h

=

1,16

1,16x10-3

0,119

1

1,58x10-3

 1 cv

=

736

0,736

75

632

1

UNIDADES DE POTENCIA (CONTINUACIÓN) hp

kgf · m/s

W

kW

kcal/s

Btu/s

745,7

0,7457

0,1782

0,7073

  1 hp

=

1

76,04

 1 kgf · m/s

=

13,15x10 -3

3,6x10 6

 1 W

=

1,341x10 -3

0,102

1

10 -3

239x10 -6

948,4x10 -6

 1 kW

=

1,341

102

1.000

1

0,239

0,9484

 1 kcal/s

=

5,614

426,9

4.187

4,187

1

3,968

 1 Btu/s

=

1,415

107,6

1.055

1,055

0,252

1

9,807 9,807x10 -3 2,344x10 -3 9,296x10 -3

Nota: 1 cv = 0,986 hp.

 J

284

UNIDADES DE TRABAJO Y ENERGÍA kW · h kgf · m kcal

cv · h

 1 J

=

1

0,278x10 -6

0,102

0,239x10 -3

0,379x10-6

 1 kW · h

=

3,60x10 6

1

367x10 3

860

1,36

 1 kgf · m

=

9,81

2,72x10-6

1

2,345x10 -3

3,70x10-6

 1 kcal

=

4.186

1,16x10-3

426,9

1

1,58x10-3

 1 cv

=

2,65x10 6

0,736

0,27x106

632

1

 C   O  N  V   E   R   S  I   Ó   N

 D   E   U   N I   D   A   D   E   S 

Grupo

Polpaico

Siempre en Obra

UNIDADES DE TRABAJO Y ENERGÍA (CONTINUACIÓN) pie · lbf

kgf · m

J

kW · h

kcal

Btu

 1 pie · lbf

=

1

0,1383

1,356

376,8x10 -9 324x10 -6

1,286x10 -3

 1 kgf · m

=

7,233

1

9,807

2,725x10 -6 2,344x10 -3 9,296x10 -3

 1 J

=

0,7376

0,102

1

 1 kW · h

=

2,655x10 6 367,1x10 3 3,6x10 6

 1 kcal

=

3,087x10 3

426,9

 2 Btu

=

778,6

107,6

277,8x10 -9 239x10 -6

984x10 -6

1

860

3.413

4.187

1,163X10-3

1

3,968

1.055

293X10 -6

0,252

1

1 J = 1 N · m = 1 W · s

UNIDADES DE TEMPERATURA Tk = 273,15 + Tc = (5/9) TR TR = 459,67 + Tf

= 1,8 Tk

Tc = (5/9) ( Tf - 32) = Tk - 273,15 Tf = 1,8 Tc+ 32

= TR - 459,67

Tk,TR,Tc y Tf son los valores de temperatura en las escalas Kelvin, Rankine, Celsius y Fahrenheit, respectivamente.

OTRAS UNIDADES 1 1 1 1 1 1

Btu/pie3 Btu/lb lbf/pie2 lbf/plg 2 milla/hora nudo

=

=

=

=

=

=

9 ,5 47 0,556 4,882 0,0703 1,609 1,853

kcal/m3 kcal/kg kgf/m2 kgf/cm2 km/hora km/hora

=

=

=

=

39.964 2.327 47,8924 0,6896

J/m3 J/kg N/m2 N/cm2

285

ANEXO N°2 Propiedades de áreas planas A = área; I = momento de inercia; i = radio de giro NOTA E momen o de nerc a con respec o a cua qu er e e para e o a e e que pasa por e cen ro de gravedad es gua a momen o de nerc a con respec o a cen ro de gravedad más e produc o de área por e cuadrado de a d s anc a perpend cu ar en re os dos e es

1. CUADRADO Propiedades referidas al eje de gravedad C

H

G

G

A= C= IG = = G

H2 H/2 4 H /12 H/√12

A= C= IG = = G

BH H/2 3 BH /12 H/√12

A= C= IG = = G

BH bh H/2 (BH3  bh3)/12 √(BH3  bh3)/ 12A

H

2. RECTÁNGULO Propiedades referidas al eje de gravedad

C

H

G

G

B

3. RECTÁNGULO HUECO Prop edades refer das a e e de gravedad

C H h

G

G

b

B

P    R     O   P    I E    D  A  D  E   S D  E  Á  R  E  A   S P  LA    N A   S

Grupo

Polpaico

Siempre en Obra

4. POLÍGONO REGULAR Propiedades referidas al eje de gravedad. y

r

b G

b = 2R sen α = 2 r tan α α = 180˚/n; β = [(n-2)/n] x 180˚ (n = nùmero de lados) A = brn/2

