Planeacin y programacin de obras

El objetivo principal de este tema es el conocimiento de cmo se planean, programan y se controlan tcnica y administrativamente las obras civiles.

La planeacin de la obras corresponde al proceso de conocimiento y seleccin de las actividades, as como la determinacin del mtodo para dar orden al trabajo que se desarrollar para lograr la realizacin del proyecto siguiendo las secuencias que debern estar contempladas en las especificaciones propias del tema.

Se puede decir que planear es determinar lo que requiere ser efectuado por alguien y cuando hacerlo para satisfacer la responsabilidad asignada, o sea, el anlisis de la situacin y el entorno de las tendencias propias. Para planear una obra se requiere de lo siguiente:

1. Considerar, analizar, aceptar ideas y experiencia de otros elementos afines que sirven para la elaboracin.

2. Habilidad que permita tomar decisiones que logren la simplificacin de los posibles planes considerados.

3. Realizacin de una redaccin en forma precisa del plan de ataque.

4. Realizar constantes pruebas de verificacin mediante pruebas certificadas.

5. Obtencin de aprobaciones.

Lo anterior nos conduce a pensar que las obras de Ingeniera Civil en particular en la construccin de las mismas debern tener tres caractersticas importantes:

1. Seguridad.

2. Economa.

3. Funcionalidad.

Planeacin de obra

Es aquella accin que se encarga de conocer las actividades que conforman el proceso constructivo (materias primas que llevan a la elaboracin de un producto), en este caso la construccin de una determinada obra, as como los aspectos y elementos que se necesitan para realizar el proyecto atendiendo a la factibilidad del mismo, motivo por el cual para llevar un rcord de planeacin de obra se deber contar con fecha de inicio de los trabajos y conocer entre otras cosas la factibilidad de construccin as como lograr el funcionamiento de la obra.

Programacin de obra

Es la operacin que resulta ser la encargada de calendarizar en forma ordenada las actividades resultantes de la planeacin. Se puede decir que la programacin es la determinacin de los tiempos para las operaciones que abarca el proyecto; la suma de los tiempos constituir el tiempo total de ejecucin de la obra.

Para una obra se deben obtener los siguientes programas:

1. Programa de obra, de actividades o de construccin.

2. Programa de maquinaria, equipo.

3. Programa de mano de obra.

4. Programa de materiales.

5. Programa de financiamiento de cada uno de los anteriores.

Al iniciar la planeacin para la construccin de una determinada obra civil es necesario considerar una serie de trabajos que debern efectuarse antes de iniciar la construccin propiamente dicha, una vez concedidas las autorizaciones.

Antes de iniciar la construccin de la obra en cuestin debern realizarse lo que se conoce con el nombre de trabajos auxiliares. El primer trabajo auxiliar es visitar el lugar donde se har la construccin para saber si es factible la construccin de la misma, tambin si esta resulta positiva ser necesario el establecimiento de las relaciones con las autoridades del lugar, tambin seguir para saber si existe mano de obra calificada, construccin de caminos de acceso que depender de la magnitud y tipo de obra. Construccin de campamentos, instalaciones hidro-sanitarias, luz, lugares de carpintera, acero, para guardar equipos de construccin, lugares de diversin, escuelas, hospitales, laboratorio de materiales, vigilancia, centros comerciales. Estos trabajos auxiliares dependern de la magnitud y tipo de obra.

Existen cinco operaciones preliminares que son:

1. Limpieza. Es la operacin que consiste en la remocin de toda basura as como todo el excedente existente en el lugar de la obra. Esta operacin se puede llevar a cabo mediante el uso de palas de mano, picos y rastrillos o bien con equipo tal como el tractor montado sobre orugas (Bulldozer) y en ciertas condiciones se podr usar una motoconformadora.

2. Desmonte. Esta operacin consiste en el derribe de obstculos de gran magnitud que se encuentren en la zona donde se va a realizar la obra. Para tal efecto se puede usar el Bulldozer equipado con cadenas para el derribe de rboles.

3. Despalme. Es la operacin que consiste en la eliminacin de la capa vegetal de acuerdo a especificacin, con un Bulldozer equipado con un ripper.

4. Nivelacin. Operacin que empareja las capas del terreno que han sido movidas en las operaciones anteriores, y en la que puede resultar til una motoconformadora o un Bulldozer.

5. Drenaje. Es la operacin que consiste en evitar la formacin de charcos de agua cercanos al rea de construccin en proceso.

Alcances y funcionalidades de la obra

Existen tres factores que inciden en el planteamiento de una obra.

1. Econmicos.

2. Polticos.

3. Sociales.

Red bsica de actividades principales para la construccin de una lnea de agua potable.

Esta lnea ser construida con tubos de concreto presforzado de un dimetro de 2.54 m que trabajar a presin con una longitud aproximada de 70 km. Esta lnea atravesar una autopista, una carretera federal y un ro. Se hace notar que estos tres cruzamientos se denominarn cruzamientos especiales y sern proyectados y construidos en forma independiente a lo que es la lnea de conduccin, estableciendo siempre una relacin entre estos cruzamientos y la lnea de conduccin de agua potable.

1. Ejecucin de trabajos auxiliares.

2. Realizacin de operaciones preliminares.

3. Trazo y nivelacin.

4. Excavacin de zanja para alojar la tubera del proyecto.

5. Plantilla de concreto de baja resistencia.

6. Suministro de tubera.

7. Tendido de la tubera.

8. Realizar la conexin, colocacin de empaque en la tubera.

9. Prueba hidrosttica.

10. Relleno con especificaciones de compactado o a volteo.

11. Construccin de obras complementarias (cajas de vlvulas, atraques).

12. Cruzamientos especiales (unin, revisin).

13. Sealizacin.

14. Limpieza general.

15. Entrega de la obra. Esta entrega de la obra debe hacerse por parte de la empresa constructora y la entidad que la contrata.

16. Salida de la obra.

Red bsica de actividades principales de un camino con carpeta de rodamiento de concreto hidrulico.

1. Ejecucin de los trabajos auxiliares.

2. Realizacin de las operaciones preliminares.

3. Trazo y nivelacin.

4. Movimiento de tierras.

Excavacin.

Transporte.

Colocacin.

5. Formacin de los camellones.

6. Extendido o tendido del material.

7. Mezclado del material.

8. Nivelacin.

9. Humedecido y/o secado del material de acuerdo a especificacin del proyecto.

10. Compactacin.

11. Elaboracin del pavimento de concreto hidrulico.

Suministro de materiales.

Dosificacin o proporcionamiento.

Mezclado.

Transporte y/o elevacin.

12. Realizacin de molde o cimbra.

13. Colocacin del concreto, colado.

14. Vibrado.

15. Curado.

16. Acabado aparente o no aparente.

17. Descimbrado.

18. Sealizaciones. Obras complementarias, alcantarillas, cruzamientos.

19. Limpieza general.

20. Entrega de la obra.

21. Salida de la obra.

Red bsica de actividades principales para la construccin de una estructura de concreto para un edificio de seis niveles.

