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Grupo Siempre en Obra

INTRODUCCIÓN

El Grupo de Empresas Polpaico está formado por Cemento Polpaico S.A. y Sociedad Pétreos S.A. S.A., las que se dedican a la fabricación y comercialización de productos para la construcción en cemento, hormigón y elementos prefabricados del mismo. El Grupo de Empresas 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 y las adapte a las necesidades propias de cada región. El Grupo Polpaico consecuente con la filosofía empresarial que lo distingue y con su eslogan Obra», que refleja la preocupación de otorgar un servicio integral en forma «Siempre en Obra» permanente a sus clientes, y dada la necesidad de que el mercado chileno cuente con un documento técnico que reuna las distintas áreas involucradas en una construcción en hormigón, ha desarrollado a través de la RedTécnica de cemento Polpaico S.A. el Manual del Constructor, del cual se destaca lo siguiente: • Texto multidisciplinario que abarca la mayoría de los temas que forman parte del área de la edificación en hormigón. • Texto fundamentado tanto en las normativas vigentes como en antecedentes de validez internacional, y asesorado por destacados profesionales del área. • Texto de consulta habitual orientado a profesionales del sector construcción, con poca o ninguna experiencia, en el cual se puede encontrar la información técnica que frecuentemente se requiere en obra. • Texto estructurado de tal forma que cada tema es tratado como una ficha técnica independiente, subdividido a su vez en los factores más relevantes involucrados, permitiendo una fácil y rápida lectura y comprensión. El contenido del Manual del Constructor constituye una valiosa herramienta de trabajo para los profesionales de la construcción.

Grupo Polpaico

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INTRODUCCIÓN

Polpaico

Grupo

Polpaico 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 tratados

1.1.1.

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

INTRODUCCIÓN

La empresa constructora a cargo de un proyecto realiza una serie de actividades o «partidas» previas a la construcción propiamente tal. El propósito de este ítem es indicar 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, como «Etapa 1». 1.1.2.

DEFINICIÓN DE LAS ETAPAS PREVIAS A LA 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

Etapas de una obra una vez adjudicado

(de propuesta) 1

el proyecto

Visitas a terreno

Análisis de especificaciones técnicas

Visitas a terreno

Planificación de la construcción

Solicitud permiso de edificación

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

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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ETAPAS PRELIMINARES Y RECEPCIÓN FINAL DE LA OBRA

Siempre en Obra

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 tratados

1.2.1.

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

INTRODUCCIÓN

Todo el que desee construir un edificio, reconstruir, alterar, reparar, demoler elementos importantes, 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: • • • • •

Demolición de un edificio existente Excavación para cimientos Colocación de cierros y andamios Preparación de canchas o instalaciones para confección de hormigón Otros trabajos de naturaleza análoga.

Las obras que se detallan a continuación, si bien no requieren un Permiso de Edificación, por lo general necesitan un Permiso de Obra Menor, especialmente en casos de edificios colectivos de vivienda o oficinas y de locales comerciales : • • • •

Construcciones interiores de carácter ligero Elementos exteriores sobrepuestos que no requieran cimientos Cierros interiores Obras de mantención.

1.2.2.

DOCUMENTOS QUE DEBEN PRESENTARSE PARA LA SOLICITUD DEL PERMISO

a) Se deben presentar una serie de documentos resumidos a continuación: •

Solicitud firmada por el propietario y proyectista, indicando o adjuntando los siguientes documentos: -

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Declaración jurada simple del propietario de ser titular del dominio del predio Indicar las disposiciones especiales a que se acoge, en su caso, el proyecto Lista de los profesionales competentes que intervienen en los proyectos Señalar si el proyecto consulta, en todo o parte, edificios de uso pùblico

Grupo

Polpaico - 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

ETAPAS PRELIMINARES Y RECEPCIÓN FINAL DE LA OBRA

Siempre en Obra

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.

Grupo

Polpaico 1.3. Trabajos previos El propósito de este ítem es entregar antecedentes mínimos de ciertas partidas indicadas en el diagrama de flujo del punto 1.1.2 de este Capítulo.

Temas tratados

1.3.1.

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

Visitas a terreno Contratación de seguros Recepción del terreno Topografía general Preparación del terreno Despeje del terreno.

VISITAS A TERRENO

Las visitas a terreno tienen como objetivo que el profesional a cargo conozca: - El emplazamiento del terreno - Características generales - Deslindes, considerando las molestias al vecindario - Accesos de acuerdo a las vías que enfrenta, ubicación geográfica, como también 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 seguros. Los tipos más corrientes son: - Seguro de incendio progresivo - Seguro de daños contra terceros - Seguro de remesas de dinero - Seguro de todo riesgo de construcción (permite a la empresa constructora asegurar a su personal, sus equipos y su obra, desde el momento en que comienza la obra hasta que termina) - Seguro de responsabilidad civil u 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 a cargo el emplazamiento del terreno, sus deslindes, la línea oficial y el punto de referencia o cota cero. 1.3.4.

TOPOGRAFÍA GENERAL

Una vez tomada la posesión del terreno, el profesional a cargo debe proceder a una verificación de coordenadas en el terreno, de los ejes y vértices más importantes de la obra.

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ETAPAS PRELIMINARES Y RECEPCIÓN FINAL DE LA OBRA

Siempre en Obra

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. Este se realiza a mano o a máquina, dependiendo del estado en que se encuentre el terreno. A título de orientación se entregan rendimientos aproximados.

TABLA N° 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

Grupo

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

Temas tratados

1.4.1.

PROYECTO DE INSTALACIÓN DE FAENAS

FACTORES

A CONSIDERAR

A

Comunicación al organismo de seguridad correspondiente (Mutual)

B

Determinación de las superficies necesarias

C

Adecuación a la superficie disponible

D

A

1.4.1. Proyecto de instalación de faenas 1.4.2. Composición de una instalación de faenas y algunas medidas de seguridad a adoptar.

C.1. Procedimiento C.2. Consideraciones a contemplar para la ubicación de la instalación de faenas. Consideraciones especiales segùn las características de la obra (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.

Comunicación al organismo de seguridad correspondiente (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 de la obra Inicio de las obras Fecha probable de término Tipo de obra Cantidad de personal promedio Persona encargada de la obra.

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ETAPAS PRELIMINARES Y RECEPCIÓN FINAL DE LA OBRA

Siempre en Obra

B

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

C

Recursos humanos Materiales Equipos de construcción Equipos del proyecto Insumos, que no son parte de la obra, pero si son necesarios para su materialización, 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: - Delimitar la zona de la obra y elementos anexos, si corresponde - Resolver en forma práctica con el resto del terreno las ubicaciones de las distintas dependencias. C.2. Consideraciones a contemplar para la ubicación de la instalación de faenas -

-

-

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Flujo expedito de materiales y acceso de éstos de acuerdo al avance de la obra Ubicación de bodegas y áreas de acopio de materiales, en relación al riesgo que presentan Vías de circulación interna con dimensiones adecuadas, señalizaciones y protecciones de acuerdo al riesgo que exista en la cercanía Espacios adecuados frente a bodegas para permitir maniobras de seguridad de vehículos Ubicación de servicios higiénicos lejos de las instalaciones eléctricas, las que deben ir debidamente señaladas. Estos además no podrán instalarse a más de 75 metros del área de trabajo, salvo casos calificados por la autoridad sanitaria. Ref. Decreto N°745 del Ministerio de Salud. Ubicación de extintores de incendio, de acuerdo al riesgo de los materiales combustibles Emplazamiento de equipos de construcción importantes y su alimentación respectiva, principalmente electricidad y agua potable (grùa y grùa torre, planta de hormigón y otros) En el caso de la grùa torre se deben efectuar las consultas correspondientes a la Dirección de Obras de la Municipalidad respectiva, en relación a permisos, horarios de uso, tipos de cargas y otros.

Grupo

Polpaico 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 los elementos y su disposición cumplan con la «ORDENANZA GENERAL» El pago de los respectivos derechos municipales Que su plazo es por un período determinado y que además puede ser suspendido en cualquier momento que la autoridad establezca su inconveniencia.

D.2. Instalación peligrosa para sitios vecinos -

-

Se deben planificar las medidas necesarias para no causar daños o amenaza de éstos en construcciones vecinas, producto de 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 Especial cuidado debe tenerse con el tránsito aéreo de carga suspendida. Se debe solicitar además a la empresa distribuidora de energía la protección 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 GENERAL».

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ETAPAS PRELIMINARES Y RECEPCIÓN FINAL DE LA OBRA

Siempre en Obra

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

METÁLICAS

Características

Características

· Se venden a medida según las necesidades, teniéndo

· Tienen dimensiones estandarizadas, de aproximadamente 6 m de 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.

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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Grupo

Polpaico 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 Dimensiones recomendadas para oficinas segùn el nùmero de personas (Ref. Mutual de Seguridad) N0 DE PERSONAS

m2 POR PERSONA

1

8,0

8

3

8,0

24

6

6,3

38

9

5,5 5,0

12 más de 12

SUPERFICIE TOTAL (m2)

50 60 -

5,0

CARACTERÍSTICAS GENERALES OFICINAS TIPO

OFICINA DE PLANOS

OFICINA ADMINISTRATIVA

CARACTERÍSTICAS

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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ETAPAS PRELIMINARES Y RECEPCIÓN FINAL DE LA OBRA

Siempre en Obra

CARACTERÍSTICAS GENERALES SEGÚN SU DESTINO

CEMENTO, CAL Y YESO

ACERO (CANCHAS O BODEGAS)

· 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.

ENLOZADO Y MATERIALES ENVASADOS

· Deben ser techadas y cerradas · Tener piso de radier o madera Tener espacios para una expedita clasificación, inspección y retiro. ·

HERRAMIENTAS Y OTROS

· Deben tener capacidad para: · Todas las herramientas manuales y mecánicas necesarias para la obra · 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

Grupo

Polpaico

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 Determinación del nùmero de artefactos sanitarios (Decreto N° 745 de 1992) N0 DE PERSONAS QUE TRABAJAN POR TURNOS

W.C.

LAVATORIO

DUCHAS

1

20

1

1

1

11

20

2

2

2

21

30

2

2

3

31

40

3

3

4

41

50

3

3

5

51

60

4

3

6

61

70

4

3

7

71

80

5

5

8

81

90

5

5

9

91

100

6

6

10

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

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

ETAPAS PRELIMINARES Y RECEPCIÓN FINAL DE LA OBRA

Siempre en Obra

DISPOSICIÓN DE AGUAS SERVIDAS

BAÑOS

POZOS

QUÍMICOS

NEGROS

Existen en el mercado

UNIÓN DE ARRANQUES DE ALCANTARILLADO EXISTENTES

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

empresas que arriendan baños químicos e incluso se encargan de su mantención.

Típico en lugares donde se ha demolido.

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

ENTABLADO

3 m

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

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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Polpaico 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

Cierros provisorios 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 g eneralmente usada · Entablado: Tablas de 1 x 4" a 1 x 6" de pino "Tapas" de pino de espesores 3 / 4 " y anchos variables; más económicas, de bordes irregulares y cantos muertos.

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 generalmente se disponen a distancias de 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

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ETAPAS PRELIMINARES Y RECEPCIÓN FINAL DE LA OBRA

Siempre en Obra

CIERROS DE HORMIGÓN VIBRADO

· Tienen un costo más alto que los cierros de madera · Son de colocación rápida, recuperables y en general su montaje lo 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 costo es bastante más bajo que los anteriores pero tienen el inconveniente de ser menos seguros

· Se usan cuando se tienen que cercar recintos muy grandes, en sectores no urbanos · Las mallas van entre cuartones de pino ( 3 x 3 " ) o rollizos de 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 de 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 tener un 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.

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Grupo

Polpaico E.1. Empalme provisorio de agua potable CARACTERÍSTICAS

PERSONA QUE SOLICITA

LUGAR DE SOLICITUD

GENERALES

La solicitud la puede efectuar: · Profesional de la construcción Ingeniero, Constructor Civil, Arquitecto · Instalador autorizado por el organismo fiscalizador de instalaciones sanitarias ( de agua potable y alcantarillado) · Puede ser un particular asesorado por un profesional. Empresa de Agua Potable y Alcantarillado correspondiente a la zona. Se envía una carta solicitando el empalme provisorio

SOLICITUD

· 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/m2 /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 en S.E.C. (Superintendencia de Electricidad y Combustibles).

LUGAR DE SOLICITUD

· Empresa eléctrica correspondiente a la zona.

SOLICITUD

· Se presenta un proyecto junto con una declaración jurada en 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 certificado, junto con una declaración jurada ante notario de dominio de propiedad, más un certificado de número o permiso municipal (si corresponde) otorgado por la Dirección de Obras Municipales respectiva, se tramita el empalme en 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 de la potencia requerida y de la distancia al poste o cámara desde donde se hará el empalme.

25

ETAPAS PRELIMINARES Y RECEPCIÓN FINAL DE LA OBRA

Siempre en Obra

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 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

ETAPAS PRELIMINARES Y RECEPCIÓN FINAL DE LA OBRA

Siempre en Obra

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.

O B S E R VACI Ó N 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 1.6. Recepción final de la obra 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

O B S E R VACI Ó N : No se aceptarán certificados emitidos por instaladores que no estén inscritos en el registro correspondiente. 29

ETAPAS PRELIMINARES Y RECEPCIÓN FINAL DE LA OBRA

Siempre en Obra

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

Siempre en Obra

2.1. 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

A

Materialización de los ejes de la obra

B

Materialización de la altura o nivel de referencia

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

CONSTRUCCIÓN CONSTRUCCIÓN

Grupo

Polpaico

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

Excavaciones con maquinarias - características.

B

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

Polpaico

B

Rendimientos aproximados B.1. Excavaciones TABLA N0 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

(1) = m3/HJ (m3 por hora jornalero) (2) = pólvora en kg/m3 (3) = cordón maestro en m3 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

Transporte de bolón 1m3/HJ (m3 por hora jornalero).

TABLA N°2

Paleo CLASE DE MATERIAL

m3/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

CONSTRUCCIÓN

Siempre en Obra

TABLA N° 3

Rendimientos para transporte en carretilla DISTANCIA MEDIA DE TRANSPORTE (m) 10 20 30 40 50 60 80 100

CARGA Y DESCARGA* (m 3 /HJ)

TRANSPORTE*

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

Polpaico

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

CONSTRUCCIÓN

Siempre en Obra

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 m3 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 m3 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 DE HORMIGÓN

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

38

Grupo

Polpaico

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 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

CONSTRUCCIÓN

Siempre en Obra

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/cm2, 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

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

CONSTRUCCIÓN

Siempre en Obra

B

Relleno y apisonado de zanjas - rendimientos aproximados TABLA N° 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

3

Apisonado por m compactado 3

0,8

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 Rendimientos aproximados - esparcimiento y apisonado en explanación m 3 /HJ (m3 por hora jornalero) APISONADO A BRAZO MEDIDO DESPUÉS DE CONSOLIDADO

TRANSPORTE CARRETILLA

ESPARCIMIENTO

DMT 10 m (ESPONJADO)

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

D

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

B

Características mínimas A.1. Segùn «ORDENANZA GENERAL» A.1.1. Ubicación A.1.2. Dimensiones A.1.3. Refuerzo A.2. Segùn NCh170 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

CONSTRUCCIÓN

Siempre en Obra

A.1.3. REFUERZO REFUERZO

PISO

ESTRIBOS

(de techumbre hacia abajo)

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

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 (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 m2 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

CONSTRUCCIÓN

Siempre en Obra

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 Albañilería confinada (reforzada) C.1. Especificaciones mínimas Puesta en obra D.1. Generalidades D.2. Recomendaciones constructivas

C D

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

B.1. Características de albañilería de bloques

VENTAJAS ESTRUCTURALES Y CONSTRUCTIVAS

VENTAJAS ECONÓMICAS

REQUISITOS

C

. 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.