G

α

β

R

IG

= brn (6R2 - b2)/48

iG =  √ (6R2 - b2)/ 24 y

5. RECTÁNGULOS IGUALES Propiedades referidas al centro de gravedad

C

H

CG

G

h

G

A = B (H-h) C = H/2 IG

= B(H3 - h3)/12

iG =  √ (H3 - h3)/[12(H - h)]

B

6. TRIÁNGULO Propiedades referidas al centro de gravedad

C H G

CG

G

A = BH/2 C = 2H/3 IG

3 = BH /36

iG = H/ √ 18 B

287

7. TRAPECIO Propiedades referidas al eje de gravedad Bs

A = [H (B +B )]/2 C = [H (2B+B )]/[3 (B +B )] C H

IG

=

H3 (B 2 + 4BB +B 2) 36 (B  + B )

G

G

Bi

8. CÍRCULO Propiedades referidas al centro de gravedad

R D

G

•

C G

CG

2 A = πD /4 = πR2 C = D/2 = R 4 IG = πD /64 = D/4 = R/2 G

9. CORONA CIRCULAR Propiedades referidas al centro de gravedad

C De

Di G

•

CG

G

A = π(De2  D 2)/4 C = D /2 e 4 4 IG = π(De  D )/64 G

288

= √(De2 + D 2)/4

P    R     O   P    I E    D  A  D  E   S D  E  Á  R  E  A   S P  LA    N A   S

Grupo

Polpaico

Siempre en Obra

10. SEMICÍRCULO Propiedades referidas al centro de gravedad

CG

R

C G 4R/3π

G

D

2 A = πR /2 C = R (1- 4/3π) 2 4 IG = (9π + 64)R /72π

iG = R √ (9π2 + 64)/6π

289

P R O P IE D A D E S D E C U E R P O S O

ANEXO N 3 Propiedades de cuerpos y volùmenes °

1. CUBO V = a3 a

d

A = 6a2 d= a 3

a a

V O LÚ M E N E S

2. PRISMA RECTANGULAR (RECTO) V = abc c

d

A = 2(ab + ac + bc) b

d =

a2 + b2 + c2

a

3. PRISMA OBLICUO

V= A1y

y A1

4. PIRÁMIDE RECTANGULAR (RECTA)

V = A1y/3

y

A1

5. PIRÁMIDE TRUNCADA A2

y

V = y (A1 + A2 +  y (A1 + A2)/2

≈

A1

A1 A2 )/3

Grupo

Polpaico

Siempre en Obra

6. CILINDRO CIRCULAR (RECTO) r

V = (π /4)d2y

y

Área manto Am = 2π ry Área total At

d

= 2π r (r + y)

7. CILINDRO HUECO r y

V

d

= (π  /4) y(D2 - d2)

D

8. CONO CIRCULAR (RECTO) A2

x g

y

V = (π /3)r2y Área manto Am =

πrg

Área total At

πr

=

(r + g)

g =  √ y2 + r2

r

A1

A2 : At = x2 : y2

9. CONO TRUNCADO g /2 g d

y

V = (π  /12)y (D2 + Dd + d2) A manto Am = (π  /2)g (D + d) = 2πpy

p

g =

[(D - d)/2]2 + h2

D

10. ESFERA

V

d r

= 4/3 πr3 = 1/6 ≈ 4,189 3  r A ≈ 4π r2 = πd2

d3

π

291

ANEXO N 4 Materiales de construcción °

4.1. MALLAS DE ACERO SOLDADAS PARA HORMIGÓN ARMADO Distancia entre las barras Economía de Denominación Longitudinales Transversales borde mallas mm mm Sin economía de borde