1. Ejecucin de los trabajos auxiliares.

2. Realizacin de las operaciones preliminares.

3. Trazo y nivelacin.

4. Excavacin para cimentacin, ya sea zapatas, pilas de friccin de concreto, pilotes, piedra braza.

5. Plantilla de concreto de baja resistencia.

6. Construccin de cimentacin.

7. Cadena de desplante.

8. Construccin de obra negra: muros, columnas, trabes, cadenas, losas.

9. Instalaciones hidrulicas, sanitarias, elctricas, voz y datos, instalaciones especiales.

10. Carpintera.

11. Herrera, cerrajera.

12. Vidrios.

13. Pisos.

14. Acabados.

15. Limpieza general.

16. Entrega de la obra.

17. Salida de la obra.

Factores que intervienen en la planeacin preliminar

1. Conocimiento de la cantidad de obra.

2. Fecha de inicio y la posibilidad de fijar fecha de terminacin de obra.

3. Conocimiento de porcentaje debido al mal tiempo.

4. Formulacin de los programas de insumos.

5. Evaluacin de las caractersticas que pudieran hacer cambiar o afectar el cumplimiento de los programas por razn social, poltica o econmica.

Este planteamiento debe hacerse antes de iniciar la obra, e ir verificando durante la obra.

Preparacin de un programa de construccin

Para la preparacin de un programa de obra ser necesario:

1. Divisin del proyecto en sus respectivas actividades principales.

2. Determinacin de las cantidades de obra para cada actividad.

3. Determinacin de la duracin de cada actividad. Para este efecto ser necesario el conocimiento de los rendimientos. Estos rendimientos para fines de presupuesto son vlidos, sin embargo habr que verificarlos cuando se hable de la realizacin de la obra.

4. Suposicin de una cantidad apropiada de tiempo por concepto de mal clima o algn otro concepto.

Una vez que se tiene lo anterior ser necesario determinar los insumos, como por ejemplo, en el caso de la mano de obra determinar el nmero de obreros, unidades de equipo de construccin y cantidades de materiales de tal forma que hagan que la construccin resulte segura y econmica.

Todo lo anterior se lograr mediante el establecimiento de una supervisin de la obra, estricta de manera que los procedimientos cumplan con las especificaciones establecidas para la obra y as poder obtener un aceptable control de calidad de la misma.

Una vez que se haya completado el programa de obra deber estudiarse cuidadosamente para ver si es necesario realizar cambios ya sea dilatando el comienzo de una operacin para poder transferir tanto el equipo como los obreros de una operacin a otra reduciendo as el nmero de obreros y equipo que puedan intervenir en dos operaciones.

Proyecto de relocalizacin de un tramo de carretera con pavimento de concreto hidrulico.

Antecedentes. El desarrollo del proyecto tiene la finalidad de relacionar y aplicar los conocimientos tericos vertidos en clase con la prctica mostrando cmo se efecta la planeacin y programacin del proyecto de construccin que consiste en la relocalizacin de un tramo carretero con pavimento de concreto hidrulico cuyo modelo servir aplicando esta metodologa a otros proyectos de este tipo.

Descripcin de las actividades.

Por tratarse de una relocalizacin se acepta que ya han sido efectuados los trabajos auxiliares y las operaciones preliminares por tanto slo se contemplan las actividades que se mencionan a continuacin para la realizacin del proyecto en cuestin.

1. Llegada a la obra.

2. Limpieza, desenraice, trazo y nivelacin.

3. Movimiento de tierras.

4. Construccin de estructuras de drenaje.

5. Construccin del pavimento de concreto hidrulico.

6. Sealizacin, limpieza, entrega de la obra y salida de la misma.

Dentro del desarrollo del proyecto ser necesario formular los siguientes programas:

1. Programa de obra, de actividades o de construccin.

2. Programa de maquinaria, equipo.

3. Programa de mano de obra.

4. Programa de materiales.

5. Programa de financiamiento de cada uno de los anteriores.

Alcance del proyecto.

Es necesario conocer plenamente los lineamientos generales del mismo y se presentan a continuacin.

Los alcances consisten en relocalizar un tramo de carretera de 13.785 km, con un ancho de va de 30.5 m, ancho que contempla posibles expansiones o alojar tuberas de otro tipo, un ancho de carpeta de 7.50 m, la superficie de rodamiento se realizar a base de concreto hidrulico.

Es importante determinar como obras complementarias a la localizacin de oficinas, talleres y todo lo necesario para el buen desarrollo y funcionamiento de la misma. Esta actividad se conoce con el nombre de actividades complementarias de la obra. Con la finalidad de mostrar el manejo de las condiciones complementarias de la obra se presenta a manera de ejemplo la distribucin que podran tener las localizaciones tanto de las oficinas como de los almacenes para materiales, el taller para la maquinaria de construccin as como lugares para el guardado de herramienta. Aqu mismo se observa la ubicacin de la zona de trabajo para operaciones que pueden ser desde el habilitado del acero as como la hechura de cimbra y caseta de vigilancia.

Lineamientos generales

Entre los lineamientos generales se encuentra el tipo de obra y magnitud de la misma, as como conocer la fecha de iniciacin de la misma.

Conocer la fecha de terminacin de la obra, cabe aclarar que la misma estar sujeta al mtodo de programacin que se aplique as del criterio del programador y basado en el programa de construccin.

Una consideracin importante para tomar en cuenta es con respecto al mal tiempo que pudiera presentarse en la zona y que pudiera ocasionar demoras en la ejecucin de los trabajos, que se vala como un porcentaje del tiempo efectivo. A pesar de lo difcil que es valuar este concepto se tomar un porcentaje de 20% de incremento del tiempo requerido para la actividad en cuestin.

Tambin es importante fijar el nmero de das por semana que se trabajarn. Se fija en el proyecto que se trabajarn semanas de cinco das y slo un turno de ocho horas, por lo tanto a la semana se laboran cuarenta horas.

Descripcin de las actividades principales.

Se describen las actividades y se determinar su duracin as como el conocimiento en cada actividad de la mano de obra que se utilizar, los materiales necesarios as como el nmero y tipo de maquinaria de construccin.

Dentro de este proyecto se presentan 6 actividades que son:

1. Llegada a la obra.

2. Limpieza, desenraice, trazo y nivelacin.

3. Movimiento de tierras.

4. Construccin de estructuras de drenaje.

5. Construccin de concreto hidrulico.

6. Sealizacin, limpieza, entrega de la obra, salida de la misma.

Actividad 1. Llegada a la obra.

Esta operacin consiste en transportar, erigir y montar en los lugares indicados en los planos del proyecto unas tolvas. Se construir un almacn para guardar herramientas, un taller para reparaciones menores que puedan proporcionar mantenimiento a la maquinaria de construccin. Cabe aclarar que para realizar reparaciones mayores es aconsejable construir talleres que permitan efectuar estos trabajos y en obras grandes las reparaciones mayores sern realizadas en lugares donde exista manera de hacerlo. Otra obra necesaria ser un laboratorio de materiales, as como lugares para oficinas, as instalaciones de servicios generales que permitan la correcta ejecucin de los trabajos. Todo lo anterior ser construido con materiales y casetas prefabricadas.

La operacin de transporte tanto de tolvas como de elementos prefabricados se har utilizando un triler de cama baja con capacidad para 18 toneladas y la operacin de montaje de las tolvas se har con ayuda de una gra para 5 toneladas.

Se supone que se requerir 2 semanas para la ejecucin completa de esta actividad.

El nmero de trabajadores que intervienen en la realizacin de esta actividad se supone que sern suficientes un sobrestante, un mecnico, 4 peones y una brigada de topografa. En equipo se tendr un triler de cama baja de 18 toneladas, una gra y un camioneta pick up.

Actividad 2. Limpieza, desenraice, trazo y nivelacin.

Esta operacin consiste en quitar la basura y hacer el desenraice de 26 hectreas cuya vegetacin consiste de rboles medianos a lo largo de la obra, se puede decir que los rboles existentes son robles y olmos de 35 cm de dimetro.