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. Mínimo 20 cm

MUROS EXTERIORES LADRILLOS HECHOS A MANO

LADRILLOS CERÁMICOS HECHOS A MÁQUINA Y BLOQUES

MUROS INTERIORES

EXTERIORES E INTERIORES

PISO

ESPESOR MÍNIMO

INFERIOR

14 cm cuando hay losa 20 cm cuando no hay losa

SUPERIOR

14 cm

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

CONSTRUCCIÓN

Siempre en Obra

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 aspersión, y 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 cortavientos delante 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

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

A

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

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

4

4

10 cm

Nivel techumbre

10 cm

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

49

CONSTRUCCIÓN

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. Juntas de 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

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 (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

CONSTRUCCIÓN

Siempre en Obra

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 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

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 B

Disposición general del sistema A.1. Características generales 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 VIGUETAS PRETENSADAS

SOBRELOSA ·

Armadura:

·

Malla electrosoldada AT-56-50 H.

Secciones estandarizadas en 3 alturas (ver figura).

·

Espesor: 5 cm a 7 cm.

·

Longitudes de acuerdo a necesidades

·

Hormigón estructural grado H 20 (10)/8.

·

del proyecto. Luz libre máxima del sistema alcanza 7 metros para sobrecargas de uso hasta 1000 kg/m2.

53

CONSTRUCCIÓN

Siempre en Obra

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

Sobrecarga

Peso total

m

kg/m

kg/m

Espesor equivalente losa tradicional cm

5

• • •

Rango de luces

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 H cm

kg/m

m/m

11

28,20

1,43

15

36,10

20

43,3

2

Bovedilla 2

a kg

Ton

114,00

153,32

0,55

8,4

142,80

200,56

0,201

8,4

162,12

231,40

0,232

kg/un

un/m

40,32

15,0

7,6

1,6

57,76

17,0

1,6

69,28

19,3

kg/m

Total peso losa

2

kg/m

2

Peso Propio Adicional H cm

ACMA

Mortero

Refuerzos

b

a+b

Total

C - 92

e= 5cm

Fe

Peso Total

kg/m 2

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/m

2

2

112,74 kg

313,3

0,313

20

1,44 kg/m

110 kg/m2

1,3 kg/m2

112,74 kg

344,14

0,344

1,3 kg/m

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

B

Ventajas B.1. Ventajas técnicas CAPACIDAD ESTRUCTURAL ·

Es capaz de soportar cargas especificadas por el calculísta. Actúa como un diafragma rígido.

CALIDAD GARANTIZADA ·

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.

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

CONSTRUCCIÓN

Siempre en Obra

A.1. De los elementos constituyentes ELEMENTO

RECOMENDACIONES

· Preparación

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

·

TERRENO

Eliminar la primera capa de suelo, entre 10 y 30 cm, generalmente compuesta por material orgánico. Si el terreno es de mala calidad, debe reemplazarse por o t r o adecuado. Este relleno se debe colocar en capas delgadas, de no más de 10 cm de espesor, muy bien compactadas.

NATURAL

·

· BASE

·

· · HORMIGÓN

·

Se recomienda base granular de material grueso, adecuadamente 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 de 7 cm (idealmente de 10 cm) de hormigón de grado H20, aprox. 230 kg cem/m3 El tamaño máximo del árido debe limitarse a 1 / 3 del espesor de esta capa, usar tamaño máximo de 3 / 4 " a 1 1 / 2 " a lo sumo, dependiendo del 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

RECOMENDACIONES

·

Deben ser verticales, conformándolas mediante un molde provisorio (Ref.: Capítulo 3, pto.3.5.1. Preparación previa a la colocación). Las losas no deben tener más de 5 m en longitud 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 movimiento alternativo de aserrado. La terminación local se hace por medio de llanas 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 de curado, para permitir que el hormigón se seque gradualmente.

COMPACTACIÓN

TERMINACIÓN SUPERFICIAL

CURADO

PUESTA EN SERVICIO

56

Grupo

Polpaico 2.2. 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

CONSTRUCCIÓN

Siempre en Obra

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 m2 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 albañilería y de hormigón deben estar saturadas pero sin agua acumulada (brillo en la superficie). Conviene humedecerlas unas 12 horas antes. -

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

-

-

• 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

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

CONSTRUCCIÓN

Siempre en Obra

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

Hormigón de máxima compacidad: Baja razón

Contenido

agua/cemento (A/C)

finos

Adecuado manejo en obra

· 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 de elemento y sus condiciones de exposicion (Ref. ACI 318 y NCh 170).

· Uso

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

· Prevenir 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 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.

61

CONSTRUCCIÓN

Siempre en Obra

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 de estanqueidad formando una piscina y manteniéndo el agua por un mínimo de 24 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.

62

Grupo

Polpaico

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

CONSTRUCCIÓN

Siempre en Obra

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

Requisitos que deben cumplir

C

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.].

64

Grupo

Polpaico

PERSONA QUE SOLICITA

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)

LUGAR DE SOLICITUD

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

CARACTERÍSTICAS

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 construyen estanques de acumulación, que por medio de bombas elevan 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 de 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.

65

CONSTRUCCIÓN

Siempre en Obra

C

Características de las tuberías TIPOS DE TUBERÍAS MATERIALES

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.

TUBERIAS BAJO TIERRA COLOCACIÓN

El más usado es el PVC.

NO

Ocasionalmente se utiliza el fierro fundido.

ENTERRADOS

Tuberías generalmente verticales que conectan los puntos más altos de las canalizaciones con el exterior.

(DESCARGAS VENTILACIONES VERTICALES Y RAMALES BAJO LOSA)

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).

CONDUCTOS

D

MATERIALES

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.

66

Grupo

Polpaico

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 de presión hidráulica de 1,6 m de presión sobre la boca de 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 que termina en un recipiente y se llena la tubería de agua, incluyendo la manguera y el recipiente, con un nivel de agua de 1,6 m de altura. Las descargas con alturas superiores a 2 pisos, se fraccionan por medio de piezas de registro, con el fin de de ejecutar las pruebas con una presión no superior a la altura de estos pisos. En tuberías de PVC no se acepta filtración alguna. En tuberías de hormigón simple, la pérdida de agua por filtración viene 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 o t r o impedimento interior. Consiste en pasar a lo largo de la tubería una bola la cual debe tener una tolerancia máxima de 3 mm respecto al diámetro de la cañería verificada. En tuberías de diámetro superior a 150 mm y sólo para el alcantarillado público se reemplaza esta prueba por una prueba de luz, que consiste en instalar una linterna en un extremo del tramo y un espejo en el otro, que recibe al haz de luz. Moviendo circularmente la linterna, se verifica que la recepción de la imagen en el espejo no presente interrupciones durante el transcurso de la prueba.

·

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

·

Hoy en día no se exige. Deben ejecutarse cuando estén colocados los artefactos sanitarios en los ramales respectivos y tiene por objeto 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 presión suficiente para hacer subir el agua en los sifones 3 cm, no se observa desprendimiento de humo en las junturas.

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

CONSTRUCCIÓN

Siempre en Obra

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. Ref.

INSTALACIÓN DE AGUA POTABLE -

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

68

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

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.

69

CONSTRUCCIÓN

Siempre en Obra

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 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, CARACTERÍSTICAS

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.

70

Grupo

Polpaico

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 900 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.

71

CONSTRUCCIÓN

Siempre en Obra

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

A

Gas licuado

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. PERSONA QUE SOLICITA

· Para los tres tipos de gas antes mencionados rige lo siguiente: · Puede ser instalador autorizado por SEC (Superintendencia de Electricidad y Combustibles) o profesional del rubro autorizado.

LUGAR DE SOLICITUD

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

SOLICITUD Y TRÁMITES

72

luego se dirige a SEC, donde efectúa la declaración de los trabajos ( e n 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, debe dirigirse a SEC y entregar un informe junto con un plano del proyecto. SEC por su parte efectúa revisión de todos estos proyectos.

Grupo

Polpaico

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

CONSTRUCCIÓN

Siempre en Obra

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

A

Terminación de pavimentos hechos in situ A.1. Procedimiento constructivo A.2. Terminación superficial A.3. Recomendaciones

B

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 aserrado. 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.

74

Grupo

Polpaico

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

CONSTRUCCIÓN

Siempre en Obra

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 de 20 a 80 cm por lado, con espesores de 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 éste es granular y de buena calidad; en caso contrario se debe colocar una subbase granular compactada de unos 80 mm(*) · Sobre la subbase ( o terreno natural, si corresponde) va una capa de mortero de 35mm aprox.(1:3) · Se colocan los pastelones húmedos y se mantienen en este estado, sobre t o d o en tiempo caluroso, por un período mínimo de 5 días. A los 7 días pueden ponerse en servicio. · Entre los pastelones se deja una separación de 5 mm la que se rellena con arena una vez que estos están colocados. Hay ocasiones en que 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 · Rendimiento aproximado por m 2 : · 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

B.2. Adoquines ADOQUINES CARACTERÍSTICAS GENERALES

· Diferentes formas geométricas y colores

· Aplicaciones: Terrazas, entradas vehiculares, veredas, patios interiores u otros. Resisten cargas de vehículos, son antideslizantes y de gran durabilidad. USO PEATONAL A D O Q U Í N

6 0 mm mí n i m o

PROCEDIMIENTO CONSTRUCTIVO

·

Se coloca una subbase granular, por ejemplo 60% arena y 40% grava, de tamaño máximo 1 1/2", de espesor mínimo 80 mm, debidamente compactada.

· Se coloca una restricción de borde elemento que limita los bordes produciendo un confinamiento del área pavimentada, consiste en una solera de hormigón que descansa en una capa de hormigón de aproximadamente 10 cm y que retorna por la parte posterior de la solera en 2/3 de su altura.

c am a a re n a 3 0 m m SUB - BASE GRANULAR

80 mm

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

6 0 mm a 8 0 mm

cama arena 30 mm 8 0 mm a SUB - BASE GRANULAR

· Se coloca una base de arena suelta, de espesor

1 6 0 mm

· Sobre la capa de arena van los adoquines. · Las juntas que quedan entre 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 de autos, se puede usar adoquines de 80 mm de espesor y sub-base entre 80 y 60 mm dependiendo de la calidad del suelo de fundación y del peso de los vehículos.

77

CONSTRUCCIÓN

Siempre en Obra

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

· 80 mm

hormigón pobre, de 80 mm de espesor aproximadamente, compactada. Se coloca una capa de 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

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

Uso vehicular (garage)

78

Grupo

Polpaico

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

CONSTRUCCIÓN

Siempre en Obra

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 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.

Resistencia al desgaste o abrasión mecánica

·

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

Grupo

Polpaico 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

A

Clasificación de los cementos

B

Influencias segùn el tipo de cemento en el hormigón

C

Almacenamiento

D

Control de calidad en obra

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 DENOMINACIÓN COMERCIAL

CLASIFICACIÓN (NCh148) Material agregado

% Agregado

No

0

No

0

CLASE RESISTENCIA

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

RESISTENCIAS A LA COMPRESIÓN kgf/cm 2

7 días

28 días

Polpaico Portland

Alta resistencia

45

10

250

350 350

Portland

Portland puzolánico

Puzolana

Melón Super

Alta resistencia

45

10

250

Polpaico Especial

Corriente

60

12

180

250

Polpaico 400

Alta resistencia

45

10

250

350

Polpaico ARI

Alta resistencia

45

10

250

350

≤ 30

Melón Especial

Corriente

60

12

180

250

Melón Extra

Alta resistencia

45

10

250

350

Inacesa A.R.

Alta resistencia

45

10

250

350

Puzolánico

Puzolana

30 - 50

Inacesa Especial

Corriente

60

12

180

250

Portland siderúrgico

Escoria de alto horno

≤ 30

-

-

60

12

180

250

Escoria de alto horno

Bío-Bío Especial

Corriente

60

12

180

250

Siderúrgico

30 - 75

Bío-Bío Alta Resistencia

Alta resistencia

45

10

250

350

83

EL HORMIGÓN

Siempre en Obra

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 aspectos de diseño estructural y las debidas protecciones 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 de un hormigón deja de ser significativa para los tiempos mayores a 6 meses.

Almacenamiento CARACTERÍSTICAS DE LAS BODEGAS

CEMENTO EN BOLSAS

FORMA DE ALMACENAMIENTO

TIEMPO DE ALMACENAMIENTO

CEMENTO A GRANEL

CARACTERÍSTICAS

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. 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) 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

Grupo

Polpaico RECOMENDACIONES

· NO ESTRUCTURAL FACTORES

GRUMOS

TIPO

GRADO < H15

A

EN EL

DE

CONTROLAR

CEMENTO

ELEMENTOS GRADO H20 - H25

GRADO H30 O MAYOR

·

Sólo podrán utilizarse cementos en que los grumos puedan deshacerse con la presión de los dedos. Utilización previo harneo por malla de abertura 0,5 mm y sobredosificación del cemento en, al menos, 10%.

·

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

·

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

EL HORMIGÓN

Siempre en Obra

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

pH SÓLIDOS EN

VALORES LÍMITES 6 a 9,2

• Perjudican las propiedades físicas del hormigón

≤ 2.000 mg/L

SUSPENSIÓN MATERIA ORGÁNICA

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

≤ 5 mg/L

producen efectos similares) SÓLIDOS DISUELTOS

• Si su cantidad es> 5.000 mg/L, analizar cloruros y sulfatos. • Inducen o aceleran efectos corrosivos en las armaduras

≤ 1.200 g Cl-/m 3

(h. armado)

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

SULFATOS

≤ 1.500 mg/L

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

< 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

Grupo

Polpaico 3.1.3.

ÁRIDOS

FACTORES A CONSIDERAR A

Clasificación segùn tamaño

B

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)

C

D

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

EL HORMIGÓN

Siempre en Obra

GRAVA

ARENA

TIPO DE HORMIGÓN 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

Grupo

Polpaico 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

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

DR S.S.S. = 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) DAS =

P V

=

• Se determina en laboratorio

Pt - peso recipiente V

DAH (densidad aparente húmeda) • Seguir el mismo procedimiento con material húmedo y sin compactación.