Con economía de borde

Diámetro de las barras Longitudinales mm

Peso

Sección de acero barras

Transversales Longitudinales Transversales mm cm2 /m cm2 /m

Malla kg

Por m2 kg/m 2

C139 C188 R188 C196 C257

100 150 150 100 150

100 150 250 100 150

4,2 6,0 6,0 5,0 7,0

4,2 6,0 4,2 5,0 7,0

1,39 1,88 1,88 1,96 2,57

1,39 1,88 0,56 1,96 2,57

28,56 39,03 25,80 39,64 53,09

2,20 3,00 1,98 3,05 4,08

C 92 C131 C158 C188 C222 C257 C377

150 150 150 150 150 150 150

150 150 150 150 150 150 150

4,2/4,0 5,0/4,0 5,5/4,0 6,0/4,2 6,5/4,6 7,5/5,0 8,5/6,0

4,2 5,0 5,5 6,0 6,5 7,5 8,5

0,92 1,31 1,58 1,88 2,22 2,57 3,77

0,92 1,31 1,58 1,88 2,22 2,57 3,77

18,76 24,87 29,31 34,51 40,50 47,17 69,31

1,45 1,92 2,25 2,66 3,11 3,63 5,33

R 92 R111 R131 R151 R188 R222 R257 R294 R377 R443

150 150 150 150 150 150 150 150 150 150

250 250 250 250 250 250 250 250 250 250

4,2/4,0 4,6/4,0 5,0/4,0 5,5/4,0 6,0/4,2 6,5/4,6 7,0/5,0 7,5/5,5 8,5/6,0 9,2/6,5

4,2 4,2 4,2 4,2 4,2 4,2 4,2 4,6 5,0 5,5

0,92 1,11 1,31 1,57 1,88 2,22 2,57 2,94 3,77 4,43

0,56 0,56 0,56 0,56 0,56 0,56 0,56 0,66 0,78 0,95

15,27 16,74 18,42 20,67 23,39 26,47 29,89 34,70 43,59 51,34

1,17 1,29 1,42 1,59 1,80 2,03 2,30 2,67 3,35 3,95

NOTA 1: Las mallas miden 2,60 x 5,00 metros

La designación de las mallas se hace por medio de la letra C, que indica la formación de cuadrados entre sus barras, y la R, cuando son rectángulos, seguida de un nùmero que equivale a 100 veces la sección en cm2 de las barras resistentes por metro. 4.2. CLAVOS (Ref. NCh1269) DESIGNACIÓN (mm x mm)

LARGO (mm)

DIÁMETRO (mm)

CANTIDAD DE CLAVOS POR KILO

150 X 5,6

150

5,6

24

125 X 5,1

125

5,1

37

100 X 4,3

100

4,3

66

90 X 3,9

90

3,9

103

75 X 3,5

75

3,5

145

65 X 3,1

65

3,1

222

50 X 2,8

50

2,8

362

50 X 2,2

50

2,2

405

45 X 2,2

45

2,2

559

40 X 2,2

40

2,2

647

30 X 2,0

30

2,0

1,195

25 X 1,7

25

1,7

2,042

20 X 1,5

20

1,5

3,362

15 X 1,3

15

1,3

6,026

M A T E R IA LE S D E C O N S T R U C C IÓ N

Grupo

Polpaico

Siempre en Obra

4.3. CONVERSIÓN DE CALIBRES • Los calibres se utilizan tanto para designar el diámetro interior de un tubo, como el diámetro exterior de un alambre, o el espesor de una plancha o chapa. • Usualmente está representado por un nùmero.

CALIBRE B.W.G. para alambre

N°

  00000   0000 000 00 0

NOTA: BWG GSG ASG USSG

= = = =

EQUIVALENCIA mm G.S.G para planchas zincadas cincadas

A.S.G. para tornillos

U.S.S.G para planchas Alemán para acero (calibre estándar standard planchas acero americano) (calibre alemán)

 12,700  11,531  10,795   9,652   8,636

1,47

 1  2  3  4  5  6  7  8  9 10

                   

7,620 7,213 6,312 6,045 5,588 5,156 4,572 4,191 3,959 3,403

4,270 3,891 3,510

1,80 2,14 2,47 2,81 3,14 3,47 3,81 4,14 4,48 4,81

6,073 5,694 5,313 4,935 4,554 4,175 3,797 3,416

4,50 4,25 4,00 3,75 3,50 3,25 3,00 2,75

11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

                   

3,048 2,762 2,413 2,108 1,828 1,651 1,473 1,244 1,066 0,889

3,132 2,753 2,372 1,994 1,803 1,613 1,461 1,311 1,158 1,006

5,15 5,48 5,81 6,15 6,48 6,82 7,15 7,48 7,82 8,15

3,037 2,656 2,278 1,897 1,709 1,519 1,366 1,214 1,061 0,911

2,50 2,25 2,00 1,75 1,50 1,38 1,25 7,13 1,00 0,88

21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

                   