Es muy importante hacer notar que esta operacin deber estar sujeta a un estudio de impacto ambiental ya que ser necesario contar con la autorizacin correspondiente, as como el pleno conocimiento de las medidas de mitigacin a que debe sujetarse dicha obra, sea una de estas el plantar una cantidad de rboles determinada por cada rbol derribado.

Las especificaciones indican al contratista que elimine todas las races hasta una profundidad de 45 cm y que queme la madera en el ancho de va restante.

La operacin de derribado de rboles se har utilizando 2 tractores montados sobre orugas (Bulldozer D9N de 315 HP) con los que cuenta la compaa. Podrn limpiar y desenraizar 4000 m2 por das y por tanto 20000 m2 por semana. Como se dijo anteriormente se cuentan con 2 unidades, por tanto el tiempo total requerido ser:

Cabe aclarar que para realizar el trazo y nivelacin a lo largo de 13.785 km es necesario contar con un equipo de topografa, consistente en un Ingeniero Geomtico y dos cadeneros.

Esta actividad de limpieza, desenraice, trazo y nivelacin deber iniciarse una semana despus de la llegada a la obra.

Respecto al nmero de trabajadores que intervendrn en la realizacin de esta actividad se establece que sern un sobrestante, un mecnico, 4 peones y una brigada de topografa.

Actividad 3. Movimiento de tierras.

Consiste en ejecutar las 3 actividades siguientes: excavacin, transportes y acarreo y colocacin de los materiales. Esta actividad ser de acuerdo a los resultados de la curva masa. Para este efecto es necesario explotar el banco de prstamo de materiales ocupando 105 000 m3 medidos en banco.

La tierra que se utilice ser una mezcla de arena y arcilla cuyo peso volumtrico en el bando ser de 1500 kg/m3 y el abondamiento considerado ser del 25%. La tierra para relleno ser excavada con una pala hidrulica de 1.5 yd3 esto es aproximadamente 1.15 m3. El rendimiento de la pala obtenida en bando es de 115 m3/hora.

Para su acarreo se utilizarn camiones de volteo de 4.6 m3 que corresponden a 5.75 m3 medidos suelto con un abondamiento del 25%, es decir 1.15 m3 de abondamiento, que se cargar a copete de camin.

El nmero de camiones para efectuar el acarreo se hace considerando que los camiones se encuentran en condiciones razonables de trnsito. Por tanto el camin hace viaje redondo en 12 minutos y se supone que el factor de operacin es de 50 minutos por hora debido a las demoras previstas.

El nmero de camiones se determina de la siguiente forma:

1. Determinacin del nmero de viajes que realiza un camin por hora.

2. Determinacin de la produccin horaria por camin.

3. Determinacin del nmero de camiones tomando la produccin horaria por camin.

Clculo del volumen de tierra a colocar por semana:

Para llevar a cabo de forma completa la actividad de movimiento de tierras se debern efectuar las siguientes operaciones que se consideran como sub actividades:

1. Acarreo de materiales apropiados (transporte de los materiales de prstamo hasta el eje del camino)

2. Descarga de los materiales.

3. Formacin de camellones con el material acarreado.

4. Tendido del material del camelln.

5. Mezclado del material tendido.

6. Nivelacin.

7. Humedecido o secado del material.

8. Compactacin.

Es importante enumerar los equipos necesarios para hacer esta actividad, descontando la pala. Lo nuevo sern la motoconformadora, compactadores pata de cabra y un tractor para jalar los compactadores.

Condiciones tcnicas utilizables para compactar.

Por especificacin la tierra se colocar en capas de 15 cm de espesor en estado suelto y se compactar a una densidad de 1554 kg/m3.

Se hace a continuacin el anlisis de cmo se llevarn a cabo las actividades anteriores y finalmente las que se refieren al humedecido, la compactacin.

Por una parte se tiene que en una hora el volumen de tierra medido en banco es de 115 m3/hora con una densidad de 1500 kg/m3. Pero como el material se encuentra en estado suelto se deber compactar a una densidad de 1554 kg/m3. La produccin en este caso se obtiene aplicando la siguiente operacin:

Colocando en capas de 15 cm de espesor en estado compactado con densidad de 1554 kg/m3. Como la tierra se colocar en capas de 15 cm, la superficie cubierta por hora ser:

Si se usa una motoconformadora, que efecta cuatro pasadas por cada capa, se tender un rea de:

Si se utiliza una motoconformadora con una cuchilla de 3.65 m de ancho total y se coloca en ngulo de manera que tenga un ancho efectivo de 2.75 m y movindose a una velocidad promedio de 2.5 km/hora cubrir un rea de:

Utilizando una motoconformadora, pues est hace ms del rea que se necesita. Se observa que la motoconformadora tendr tiempo holgado para efectuar esta operacin por lo que se propone aprovechar el tiempo sobrante de la misma el mantenimiento y mejoramiento de caminos de acarreo.

Condiciones para determinar la cantidad de agua necesaria para el riego

El proyecto especifica que la humedad media inicial del material es de 8% del peso y las especificaciones requieren de un contenido de humedad del 12% durante la compactacin (prueba de proctor) y se tendr que calcular el agua faltante.

Para procurar agua suficiente un camin pipa de 8000 litros de capacidad que efectuar un viaje redondo por hora. La

Finalmente para compactar ser necesario que el rodillo pata de Cabra con los cuales cuente la compaa constructora y se desean aprovechar.

Se proporcionarn doce pasadas para compactar quince centmetros de espesor, que es la capa, por lo tanto el rea cubierta por hora

Si el rodillo pata de Cabra tiene un ancho de 1.30 metros y la velocidad en promedio del arrastre del tractor modelo Caterpillar es 2.5 km/h.

La fecha de iniciacin de esta etapa se estima que sea 2 semanas despus de haber iniciado la etapa de llegada a la obra. El tiempo de duracin ya qued determinado anteriormente, y es de 28 semanas.

Respecto al nmero de trabajadores que intervendrn en la realizacin de esta actividad se supone que sean, desde luego, un sobrestante. Se va a considerar que por cada 5 equipos que intervengan en la actividad se usar un mecnico (considerando la pala, 6+1 camiones, la motoconformadora, el camin pipa, el tractor, 3 patas de cabra en un rectngulo de acero) por tanto se necesitan 3 mecnicos; adems 4 peones, la brigada de topografa.

Actividad 4. Construccin de estructuras de drenaje.

Existen una infinidad de estructuras para drenaje, en el caso de este proyecto se realizar a base de tubos de concreto como los que se hacen en el drenaje comn y corriente. Estas estructuras sern como las que se muestran en la siguiente figura y debern construirse en todo el tramo marcado de acuerdo en todo el claro marcado en los planos de proyecto, desde luego la figura mostrada estar sujeta a ciertos ajustes cuando se presente la construccin definitiva.

Al revisarse los planos del proyecto se detecta con ellos 12 lugares en los cules se deber construir una estructura de drenaje. Estas estructuras sern realizadas exclusivamente con el uso de mano de obra, no se usar ningn equipo, a fin de incrementar el nmero de empleos.

Las actividades para la construccin de las estructuras incluyen las siguientes etapas:

1. Trazo y nivelacin

2. Excavacin de la zanja

3. Colocacin de la plantilla de concreto pobre

4. Tendido de la tubera

5. Calafateo

6. Relleno compactado

7. Construccin de cunetas, contracunetas, bordillos, lavaderos, etc.

Se determina que se usarn tubos similares, como se dijo arriba, de drenaje comn y corriente y tendrn un dimetro de 1 m y una longitud de 2.5 m.