TABLA N° 1 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

EL HORMIGÓN

Siempre en Obra

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: aceptable *Incoloro o amarillo pálido ⇒ ⇒ exceso de materia orgánica *Más oscuro (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

Grupo

Polpaico

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 (V1) - Verter agua hasta inundar la arena - Agitar para eliminar burbujas y medir nuevo volumen (V2). % Esponjamiento =

(V1 - V2)

V2

x 100

C.7. Contenido de humedad - Pesar 2 kg de arena o 5 kg de grava, en estado natural (P1) - 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

EL HORMIGÓN

Siempre en Obra

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 el volumen de hormigón es mayor a 200 m3 o proporción de H25 del volumen total es superior al 30%, separar en 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 finos en el agregado grueso), debe hacerse un 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 un emplantillado de hormigón pobre de 10 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 bien 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.

Grupo

Polpaico 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 de un árido es conveniente tener información de los posibles proveedores. Estos deberán entregar 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: • •

CONTROL DE USO (DISEÑO DE DOSIFICACIÓN)

OPTATIVOS

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 en pavimentos).

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

93

EL HORMIGÓN

Siempre en Obra

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

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.

95

EL HORMIGÓN

Siempre en Obra

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.

96

Grupo

Polpaico

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.

97

EL HORMIGÓN

Siempre en Obra

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.

98

Grupo

Polpaico

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

99

EL HORMIGÓN

Siempre en Obra

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.

100

Grupo

Polpaico 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

CARACTERÍSTICAS DE LOS ELEMENTOS

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).

101

EL HORMIGÓN

Siempre en Obra

ASPECTOS MÁS RELEVANTES

ANTECEDENTES CONDICIONES AMBIENTALES Y TIPO EXPOSICIONES

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 áridos

CARACTERÍSTICAS DE LOS MATERIALES

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

Grupo

Polpaico 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/m3 • Hormigón armado no expuesto a la intemperie : 240 kg cem/m3 - Para hormigón no controlado (Se acepta hormigón no controlado sólo para grados menores a H20) • Hormigón armado : 300 kg cem/m3 • 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

EL HORMIGÓN

Siempre en Obra

3.2.3.

DOSIFICACIONES RECOMENDADAS PARA OBRA

H 5

Sin Aditivo

H 20

Sin Aditivo

(4 sacos/m3 ) Cimientos

Masada de 250 litros

Pilares, vigas y losas

Masada de 142 litros

P. Especial

1 saco

P. Especial

1 saco

P. Especial

1 saco

Grava

190 l

Grava

150 l

Grava

100 l

Arena

145 l

Arena

115 l

Arena

80 l

Agua

33 l

Agua

26 l

Agua

19 l

H 10

Sin Aditivo

(5 sacos/m3 ) Masada de Sobrecimientos 200 litros

Aditivo

Aditivo

Aditivo

H 20

Sin Aditivo

H 28

Sin Aditivo

H 30

Sin Aditivo

Pilarejos

Masada de 121 litros

Aceras

Masada de 121 litros

Pavimentos

Masada de 121 litros

P. Especial

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

Aditivo

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

104

Grupo

Polpaico 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 ma

x100

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 los áridos, se recomienda que éstos tengan una humedad igual o superior a la absorción en el momento de su empleo.

105

EL HORMIGÓN

Siempre en Obra

B.1. Corrección del contenido de humedad para dosificación en 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 + 500 +

Agua

180

(pto.c) :

NOTA: HUMEDAD (H) = Mw/Ms

106

_

12 25 37

12 = 812 kg 25 = 525 kg 37 = 143 kg (L)

Mw = Masa agua Ms = Masa árido seco

L L L

Grupo

Polpaico 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).

107

EL HORMIGÓN

Siempre en Obra

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. Temas tratados

3.3.1. 3.3.2. 3.3.3. 3.3.4. 3.3.5. 3.3.6.

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 ± 1%

El cemento puede ser medido en sacos completos

Agua Áridos

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

diariamente como mínimo

Aditivos Adiciones

108

± 1%

Según recomendaciones del fabricante

Grupo

Polpaico 3.3.2.

TIPO DE MEZCLADO

El mezclado puede ser manual o mecánico.

FACTORES A CONSIDERAR

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 CAPACIDAD NOMINAL DE MEZCLADO

3.3.3.

CARACTERÍSTICAS DE MEZCLADO OBSERVADAS

LITROS

PIES CÚBICOS

VOLUMEN POR AMASADA EN LITROS

RENDIMIENTO ( m 3/ h )

99

3,5

80

1,1

141

5,0

100

1,7

170

6,0

130

2,1

198

7,0

140

2,3

283

10,0

200

3,2

311

11,0

220

3,6

340 453

12,0

250 350

3,8 5,1

16,0

ORDEN DE CARGUÍO PARA MEZCLADO MECÁNICO

Las buenas prácticas recomiendan: Debe hacerse en el menor tiempo 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. NOTA:

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

109

EL HORMIGÓN

Siempre en Obra

3.3.4.

TIEMPO DE MEZCLADO

Se contabiliza desde el momento en que todos los materiales están en la hormigonera, hasta el instante en que se inicia la descarga, y debe ser tal que se asegure la homogeneidad 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 Referencias para determinar el tiempo de mezclado SEGÚN NCh170

RECOMENDACIÓN SEGÚN EL VOLUMEN DE LA HORMIGONERA

Mínimo 1 1 / 2 min (salvo que el equipo cuente con dispositivos 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.

FACTORES A CONSIDERAR A Procedimiento B Ensayos

A Procedimiento Se deben extraer dos muestras de fabricación a la salida de la hormigonera, correspondientes 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 todos los ensayos prescritos.

110

Grupo

Polpaico 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

Diferencias máximas entre ambos valores

Ensayos de norma

15 kg/m3

NCh1564

1 ) Densidad aparente del hormigón 2 ) Docilidad (trabajabilidad) a) para asentamiento de cono promedio < 10 cm

2,5 cm

b ) para asentamiento de cono promedio ≥ 10 cm

4,0 cm

NCh1019

3 ) Resistencia a compresión a 7 días

7,5 % (1)

NCh1037

4 ) Porcentaje de grava

6,0 % (1)

NCh1789

5 ) Densidad del mortero

1,6 % (1)

NCh1789

6 ) Contenido de aire incorporado

1,0 % (1)

NCh1564

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

- El hormigón de una misma amasada debe cumplir a lo menos con cuatro de los cinco primeros requisitos que se indican en la tabla que antecede - El hormigón con aire incorporado debe cumplir, además, con el requisito 6. 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. FACTORES A CONSIDERAR 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

EL HORMIGÓN

Siempre en Obra

La hormigonera debe limpiarse diariamente. Mantención mecánica. (Revisión de paletas u otras piezas sometidas a desgaste). 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 exceso de tiempo conduce a segregación (Ref. punto 3.3.4.). La descarga debe ser sin restricciones de flujo y con dirección de caída vertical (para evitar segregación).

112

Grupo

Polpaico 3.4. Transporte Incluye las operaciones necesarias para llevar el hormigón desde la mezcla del agua con el cemento hasta la descarga en el punto de colocación.

Temas 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 Tipos de equipos Recomendaciones

SELECCIÓN DEL MEDIO DE TRANSPORTE

Los medios de transporte deben asegurar la calidad del hormigón, conservando la uniformidad, docilidad, razón A/C y otros, requeridas de éste. Para su selección debe considerarse principalmente: • Protección de las condiciones climáticas • Distancia al punto de colocación • 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

EL HORMIGÓN

Siempre en Obra

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 m3

RENDIMIENTO APROXIMADO

5 - 50 m3 / h (dependiendo 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 m3 / 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 D Bombas CAPACIDAD

RENDIMIENTO APROXIMADO Con presiones de 1,7 a 2,1 MPa se pueden obtener rendimientos entre 11- 23 m3 /h. En unidades grandes con presiones sobre 7 MPa, los rendimientos 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/m3 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

5 - 10 m3 / h

ASENTAMIENTO RECOMENDADO

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

EL HORMIGÓN

Siempre en Obra

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 m3 / 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 cm3

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 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

EL HORMIGÓN

Siempre en Obra

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

SIN PANTALLA DEFLECTORA

60 cm

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.

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

CORRECTO

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 CORRECTO

TOLVA DE RECEPCION TOLVA DE 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

EL HORMIGÓN

Siempre en Obra

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 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

A Planificación del hormigonado La planificación del hormigonado incluye la definición de las etapas de colocación 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

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 de la mezcla por absorción del terreno, además de ayudar a la limpieza de la junta suelo hormigón) Ambos deben ser compactados hasta obtener la densidad establecida en el proyecto ( e l hormigón debe apoyarse sobre suelo denso).

·

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

·

Se debe captar y drenar el agua que aflore o fluya 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

EL HORMIGÓN

Siempre en Obra

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

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

EL HORMIGÓN

Siempre en Obra

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 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 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

EL HORMIGÓN

Siempre en Obra

D Temperaturas de colocación En el momento de colocación se deben cumplir las siguientes condiciones de temperatura segùn NCh170. TIPO DE ELEMENTO DIMENSIÓN MÍNIMA < 0,8 m ≥ 0,8 m (hormigón masivo)

TEMPERATURA MÁXIMA DEL HORMIGÓN 35 oC 16 oC

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 lateralm en t e t en d er á a l a s e gre g aci ó n ) . Se pueden depositar en pequeños montones.

126

FIG. 18: Los grandes montones favorecen la segregación.

Grupo

Polpaico

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 LLEVA AA UN UN RECIPIENTE RECIPÍENTE

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

MORTERO

FIG. 19

FIG. 20

GRAVA MANGA PORTÁTIL DE MANGA PORTATIL DESCARGA QUE SEDELLEVA DESCARGA QUE SE LLEVA AA UNA ABERTURA EN EL EL UNA ABERTURA EN MOLDAJE MOLDAJE

MANGA PORTATIL MANGA PORTÁTIL QUEQUE SE SE LLEVA UN RECIPIENTE LLEVA AAUN 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

EL HORMIGÓN

Siempre en Obra

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

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

EL HORMIGÓN

Siempre en Obra

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

USOS PRINCIPALES

· En

·

·

·

·

·

· Principalmente

general deberían operar con frecuencias superiores a 6000 VPM ( e n 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 de 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 o t r o sistema para que la energía vibratoria 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. en hormigón · Inusualmente estructural como suplemento de 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 de 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) · 15 cm (si se trata de losas débilmente reforzadas). En ambos casos los asentamientos deben estar entre 2,5 y 5 cm

· ·

Losas y pisos (pendiente 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

EL HORMIGÓN

Siempre en Obra

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

FACTORES DE LOS QUE DEPENDE

- Efectividad en consolidar el hormigón

Principalmente de: • Diámetro de la botella • Frecuencia • Amplitud

- Diámetro de acción y espaciamiento entre inserciones

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 S

S1

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 / 2D S =S =0,75

FIGURA N°32 132

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

Grupo

Polpaico 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

15 - 25

30 - 40

CAPACIDAD DE COMPACTACIÓN (m3/h)

7 - 15

D Características y aplicaciones de los vibradores internos (Ref. ACI 309) (1) VALOR

(2) VALOR

(3) VALOR APROXIMADO

DIÁMETRO

FRECUENCIAS

SUGERIDO

APROXIMADO

DE CANTIDAD DE

DE LA

RECOMENDADAS

DE LA

DEL DIÁMETRO

HORMIGÓN COLOCADO

BOTELLA (mm)

VPM (HZ)

AMPLITUD (mm)

DE ACCIÓN (cm)

m3/h POR VIBRADOR

0,4 - 0,8

16 - 30

0,8 - 4

20 - 40

10.000 - 15.000 (170 - 250)

Y COMPACTADO EN

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 m3, 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 m3 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.

133

EL HORMIGÓN

Siempre en Obra

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.

134

Grupo

Polpaico

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

135

EL HORMIGÓN

Siempre en Obra

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.

136

Grupo

Polpaico - ¿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.

137

EL HORMIGÓN

Siempre en Obra

3.7. Tratamiento ratamiento de la superficie 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:

138

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.

Grupo

Polpaico 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.

139

EL HORMIGÓN

Siempre en Obra

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 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

EL HORMIGÓN

Siempre en Obra

• 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

Superficies para tránsito intenso

B

Pisos de “mármol reconstituído”

C

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/cm2. 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.

142

Grupo

Polpaico - 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.

143

EL HORMIGÓN

Siempre en Obra

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 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 de piscinas o pozos

MANTENCIÓN DEL HORMIGÓN

sobre la superficie del hormigón · Da excelentes resultados si es aplicado correctamente · Evita que se pisen las superficies recién hormigonadas.

BAJO AGUA

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 que funcionan en forma permanente dando muy buenos resultados.

· Es uno de los métodos más RIEGO PERIÓDICO

usados en obra y consiste en un riego aplicado a intervalos, cuando se observa que el hormigón empieza a secarse.

· Arpilleras, sacos y otros. Dan CUBIERTAS MOJADAS

CAPA DE ARENA HÚMEDA (5 - 10 cm)

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 efectivo 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 sujeto al criterio de quien lo utiliza. No es recomendable en los primeros días. Ref.: ( p u n t o 3.8.2., Período de curado Advertencia).

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

· Deben

a

la

· Debe

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

145

EL HORMIGÓN

Siempre en Obra

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. · Existen diferentes tipos de membrana.

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

· El papel impermeable es adecuado

· Se

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

· Similar a las láminas impermeables, POLIETILENO CON BURBUJAS DE AIRE (DE EMPAQUE)

deben tomar las siguientes precauciones: · Deben quedar totalmente en contacto con el hormigón para evitar evaporación · Las láminas de polietileno deben protegerse de temperaturas 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 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 ( n o 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 tener especial precaución para el curado de losas y otras superficies que tengan altas proporciones entre la superficie expuesta y el volumen de hormigón, ya que éstas disipan mucho calor. Se recomienda el uso de los métodos descritos en 3.8.3.A.

147

EL HORMIGÓN

Siempre en Obra

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 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

EL HORMIGÓN

Siempre en Obra

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

Polpaico 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

EL HORMIGÓN

Siempre en Obra

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

OBSERVACIONES

CONTROLAR •

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

• •

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

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

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

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).

2 •

y

por ende la

2.6. Contenido de aire

Permite verificar la dosificación y hacer correcciones

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

3

152

Ejecución de la obra •

respecto a planos) Compactación

Curado

Otros

Grupo

Polpaico 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

EL HORMIGÓN

Siempre en Obra

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 efectúa de la descarga de hormigoneras · ·

o camiones mixer, debe realizarse entre el 10 y el 90% de la descarga, pasando un recipiente a través de t o d o el flujo 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 debe ser superior a 1 1 / 2 veces el volumen necesario para efectuar 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 3 cilindros 3 viguetas

= 15 L = 24 L = 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 en un mismo grado hay algún cambio significativo del hormigón, como el tamaño máximo, cemento, incorporación de aditivos, docilidad (trabajabilidad), temperatura del hormigón (invierno-verano), entre 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

Grupo

Polpaico TABLA N° 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

1 cada 10 amasadas

mínimo 4 diarias

mínimo 8 diarios

Según extracción de muestras para control de resistencia mecánica •

Cada vez que se extraiga una muestra

PARÁMETROS A CONTROLAR

Según el volumen del hormigón de la obra y resistencia especificada DENSIDAD APARENTE Y RENDIMIENTO (NCh170)

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

150 - 300

> 300

< 500

1 mínimo

≥ 500

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

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

< 500 ≥ 500

1 mínimo

2 mínimo

1 de cada 100 m3 1 de cada 75 m3

2 mínimo 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 m3 Mínimo 3 muestras.