0,812 0,711 0,635 0,558 0,508 0,457 0,406 0,355 0,330 0,304

0,930 0,853 0,777 0,701 0,627 0,551 0,513 0,475 0,437 0,399

8,49 8,82 9,16 9,49 9,82 10,16 10,49 10,83 11,16 11,50

0,835 0,759 0,683 0,607 0,530 0,454 0,416 0,378 0,343 0,304

0,75 0,63 0,56 0,50 0,44 0,38 0,32 0,28 0,24 0,22

31 32 33 34 35 36 37 38

           

0,254 0,228 0,203 0,177 0,127 0,101

0,361 0,340

0,266 0,246 0,228 0,208 0,190 0,170 0,162 0,152

0,20 0,18

Birmingham Wire Gauge Galvanized Sheet Gauge American Screw Gauge United States Standard Gauge

293

ANEXO N°5

Parámetros para estimación de volùmenes de obras para anteproyectos

5.1. ALCANCE En los trabajos de ingeniería básica y en general a lo largo del desarrollo de todos los proyectos, es necesario contar con cubicaciones aproximadas que permitan estimar los volùmenes de obras y los presupuestos adelantados (Barrios y Montecinos, Ingenieros Consultores). En general esas cubicaciones se deben realizar antes de contar con los diseños definitivos, debiendo recurrirse a parámetros relativamente normalizados que correlacionan los volùmenes de las partidas de interés con algunas propiedades geométricas básicas, como la superficie en planta. Este anexo entrega un conjunto de esos parámetros con el objeto de permitir estimaciones en el rango de ± 20%. Demás está decir que no sustituye al buen criterio ni a la sana experiencia. 5.2. EDIFICIOS NO INDUSTRIALES 5.2.1 Volumen hormigón Volumen HA (m3) = K * Peso acero de refuerzo (ton) K = 14 K = 16 K = 16 -

15 18 20

Viviendas de menos de 5 pisos Viviendas de más de 6 pisos Edificios de servicios o semi industriales

Notas a) Se considera una profundidad de fundación mínima de 0,8 a 1,5 m. b) Se considera el suelo con capacidad de soporte superior a 5 kgf/cm 2.

5.2.2. Acero de refuerzo a)

Se considera A 44-28 H para edificios de los de altura superior.

N° pisos 1 - 2 sin losa 1 - 2 con losa 3 - 5 6 - 8 9 - 15 > 15

Vivienda 10 16 20 24 32 40

kg/m2 kg/m2 kg/m2 kg/m2 kg/m2 kg/m2

hasta 5 pisos y A 63-42 H para

Servicios y semi industriales 12 18 21 24 32 40

kg/m2 kg/m2 kg/m2 kg/m2 kg/m2 kg/m2

P A R Á M E T R O S P A R A E S T IM A C IÓ N D E V O LÚ M E N E S D E O B R A S

Grupo

Polpaico

Siempre en Obra

b) Parámetros arámetros estructural:

adicionales adicionales para para determinados determinados volùme volùmenes nes de armadura armadura por elemento elemento

Fundaciones Muros Pilares Losas Cadenas y vigas

: : : : :

30 65 130 55 100

-

40 85 85 170 75 140

kg/m3 kg/m3 kg/m3 kg/m3 kg/m3

5.2.3. Moldajes Fundaciones Vigas y losas Muros y pilares

: : :

2 3 4 6 m /m 2 3 7 9 m /m 2 3 9 - 11 11 m /m

5.3. EDIFICIOS INDUSTRIALES 5.3.1. Acero estructural W w q L K

= : : : :

K qL Peso eso de de la la est estru rucctur tura en en kg/ kg/m m2 Carga rga tot tota al sobr sobree la estr estruc uctu tura ra:: PP PP + SC SC en en kg/ kg/m m2 Luz Luz medi media a may mayor, or, rep repre rese sent ntat ativ iva a de la estr estruc uctu tura ra en m Const onsta ante nte di dime mens nsio iona nall que que vale: le: K K K K

: : : :

0,65 0,65 0,80 1,00 1,00 1,20 1,20

Estru struct ctuuras Estructuras Estru struct ctuuras Estru struct ctuuras

liv livia iana nass (Ga (Galpone pones, s, etc etc.) .).. sem semi-pesadas. pesa pesada dass con con puen puente te grùa rùa < 5 ton. ton. pesa pesada dass con con puen puente te grùa rùa > 10 10 ton ton..