En trminos generales la estructura de drenaje cubrir el ancho de va que es de 30.5 m. Esto deber afinarse de acuerdo al levantamiento topogrfico de cada una de las estructuras.

Teniendo en cuenta lo anterior se presentan las dimensiones de la zanja. Como se trata de un tubo de 1 m se deber dejar unos 35 cm a cada lado para tener un ancho total de 1.70 m y la profundidad ser de acuerdo a lo siguiente: 10 cm de plantilla + 1 m dimetro del tubo + 50 cm del tubo al nivel de terreno y el relleno compactado ser de 1.5 m

Tiempo para las etapas de construccin de drenaje

1. Trazo y nivelacin. Se supone que esta actividad se realizar en 1 da y lo llevar a cabo la brigada de topografa.

2. Excavacin de la zanja.

a. Volumen de zanja: 1.70 m x 1.60 m x 30.5 m = 82.96 m3 83 m3 .

b. Rendimiento de excavacin: lo primero que debe considerarse es el tipo de material, en este caso se trata de una combinacin de material tipo I y II. 6m3/jor x pen x 4 peones= 24m3/jor -----83/24= 3.46 das. Se aceptan 4 das.

3. Construccin de la plantilla.

a. Volumen de plantilla .10 m x 1.7 m x 30.5 m =5.19 m3 y se realizar en da con un pen.

4. Colocacin de la tubera. Se necesitarn 12.2 tubos se considerarn 12 tubos y se bajan 2 tubos por hora, que incluye el bajado con gra, la unin, calafateo y todo lo necesario para la correcta instalacin. Para esta operacin se requerir 1 da y dos peones.

5. Relleno compactado. Por especificacin no se considera relleno a volteo, solamente relleno compactado.

a. Volumen de relleno 77.78 m3 23.95 m3= 53.83 m3

b. Rendimiento de relleno 5 m3 /jor

i. Tiempo = 54m3/5m3 /jor= 10.8 jor x pen. Usando 5 peones =2.16.

6. Construccin de cunetas, contracunetas. Esta actividad es muy difcil de valuar, por tanto se consideran 4 das. Para esta actividad se considera un oficial de albailera, un oficial carpintero de obra negra, 4 peones.

Resumiendo los tiempos y nmeros de obreros se tiene:

1. Trazo y nivelacin1 daBrigada de topografa

2. Excavacin de zanja4 das4 peones

3. Plantilla de concreto1 da1 pen

4. Colocacin de la tubera1 da2 peones

5. Relleno compactado2 das5 peones

6. Construccin de cunetas, etc.4 das4 peones, 1 albail, 1 carpintero

13 das16 peones, 1 albail, 1 carpintero, brigada de topografa

Tiempo total: 13+20%=16 das/5 das= 3.2 semanas x 12 estructuras ~ 36 semanas.

Simultneamente se construirn 3 estructuras de drenaje por tanto, el tiempo total para la construccin de estructuras de drenaje ser de 12 semanas.

Clculo del nmero de tubos

30.5/2.5=12.2 tubos+30% tubos x alcantarilla= 15.86 tubos- 16 tubos por estructura x 12=192 tubos.

Los tubos se van a acomodar en las semanas 15, 16, 17,18 a razn de 48 tubos por semana. A continuacin se da un resumen de la gente que intervendr en las estructuras:

3 sobrestantes

48 peones

3 oficiales albailes

3 carpinteros de obra negra

3 mecnicos

3 brigadas de topografa

Conviene iniciar la actividad de construccin de estructuras de drenaje de manera que no intervenga de una manera directa con la actividad del movimiento de tierras. Su inicio ser en la semana 10.

Actividad 5. Construccin del pavimento de concreto hidrulico.

Se considera que el pavimento de la carretera ser como ya se dijo de concreto hidrulico, considerado como pavimento rgido. Tendr un ancho de carpeta de 7.5 m y un espesor de 0.25 m y la realizacin de esta etapa ser necesario efectuar la elaboracin de mezclas de concreto que para obtener ser necesario realizar la siguiente red de actividades:

1. Suministro de materiales (cemento, grava, arena, agua)

2. Proporcionamiento o dosificacin

3. Mezcla de los materiales

4. Transporte o acarreo al lugar de colocacin

5. Colocacin. Incluye preparacin de moldes.

6. Vibrado. En otro tipo de obras la colocacin del concreto deber contemplar si es necesario la colocacin del acero que existan botes para las instalaciones elctricas o sanitarias, etc.

7. Curado.

8. Desmoldar o descimbrar

9. Acabado. El acabado depender de las necesidades del proyectista.

Para la construccin pavimento de concreto hidrulico se usar una revolvedora pavimentos de doble tambor 34-E, el nmero 34 indica la capacidad de esta revolvedora en pies cbicos y la letra E que se trata de una revolvedora para pavimento. Recordando que para el mezclado de concreto se conocen dos tipos de revolvedoras: las de construccin marcadas con una letra F y las de pavimento, marcadas con la letra E. Si se tiene la revolvedora anterior 34-E y su capacidad es en pies cbicos tendremos 0.96 m3.

El volumen de concreto a manejar ser de 25847 m3 el 25847 /.96 sern 26924 mezclas. Si el American Concrete Institute (ACI) fija para cada revoltura las siguientes cantidades de materiales:

1411 kg de grava

918 kg de arena

322 kg de cemento

115 lt de agua

Por tanto la cantidad total de cada material que se necesita para cubrir este requerimiento es de

1411 kg x 26924 revolturas = 37 989 764 kg = 37 989.764 Ton

918 kg x 26924 revolturas = 24 716 232 kg = 24 716.232 Ton

322 kg x 26924 revolturas =8 669 528 kg cemento

115 lt x 26924 revolturas = 3 096 260 lt agua = 3 096.26 m3

Sin embargo a estas cantidades habr que agregrseles ciertos porcentajes debido a mermas y desperdicios, se considera el siguiente, para agregados ptreos grava y arena 8%, cemento 3%, agua 10%

Por tanto las cantidades finales son:

41 028945.12 kg/1500 kg/m3= 27353 m3

26 693 530.56 kg/1460 = 18283 m3

8 929 613.84 kg= 8930 Ton

3 405 886 lt/1000= 3406 m3

Para transportar este material se usarn camiones de volteo con capacidad para 2 m3, por que se. Estos camiones permitirn acercar los materiales al lugar ms prximo a la revolvedora y as poder realizar el mezclado de los mismos.

Ahora la produccin de la revolvedora ser teniendo en cuenta que estas mquinas producen 60 revolturas/hora y que debemos afectarlas por un factor de 50 minutos/hora, tendemos entonces 50 revolturas/hora, entonces la produccin ser de 48 m3/h.

Por otra parte si el camin de 2m3 efecta 2.5 viajes /hora, en una distancia media de 6.5 km del lugar donde se encuentran los materiales a dnde est la revolvedora

5 m3/hora 48/5=9.6 camiones = 10 camiones + 1 de emergencia

Tambin ser necesario contar con un cargador frontal de 2 yd 3=1.5 m3 para llenar los camiones de 2 m3 y transportar a la cercana de la revolvedora.

En esta operacin ser necesario contar con moldes para evitar que la mezcla se desparrame; estos moldes, que son propiedad de la empresa se piensa aprovecharlos en virtud de tenerlos y cuya descripcin se adapta a las necesidades del pavimento: los moldes son de acero con una longitud de 2.5 m, se encuentran formados en mdulos de 50 cm y cada mdulo est provisto de crucetas (varas de metal en forma de cruz) y a su vez forrados con lmina, el espesor de este molde es de 5/8 y acero tiene un peso de 7900 kg/m3 , entonces cada molde pesa

(2.5m)(0.5m)(0.016m)x(7900kg/m3)=158 kg

Determinacin del nmero de moldes necesarios

Se cree entonces que como los moldes slo sern necesarios hasta que se logre la solidificacin del concreto, cuando ocurre el fraguado inicial (60 minutos aproximadamente).