SOBRE 500 m3 1 muestra cada 25 m3 hasta completar 100 m3 1 muestra cada 100 m3 sobre 100 m3

155

EL HORMIGÓN

Siempre en Obra

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 altura 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).

Grupo

Polpaico

TOLERANCIAS Asentamiento previsto (cm)

≤ ≤25

53 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

TOLERANCIAS

Segùn NCh1564

± 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 » R r=

dt

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 dosis 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

EL HORMIGÓN

Siempre en Obra

MEDICIÓN DE TERRENO 1. Rendimiento es la cantidad de litros de hormigón que se pueden fabricar con la dosificación teórica. 2. Se determina la densidad aparente compactada de la dosificación 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 anterior debe compararse con el teórico. 4. El volumen resultante debe ser similar al teórico, aceptándose ± 2% de desvío.

B.1.4. RAZÓN A/C MEDICIÓN - Determinar contenido de humedad de los 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 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 MEDICIÓN

TOLERANCIAS

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

Grupo

Polpaico 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 de evaluación debe ser

- Si se especifica evaluar resistencia por medio de testigos del hormigón endurecido en

el especificado - La evaluación debe realizarse por

obra, pero no está definido el número de

cada lote o sublote (Ref. punto.A.1.

muestras, considere 3 testigos por zona a

Muestreo del hormigón fresco -

evaluar. - En general se evalúa por este método cuan-

Características generales.) - Si no se especifica método, adop-

do la resistencia especificada de una obra

tar:

no ha sido cumplida, o bien, cuando la cali-

• Criterio de muestras consecuti-

dad de los ensayos efectuados a las

vas (promedio móvil) sólo si la

probetas se considera deficiente (Ref. pun-

cantidad de muestras, N, por

to 3.10.4.). - Se puede considerar como aceptable (sal-

lote es:

vo que se especifique otra cosa) un hormi-

N ≥ 10

gón:

• Si N < 10, se debe evaluar por criterio de evaluación total de

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.

Si el promedio aritmético de las resistencias obtenidas de los 3 testigos ex-

muestras.

traídos en una zona es mayor o igual a 0,85 fc (con fc = resistencia especificada) y •

Cada valor individual es mayor o igual a 0,75 fc.

CARACTERÍSTICAS DEL MÉTODO DE EVALUACIÓN POR GRUPOS DE MUESTRAS CONSECUTIVAS TOTAL DE MUESTRAS

Se considera que la resistencia del lote es satisfactoria si se cumplen simultáneamente: • f3 ≥ fc + K1 • fi ≥ fc - K2 , con f3

= Resistencia media de 3 muestras consecutivas del lote, en MPa

fc fi

= Resistencia especificada a la rotura por compresión, en MPa

(1 MPa ≈ 10 kgf/cm2) = Resistencia individual de cada muestra, en MPa. Corresponde al promedio de las resistencias de cada probeta para una misma muestra (Ref. punto A.1. Muestreo del hormigón fresco - Características generales). K1, K2

= Constantes de evaluación. Referirse a tabla N° 7

159

EL HORMIGÓN

Siempre en Obra

C.1.2. CARACTERÍSTICAS DEL MÉTODO DE EVALUACIÓN POR EL 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

fi

N

fm = ∑

i = 1

N

(N = cantidad de muestras) fc , fi , K2 = Definidos anteriormente s = Desviación normal de las resistencias individuales fi , en MPa N

∑ (fi - fm) 2

S =

i = 1

t = factor estadístico, referirse a tabla N° 8

N - 1

RECOMENDACIONES DERIVADAS DE LA EVALUACIÓN Si el hormigón no cumple con la resistencia 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 Schmidt Ref. NCh1565) CARACTERÍSTICAS - No determina resistencias mecánicas, sino otras propiedades generalmente elásticas, las que mediante correlaciones con la resistencia, permiten obtener una estimación cualitativa de la calidad del hormigón. - Es un ensayo complementario o adicional, no sustituto de ensayos de resistencias. - Su campo de aplicación es: • Comprobación de la uniformidad de la calidad del hormigón en relación a una calidad promedio. • Comprobación de un hormigón con otro de referencia. - No sirve como valor de aceptación o rechazo del hormigón.

160

Grupo

Polpaico 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 expuestos en C.1. reemplazando lo siguiente: • fc

= Por su valor correspondiente «ft» (resistencia a flexotracción) en MPa, o «fh» (resistencia por hendimiento) en MPa. • k1 = Tomar valor : - 0,2 MPa • k2 = Tomar valor : - 0,7 MPa k1,k2: Antecedentes segùn LNV (Laboratorio Nacional de Vialidad), considerando fracción defectuosa de un 20%.

3.10.4.

EVALUACI ÓN DEL NIVEL DE CONTROL DE LOS ENSAYOS DE PROBETAS (Ref. NCh1998) EVALUACIÓ

Es importante evaluar la calidad de los ensayos realizados con el objetivo de determinar si éstos representan o no al hormigón controlado. La evaluación se realiza si se dispone de un nùmero 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 en rango medio R N

R = ∑ i = 1

Ri N

Con N = cantidad de muestras por lote 3. Calcular la desviación normal de los ensayos S1 S1 = R/d2 (obtener valor d2 de la

5. Evaluación - Calificar el nivel de control de los ensayos según la tabla N°10. - Si V1 > 6 %, se debe emplear otro método para evaluar o verificar la resistencia del hormigón. - Se puede evaluar el nivel de control de los ensayos para sublotes, de no menos de 10 muestras consecutivas, reemplazando en este caso: • N : por número de muestras del sublote • fm : por la resistencia media de cada sublote.

tabla N° 9) 4. Calcular el coeficiente de variación del ensayo V1

V1 =

S1 x 100 % fm

Con fm = resistencia media del lote N

fm = ∑ i = 1

fi N

161

EL HORMIGÓN

Siempre en Obra

TABLA N°7

Constantes de evaluación MPa (Ref. NCh1998) GRADO DE HORMIGÓN

FRACCIÓN DEFECTUOSA

CONSTANTES

5

10

20

H20 o

H5

H10

H15

K1

0,3

0,3

0,8

1,0

K2

0,6

1,2

1,9

2,5

ACEPTADA %

SUPERIOR

K1

0

0

0

0

K2

0,9

1,7

2,6

3,5

K1

0,4

0,7

1,1

1,5

K2

1,4

2,7

4,1

5,5

NOTA: Las constantes indicadas se aplicarán tanto para probetas cùbicas como cilíndricas. TABLA N°8 Factores estadísticos (Ref. NCh1998) CANTIDAD DE CANTIDAD DE (N) MUESTRAS MUESTRAS (N)

162

FRACCIÓN DEFECTUOSA % 5

10

20

3

2,920

1,886

1,061

4

2,353

1,638

0,978

5

2,132

1,533

0,941

6

2,015

1,476

0,920

7

1,943

1,440

0,906

8

1,895

1,415

0,896

9

1,860

1,397

0,889

10

1,833

1,383

0,883

11

1,812

1,372

0,879

12

1,796

1,363

0,876

13

1,782

1,356

0,873

14

1,771

1,350

0,870

15

1,761

1,345

0,868

16

1,753

1,341

0,866

17

1,746

1,337

0,865

18

1,740

1,333

0,863

19

1,734

1,330

0,862

20

1,729

1,328

0,861

21

1,725

1,325

0,860

22

1,721

1,323

0,859

23

1,717

1,321

0,858

24

1,714

1,319

0,858

25

1,711

1,318

0,857

26

1,708

1,316

0,856

27

1,706

1,315

0,856

28

1,703

1,314

0,855

29

1,701

1,313

0,855

30 ó más

1,645

1,282

0,842

Grupo

Polpaico 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)

V 1 (%)

NIVEL DE CONTROL ENSAYOS

0 ≤ V 1 ≤ 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

EL HORMIGÓN

Siempre en Obra

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 m3

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 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

Especificación del hormigón A.1. Información adicional si se fijan otras características al hormigón

B

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 al 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 m3 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

EL HORMIGÓN

Siempre en Obra

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 HORMIGÓN FRESCO

RESISTENCIA

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 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 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

Generalidades

B

Precauciones

C

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

D

167

EL HORMIGÓN

Siempre en Obra

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/cm2. 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 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

EL HORMIGÓN

Siempre en Obra

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 (0 C ) 2 Temperaturas mínimas de elaboración en 0C, según la temperatura ambiente en 0C de:

<a

10

1. Temperaturas mínimas durante la colocación y el período de protección 2. Temperaturas mínimas durante la elaboración para cumplir con 1. 170

Grupo

Polpaico 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 CO2. 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

EL HORMIGÓN

Siempre en Obra

TABLA N° 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) PARA ASEGURAR

PARA ASEGURAR

CONDICIÓN

DURABILIDAD (PROTECCIÓN

DURABILIDAD

DEL

DE LAS HELADAS)

Y RESISTENCIA

ELEMENTO

GRADO DE CEMENTO

GRADO DE CEMENTO

Corriente

(*)

Corriente

(*)

Sin carga no expuesta (fundación bajo tierra)

2

1

2

1

Sin carga no expuesta (represas, pilares y macizos)

3

2

3

2

Carga parcial expuesta (sobrecimientos)

3

2

6

4

Cargado y expuesto (vigas, losas y columnas)

3

2

Aplicar tabla N0 13

TABLA N° 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/m3 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

DIARIA DEL AMBIENTE ( 0C)

TEMPERATURA MEDIA

% RESISTENCIA A 28 DÍAS

Sobre 0

50

0 a -4

65

-5 a -9

85

menos de -9

95

Grupo

Polpaico

MÁXIMA CAÍDA GRADUAL DE TEMPERATURA DEL HORMIGÓN EN LAS 24 HORAS POSTERIORES AL TÉRMINO DE LA PROTECCIÓN (Ref. ACI 306) Temperatura de colocación (0C) Máxima caída de temperatura (0C)

RECOMENDACIONES: - El hormigón debe enfriárse gradualmente, para esto se recomienda: • En recintos cerrados calefaccionados, se puede

reducir el calor.

13

10

7

5

28

22

17

11

• 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

EL HORMIGÓN

Siempre en Obra

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 típicas para producir en el hormigón un alto índice de evaporación (0,5 kg/m2/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

-

174

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.

Grupo

Polpaico 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

EL HORMIGÓN

Siempre en Obra

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 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 m3 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

EL HORMIGÓN

Siempre en Obra

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 Láminas y procedimientos E.1. Temperatura del hormigón

45 TEMPERATURA ÁRIDOS (32 °C) 40 1 35 2 3

30 4

25

FIG.a 70

80

TEMPERATURA ÁRIDOS (27 °C)

90

40

35 1 2 3

30 25

4

FIG.c

70

80

0

90

TEMPERATURA ÁRIDOS (21 °C) 30 1 2

25

3

20 4

15

FIG.b TEMPERATURA DEL CEMENTO °C

0

TEMPERATURA DEL CEMENTO °C 60

TEMPERATURA DEL CEMENTO °C 60

20

TEMPERATURA DEL HORMIGÓN (FRESCO) C

90

0

80

TEMPERATURA DEL HORMIGÓN (FRESCO) C

70

0

TEMPERATURA DEL CEMENTO °C 60

TEMPERATURA DEL HORMIGÓN (FRESCO) C

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.

TEMPERATURA DEL HORMIGÓN (FRESCO) C

E

60

70

80

90

TEMPERATURA ÁRIDOS (16 °C)

30 25

1

2

3

20 15

4

FIG.d

10

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

EL HORMIGÓN

Siempre en Obra

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. TE

P.

TE

M

M

P.

DE

DE

L

L

HO

HO

RM

RM

HUMEDAD RELATIVA 100%

IG

IG

O

N

Ó

°C 45

N

80

45

C

°C 40

60

0

35 °C

40

30 °C

25 °C

°C

15

10

°C

20

20

°C

C 5°

10

15

20

25

30

35 km /h

5

TEMPDELDEL AIRE, TEMP. AIRE, COC°

FIG. 46

40 TO EN

30

VI L DE

3.0 3,0

VE LO CI DA D

EVAPORACION EN kg/m 2/h

EVAPORACIÓN EN kg/m2/h

4.0 4,0

2.0 2,0

25

20

15

10

1,0 1.0

km

/h

/h km

km

km/

km/

/h

h

h

/h 5 km

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: Con evaporaciones sobre 0,5 kg/m2/h, es conveniente tomar precauciones. Se debe tener presente que también se tienen altas tasas de evaporación a bajas temperaturas ambientales.

180

Grupo

Polpaico 3.12.3. PROPIEDADES DEL HORMIGÓN FRESCO

FACTORES A CONSIDERAR A

B

C

Propiedades del hormigón fresco A.1. Trabajabilidad (docilidad) A.2. Densidad (peso unitario) A.3. Contenido de aire 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 Etapas de transición del hormigón fresco a hormigón endurecido

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

EL HORMIGÓN

Siempre en Obra

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 del contenido contenido de de agua, 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 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

EL HORMIGÓN

Siempre en Obra

Fin de trabajabilidad

Mínima deformación

Etapas de transición del hormigón fresco a hormigón endurecido AUMENTO DE RESISTENCIA O DE PLASTICIDAD

RESISTENCIA

PLASTICIDAD 0

1

2

4

8

24

3

PROCESO DE ENDURECIMIENTO

Inicio del endurecimiento del hormigón

HORMIGON FRESCO HORMIGÓN FRESCO Inicio del fraguado del hormigón

28

DIAS DÍAS

HORAS

Mezclado Transporte Colocación Compactación

7

PUESTA EN SERVICIO Hormigón endurecido (puesta en servicio)

C

PERIODO DE CURADO PERÍODO DE CURADO

FIG. 47

3.12.4. PROPIEDADES DEL HORMIGÓN ENDURECIDO

FACTORES A CONSIDERAR

184

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

C

D

Cambios de volumen C.1. Retracción hidráulica C.2. Retracción térmica Densidad

E

Propiedades térmicas

Grupo

Polpaico A Resistencia mecánica RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN Es la propiedad más importante del hormigón 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 t i p o 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

EL HORMIGÓN

Siempre en Obra

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 resistencia especificada. Esto debe tenerse en cuenta en el momento de especificar el hormigón que se requiere en un determinado proyecto.

Grupo

Polpaico 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.

origina una contracción ó dilatación del hormigón según sean las condiciones ambientales de humedad y temperatura. · Si se produce una contracción y el hormigón tiene restricciones de movimiento, se originan grietas o

Dosis de cemento

Relación directa entre retracción hidráulica y dosis.

Finura del cemento

A mayor finura mayor evolución del fraguado y resistencia. Sin embargo valores muy extremos podrían favorecer la contracción inicial s i no existen condiciones saturadas de humedad.

Composición química del cemento

Si se favorece el fraguado rápido (Alto contenido de C3A) habrá mayor contracción inicial s i no existen condiciones saturadas de humedad (los cementos Polpaico tienen bajos contenidos de C3A.).