Notas: a) No incluye el peso de las costaneras ni columnas y vigas de viento para soporte de los revestimientos laterales. Se pueden estimar en: 20 a 40 kg/m 2 de revestimiento lateral. b) No incluye el peso de las parrillas ni planchas de piso. Se puede estimar en: 50 kg/m2 de piso. c) No incluye incluye las escaleras escaleras interiores interiores ni las cajas cajas de escala. Se pueden estimar estimar en: 80 a 100 kg/m3 de escalera. d) Dependiendo Dependiendo de la altura altura de la nave, increm incrementar entar W en en 5% por cada metro metro de altura altura sobre los 15 m. m.

5.3.2. Volumen de hormigón armado Volumen de HA (m3) = K* Peso estructura metálica (ton) K = 1,0 a 1,5 Edificios sin losas k = 1,5 1,5 a 2,0 Edific ificio ioss co con los losas as inte nterme med dias ias Notas: a) Se considera una profundidad de fundación de 2 a 23 m. b) Suelo de capacidad de soporte superior a 5 kgf/cm kgf/cm .

295

5.3.3. Armaduras Fundaciones tipo «mat» Fundaciones en general Losas y vigas (cargas normales) Losas y vigas (cargas altas) Otros elementos Nota: acero A 44-28 H.

5.3.4.

Moldajes

2 3 Fundaciones : 4 m /m 2 3 Vigas y losas : 6 m /m 2 3 Muros y pilares : 8 m /m

296

: : : : :

70 100 80 100 90

-

80 120 100 130 100

kg/m3 kg/m3 kg/m3 kg/m3 kg/m3

hormigón hormigón hormigón hormigón hormigón

P A R Á M E T R O S P A R A E S T IM A C IÓ N D E V O LÚ M E N E S D E O B R A S

F Ó R M U LA S Y C O N C E P T O S D E R E S IS T E N C IA D E M A T E R IA LE S

ANEXO N 6 Fórmulas y conceptos de resistencia de materiales °

6.1. FLEXIÓN

+

Módulo de sección (resistente):

y1

W =  /y I

y2

Esfuerzo por flexión: σƒ ƒ =

σ

M•y/ I

-

σ

σ

F

ƒ

S u  p  e r f   fi     c i   ie     n e u  t r ra   a 

ƒ

Ll

ƒ(perm)

≤ σ

En caso de que y = y1 = y2 , eje neutro = eje de simetría. (y = distancia de la fibra superficial al eje neutro); entonces: σ

ƒ

= M/W

Momento flexionante máximo: M M = F•L Momentos de inercia, módulos de sección resistentes y esfuerzos máximos por flexión. Mo me men to to d e in in er erci a I

Mó du dulo d dee se se cc cci ón ón W

Esfuerzo má máximo de de flflexión σ máx

2

3

bh /6

bh /12

6M/bh

Forma de sección transversal

h

2

b 3

≈ πd

 /32 ≈ d  /10

4

πd /64

π(D

4

4

- d )/64

3

4

π(D

4

 - d )/32D

d

10M/d

3

≈10

4

4

MD/(D  - d )

       d

OBSERVACIÓN:

D

A

Teorema de Steiner o de los ejes paralelos

Eje neutro

 = I + Ay Ay2

IBB

B IBB I

 : Momento omento de de inerc inercia ia con resp respect ectoo al eje eje BB : Momento omento de de ine inerc rcia ia con con respe respecto cto al al eje eje centroidal

(neutro) paralelo al eje BB.

B

y

Grupo

Polpaico

Siempre en Obra

6.2. RESUMEN DE VIGAS ESTÁTICAMENTE DETERMINADAS Tipo de Carga

Caso Y

Flecha máxima

Momento máximo

Reacción

P X

1

M = PL

δ

R

L

Y

P

a

δ

R = P

b X

2

M = PA Pa

δ

R

3

= PL/3EI

2

= Pa (3L - a)/6EI

δ

R = P

L

Y q

3

X δ

R

4 R

2

M = qL /6 = WL/3

M

q

X R1

P

a

Y

M = M

δ

= ML /2EI

2

R = 0

M = PL/4

δ

= PL /48EI

R1 = R2 = P/2

Momento máximo

7

2

M = Pab/L

δ

=

δ 2

(L - b )/3

en x = a

R2

L

Y q

8

X δ

q

X

q X

10 δ

δ

= 5qL /384EI = 5QL /384EI

δ

= 2,5qL /384EI = 5QL /384EI

4

3

R2 = Pa/L

R1 = R2 = qL/2

qL2 /12

4

3

R2 = 2Q/3

en x= 0,519L

δ

4

R1 = Q/3

3

= qL /120EI = QL /60EI

R1 = R2 = Q/2

R2

0,577L

M

X δ

R1

= Pb(3L2 - 4b 2)/48EI cuando a > b

R1 = Pb/L

QL/6 L

11

δ

R2

L

R1

En el centro (no máxima)