Otra operacin de gran importancia en la construccin del pavimento de concreto hidrulico es el vibrado. El concepto de vibrado no tiene mucha literatura, es prcticamente lo relativo a la cuestin prctica, se puede decir que cuando se escoja un vibrador debe ser del orden de 8000 rpm para que produzca un vibrado suficiente. Es aceptable tambin que la separacin entre vibrador y vibrador se obtiene por la experiencia, se observado que las ondas del vibrado son tolerables en crculos de 50 cm de radio o bien cuando tope con la estructura contigua se dice que es una separacin aceptable.

Los vibradores grandes an viendo que la gente los soporta deber ser manejado por dos personas de cualquier forma pueden existir variaciones en el vibrado, pero por ningn motivo se debe dejar de lado el vibrado del concreto

La ltima actividad sera el curado para el pavimento de concreto que en este caso sera regndolo en forma pareja con agua.

Determinacin de la duracin de la actividad de la construccin del pavimento de concreto hidrulico.

Para determinar la duracin de esta actividad se toman en cuenta los siguientes datos, la longitud del camino 13.785 km, el ancho de la carpeta 7.5 m, el espesor del pavimento 25 cm, un turno de 8 hrs, y una semana de 5 das.

Tanto el nmero de peones como los encargados en el manejo de los moldes se determinan de la forma siguiente como anteriormente se determin el peso de un molde, se dice que podr ser movido y acomodado en su lugar por 4 peones y como el total de moldes por juego es de 73 moldes, se usarn 5 cuadrillas de 4 peones cada una y un encargado de molde por cuadrilla lo que arroja un total de 20 peones, 5 encargados de molde y una brigada de topografa. La duracin de esta actividad es de 16 semanas. El inicio de esta actividad 5 se principiar unas vez terminadas las estructuras de drenaje.

Actividad 6. Sealizacin, limpieza, entrega de la obra y salida de la misma.

Esta operacin consiste en el pintado de las correspondientes seales, entre ellas se encuentran la lnea central del camino, curvas, velocidad mxima, bajada, zona de deslaves, poblado prximo, etc. Para la realizacin de esta actividad se utilizarn 3 equipos conocidos como pintarrayas.

La limpieza consiste en la eliminacin de todo lo que sea ajeno a la obra para lograr la entrega de la misma.

En esta actividad ser necesaria y obligatoria la presencia de un representante del cliente, dos testigos as como la presencia del Director Responsable de Obra (DRO). Si no existe ninguna anomala imputable a la obra se firmar el finiquito de terminacin de la obra pero si existe alguna anomala habr que darle curso y lograr estar en las condiciones para su correcta entrega.

La operacin del transporte de las tolvas de almacenamiento y de todos los elementos prefabricados se realizar mediante el uso de un triler de 18 toneladas de cama baja; para el desmantelamiento de las tolvas, se har con la ayuda de una gra de 5 toneladas, y el tiempo estimado para esta actividad ser de 2 semanas. Respecto al nmero de trabajadores que intervendrn en la realizacin de esta actividad se supone que sern un sobrestante, un mecnico, cuatro peones y una brigada de topografa. Se puede empezar en la semana 39

NOTA. Adems de los materiales anteriormente listados se requerirn materiales que aqu se denominarn materiales miscelneos y que por su difcil valuacin se considerar el 2% del costo de los materiales antes aludidos. Este 2% tambin contempla el costo para la compra de herramienta.

Tomando en cuenta lo anterior se est en posibilidades de formar el programa de obra (de construccin o de actividades).

Este programa deber contener los siguientes datos base:

Nombre de la empresa constructora

Nombre del proyecto

Responsable de obra

Localizacin

Nombre de los responsables del proyecto

Fecha de inicio

Fecha tentativa de terminacin

Programa de mano de obra

Para la formulacin del programa de mano de obra se requiere de formular una tabla auxiliar donde se muestren los operarios que intervendrn en cada una de las actividades.

Programa de maquinaria

Para hacer este programa se requiere la tabla auxiliar para la formulacin del programa de maquinaria de construccin

Programas de financiamiento

Para este clculo en necesario conocer el factor de salario real.

Proceso Productivo

La lista de actividades y la tabla de secuencias pueden reunirse en una sla tabla, como la siguiente:

Dibujo del diagrama. Es muy importante que se tengan conocimientos de los elementos que integran la actividad. Uno de los factores importantes de una actividad son: el nombre y que se comporta como un vector, cuyas caractersticas principales son magnitud direccin y sentido.

Para conocimiento de los trminos usados y que se usarn en un diagrama aparecen los siguientes datos: representacin de una actividad.

Es importante conocer que la representacin de una actividad est formada por un nudo o evento inicial

(ijActividadNudo de actividad inicialNudo de actividad final)

Fuente. Ser un evento del cual parten varias actividades simultneas

Resumidero. Evento al cul llegan varias actividad simultaneas

Las actividades siempre deben salir y deben llegar a nudos (o eventos)

(Correcto)

(Incorrecto)

Actividades de liga o ficticias se define como actividad de liga a aquella con duracin cero que indica la liga que existe entre dos eventos de manera que se permita la secuencia prevista

Representacin grfica de una secuencia de actividades en la que se encuentran las actividades de liga o ficiticas

(Actividad de liga o ficticias)

Valuacin de tiempos. Para poder proceder a realizar la valuacin de los tiempos de duracin de las actividades que se deben tomar en cuenta las limitaciones de espacio de recursos, y de decisin de responsable. En construccin urbana dependiendo del criterio y del sistema acostumbrado, los tiempos de duracin por actividad podrn tener un rango de variacin grande.

Ahora para conocer la duracin de las actividades se principia por establecer la siguiente forma

JG=CO/RG

JG: jornadas por grupo

CO cantidad de obra

RG rendimiento del grupo

De donde la duracin de cada actividad depender del nmero de grupos que eficientemente puedan asignarse a la actividad en estudio. Tomando en cuenta nuevamente las limitaciones y de personal por lo general la duracin de una actividad DN que va estar dada por la frmula

DN=JG/NG

NG Numero de grupos que puedan trabajar simultneamente

Para facilidad del uso de la computacin se propone la siguiente tabla:

A continuacin se mencionan los tipos de holgura que se presentan en el sistema CPM, estas holguras van a permitir la obtencin de la ruta crtica de acuerdo a las actividades que definan la duracin de un proceso, es decir, las actividades crticas.

Ahora bien, existen otras actividades que no son crticas y para llegar a su clasificacin se necesita definir las holguras y que en este mtodo se distinguen tres que son: la holgura total, la holgura libre y la holgura independiente y que se definen como:

Holgura total: Es la cantidad de tiempo que se puede retrasar una actividad sin afectar la terminacin de un proceso.

Holgura libre. Es la cantidad de tiempo que se puede retrasar una actividad sin afectar la primera fecha de iniciacin de la actividad posterior.

Holgura independiente. Es la cantidad de tiempo que se puede retrasar una actividad sin afectar la fecha ltima de la actividad anterior y la fecha primera de la actividad posterior.

Por consecuencia ruta crtica tambin es una secuencia de actividades cuyas holguras sean cero.