Porosidad de los áridos

Se deben usar áridos poco absorbentes o bien saturarlos antes de su uso.

fisuras

C.2. Retracción térmica CARACTERÍSTICAS

· Variación del volumen causada por temperatura (externa o interna) Para la temperatura externa · Aumento de aislación térmica en los paramentos que limitan con el exterior

MANERA DE PALIARLA

D

Para la temperatura interna · Empleo de cemento 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/m3 · 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/m3 · 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

HORMIGONES PESADOS · Densidad superior a 3 t/m3 · 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.

· Aislación acústica y también para rebajar el peso muerto.

187

EL HORMIGÓN

Siempre en Obra

E. Propiedades térmicas PROPIEDAD

VALOR

Conductividad térmica

= 2,25 Kcal/(h m °C)

Calor específico

Coeficiente térmico (de dilatación o contracción)

= 0,24 Kcal/(kg °C)

CARACTERÍSTICAS •

Habilidad para transmitir hormigón es baja).

el calor

( e n el

Cantidad de calor necesaria para cambiar la temperatura de 1 kg de hormigón en 1 o C

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 •

=

-5 o

1 x 10 / C

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.

188

Grupo

Polpaico 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. · Limitar la razón A / C de acuerdo a tipo de elemento y sus condiciones de exposición (Ref. ACI 3 1 8 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 provisión 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.

189

EL HORMIGÓN

Siempre en Obra

B Tipos de exposiciones y manera de paliarlas EXPOSICIONES A AGENTES FÍSICOS

MANERA DE PALIARLOS

CARACTERÍSTICAS EN EL HORMIGÓN

EFECTOS AMBIENTALES

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). áridos poco - Utilizando 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 resistencia al desgaste es directamente proporcional a la resistencia a la compresión del hormigón.

EXPOSICIONES A AGENTES QUÍMICOS

MANERA DE PALIARLOS

CARACTERÍSTICAS EN EL HORMIGÓN

AGENTES INTERNOS MATERIA ORGÁNICA

COMPUESTOS REACTIVOS

COMPUESTOS QUÍMICOS (*)

Retarda el fraguado (por ende disminución de resistencias iniciales)

potencialmente más - Son peligrosos los componentes reactivos de los áridos que contienen sílice amorfa, que reaccionan con los álcalis del cemento, produciendo un gel expansivo que destruye al hormigón (reacción álcaliárido). - Áridos con sulfatos.

Ácidos, soluciones de sales y álcalis, etc.,dependiendo de su tipo pueden llegar a producir efectos importantes en el hormigón. Entre otros de éste 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 C3A como en el caso de los cementos Polpaico.

(*) Para mayores antecedentes, referirse a RedTécnica de Cemento Polpaico S.A.

190

AGENTES EXTERNOS

- Protección en la superficie de contacto

Grupo

Polpaico 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 registran magnitud y extensión de los daños. A título orientativo 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 puede medir con facilidad el espesor del recubrimiento, determinando si éste es adecuado o no para las condiciones imperantes Desgaste superficial: Falla típica de pisos industriales, originada por el tránsito de equipos y elementos. Su efecto se observa con una exposición de 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: Depósito de sales en la superficie del hormigón. Deben 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 en general, como cubierta - muro, muros con puertas y ventanas y otros, 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).

191

EL HORMIGÓN

Siempre en Obra

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 CO2 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

Grupo

Polpaico 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

EL HORMIGÓN

Siempre en Obra

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/m3.

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/m3 se logran resistencia de 5 a 60 kgf/cm2 y densidades entre 600 y 1.200 kg/m3. 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

Grupo

Polpaico 3.13.2. HORMIGONES PESADOS Convencionalmente se definen como aquellos con densidad superior a 3.000 kg/m3. 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/m3. 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 hasta 120 m3/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

EL HORMIGÓN

Siempre en Obra

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/m3, 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

Grupo

Polpaico 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

EL HORMIGÓN

Siempre en Obra

3.14. Reparación de estructuras de hormigón 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

42,0

Ejecución

28,5

Materiales

14,2

Utilización

9,6

Causas naturales

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

Grupo

Polpaico

DIAGNÓSTICO

INVESTIGACIÓN Investigación Visual

INVESTIGACIÓN

Tipo de daño G G G

G

Tipo de causa

G

Frecuencia de ocurrencia

G

Consecuencias

G G G G G

Fisuras Grietas Disgregaciones Sopladuras Nidos de piedra Desgaste Permeabilidad Otras

Medidas del daño G G G

G G G

Longitud Ancho Profundidad, estimada o real Superficie Volúmen Actividad

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

EL HORMIGÓN

Siempre en Obra

PRODUCTOS CEMENTICIOS

APLICACIONES del hormigón dañado · Reposición · 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

· · ··

MORTERO PARA GROUTING RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN 24 horas 250 kgf/cm2 24 horas 450 kgf/cm2

SIN RETRACCIONES 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

Grupo

Polpaico 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

EL HORMIGÓN

Siempre en Obra

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 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

En el hormigón armado, las barras lisas y con resaltes deben cumplir con la NCh204. 4.1.2.

CLASIFICACIÓN

El acero se clasifica como se indica en Tabla N° 1 TABLA N° 1

4.1.3.

DIÁMETRO ∅ (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 TABLA N° 2

Y FORMA DE

Barras para hormigón armado DIÁMETRO NOMINAL ∅ (mm)

SECCIÓN NOMINAL (cm 2 )

6

0,283

1,89

0,222

8

0,503

2,51

0,395

10

0,785

3,14

0,617

12

1,13

3,77

0,888

16

2,01

5,03

1,58

18

2,54

5,65

2,00

22

3,80

6,91

2,98

25

4,91

7,85

3,85

28

6,16

8,80

4,83

32

8,04

10,05

6,31

11,31

7,99

36

PERÍMETRO NOMINAL (cm)

10,2

MASA NOMINAL (kg/m)

FORMA DE ENTREGA, LARGOS DIÁMETRO BARRAS (mm)

FORMA DE ENTREGA

6 a 12

rollos

16 a 36

barras rectas

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

EL ACERO EN EL HORMIGÓN ARMADO

Siempre en Obra

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 Especificaciones de NCh204

BARRAS CON RESALTE, DOBLADO A 900

206 206

Diámetro de barra ∅ (mm)

A44 - 28H

A63 - 42H

8 a 18

d=3∅

d=4∅

22 a 25

d=4∅

d=5∅

28 a 36

d=5∅

d=6∅

BARRAS LISAS, DOBLADO A 180° (A44 - 28H)

d=2∅

Grupo

Polpaico

TABLA N° 4 Especificaciones de ACI 318 DIÁMETRO DE BARRA (mm)

DIÁMETRO MÍNIMO DE DOBLADO (*)

∅ 10 a 25 ∅ 28 a 36

6 diámetros

∅ 6 a ∅ 16 (sólo estribos)

4 diámetros

8 diámetros

(*) Medida en la cara interior de la barra

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

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

EL ACERO EN EL HORMIGÓN ARMADO

Siempre en Obra

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

Grupo

Polpaico

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. Distancia libre entre barras dispuestas en capas sucesivas, el mayor valor entre:

B

· 1,33 veces el tamaño máximo del árido usado · 2,5 cm Distancia libre entre barras longitudinales de columnas, el mayor valor entre:

C

· 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

EL ACERO EN EL HORMIGÓN ARMADO

Siempre en Obra

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 Longitudes de anclaje recto (valores en mm) a tracción A44 - 28H

A63 - 42H

fc (kgf/cm 2 )

fc (kgf/cm 2 )

∅ (mm)

<=200

>=250

<=200

>=250

8

300

300

300

300

10

300

300

300

300

12

300

300

300

300

16

300

300

400

400

18

300

300

450

450

22

450

400

700

600

25

600

550

900

800

28

750

650

1150

1000

32

1000

850

1450

1250

36

1250

1050

1850

1600

TABLA N° 7 Longitudes de anclaje recto (valores en mm) a compresión A63 - 42H

A44 - 28H 2

fc (kgf/cm 2 )

fc (kgf/cm )

∅ (mm)

<=200

>=250

<=200

>=250

8

200

200

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

Grupo

Polpaico

TABLA N° 8 Longitudes de empalme (valores en mm) a tracción

A44 - 28H

A63 - 42H

fc (kgf/cm 2 )

fc (kgf/cm 2 )

<=200

(mm)

>=250

<=200

>=250

50%

50%

50%

50%

50%

50%

50%

50%

8

300

300

300

300

300

350

300

350

10

300

300

300

300

350

450

350

450

12

300

350

300

350

400

500

350

500

16

350

450

350

450

500

700

500

700

18

400

500

400

500

600

800

550

750

22

600

800

500

700

900

1150

750

1000

25

750

1000

650

900

1150

1500

1000

1300

28

950

1250

850

1100

1450

1850

1250

1650

32

1250

1650

1100

1450

1900

2450

1650

2150

36

1600

2100

1400

1800

2350

3100

2100

2700

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

12 Ø

(mm) 180 200

280 320 380 440 530 610

690

Gancho en 900 Ganchode en 90° d : Diámetro doblado

Ø

6

8

10

12

16

L

Ø

d D

L (mm) 140 150

160 170 190

El mayor de 4 Ø ó 10 cm

Ø

d

D

El mayor entre 4 Ø óó 6,5 6.5 cm cm Gancho en 180°

Gancho en 135°

d : Diámetro de doblado. Ver tabla N0 3 FIG. 1

211

EL ACERO EN EL HORMIGÓN ARMADO

Siempre en Obra

E. Detalles tipo 10 cm 10 cm

n mí

n mí

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

Grupo

Polpaico 5.1. Características generales El propósito de este capítulo es entregar los antecedentes más relevantes de uso práctico relativos a la madera.

5.1.1.

Definiciones Unidades de medida Dimensiones Especificación de la madera

DEFINICIONES

Grados de preparación de la madera

ASERRADA

Es la que tiene sus cuatro caras planas, de forma paralelepípeda. En general se le denomina en bruto.

CEPILLADA

Es una pieza de madera trabajada con máquina cepilladora en sus caras o cantos (una o varias).

ELABORADA

Es la que ha recibido una etapa más de preparación, para darle una forma especial. Por ejemplo: madera machihembrada.

TRATADA

5.1.2.

ETAPAS PRELIMINARES Y RECEPCION FINAL DE LA OBRA

5.1.1. 5.1.2. 5.1.3. 5.1.4.

Temas tratados

Es la que ha sido sometida a tratamientos químicos o físicos.

UNIDADES DE MEDIDA

A título informativo se entregan las unidades correspondientes al sistema antiguo.

5.1.3.

PIE MADERERO

Es equivalente a un trozo de tabla de 1 " de espesor, por 1 pie de ancho y 1 pie de largo.

PULGADA MADERERA

Es equivalente a una tabla de 1 " de espesor por 1 0 " de ancho y 12 pies de largo (es 10 veces mayor que 1 pie maderero).

DIMENSIONES (Ref. NCh174)

La escuadría corresponde a la dimensión nominal del espesor y ancho. Se expresa en mm enteros. En el sistema de medida antiguo: ESCUADRÍA

LONGITUD NOMINAL

· Madera aserrada: escuadría en pulgadas. · Madera cepillada y elaborada: Escuadría en equivalencia real en milímetros.

pulgadas, seguida

de su

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: Longitud en pies ( t a n t o el pino como el álamo vienen en 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 MADERA

Siempre en Obra

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

Grupo

Polpaico 5.2. Diseño en madera Ref. NCh1198 (Madera - Construcciones en madera - Cálculo)

ETAPAS PRELIMINARES Y RECEPCION FINAL DE LA OBRA

Este capítulo tiene como finalidad entregar al profesional en obra, herramientas para el diseño de piezas de madera simples. Las recomendaciones indicadas se entregan sólo a modo de orientación, debiendo ser chequeadas por un especialista. Temas tratados

5.2.1.

5.2.1. 5.2.2. 5.2.3. 5.2.4.

Definiciones Procedimiento para determinar las tensiones de diseño Ejemplos de diseño Tensiones de diseño para piezas de uso corriente en obra 5.2.5. Cargas máximas de trabajo recomendadas para piezas de uso corriente en obra 5.2.6. Uniones 5.2.7. Tablas

DEFINICIONES ESTADO DE LA MADERA

Verde

Para efectos de diseño, es aquella cuyo contenido de humedad es igual o superior al 20%.

Seca

Para efectos de diseño, es aquella cuyo contenido de humedad es igual a un 12%. TENSIONES

Admisible

Corresponde a la carga por unidad de sección transversal de una pieza de madera, 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.

Diseño

Corresponde a la carga por unidad de sección transversal de una pieza de madera, en la cual se consideran las condiciones de carga y servicio a los que estará sometida. Es la resultante del producto de la tensión admisible por el o los "factores de modificación" que tengan a lugar (Ref. 5.2.2.) FACTORES DE MODIFICACIÓN

Coeficientes de carga (s) que modifica (n) la tensión admisible según las condiciones de carga y 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

LA MADERA

Siempre en Obra

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).

Grupo

Polpaico 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

POR CONTENIDO DE HUMEDAD

POR DURACIÓN DE LA CARGA

ETAPAS PRELIMINARES Y RECEPCION FINAL DE LA OBRA

DE APLICACIÓN GENERAL

Si se construye con un contenido de humedad (Hc) entre 12% y 20%, que no será excedido en condiciones de servicio, se puede obtener el valor de la tensión admisible por interpolación lineal entre valores de tensión admisible para estado verde y seco, aplicando a la tensión admisible en estado seco el factor de modificación KH siguiente: KH = (1- ∆H x ∆R), donde: K H = FM por humedad, aplicable a las tensiones admisibles y módulo elástico, definidos para una humedad del 12%. ∆ H = Diferencia entre el valor del contenido humedad de servicio (Hs ) y 12%. ∆ R = Variación de la resistencia por cada variación del contenido de humedad (Ver tabla No 5).

La resistencia de la madera varía inversamente proporcional a la duración de la carga. Las tensiones admisibles entregadas son aplicables cuando la pieza alcanza la tensión admisible en un período de 10 años. Según sea la duración de la carga, se debe aplicar en siguiente FM: KD = 1,747 t 0,0464

+ 0,295

con t = duración de la carga en segundos

NOTA: · El módulo de elastisidad en flexión y la tensión admisible de compresión normal no deben afectarse por el factor KD . · Para valores de KD. Ver gráfico de Figura No1.

Se debe aplicar un FM por altura (Khf) para determinar la tensión de diseño en la zona traccionada en: Todas las especies forestales, excepto el Pino Radiata (Pino Insigne), cuya altura sea superior a 50 mm: 1/9 50 K hf = ≤ 1 h Piezas de Pino Radiata de altura superior a 90 mm:

( )

1/5

SOLICITACIÓN DE FLEXIÓN

K hf = Con

Khf h

(90h )≤ 1

= factor de modificación por altura. = altura de la viga en mm.