= 2QL/9 3

0,519L

L/2

3 EIL

2

M = qL /9 3

δ

R1

9

(L 2- b2 ) 3

en x =

Reacci ón

R2

Y

9

2 3/ 3/2

Pb(L - b )

qL2 /8 QL/8

L

R1

3

Flecha máxima

b X

δ

M = M

R2

L 0,577L

Y M

X δ

R1

R = qL/2 = W

R2

L

Tipo de Car Carga ga

Y

3

L/2 δ

Y

4

WL qL = 30EI 15EI

R = qL qI = W

P L/2

6

2

3

L

Y

R1

4

qL WL = 8EI 8EI

X δ

R

=

δ

δ

L

Y

Caso

=

q X

5

δ

L

Y

12

2

M = qL /2 = WL/2

L

R2

2

= ML /9 3 EI en x = L/ 3 en el centro (no máxima) 2

δ

= ML /16EI

δ

= ML /9 3 EI en x = L - L/ 3 en el centro (no máxima)

M = M δ

R1 = R2 = M/L

2

R2 = R1 = M/L

2

= ML /16EI

299

6.3. RESUMEN DE VIGAS DOBLEMENTE EMPOTRADAS Caso

Tipo de Carga

Momento en los Extremos

P

1

A

3

4

B

L

A

MA = Pab /L

b

P

L/2

2

2

a

B

B

q kgf/m

5

B

L/2

q kgf/m q kgf/m

A

MA = MB = PL/8

 EIy máx = PL /192

2

MA = qL /30 = QL/15 B

L

2

MB = qL /20 = QL/10

A

a

7 A

B

L/2

L/2

M b

B

L L

MA = MB = 5qL /96 = 5QL/48

∆

B

384 384

RB = qL/2 = Q/2

3

4

 EIy =

en el centro

qL QL = 768 384

4

 EIy =

en el centro

3

qL QL = 768 384

 EIy máx =

RB = 42Q/96 RA = 4Q/30 RB = 11Q/30 RA = qL/4 = Q RB = qL/4 = Q

MB = Ma(3b/L 1)/L

RB = (M + MA + MB)/L

2

RA =

(MA + M B)/L

MB = 6EI∆  /L

2

RB =

(M A + MB)/L

6.4. VIGAS SIMPLEMENTE APOYADAS CON CARGAS MÓVILES

x P L

7qL 7QL = 3840 1920

RA = 6Q/96

RA = (M + MA + MB)/L

Nota: Q = qL

R1

RA = qL/2 = Q/2

MA = Mb(3a/L 1)/L

MA = 6EI∆  /L

A

3

RA = P/2

QL

=

4

2

q kgf/m

2

3

4

 qL

 EIy máx =

2

q

3

RB = P/2

5 QL 96 11 QL 96

5 2 qL = 192 11 2 MB = qL = 192

MA =

2

RA = Pb (3a + b)/L RB = Pa (a + 3b)/L

3

qL QL = 12 12

MA = MB =

q

6

8

en el centro (Sólo para a > b)

2

2

L

L/2

4b)/48

MB = Pa b/L

q kgf/m

A

 EIy = Pb (3L

L/2

L

A

2

2

Reacción

Valor de  EIy

R2

R1 máx. = V 1 máx. (en x = 0) = P M máx. (en el punto de carga, si x = L/2)= PL/4

F Ó R M U LA S Y C O N C E P T O S D E R E S IS T E N C IA D E M A T E R IA LE S

ANEXO N 7 Fórmulas y conceptos de térmica °

7.1. DILATACIÓN TÉRMICA DE SÓLIDOS

Sea α  el coeficiente de dilatación longitudinal, dependiendo de la temperatura, se tiene entonces: FÓRMULA CORRESPONDIENTE CORRESPONDIENTE FORMULA PARA LA VARIACIÓN VARIACION DE TEMPERATURA