Si en la representacin de una actividad cualquiera se tiene un evento inicial, un evento terminal una designacin de actividad y un tiempo de duracin se representar de la siguiente forma:

(IjACTIVIDAD)

(Ui)Cuando ms tarde se puede iniciar una actividad

(Uj)

Cuando ms tarde se puede terminar una actividad

(Pi)Cuando ms pronto se puede iniciar una actividad

(Pj)

Cuando ms pronto se puede terminar una actividad

Llamando a tij la duracin normal, es decir el tiempo normal de ejecucin (DN) de la actividad, o sea la duracin de la actividad.

Tambin la P es la fecha primera del nudo, y la U la fecha ltima del nudo.

Por consiguiente se puede decir que:

La holgura total va a ser igual (HT)

HT=Uj Pi- tij

La holgura libre (HL)

HL=Pj-Pi-tij

La holgura independiente

HI=Pj-Ui-tij

Procedimientos de construccin de estructuras de concreto

El concreto es un material artificial integrado por componentes como el cemento, el agua que constituyen la pasta; tambin se presenta aire en forma de burbujas y finalmente agregados ptreos. Los agregados representan prcticamente el 75% del peso del concreto. El concreto tiene la particularidad de ser inicial y transitoriamente una mezcla plstica (o que se convierte) en plstica como resultado de su manejo y cuya forma final es la de un slido resistente.

El concreto simple, sin acero de refuerzo es un material muy resistente a la compresin, pero para efectos de clculo se considera que no soporta ningn esfuerzo de tensin. En el campo para poder absorber posibles tensiones presentes en un elemento estructural se combina el concreto con acero de refuerzo obtenindose entonces un material reforzado.

La resistencia del concreto a la compresin se mide en kg/cm2 y se representa por medio de fc variando de 50 en 50 unidades. Comnmente y en construcciones normales se llega a usar el concreto con fc de 350 y 400 kg/cm2.

Adems de la resistencia en la construccin se utiliza de acuerdo a las necesidades de la obra dos tipos de concreto que se distinguen como concreto normales y concretos rpidos. El concreto normal fabricado con cemento tipo normal alcanza la resistencia de diseo a los 28 das mientras que el segundo, denominado concreto rpido, fabricado con cemento tipo III alcanzar su resistencia a los 14 das.

Otro aspecto sobresaliente es el tipo de obra a construir y con qu calidad de concreto se realizar.

En la prctica se distinguen dos tipos de concreto en cuanto a calidad se refiere, el concreto de calidad A y el de calidad B. El concreto de calidad B a diferencia del concreto A lleva un estricto control de calidad en el que no ms del 1% de las pruebas ser inferior a fc. desde luego este concreto tiene un costo adicional y deber utilizarse en las obras clasificadas del grupo A o del subgrubo B1 Siendo obras tipo A aquellas cuyas consecuencias de falla sean muy graves. Las obras del grupo B1 son aquellas que tengan ms de 30 metros de altura o 6000 m2 de construccin y estn ubicadas en las zonas I y II del DF o las que tengan ms de 15 m de altura o 3000 m2 en zona tipo III. Con lo anterior no se quiere decir que el concreto de calidad A sea malo o se pueda tener alta probabilidad de no llegar a la resistencia de proyecto, simplemente el control que se tiene durante su elaboracin es menos estricto (no ms del 10% de las pruebas ser inferior a fc).

Adems de lo anterior se denomina concreto especial a un concreto de alta calidad elaborado con grava de alta densidad y arena de caractersticas mayormente controlables para entregar al consumidor un producto que satisfaga plenamente las especificaciones ms estrictas.

Conforme los requisitos establecidos por las normas tcnicas complementarias del reglamento de construcciones para el distrito federal, en lo que respecta al concreto presenta tambin las siguientes caractersticas:

1. El peso volumtrico del concreto fresco es superior a los 2200 kg/m3.

2. El agregado grueso utilizado es grava densa triturada con densidad o peso especfico aparente en condicin de saturado y superficialmente seco superior a 2600 kg/m3

3. El coeficiente volumtrico del agregado grueso es igual o mayor a 0.2

4. El material ms fino que pasa la malla nmero 200 en la arena es igual o menor a 15%

5. La contraccin lineal de los finos de los agregados que pasa la malla numero 40 a partir del lmite lquido es igual o menor al 2%.

6. En los concretos que se coloquen por medio de bomba su revenimiento nominal mximo al llegar a la obra ser de 12 cm para facilitar an ms la colocacin del concreto se agregar bajo nuestro control y responsabilidad un aditivo superfluidificante.

7. En lo referente a la resistencia a la compresin de estos concretos ningn pareja de cilindros presentar a su edad de diseo valores por debajo de fc de 35 kg/cm2 y los promedios de resistencia de todos los conjuntos de 3 parejas consecutivas pertenecientes o no al mismo da de colado sern igual o mayor que el calculado el mismo da de colado y sern iguales o mayores que fc grado de calidad B.

8. El valor numrico del mdulo de elasticidad E obtenido conforme a norma oficial mexicana NOM 129-82 ser igual o mayor que el calculado por medio de la expresin 1400/fc

9. Los valores de contraccin por secado y coeficientes de deformaciones diferidas propuestas por el reglamento podrn ser tomadas o no a juicio del corresponsable de seguridad estructural sin que si obtencin representen responsabilidad alguna para la cementera que est proporcionando el cemento.

10. Se suministra en resistencias nominales de diseo 250, 300 y 350 kg/cm2 el tipo normal y rpido.

Adems de las anteriores caractersticas se pueden considerar tambin las siguientes

1. Uniformidad. Considerando que el concreto es un material heterogneo producido mediante la mezclas de diversos componentes en cantidades establecidas es necesario que dicha mezcla sea uniforme, de buena cohesin y no segregable, para lograr lo anterior se requiere conjugar dos condiciones indispensables.

a. Que la mezcla est correctamente diseada y con la consistencia adecuada a las condiciones de ejecucin de la obra.

b. Que se utilicen equipos y procedimientos de elaboracin y colocacin adecuadas.

2. Trabajabilidad. Significa la facilidad que presenta un concreto para ser trasportado colocado y compactado. Es importante hacer notar que esta trabajabilidad es relativa; un concreto muy trabajable para una presa seguramente no lo es tanto para una columna.

3. Segregacin y sangrado. Se conoce como segregacin a la separacin de los elementos que forman una mezcla heterognea de modo que su distribucin deje de ser uniforme. En un concreto se presenta este problema debido a la diferencia de tamao de las partculas y de la densidad de los componentes. El sangrado es una forma de segregacin en la cual una parte del agua de la mezcla tiende a elevarse a la superficie del concreto recin colado.

4. Fraguado. Se refiere al cambio de un fluido al estado rgido. El concreto se emplea para describir la rigidez de la mezcla. En forma arbitraria para el concreto se emplean dos trminos fraguado inicial y fraguado final.

5. Fraguado inicial y final. Se dice que el concreto alcanza el fraguado inicial cuando su resistencia a la penetracin es de 35 kg/cm2. El fraguado final se alcanza cuando la resistencia a la penetracin es de 280 kg/cm2.

Estas caractersticas con muy importantes ya que para formar criterios de aceptacin o rechazo es necesario conocerlas mediante las pruebas que se realizan a dicho concreto.

Pruebas que se realizan al concreto

Al concreto se le hacen varias pruebas muy importantes, en este documento solamente se explicarn 3 de las prubas que resultan indispensables para saber la calidad del concreto y ver si cumple o no con las especificaciones que marca el proyecto.