Para evitar problemas de volcamiento, si la viga no tiene apoyos laterales, salvo en los extremos, usar razón máxima: h/b = 3, con b = ancho de la viga

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 (Kλ ) definido en NCh1198, pto.8.3.2.3. λ = lp i lp = longitud efectiva de pandeo para elemento con libertad de giro e impedimento de desplazamiento en ambos extremos, se tiene: lp = I, con "I" longitud real del elemento; otros (ver Tabla No 18 de NCh1198)

i

= radio de giro mínimo

=

Imín = Momento de inercia menor. A

I min / A

= Área de la sección.

219

LA MADERA

Siempre en Obra

B) Para piezas estructurales de madera de sección transversal circular, los de uso práctico para este manual son:

DE APLICACIÓN GENERAL

DE APLICACIÓN PARTICULAR

POR DURACIÓN DE CARGA

Se debe aplicar el FM "KD " definido en el pto. A.

POR USO EN ESTADO SECO

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).

2,0

1,9

Factor de modificación, KD

1,8

KD =

1,7

1,747 t0,0464

+ 0,295

en que t = duración de la carga, en segundos

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

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 DESARROLLO: FACTORES DE MODIFICACIÓN

TENSIONES ADMISIBLES 2

VALOR* (kgf/cm )

DURACIÓN DE CARGA

40 4

1 - 6 x 0,0205 1 - 6 x 0,0160

1,21 1,21

7 x 104

1 - 6 x 0,0148

Flexión Cizalle Módulo elasticidad

TENSIONES DE DISEÑO (kgf/cm2)

40 x 0,88 x 1,21 = 43 4 x 0,90 x 1,21 = 4,4

ETAPAS PRELIMINARES Y RECEPCION FINAL DE LA OBRA

CONTENIDO DE HUMEDAD

7 x 104 x 0,91 = 6,4 x 104

* Ref. Tabla N° 1

2. Calcular las tensiones de diseño para una pieza de pino radiata, en estado verde, de sección transversal circular. Duración de la carga: 1mes. DESARROLLO: TENSIONES ADMISIBLES

FACTORES DE MODIFICACIÓN

TENSIONES DE DISEÑO (kgf/cm2)

TENSIÓN

VALOR* (kgf/cm2 )

DURACIÓN DE CARGA

Flexión Compresión paralela

138

1,18

163

54

1,18

64

Cizalle

7,1

1,18

8,4

Módulo elasticidad

6,42 x 10

4

6,42 x 104

* Ref. Tabla N° 3

5.2.4.

TENSIONES DE DISEÑO PARA PIEZAS DE USO CORRIENTE EN OBRA

Se entregan tensiones de diseño para piezas de Pino Radiata y Álamo, en los estados verde (H ≥ 20%) y seco (H = 12%). TENSIONES DE DISEÑO EN kgf/cm2 PINO RADIATA ASERRADO VERDE (H ≥ 20%)

SECO (H = 12%)

DURACIÓN DE LA CARGA

3 DÍAS

6 MESES

1 AÑO

3 DÍAS

6 MESES

1 AÑO

FLEXIÓN

42,5

37,1

36,1

50,8

44,4

43,2

COMPRESIÓN PARALELA

42,5

37,1

36,1

50,8

44,4

43,2

CIZALLE

4,4

3,9

3,8

5,1

4,4

4,3

MÓDULO ELASTICIDAD

6,2x104

6,2x104

6,2x104

7,0 X 104

7,0 X 104

7,0 X 104

ÁLAMO ASERRADO VERDE (H ≥ 20%)

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

MÓDULO ELASTICIDAD

5,0 x 10

5,8 4

5,0 x 10

5,6 4

5,0 x 10

9,1 4

6,1 x 10

7,8

8,0 4

6,1 x 10

4

6,1 x 104

OBSERVACIÓN: Para el Pino Radiata se consideró grado estructural G2 y para al Álamo grado N° 4. (Ver notas de Tablas N0s. 1 y 2). 221

LA MADERA

Siempre en Obra

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

E

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

F

Pilares Álamo aserrado

A

B

C

D

A

Entablados Pino Radiata aserrado A.1. Estado verde (H ≥ 20%) CARACTERÍSTICAS DE LA PIEZA ESCUADRÍA LUZ (cm)

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)

1" x 4"

60

98

30

86

26

84

P (kgf) 25

2" x 4"

60

394

118

344

103

334

100

1" x 5"

60

123

37

107

32

104

31

2" x 5"

60

492

148

429

129

418

125

1" x 4"

100

35

18

31

15

30

15

2" x 4"

100

142

71

124

62

120

60

1" x 5"

100

44

22

39

19

38

19

2" x 5"

100

177

89

155

77

150

75

1" x 4"

150

16

12

14

10

13

10

2" x 4"

150

63

47

55

41

53

40

1" x 5"

150

20

15

17

13

17

13

2" x 5"

150

79

59

69

52

67

50

Condición de apoyo: simplemente apoyados.

222

Grupo

Polpaico A.2. Estado seco (H = 12%)

B

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 30 470 141 411 123 400 120 147 44 128 39 125 38 588 176 514 154 500 150 42 21 37 19 36 18 169 85 148 74 144 72 53 26 46 23 45 23 212 106 185 93 180 90 19 14 16 12 16 12 75 56 66 49 64 48 24 94

18 71

21 82

15 62

20 80

15 60

Condición de apoyo: simplemente apoyados.

Entablados Álamo aserrado B.1. Estado verde (H ≥ 20%) CARACTERÍSTICAS DE LA PIEZA ESCUADRÍA LUZ (cm) 1" x 4" 60 2" x 4" 60 1" x 5" 60 2" x 5" 60 1" x 4" 100 2" x 4" 100 1" x 5" 100 2" x 5" 100 1" x 4" 150 2" x 4" 150 1" x 5" 150 2" x 5" 150

CARGAS DE TRABAJO PARA DURACIÓN DE LA CARGA 3 DÍAS 6 MESES 1 AÑO q (kgf/m) 126 506 158 632 46 182 57 228 20

P (kgf) 38 152 47 190 23 91 28 114 15

q (kgf/m) 110 442 138 552 40 159 50 199 18

P (kgf) 33 133 41 166 20 80 25 99 13

q (kgf/m) 107 430 134 537 39 155 48 193 17

P (kgf) 32 129 40 161 19 77 24 97 13

81 25

61 19

71 22

53 17

69 21

52 16

101

76

88

66

86

64

Condición de apoyo: simplemente apoyados.

B.2. Estado seco (H = 12%) CARACTERÍSTICAS DE LA PIEZA ESCUADRÍA LUZ (cm) 1" x 4" 60 2" x 4" 60 1" x 5" 60 2" x 5" 60 1" x 4" 100 2" x 4" 100 1" x 5" 100 2" x 5" 100 1" x 4" 150 2" x 4" 150 1" x 5" 150 2" x 5" 150

ETAPAS PRELIMINARES Y RECEPCION FINAL DE LA OBRA

CARACTERÍSTICAS DE LA PIEZA LUZ (cm) ESCUADRIA 60 1" x 4" 60 2" x 4" 60 1" x 5" 60 2" x 5" 100 1" x 4" 100 2" x 4" 100 1" x 5" 100 2" x 5" 150 1" x 4" 150 2" x 4" 150 1" x 5" 150 2" x 5"

CARGAS DE TRABAJO PARA DURACIÓN DE LA CARGA 3 DÍAS q (kgf/m) P (kgf)

6 MESES q (kgf/m) P (kgf)

1 AÑO q (kgf/m) P (kgf)

203 811

61 243

177 709

53 213

172 690

52 207

253 1014

76 304

222 887

66 266

216 862

65 259

73 292 91 365 32 130 41 162

37 146 46 183 24 97 30 122

64 255 80 319 28 113 35 142

32 128 40 160 21 85 27 106

62 248 78 310 28 110 34 138

31 124 39 155 21 83 26 103

Condición de apoyo: simplemente apoyados. 223

LA MADERA

Siempre en Obra

C Vigas Pino Radiata aserrado C.1. Estado verde (H ≥ 20%) CARGAS DE TRABAJO PARA DURACIÓN DE LA CARGA

CARACTERÍSTICAS DE LA PIEZA

3 DIAS

6 MESES

1 AÑO

ESCUADRIA

LUZ (cm)

q (kgf/m)

P (kgf)

q (kgf/m)

P (kgf)

q (kgf/m)

P (kgf)

2" x 4"

100

283

142

247

124

241

120

2" x 5"

100

443

221

386

193

376

188

2" x 6"

100

638

319

557

278

542

271

2" x 8"

100

1133

567

989

495

963

481

2" x 4"

150

126

94

110

82

107

80

2" x 5"

150

197

148

172

129

167

125

2" x 6"

150

283

213

247

186

241

181

2" x 8"

150

504

378

440

330

428

321

Condición de apoyo: simplemente apoyados.

C.2. Estado seco (H = 12%) CARGAS DE TRABAJO PARA DURACIÓN DE LA CARGA

CARACTERÍSTICAS DE LA PIEZA ESCUADRIA LUZ (cm)

3 DIAS

6 MESES

1 AÑO

q (kgf/m)

P (kgf)

q (kgf/m)

P (kgf)

q (kgf/m)

P (kgf)

2" x 4"

100

339

169

296

148

288

144

2" x 5"

100

529

265

463

231

450

225

2" x 6"

100

762

381

666

333

648

324

2" x 8"

100

1355

677

1184

592

1152

576

2" x 4"

150

151

113

132

99

128

96

2" x 5"

150

235

176

206

154

200

150

2" x 6"

150

339

254

296

222

288

216

2" x 8"

150

602

452

526

395

512

384

Condición de apoyo: simplemente apoyados.

D

Vigas Alamo aserrado D.1. Estado verde (H ≥ 20%) CARGAS DE TRABAJO PARA DURACIÓN DE LA CARGA

CARACTERÍSTICAS DE LA PIEZA ESCUADRIA LUZ (cm)

3 DIAS

6 MESES

1 AÑO

q (kgf/m)

P (kgf)

q (kgf/m)

P (kgf)

q (kgf/m)

P (kgf)

2" x 4"

100

364

182

318

159

309

155

2" x 5"

100

569

284

497

248

483

242

2" x 6"

100

819

410

716

358

696

348

2" x 8"

100

1456

728

1272

636

1237

619

2" x 4"

150

162

121

141

106

137

103

2" x 5"

150

253

190

221

166

215

161

2" x 6"

150

364

273

318

239

309

232

2" x 8"

150

647

485

565

424

550

412

Condición de apoyo: simplemente apoyados.

224

Grupo

Polpaico D.2. Estado seco (H = 12%) CARGAS DE TRABAJO PARA DURACIÓN DE LA CARGA 3DÍAS q (kgf/m) P (kgf) 584 292

6 MESES q (kgf/m) P (kgf) 511 255

1 AÑO q (kgf/m) P (kgf) 497 248

ETAPAS PRELIMINARES Y RECEPCION FINAL DE LA OBRA

CARACTERÍSTICAS DE LA PIEZA ESCUADRÍA 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

913 1314

456 657

798 1149

399 575

776 1118

388 559

2336 260

1168 195

2043 227

1021 170

1987 221

993 166

406 584

304 438

355 511

266 383

345 497

259 373

1038

779

908

681

883

662

Condición de apoyo: simplemente apoyados.

E. Pilares Pino Radiata aserrado CARACTERÍSTICAS DE LA PIEZA

CARGAS DE TRABAJO PARA DURACIÒN DE LA CARGA ESTADO VERDE (H ≥ 20%)

ESTADO SECO (H= 12%)

3 DÍAS

6 MESES

1 AÑO

3 DIAS

6 MESES

1 AÑO

ESCUADRÍA

LUZ (cm)

P (kgf)

P (kgf)

P (kgf)

P (kgf)

P (kgf)

P (kgf)

3" x 3"

200

975

851

828

1135

992

965

3" x 3"

250

720

629

612

832

728

708

3" x 3"

300

544

475

462

626

547

532

3" x 4"

200

1300

1135

1105

1513

1322

1287

3" x 4"

250

960

838

816

1110

970

944

3" x 4"

300

725

633

616

834

729

710

4" x 4"

200

2352

2053

1998

2763

2415

2350

4" x 4"

250

1873

1635

1591

2184

1909

1858

4" x 4"

300

1487

1298

1263

1724

1507

1466

Condición de apoyo: simplemente apoyados.

F Pilares Álamo aserrado CARACTERÍSTICAS DE LA PIEZA

CARGAS DE TRABAJO PARA DURACIÓN DE LA CARGA ESTADO VERDE (H ≥ 20%)

ESTADO SECO (H = 12%)

3 DÍAS

6 MESES

1 AÑO

3 DIAS

6 MESES

1 AÑO

ESCUADRÍA

LUZ (cm)

P (kgf)

P (kgf)

P (kgf)

P (kgf)

P (kgf)

P (kgf)

3" x 3"

200

858

749

729

1163

1017

991

3" x 3"

250

617

539

525

816

713

695

3" x 3"

300

459

401

390

597

522

508

3" x 4"

200

1144

999

972

1551

1356

1321

3" x 4"

250

823

719

700

1088

951

926

3" x 4"

300

612

534

520

796

696

678

4" x 4"

200

2152

1879

1828

3048

2665

2596

4" x 4"

250

1662

1452

1412

2274

1988

1936

4" x 4"

300

1289

1126

1096

1723

1506

1467

Condición de apoyo: simplemente apoyados.

225

LA MADERA

Siempre en Obra

5.2.6. UNIONES Se tratarán solamente uniones clavadas. FACTORES A CONSIDERAR A B

Tipos de solicitaciones A.1. Carga admisible de extracción lateral. 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

P cl,

= (3,5) x (D

ad

1,5

) x (ρ o,k 0,5)

= (m - 0,25) x Pcl,ad

OBSERVACIONES D = Diámetro en mm. ρο,k = Densidad anhidra característica en kg/m3 (ver Tabla No 6). 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 B Ejemplos de Diseño Ejemplo1:

P/2 25 X 100 mm (1¨x 4¨)

P 50 50 X 100 mm x 100 mm (2¨x(2"x 4¨)4")

P/2

P

P

25 X 100 mm (1¨x 4¨)

50 X 100 mm (2¨x 4¨)

Clavos de 90 X 3.9 mm

FIGURA N° 2

ρο,k = 370 kg/m3 (ver Tabla N0 6)

DESARROLLO:

ETAPAS PRELIMINARES Y RECEPCION FINAL DE LA OBRA

Calcular la capacidad de carga que tiene la unión clavada de la figura, sabiendo que la carga P actuará por 1 mes. Se usará Pino Radiata verde aserrado.

A) Carga admisible por clavo: Cizalle simple = Pcl, ad = 3,5 x D1,5 x ρ = 3,5 x(3,9)1,5 x (370)0,5 = 519 N = 51,9 kgf Cizalle doble = Pclm, ad = (m-0,25)x Pcl,ad = (2 - 0,25) x 51,9 kgf = 90,8 kgf B) Factores de modificación: Por duración de la carga = 1,18 Por estado de madera (verde) = 0,75 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

LA MADERA

Siempre en Obra

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

DESARROLLO: A) Carga admisible por clavo: En el Álamo se tiene la condición más desfavorable Cizalle simple = Pcl, 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 5.2.7.