PARAMETRO

PARÁMETRO

L2 = L1[1 +

Longitud

∆l

A2

Area Área

≈

V2

≈

∆V ≈

L1

(t2 - t1)]

= L2 - L1 = L1

α

(t2 - t1)

A1

≈  A 1

∆L

L2

A2

A 1 [1 + 2α (t 2 - t 1 )]

∆ A =  A 2  -

Volumen

α

FIGURAS

2 α (t 2 - t 1)

A1

V1 [1 + 3α (t2 - t1)] V2 - V1

≈

V1 3α (t2 - t1) V1

L

: longitud a t 1

A

: Area a t 1

L

: longitud a t 2

A

: Area a t 2

V : Volumen a t 1 1

t

1

: Temperatura inicial

V : Volumen a t 2 2

t

2

: Temperatura final

1 2

1 2

V2

COEFICIENTE DE DILATACIÓN TÉRMICA DE ALGUNOS MATERIALES COEFICIENTE DE DILATACION DE ALGUNOS ALGUNOS MATERIALES COEFICIENTE DILATACIÓN DE MATERIALES MATERIAL

100

α

MATERIAL

1/°C ó 1/°K Acero dulce Acero semiduro Acero duro Acero fundido Acero inoxidable Alambre de acero Aluminio Bronce Cobre Hierro gris fundido Hierro forjado Latón

100

α

0,00110 0,00120 0,00132 0,00110 0,00178 0,00124 0,00231 0,00181 0,00168 0,00106 0,00120 0,00188

100

α

1/°C ó 1/°K Magnesio Níquel Plomo Zinc Albañilería de ladrillo Albañilería de piedra labrada Cemento Portland Hormigón Granito Mármol Piedra arenisca Yeso

0,00290 0,00126 0,00286 0,00311 0,00055 0,00063 0,00126 0,00143 0,00080 0,00100 0,00110 0,00160

= Coeficiente de dilatación térmica, amplificado por 100.

303

F FY ÓÓ R CR M MO U UN L LC A AE S SP Y TYO CS O CO N DNE C E CE PP TT OO SS D ED TE ÉT RÉ MR IC M A IC A

Grupo

Polpaico

Siempre en Obra

REFERENCIAS

1. ACI Manual of Concrete Practice 2. Guzmán Euclídes, Curso elemental de edificación. Editorial Universitaria 3. Gieck K., Manual de Fórmulas Técnicas. Editorial Alfaomega, 1993 4. Manuales del Instituto del Cemento y del Hormigón de Chile • Compendio de Tecnología del Hormigón • Construcción en Hormigón - Especificaciones Técnicas y Control de  Calidad • Manual del Hormigón • Manual Básico de Construcción en Hormigón • Manual de Aditivos - Adiciones y Protecciones del Hormigón • Cartillas de Recomendaciones Básicas , N s. 1, 2 y 3. °

5. Manual de Análisis de Costos en la Construcción MAC. 6. Normas Chilenas Oficales. 7. Ordenanza General de Urbanismo y Construcciones. 8. Normas ASTM

303

Productos y Servicios del Grupo Polpaico POLPAICO es un Grupo de Empresas que ofrece a sus clientes productos y servicios destinados a satisfacer íntegramente sus necesidades de construcción en hormigón. La amplia gama de productos del Grupo Polpaico abarca cemento, hormigón premezclado, áridos, morteros predosificados y prefabricados de hormigón. El Grupo Polpaico cuenta con un equipo de profesionales y técnicos especializados que le entregan al cliente una serie de servicios, tanto en Santiago como en regiones, tales como: análisis de áridos, estudio de dosificaciones, ensayo y control del hormigón fresco y endurecido, ensayo de prefabricados, sistemas de autocontrol en obra, evaluación de resultados, asesoría técnica en obra, otros.

304

Productos y servicios por empresas servicios por

Cemento Polpaico es la empresa del grupo que se dedica a la fabricación y comercialización del cemento, situándose hoy en día como una empresa líder en su rubro, gracias a su tecnología de punta, investigación y desarrollo permanentes y servicios orientados a sus clientes. Cemento Polpaico ofrece a sus clientes los siguientes productos y servicios.