1. Prueba de revenimiento

2. Prueba de resistencia a la compresin

3. Prueba del peso volumtrico. Esta prueba consiste en llenar un recipiente de volumen de peso conocido con concreto en tres capas sucesivas, cada una de las capas se consolidar por medio de vibracin ya se manual o mecnica, una vez lleno el recipiente se pesar y resultado del peso total menos el del recipiente se dividir entre el volumen del recipiente contenedor. El peso volumtrico del concreto deber ser entre el rango de 2200 y 2500 kg/m3 para poder ser aceptado.

4. Medicin de la temperatura. Se humedecer un recipiente de material no absorbente para recibir una mezcla de concreto para ser probado. Se introduce en el concreto un termmetro y se dejar durante un mnimo de 2 minutos hasta que la temperatura se estabilice. El tiempo mximo para finalizar el proceso y tomar la lectura ser menor de 5 minutos. Si el concreto tiene un mximo normal igual a 3 o mayor puede requerir hasta 20 minutos despus del mezclado para que la temperatura del concreto se estabilice.

La temperatura del concreto no deber ser mayor de 20C para colados masivos 24C para semi masivos y 28C para colados normales.

5. Prueba de corazones. Existen dos razones principales para extraer corazones de concreto para confirmar la resistencia del concreto en el lugar. Los corazones debern tener una relacin altura dimetro mnima de 2. Este corazn es sometido a la prueba de resistencia a la compresin con los mismos procedimientos de los cilindros. La razn por la cual se sacan corazones de elementos ya colados es por qu los cilindros pudieron ser afectados por cualquier factor y cambiar sus caractersticas, ahora si las muestras son sacadas del mismo elemento colado, las caractersticas entre muestras y elementas sern muy similares y las muestras obtenidas sern completamente representativas del elemento colado en la obra.

Cemento

El nombre de Cemento Portland fue concebido originalmente debido a las semejanzas de color y calidad entre el cemento fraguado y una caliza obtenida en la cantera de Portland, Inglaterra.

En el sentido general de la palabra el cemento puede describirse con un material con propiedades tanto adhesivas como cohesivas las cuales le dan la capacidad de aglutinar fragmentos minerales y que en combinacin con el agua permita formar un todo compacto.

El cemento Portland es un producto comercial de fcil adquisicin el cual cuando se mezcla con el agua, ya sea solo o en combinacin con arena, piedra o otros materiales similares tiene la propiedad de fraguar y endurecer en virtud de qu experimenta una reaccin qumica con dicha agua; por esto se le denomina cemento hidrulico.

El cemento es el conglomerado hidrulico que resulta de la pulverizacin del clnker fro a un grado de finura determinado al cul se le adicionan sulfatos de calcio natural o una combinacin de este sulfato con agua. A criterio del productor pueden incorporarse adems como auxiliares a la molienda o para impartir determinadas propiedades del cemento, otros materiales en proporcin tal que no sean nocivos para el comportamiento posterior del producto.

Clnker

Es un mineral sinttico granular resultante de la coccin a una temperatura del orden de 1400 C de materias primas de naturaleza calcrea y arcilla ferroginosa previamente trituradas proporcionadas mezcladas, pulverizadas y homogeneizadas. Esencialmente el clnker est constituido por silicatos aluminio y aluminoferritos clcicos.

Tipos de cemento

Tipo I Comn. Este cemento es para uso general en construcciones de concreto cuando no se requieran la propiedades especiales de los dems tipos, es decir, se usan dnde el cemento o el concreto no estar sujeto al a ataque de agentes agresivos como sulfatos del suelo o del agua o a elevaciones perjudiciales de temperatura debido al calor generado en la hidratacin. Entre sus usos se incluye pavimentos y banquetas o aceras, edificios de concreto reforzado, puentes, estructuras para ferrocarriles, tanques y depsitos, tuberas para agua y mamposteo, etc.

Tipo II modificado o moderado. Este cemento estaba destinado a construcciones de concreto expuestas a una accin moderada de los sulfatos o cuando se requiere un calor de hidratacin moderado como en las estructuras de drenaje donde las concentraciones de sulfatos en la aguas subterrneas sean algo ms elevadas de lo normal, pero sin llegar a situaciones muy graves. Si se especifica al calor mximo de hidratacin para el cemento puede usarse de este tipo de cemento en las estructuras de gran masa como en las pilas o bien en algunas obras hidrulicas o en muros de contencin anchos. Con su uso se disminuye la elevacin de la temperatura que es un punto especialmente importante cuando el concreto se cuela en climas clidos.

Tipo III de rpida resistencia o de rpido endurecimiento. Para la elaboracin de concretos en los que se requiera lograr una rpida resistencia (a temprana edad) que se pueda usar cuando se tienen que retirar las cimbas o moldes lo ms pronto posibles o cuando la estructura debe ponerse en servicio rpidamente.

Tipo IV de bajo calor de hidratacin. Este tipo de cemento tiene una composicin diseada para que en su solidificacin la cantidad de calor generada para un cemento normal produjera un incremento excesivo de temperatura y por ende los efectos consecuentes. El desarrollo obtenido de la resistencia mecnica es lento pero se iguala a los dems cementos de edades de 6 y 12 meses. El calor producido en construcciones masivas es un factor crtico y no podr ser controlado fcilmente en miembros de dimensiones pequeas.

Tipo V de alta resistencia a los sulfatos. Cuando se requiere una alta resistencia a la accin de los sulfatos se utiliza este tipo de cemento que ayuda a resistir los efectos corrosivos de concentraciones moderadas de sulfatos lquidos almacenados en agua subterrnea, revestimiento de canales, alcantarillas, tneles, sifones y en general en todo tipo de estructuras que estn en contacto directo con agua que contenga una concentracin elevada de sulfatos.

Otras variantes de cemento.

Cemento Portland Blanco. Los cementos tipo I y tipo II tienen un bajo contenido frrico (0.5) que origina el color blanco durante su fabricacin lo que hace que el cemento resultante se obtenga en color gris. Una de las maneras para obtener el color blanco durante su fabricacin ser que en vez de utilizar arcilla se utiliza caoln (que contiene silicio, xido de aluminio y menor proporcin xido frrico). Este cemento Portland blanco se utiliza principalmente para fines decorativos o arquitectnicos, para pisos, techos, muros, albercas, seales de caminos, etc.

Cemento Portland Puzolnico. Es un conglomerante hidrulico de una mezcla de clnker Portland, puzolana y sulfato de calcio natural con un calor moderado de hidratacin ya que el clnker portland contendr como mximo 8% del aluminato clcico de puzolanas del 15 al 40% proporcionando un cemento ms fuerte.

Cemento de escorias. Existen tres tipos con ciertas caractersticas de escoria y aglomerante utilizado con una mezcla en fro de escoria cida, cal y un acelerante del proceso de fraguado como el sulfato. Con las escorias el fraguado al aire libre es lentsimo, en medios sumergidos o semihmedos y es en dnde alcanza mayor resistencia y es sensible a bajas temperaturas. Se recomienda utilizarlo en colados de gran volumen.

Cemento portland de altos hornos. Es una mezcla de clnker escoria granulada de alto horno (30 a 70%) y yeso. Su molienda se hace en fro y es de finura mucho mayor permitiendo una gran resistencia al ataque de aguas agresivas as como de un bajo calor de hidratacin durante su fraguado permitiendo ser empleado en cualquier tipo de estructuras.