TABLAS TABLA N° 1 (Ref. NCh1198) Tensiones admisibles y módulo de elasticidad en flexión para Pino Radiata seco (H = 12%) Aserrado PARA SOLICITACION DE:

GRADO ESTRUCTURAL (*)

FLEXION

COMPRESION PARALELA

COMPRESION NORMAL

CIZALLE

TRACCION PARALELA

MODULO ELASTICIDAD

GS G1 G2

110 75

83 56

25 25

9 7

66 45

10,5 X 104

40

40

25

4

20

9,0 X 104 7,0 X 104

(*) 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 (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/cm2 PARA SOLICITACION DE: GRADO (2)

FLEXION

COMPRESION PARALELA

COMPRESION NORMAL

CIZALLE

TRACCION PARALELA

MODULO ELASTICIDAD

86 69 55 43

66 52 41 33

19 19 19 19

8,6 7,2 6,2 5,2

52 41 33 26

6,9 X 104

ESTRUCTURAL N°1 N°2 N°3 N°4

6,1 X 104 5,5 X 104 5,0 X 104

ESTADO SECO (H ≤ 12% y espesor ≤ 100 mm) GRUPO ES6

(1)

TENSIONES ADMISIBLES EN kgf/cm2 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

N° 2

110

83

34

10,5

66

7,9 x 10

N° 3

86

66

34

8,6

52

6,9 x 10

N° 4

69

52

34

7,2

41

6,1 x 10

ETAPAS PRELIMINARES Y RECEPCION FINAL DE LA OBRA

TENSIONES ADMISIBLES EN kgf/cm2

4 4 4 4

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. 229

LA MADERA

Siempre en Obra

TABLA N° 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/cm2 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 (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

1,25

1,25

MÓDULO DE ELASTICIDAD

1,12

1,12

TABLA N° 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

0,0205

MÓDULO DE ELASTICIDAD

0,0148

∆R

TABLA N° 6 Densidad anhidra de algunas especies (Ref. NCh1198)

230

ESPECIE MADERERA (Nombre común)

DENSIDAD ANHÍDRIDA CARACTERÍSTICA, ρο,k (kg/m3)

ÁLAMO

357

PINO RADIATA

370

EUCALIPTO

543

Grupo

Polpaico 5.3. Moldajes La finalidad de este capítulo es entregar lo antecedentes más relevantes para uso en obra relativos a moldajes.

Temas tratados

5.3.1.

5.3.1. 5.3.2. 5.3.3. 5.3.4.

Consideraciones generales Principales factores a considerar en el diseño Ejemplo de diseño Moldajes típicos

CONSIDERACIONES GENERALES FACTORES A CONSIDERAR

A

Fabricación y colocación

B

Materiales

A Fabricación y colocación

ETAPAS PRELIMINARES Y RECEPCION FINAL DE LA OBRA

Las recomendaciones indicadas se entregan a modo de orientación, debiendo ser chequeadas por un especialista.

Los moldajes deberán construirse y colocarse tan exactamente como sea posible, respecto de las alineaciones, pendientes y dimensiones indicadas (excepto cuando sea necesario construir una contraflecha, indicada más adelante), tal que el hormigón recién terminado cumpla con las tolerancias especificadas en el proyecto o en su defecto con las recomendadas en el capítulo 3, pto. 3.5.1 -Preparación previa a la colocación. Durante y después del montaje de los moldajes, es necesario llevar a cabo una inspección visual cuidadosa con el fin de detectar irregularidades. Es recomendable instalar «testigos» (cuerdas de alineación y de plomada puestas en sitio durante las operaciones de colocación), en varios lugares de los moldajes, particularmente 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 MADERA

Siempre en Obra

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 Se utilizan generalmente clavos de dimensiones comprendidas entre 21/2" a 4". AMARRAS Generalmente se usan amarras de alambre negro #14, y para muros se utilizan pernos.

232

Grupo

Polpaico 5.3.2 PRINCIPALES FACTORES A CONSIDERAR EN EL DISEÑO FACTORES A CONSIDERAR Dimensiones y cantidad de material

B

Mano de obra

C

Instalaciones y equipos

D

Materiales

Dimensiones y cantidad de material

ETAPAS PRELIMINARES Y RECEPCION FINAL DE LA OBRA

A

A

Se debe establecer las dimensiones óptimas a las cuales deben ajustarse los elementos 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 por medio de grùas, podrá ser usada con pequeñas modificaciones para sucesivas operaciones de hormigonado en toda la obra. La cantidad de unidades básicas dependerá del programa de trabajo establecido (por ende del método constructivo) y del manejo y grado de mecanización que se haya incorporado al sistema.

B

Mano de obra

El diseño de un sistema de moldajes puede verse seriamente afectado por la calidad y disponibilidad de la mano de obra, como también por la experiencia de los trabajadores. Se debe usar con eficiencia la habilidad de la gente que se tiene a mano y concebir el sistema que mejor se adapte a ella, ya que esto puede determinar el sitio de fabricación de los moldajes, los materiales que se utilizarán y la forma de manejo. Se debe considerar también la eficiencia de los que supervisarán las operaciones involucradas, ya que de ellos depende el logro de buenos resultados finales, la posibilidad de un uso económico y repetitivo y la exactitud de los trabajos.

C

Instalaciones y equipos

Gran parte del diseño de los moldajes depende de las instalaciones y equipos que se disponen en la obra. Se debe prever en el diseño la disponibilidad de equipos en 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

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

LA MADERA

Siempre en Obra

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

L1

PUNTALES

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/m2, mayor a 2.400 veces la altura del hormigón fresco. Luego se considera una presión de 4.800 kgf/m2. • 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 LFIG. N° 4) 1

FIG. N°6 234

q1 = p x 1m (se considera 1 m de ancho)

Grupo

Polpaico C) Determinación de la escuadría de los largueros: Carga sobre larguero = (presión hormigón x L1) = q2 q2 q2 2

D) Determinación de los pies derechos: Carga sobre cada uno = (presión hormigón x L2/2) = q3 q3 q3

L3 (ver FIG. N° 4) L

con L3 distancia entre apoyos

FIGURA N° 8

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

FIGURA N° 9

L/2 L

L

M máx = qL2/8 V máx = qL/2 ∆ máx = 5qL4/384 EI con E : módulo de elasticidad de flexión. I : momento de inercia de la viga. Para sección rectangular:

I = (1/12) bh

h

3

b

E.2) Tensiones Tensión de flexión σ =

Mmáx ≤ σdis W

ETAPAS PRELIMINARES Y RECEPCION FINAL DE LA OBRA

FIGURA N° 7

L2 (ver FIG. N° 4) L

con W = bh2/6 para sección rectangular de ancho b y altura h. σdis = σadm x Kh x KD x Khf (Ref. capítulo 5. pto. 5.2.).

Tensión de cizalle

τ=

3Vmáx ≤ Vdis 2bh

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 ∆adm = L/300 ∆máx. ≤ ∆adm 235

LA MADERA

Siempre en Obra

TABLA N° 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. VELOCIDAD DE VACIADO, R (m/h)(*) 0.3

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

4301

4751

5322

6084

7158

8764

2.7

4453

4922

5517

6313

7431

9106

3

4604

5092

5713

6543

7705

9448

(*) R = Altura de vaciado (m)/ Tiempo de llenado (h)

TABLA N° 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. VELOCIDAD DE VACIADO, R (m/h)(*) 0.3

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 14650

4

7080

7875

8896

10255

12155

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

7.9

13425

14650

8.5

14405

9.1

14650

14650 gobierna 14650 kg/m2

(*) R = Altura de vaciado (m)/ Tiempo de llenado (h)

236

Grupo

Polpaico 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

10 cm

cm 1,5 cm

5 cm

CLAVOS 3" 60 cm

TABLERO DIAGONAL PIE DERECHO

CUARTON

120cm 25 X 120 mm (1" x 6")

CUÑA

LOSAS 157 cm

2,5cm Losa H.A

76 cm

76 cm

2,5cm

1

ETAPAS PRELIMINARES Y RECEPCION FINAL DE LA OBRA

TABLERO DONATH (Modulado)

VIGAS

Pino o Alamo 50 x 105 mm (2"x 4 1/4") 2c/cep cada 60 cm

Terciado moldaje 20 mm espesor

Pino o Alamo 50 x 105 mm (2"x 4 1/4")

Alamo 50 x 100 mm esp (2"x 4") 2 c/cep

1/2 Plancha 76 x 244 cm

Perno Ø 3/8" a 60 cm

Pie derecho 100 x 100 mm (4"x4") cada 150 cm

Cuñas Trozo 25 x 150 mm (1" x 6")

Golilla 1 1/2"

Alamo 50 x 225 mm (2"x 9") 2c/cep

Clavos 87,5 mm (3 1/2") cada 60 cm Alternado Trozo 25 x 150 x 150 mm (1"x 6"x 6")

Pie derecho 100 x 100 mm (4"x 4") cada 150 cm

Detalle 1

FIGURA N° 10 MOLDAJES TÍPICOS

237

LA MADERA

Siempre en Obra

MUROS Losa H.A

2

Losa H.A

Clavos - Bastidor = 75 mm (3¨) - Terciado = 50 mm (2¨)

Muro H.A

245 245cm

239,5 cm

3,03,0cm

A

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

Terciado Moldaje 12 mm esp

Pino 25 x 150 mm (1"x 6") apoyo panel

2,5cm 2,5

A"

Alamo 38 x 125 mm (1 1/2" x 5") 2 c/cep

Detalle 2 Corte A - A"

75 cm Elevación Panel

B 3 3.0 cm

Losa H.A.

Alamo 38x125 mm (1 1/2" x 5") 2c/cep Cañería PVC Ø 3/4"

Muro H.A

245 cm

239.5 cm

3

Alamo 50 x 100 mm (2" x 4") 2c/cep

Muro H.A

(Trozo)

2,52.5 cm

Perno Ø 1/2" Panel Moldaje

Detalle 3

Corte B-B¨

FIGURA N° 10 MOLDAJES TÍPICOS (continuación)

238

Grupo

Polpaico 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 TAMICES

TAMAÑO MÁXIMO Dn, mm

NCh (mm)

ASTM

5 mm gruesa (1)

2,5 media (2)

1,25 fina

10

3/8"

100 95 - 100

100

80 - 100

95 - 100

100

5

#

4

2.5

#

8

1.25

#

16

50 -

85

70 - 100

95 - 100

0.63

#

30

25 -

60

40 - 75

50 - 100

0,315

#

50

10 -

30

10 - 35

15 - 40

0,160

# 100

2 - 10

2 - 15

2 - 20

< 25

< 25

< 45

< 45

% Retenido entre 0,315 y 0,160 % Retenido entre dos mallas sucesivas

< 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

ALBAÑILERÍAS

Siempre en Obra

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 6.2.

Albañilerías de ladrillos cerámicos Temas tratados

6.2.1.

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.

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

Requisitos de ladrillos hechos a máquina NCh169 GRADOS DE LADRILLOS CERÁMICOS HECHOS A MÁQUINA 1

Requisitos mecánicos

2 Clases de ladrillos cerámicos

3

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

ALBAÑILERÍAS

Siempre en Obra

TABLA N° 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 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 en 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 acepta la presencia de eflorescencias de fácil remoción, cuya extensión se limita por acuerdo entre comprador y vendedor. ± 4 mm

± 4 mm

Largo

± 5 mm

± 5 mm

Ancho

± 3 mm

± 3 mm

Tolerancias dimensionales:

(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 - El área de los huecos para colocar armadura debe ser igual o mayor a 32 cm2 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 Ladrillos artesanales. Tolerancias geométricas (mm).

Planeidad

10

Largo

8

Ancho

8

Alto

6.2.4.

10

DIMENSIONES MÁS CORRIENTES Y RENDIMIENTOS POR m2

TABLA N° 6 Dimensiones de ladrillos de uso corriente y necesidades de ladrillos y mortero por m2 (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

ALBAÑILERÍAS

Siempre en Obra

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 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

ALBAÑILERÍAS

Siempre en Obra

6.3. 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, kc = 7 Estas propiedades deben ser determinadas 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 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 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

ALBAÑILERÍAS

Siempre en Obra

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

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

ALBAÑILERÍAS

Siempre en Obra

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. 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 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. 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 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

ALBAÑILERÍAS

Siempre en Obra

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 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 m3 (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 m3 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

ALBAÑILERÍAS

Siempre en Obra

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

Grupo

Polpaico 6.5.

Lechadas para inyecciones Temas tratados

6.5.1.

6.5.1. 6.5.2. 6.5.3. 6.5.4.

General Lechadas sobre la base de cemento Lechadas sobre la base de silicato de soda 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

ALBAÑILERÍAS

Siempre en Obra

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

A

Propiedades y características generales

B

Suspensiones de cemento puro

C

Lechadas de arcilla o bentonita con cemento

D

Lechadas con carga

E

Lechadas especiales

F

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 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

ALBAÑILERÍAS

Siempre en Obra

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 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

ALBAÑILERÍAS

Siempre en Obra

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 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

ALBAÑILERÍAS

Siempre en Obra

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

A

Calicatas o pozos de reconocimiento

B

Sondajes

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

ZAPATA

LOSA DE FUNDACION COTA SELLO FUNDACION

B

B

B

B

FIG. 1

El especialista en paredes del pozo, condiciones (color, quedar claramente

mecánica de suelos debe efectuar una inspección visual de las midiendo el espesor del estrato, estimando el tipo de suelo y sus olor, humedad, compacidad y otros). Si se llega a la napa, debe 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: TIPOS DE ENSAYO

ESTUDIO Clasificación del suelo

Propiedades físicas del suelo Parámetros resistentes y deformaciones

· · · · · · · · · · · · · ·

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

MECÁNICA DE SUELOS

Siempre en Obra

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. Tienen colores oscuros y parduscos y los caracteriza su olor (olor a humedad fuerte 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 B

Suelos de grano grueso TIPO DE SUELO

TAMAÑO (mm)

Bloques

> 250

Bolones

75 a 250

Gravas

Arenas

C

CARACTERÍSTICAS

OBSERVACIONES

· Son los mejores tipos de suelos. · Su resistencia está dada ·

Agregados sin cohesión de fragmentos granulares poco o no alterados, de roca y minerales

·

Partículas de roca sin cohesión. Su estabilidad depende de la compactación

4,76 a 75

0,074 a 4,76

·

· ·

principalmente por la fricción entre sus partículas (φ ). Tienen resistencia elevada, son muy permeables y no tienen problemas de hielo - deshielo (importancia en caminos). Su estabilidad es función de la compactación.

Suelos de grano fino TIPO DE SUELO

TAMAÑO (mm)

CARACTERÍSTICAS

OBSERVACIONES

· Suelos de grano fino con poca · Su resistencia depende o ninguna plasticidad. principalmente de la · A causa de su textura áspera cohesión de partículas ( c ). Limos orgánicos

< 0,074

·

pero no granular, se confunden con arcillas y arenas finas. En estado seco son muy frágiles.

· Agregados

·

de partículas pequeñísimas derivadas de la descomposición química de las rocas, plásticas dentro de límites extensos en contenido de humedad. Su comportamiento varía en presencia de agua:

· Arcillas inorgánicas

·

En estado seco son muy duras, tal que no es posible despegar polvo de una pasta frotada con los dedos. Al estar empapadas en agua, pierden su cohesividad, formando una masa blanda incapaz de resistir carga.