Productos Producto

Clasificación segùn NCh 148 Of.68

Cemento Polpaico Especial

Cemento Portland Puzolánico Grado Corriente

Cemento Polpaico 400 Cemento Polpaico ARI

Cemento Portland Puzolánico Grado Alta Resistencia

Formas de despacho

El cemento es despachado en camiones, ferrocarril, barco o combinación de éstos, en la siguiente forma: ·

·

Cemento Polpaico Portland

Cemento Portland Grado Alta Resistencia

·

Sacos de papel de 42, 5 kg, individuales o en pallets A granel (en ferrocarril o camiones graneleros propios) En Big Bags de hasta 2000 kg.

Servicios Cemento Polpaico Polpaico pone a disposición de sus clientes, para obras de gran volumen, silos para almacenamiento y oportuno abastecimiento en terreno.

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Grupo

Polpaico

Siempre en Obra

Hormigones Pétreos Pétreos es la empresa del Grupo Polpaico que se dedica a la producción y comercialización de áridos, hormigones premezclados y morteros secos predosificados, situándose hoy como una empresa líder en el mercado del hormigón premezclado en la Región Metropolitana y proyectándose en forma eficiente y competitiva en regiones, tales como: I, II, IV, V, VI, VII, VIII, IX y X, gracias a la aplicación de avanzada tecnología en sus productos, permanente mantención y renovación de sus equipos, alto grado de especialización de sus profesionales y técnicos y excelente nivel de servicio entregado. Pétreos ofrece a sus clientes lo siguiente:

Hormigones En todas las plantas de Pétreos, se producen hormigones premezclados de dosificaciones controladas por avanzados equipos automatizados, que permiten cumplir con las normas que rigen al hormigón. La tecnología actual que posee Pétreos permite producir hormigones, morteros secos predosificados y áridos que satisfacen las más variadas exigencias que impone el mercado: LÍNEA

CLASIFICACIÓN NORMAL

HORMIGÓN ESTRUCTURAL

TEMPRANA  EDAD ESPECIAL

HORMIGÓN PARA  PAVIMENTO

PAVIMENTO  VIAL

PAVIMENTO INDUSTRIAL

MORTEROS HÚMEDOS

FAMILIA DE PRODUCTO

Resistencia Probeta Cúbica a 28 Días Resistencia Probeta Cilíndrica a 28 Día Resistencia Probeta Cúbica Resistencia Probeta Cilíndrica Por Sacos Diseños Especiales Dosis Exigida Hormigones De Color  Resistencia Flexotracción a 28 Días Resistencia Flexotracción a Temprana Edad Resistencia a 90 Días HTR (Hormigón tráfico rápido) HCR (Hromigón compactado con rodillo) Resistencia a 28 Días Resistencia a Temprana Edad HRD (Hormigón resistente al desgaste) HRI (Hormigón resistente al impacto) Shotcrete Sobreloza Larga Vida Liviano Relleno

PREFIJO HB - HN GB - GN HTB...Rx - HTN...Rx  GTB...Rx - GTN...Rx  S170 HEB - HEN HDB - HDN HCB - HCN HF HF...Rx  HF...R90 HTR  HCR  HPI HPI...Rx  HRD HRI MSC MSL MLV  ML MR 

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Áridos Se han reaizado importantes inversiones en nuestras Plantas de Áridos, tendientes a entregar productos más homogéneos con altos estándares de calidad y de protección del medio ambiente. Áridos Pétreos cuenta con centros de producción en Región Metropolitana, Quinta y Sexta Región, con las cuales cubre eficientemente las necesidades de sus clientes y de Hormigones Pétreos. • • • •

Áridos Áridos Áridos Áridos

para para para para

hormigón premezclado prefabricados asfalto bases y sub bases estabilizadas

Morteros En la producción de morteros Pétros se emplean como materias primas básicas aquellas provenientes del grup de empresas Polpaico ; los formatos de venta de Morteros Pétreos consisten en sacos de 45 kg y 25 kg para distribuidores y a granel utilizados principalmente por constructoras, los que son entregados en silos a obras. • Morteros normales para estuco, piso y pega • Morteros especiales • Hormigón en seco

Servicios Existe un compromiso, por parte del personal, para realizar todos los esfuerzos necesarios por brindarles el mejor servicio a nuestros clientes, para lo cual se cuenta con una flota de aproximadamente 300 camiones mixer, equipos de bombeo (Plumas y Estacionarias), cintas transportadoras, coordinadoras de terreno y toda la infraestructura requerida para suministrar hormigón en cualquier lugar o condición de la obra.

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