· Tienen

permeabilidades

muy

bajas.

269

MECÁNICA DE SUELOS

Siempre en Obra

B

Suelos de grano grueso TIPO DE SUELO

TAMAÑO (mm)

Bloques

> 250

Bolones

75 a 250

Gravas

Arenas

C

CARACTERÍSTICAS

OBSERVACIONES

· Son los mejores tipos de suelos. · Su resistencia está dada ·

Agregados sin cohesión de fragmentos granulares poco o no alterados, de roca y minerales

·

Partículas de roca sin cohesión. Su estabilidad depende de la compactación

4,76 a 75

0,074 a 4,76

·

·

principalmente por la fricción entre sus partículas (φ ). Tienen resistencia elevada, son muy permeables y no tienen problemas de hielo - deshielo (importancia en caminos).

· Su

estabilidad es función de la compactación.

Suelos de grano fino TIPO DE SUELO

TAMAÑO (mm)

CARACTERÍSTICAS

OBSERVACIONES

· Suelos de grano fino con poca · Su resistencia depende o ninguna plasticidad. principalmente de la · A causa de su textura áspera cohesión de partículas ( c ). Limos orgánicos

< 0,074

·

pero no granular, se confunden con arcillas y arenas finas. En estado seco son muy frágiles.

· Agregados

·

de partículas pequeñísimas derivadas de la descomposición química de las rocas, plásticas dentro de límites extensos en contenido de humedad. Su comportamiento varía en presencia de agua:

· Arcillas inorgánicas

·

En estado seco son muy duras, tal que no es posible despegar polvo de una pasta frotada con los dedos. Al estar empapadas en agua, pierden su cohesividad, formando una masa blanda incapaz de resistir carga.

· Tienen bajas.

270

permeabilidades

muy

Grupo

Polpaico

ENSAYO

PROCEDIMIENTO Y MEDIDAS DE IDENTIFICACIÓN

· Una resistencia media, indica una arcilla inorgánica de plasticidad baja a media. Se requiere una considerable presión de los dedos para pulverizarla.

Rotura o resistencia seca

· 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 frota una muestra seca o ligeramente húmeda con la uña del dedo 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 no 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 SISTEMA DE CLASIFICACIÓN AASHTO Clasificación general A - 1

Grupo

Suelos Granulares

Suelos finos

(≤ 35% pasa 0,08 mm)

(≤ 35% pasa 0,08 mm)

A - 3

A - 3

A-4

A-5

A-6

A-7 A-7-5*

Sub Grupo

A - 1a

2 mm

≤ 50

0,5 mm

≤ 30

≤ 50

≥ 51

0,08 mm

≤ 15

≤ 25

≤ 10 ≤ 40

≥ 41

≤ 40

≥ 41

≥ 40

≥ 41

≤ 40

≥ 41

0

0

0

0

0

≤ 4

≤ 4

≤ 8

≤ 12

≤ 16

≤ 20

NP

≤ 10

≤ 10

≥ 11

≥ 11

≤ 10

≥ 10

≥ 11

≥ 11

A - 1b

A-2-4

A-2-6*

A-2-7*

A-7-6*

WL IG

A-2-5

IP

≤ 6

Descripción

Gravas y arenas

Arena fina ** A-7-5 IP < (WL-30)

≤ 35

≤ 36

Gravas y arenas Limosas ó Arcillosas

Suelos limosos

Suelos arcillosos

** 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

271

MECÁNICA DE SUELOS

Siempre en Obra

TABLA N° 2 SISTEMA DE CLASIFICACIÓN USCS GRUESOS (< 50 % pasa 0,08 mm) Tipo

Símbolo

Suelo

% retenido en 5 mm

% Pasa* en 0,08 mm

GW

< 5

GM

CC

>4

1a3

IP**

< 1

≥ 4

GP Gravas

CU

ó > 3

≥ 50% de la ret. En 0,08 mm

< 0,73 (WL-20) ó<4 > 12

GC

> 0,73 (WL-20) y > 7

SW

> 6

1a3 < 1

< 5 ≤ 6

SP Arenas SM

ó > 3

≥ 50% de la ret. En 0,08 mm

< 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 ( W L - 2 0 ) o si IP entre 4 y 7 e IP > 0,73 ( W L - 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

CH

A

LIN

E

60 50 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

100

INDICE (%)(%) ÍNDICE DE DEPLASTICIDAD PLASTICIDAD

70

Grupo

Polpaico

SISTEMA DE CLASIFICACIÓN USCS FINOS (≥ 50% pasa 0,08 mm) Tipo Suelo

Símbolo

Lim. Liq. WL

Índice de Plasticidad *IP

Limos inorgánicos

ML

< 50

< 0,73 (WL-20) ó < 4

MH

> 50

< 0,73 (WL -20) > 0,73 (WL - 20) y > 7

Arcillas inorgánicas

CL CH

< 50 > 50

Limos o

OL

< 50

OH

> 50

Arcillas Orgánicas Altamente Orgánicas

Pt

> 0,73 (WL - 20)

** 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

MECÁNICA DE SUELOS

Siempre en Obra

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 CB R (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 estáticas, para condiciones normales, de algunos tipos de suelos. TABLA N° 3 TIPO DE SUELO Roca sana masiva Roca fracturada

PRESIÓN ADMISIBLE (kgf/cm2) 30 _ 40 10 _ 20

Roca alterada, roca blanda

2 _ 10

Gravas gruesas, limpias y compactas

6 _

8

Gravas gruesas, limpias y sueltas

4 _

6

Gravas medias o finas, limpias y compactas

4 _

6

Gravas medias o finas, limpias y sueltas

3 _

4

Arenas gruesas o medias compactas

3 _

4

Arenas gruesas o medias sueltas

2 _

3

Arenas finas y compactas

2 _

3

Gravas y arenas arcillosas o limosas firmes

1 _

2

Arcillas o limos firmes

1,0 _ 1,5

Arcillas o limos medios Arcillas o limos blandos

0,5 _ 1,0 0,2 _ 0,5

OBSERVACIÓN: En caso de solicitaciones eventuales, sísmicas o de construcción, los valores pueden aumentarse en un 30%.

274

Grupo

Polpaico 7.3. 2. 7.3.2.

CBR (RAZÓN DE SOPORTE CALIFORNIA) GP GM

GW

USCS

GC SW SM SP SC OH CH

ML CL OL MH

AASHTO

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 PESO UNITARIO TIPO DE SUELO

ÁNGULO DE FRICCIÓN

3

INTERNA

GLOBAL (t/m ) 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

MECÁNICA DE SUELOS

Siempre en Obra

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 p o de suelos, para taludes transitorios, siempre que no sobrepasen los 6 m de 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

Taludes más verticales deben ser determinados por un especialista en mecánica de suelos. Es aplicable a t o d o material y para cualquier altura ( e n caminos se utilizan generalmente taludes 1,5 : 1 (H:V) RELLENOS

276

2:1 Taludes más verticales pueden hacerse dependiendo del t i p o de material y de la altura de terraplén, sin embargo, deben ser determinados por un especialista en mecánica de suelos.

Grupo

Polpaico 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 ÓPTIMA

7.4.2.

FIG. 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 de la densidad relativa (NCh1726). Aplicable a suelos sin finos, granulares. * Proctor Standard y Proctor Modificado (NCh1534/1 y 1534/2). Aplicable a suelos con finos Humedad (NCh1515).

ENSAYOS EN SITIIO

·

Densidad natural con cono de arena (NCh1516 o densímetro nuclear (LNV19)

277

MECÁNICA DE SUELOS

Siempre en Obra

7.4.3.

MÉTODOS DE COMPACTACIÓN

Existen cuatro tipos: MÉTODO

CARACTERÍSTICAS

Fuerza estática

La compactación se logra usando presión, es decir, con el peso de 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 por efecto de un movimiento alternativo de una masa que golpea y se separa del suelo a alta velocidad (Ej.: un apisonador). La compactación se logra aplicando al suelo vibraciones frecuencia.(Ej.: placa vibradora, rodillo vibratorio).

Vibración Combinaciones de fuerza de impacto y vibración

7.4.4.

de alta

La compactación se efectúa por combinación de peso con vibración o impacto (Ej.: placas vibradoras grandes, rodillos vibratorios pesados, rodillo con compactadores).

EQUIPOS DE COMPACTACIÓN

Entre los más comunes se encuentran los siguientes: TIPO DE MAQUINARIA

RODILLOS

Estáticos

Vibratorios

CARACTERÍSTICAS

· · ·

· · ·

Patas de cabra

· · Con

Placas vibradoras Pisones

278

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 dificultad de manipulación y transporte, producto del peso y tamaño de la máquina.

· Se utilizaban en todo tipo de suelos.

Producen vibración además de tener peso estático. Pueden ser lisos o con compactadores.

· ·

En suelos granulares se utilizan lisos. En suelos finos se utilizan con compactadores

Se compactan desde las capas inferiores a las superiores, por lo que cuando la compactación está bien realizada parecen caminar sobre el relleno en las últimas pasadas. Producen un amasado en los suelos finos.

·

Suelos finos cohesivos.

·

Suelos finos cohesivos.

Parámetros que afectan el rendimiento de la compactación:

· · ·

Neumáticos

· ·

APLICACIONES

Peso total estático Número de ruedas Tamaño del neumático o y su presión de inflado.

Se emplean con gran frecuencia debido a que son confiables, de poco costo, productivas y de fácil maniobrabilidad.

· ·

Adecuadas para todo tipo de suelos Adecuadas para usarlas en espacios reducidos o junto a estructuras.

Debido a sus maniobrables.

· ·

Todo tipo de suelo. Adecuados para espacios muy reducidos.

dimensiones

son

muy

Grupo

Polpaico 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 5000 Rodillo pata de cabra de más de Rodillo neumático Placa vibratoria de más de 120 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

MECÁNICA DE SUELOS

Siempre en Obra

CONVERSIÓN DE UNIDADES

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 plg (in) = 1 pie (ft) = 1 yd

= = = =

1 mm 1 m 1 km

1 1 1 1

milla milla milla rod,

plg

pie

yd

mm

1

0,08333

0,02778

12

1

0,333

m

km

25,4

0,0254

-

304,8

0,3048

-

36

3

1

914,4

0,9144

-

0,03937

3.281x10 -6

1.094x10 -6

1

0,001

10-6

39,37

3,281

1,094

1.000

1

0,001

1.000

1

39.370

3.281

terrestre náutica internacional geográfica pole o perch

= = = =

1.094

1.609 1.852 7.420 5,092

10

6

m m m m

UNIDADES DE ÁREA 2

1 plg2 = 1 pie

2

1 yd2 1 cm2 2

1 dm 2

1 m

= = = = =

2

2

2

2

2

plg

pie

yd

cm

dm

m

1

-

-

6,452

0,06452

64,5x10

-5

144

1

0,1111

929

9,29

0,0929

1.296

9

1

8.361

83,61

0,8361

0,155

-

-

1

0,01

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

Grupo

Polpaico

Siempre en Obra

UNIDADES DE VOLUMEN 3

3

1 plg 1 pie 1 yd

3

3 3

1 cm

3

1 dm 3

1 m

1 1 1 1

pie -

yd3 -

1.728

1

46.656

27

plg 1

= = = = = =

3

-8

0,06102 3.531x10 61,02 0,03531 61.023

galón (Gran Bretaña) galón (Estados Unidos) pie3 m3

cm3 16,39

dm3 0,01639

m3 -

0,037

28.320

28,32

0,0283

1

765.400

-

-

1

0,001 1

10 0,001

1.000

1

-6

1,3x10 0,00131

3.531

1.000

1,307

= = = =

4,546 3,785 28,3 1.000

10

-6

-6

dm3 dm3 l l

UNIDADES DE MASA 1 oz

= 1 lb = 1 g = 1 kg = 1 Mg (t) =

1 1 1 1

oz

lb

g

kg

1

0,0625

28,35

0,02835

-

16

1

453,6

0,4536

-

0,03527

0,002205

1

0,001

35,27

2,205

1.000

1

10 0,001

35.270

2.205

10

1.000

1

short ton (EU) = 2.000 lb long ton (GB, EU) = 2.240 lb utm (unidad técnica de masa) slug (geolibra)

6

= = = =

907,2 1016,0 9,8066 14,594

Mg

-6

kg kg kg kg

UNIDADES DE FUERZA Y DE PESO N

kN

MN --6

kgf

din

0,102

10 5

1 N

=

1

10 --3

10

1kN

=

10 3

1

10 --3

0,102x10

10 8

1MN

=

10 6

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

=

10 --5

3

0,102x10 --5

1

1 N = 1 kg • m/s 2 1 lbf = 4,4482 N = 0,4536 kgf

283

Pa

N/mm

1

-6

1 Pa (1N/m ) = 2

10

1 N/mm

=

10

1 bar

=

10 5

2

6

kgf/cm

=

98.100

1 torr

=

133

2

1 torr 1 MPa

= ≈

bar 10

1,02x10

-5

0,0075

10,2

7,5x10 3

1

1,02

750

0,981

1

736

1,33x10 -3

1,36x10 -3

1

0,1 -2

0,133x10 -3

-5

10

1

9,81x10

torr

kgf/cm2

1/760 atm ≈ 1 mm Hg 10 kgf/cm2

UNIDADES DE POTENCIA W

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

=

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

1 kgf

·

m/s

UNIDADES DE POTENCIA (CONTINUACIÓN)

1 hp

=

1 kgf · m/s =

hp

kgf · m/s

W

kW

kcal/s

Btu/s

1

76,04

745,7

0,7457

0,1782

0,7073

13,15x10 -3

3,6x10 6

1 W

= 1,341x10 -3

1 kW

=

1 kcal/s 1 Btu/s

9,807 9,807x10 -3 2,344x10 -3 9,296x10 -3

0,102

1

10-3

239x10 -6

948,4x10 -6

1,341

102

1.000

1

0,239

0,9484

=

5,614

426,9

4.187

4,187

1

3,968

=

1,415

107,6

1.055

1,055

0,252

1

Nota: 1 cv = 0,986 hp.

UNIDADES DE TRABAJO Y ENERGÍA J

kgf · m

kcal

cv · h

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

0,27x10 6

632

1

1 J

284

=

kW · h

CONVERSIÓN DE UNIDADES

UNIDADES DE PRESIÓN 2

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

1 kgf · m =

7,233

1

9,807

2,725x10 -6 2,344x10 -3 9,296x10 -3

0,7376

0,102

1

1 J

=

= 3,087x10 3

2 Btu

=

426,9

778,6

107,6

4.187 1.055

324x10

-6

1,286x10 -3

277,8x10 -9

239x10 -6

984x10 -6

1

860

3.413

1

3,968

0,252

1

1 kW · h = 2,655x10 6 367,1x10 3 3,6x10 6 1 kcal

-9

1,163X10 -3 293X10

-6

1 J = 1 N · m = 1 W · s

UNIDADES DE TEMPERATURA Tk = 273,15 + Tc