Cemento de albailera. Es una mezcla de clinker, calizas y yeso y es un material puzolnico y agente incluso de aire. Este cemeno mezclado con arena fina y agua produce un mortero plstico y cohesivo de tal manera que su fraguado es menor pero se obtiene una mayor resistencia y menores a cambios volumtricos.

Almacenamiento del cemento

Todo cemento se puede manejar en dos formas: el envasado, en bolsas de 50 kg y a granel que nos permite transportar grandes cantidades de cemento sin contar con el envase de las bolsas de papel. Sin embargo el cemento a granel requiere adicionalmente para almacenarse el contar con tolvas de almacenamiento y dotarlas de bsculas. Es importante que al cemento envasado previamente se le construya una tarima de madera dejando unos 3 cm de aire para evitar que el cemento est directamente depositado en el suelo. Tambin es importante dnde se almacene el cemento envasado, cubrirlo y evitando el contacto con el agua de lluvia.

Todo cemento debe almacenarse en estructuras protegidas contra la intemperie, debern estar apropiadamente ventiladas para impedir la absorcin de la humedad. Las facilidades de almacenamiento para cemento a granel deben incluir compartimientos separados para cada tipo de cemento que se utilice. El interior de un silo para almacenar cemento debe ser liso con una inclinacin mnima de 50 respecto a la horizontal de fondo.

Los silos que no sean de construccin circular debern estar provistos de cojines de deslizamiento, y desde luego, que no se atasquen; por estos cojines se pueden introducir pequeas cantidades de aire puesto que en algunas reas de clima seco el empleo de este ha dado al cemento caractersticas anormales de fraguado. Los silos de almacenamiento deben vaciarse con frecuencia, preferentemente una vez al mes impidiendo as la formacin de costras de cemento.

El cemento envasado en sacos debe ser apilado sobre plataformas para permitir la apropiada circulacin del aire. Para un periodo de almacenamiento de menos de 60 das se recomienda evitar que se superpongan ms de 14 sacos de cemento y para periodos mayores no deben superponerse ms de 7 sacos. Como precaucin adicional se recomienda que se utilice primero hasta donde sea posible el cemento ms viejo.

Agregados ptreos

Dentro de la fabricacin del concreto existen agregados ptreos tales como la grava y la arena, as estos elementos necesitarn la necesidad de contar con un control de calidad severo en la fabricacin del concreto, por tanto es indispensable conocer con detalle los agregados del mismo, ya que habr que recordar que son el componente mayoritario del cul dependen sus caractersticas principales. En obra resulta importante, por lo tanto, controlar tanto la calidad como cantidad de los mismos.

Los agregados ptreos son fragmentos duros y resistentes, libres de materiales contaminantes, conforme a las siguientes especificaciones granulomtricas:

En la construccin los tamaos mximos de agregados ms utilizados son los de y 1

El Tamao Mximo Nominal del Agregado (TMA) y est determinado principalmente por el diseo del armado de refuerzo que se tenga. Generalmente el TMA que se elija para un concreto es el que se encuentre disponible econmicamente y adems resulte compatible con las dimensiones de la estructura.

Granulometra del agregado. La granulometra del agregado, o sea las dimensiones de la partcula proporcionan una informacin til sobre la distribucin del tamao de las partculas del mismo dentro de una muestra. Para su determinacin se requiere pasar dicha muestra por una serie de tamices (mallas) con diferentes aberturas.

Observaciones

*El criterio seguido al seleccionar las cribas es la de reducir a la mitad la abertura siguiente

**El juego de cribas para la arena se encuentran estandarizadas por la NOM C-111 y es requerido para definir el mdulo de finura del agregado. De acuerdo a la norma antes citada, se define como grava al material detenido en la malla 4 y se definirn como finos al material que pasa la malla #200.

De esta forma y siguiendo el criterio anterior se puede definir como arena a todo material que pasa la malla #4 y se retiene en la malla #200.

Ejemplo de granulometra de la grava y de la arena

Granulometra de la grava A. Obtener el TMNA a partir de los siguientes datos obtenidos en el laboratorio

TMA es aquel representado por la malla superior donde el porcentaje retenido acumulado sea mayor o igual a cero.

Tomando en cuenta la definicin anterior el TMNA en el ejemplo anterior es 19.1 tratndose de grava.

Granulometra de la arena. Obtener el TMNA a partir de los siguientes datos obtenidos en laboratorio

Mdulo de finura MF. Es la suma de los porcentajes retenidos acumulados de todas las mallas divididas entre 100 y representa el tamao promedio de la partcula.

Tomando en cuenta la definicin anterior el modulo de finura del agregado en el ejemplo anterior es MF=3.59.

La norma NOM C-111 especificaciones para agregado marca que el MF para la arena adecuado para elaborar concreto debe estar entre 2.3 y 3.2.

En el caso que se quisiera conocer el mdulo de la grava este quedara definido como la suma de los porcientos retenidos acumulados de las malla nmeros 3, 1.5 , .75, 3/8, num 4 se les suma 500 para considerar las mallas nmeros 8, 16, 30, 50 y 100 cuyos porcientos retenidos acumulados sern de 100 cada uno y todo divido entre 100, en el ejemplo el MF de la grava sera 6.8.

Aunque pueda ser til llegar a conocer el MF de la grava los parmetros de mayor uso e inters son el TMNA y el MF de la arena.

Tomando en consideracin el reglamento para construcciones de concreto reforzado del ACI-318 se especifica que 3.3.3 El TMNA grueso no ser superior a 1/5 de la separacin menor entre los lados de la cimbra, 1/3 del peralte de la losa, del espaciamiento minimo libre entre las varillas o alambres individuales de refuerzo, paquete de varilla, cable o ductos de presfuerzo Por otro lado para los finos (arcilla, que tiene riesgo de altas expansiones; polvo, que provoca una alta deanda de agua)

Como regla genral, a medida que el tamao de la partcula disminuye aumenta la demanda de la lechada necesaria para cubrirla dentro del concreto.

TMNA recomendable para diferentes tipos de construccin

Clasificacin de agregados para concreto. El agregado por su forma puede dividirse en tres grandes grupos, uno (canto rodado, voleo) se puede encontrar en los lechos de los ros

Dos. Triturado (con aristas vivas). Se obtienen artificialmente a partir del rompimiento de trozos mayores

Tres. Micsto La mezcla de los dos anteriores.

Proceso de obtencin, triturado, cribado y lavado de los agregados para la elaboracin del concreto.

La materia prima para la produccin de agregados ptreos se obtiene de bancos de roca o yacimientos de agregados naturales de ro, depsitos de aluvin (avenida fuerte de agua) conglomerados,etc. Se ha obtenido ltimamente en mucha menor proporcin de escorias de altos hornos y de productos sintticos provenientes de la coccin de horno rotatorio de materiales de slico-aluminosa.

Para la extraccin y preparacin de los agregados los factores de dureza y de grado de abrasividad resultan importantes para la seleccin del equipo a emplear. La extraccin puede realizarse manualmente por medios mecnicos o por explosivos siendo esta ltima la ms utilizada.

Al utilizar los explosivos, los bancos de roca se dislocan y se obtiene una fragmentacin en bloques de tamaos tal que deben permitir el manejo con los medios de carga y transportes disponibles. En muchas ocasiones, a pesar de las precauciones tomadas en las tronadas masivas de los bancos de roca, un porcentaje medio de entre los 20 a 30 % de los bloques son demasiado grandes para manejarse con el medio de que se dispone. Ser entonces necesaria una reduccin secundaria de dichos bloques utilizando desde la dinamita, pasando por las operaciones de barrenacin secundaria o por medios mecnicos de manera que se logre la entrada del material fragmentado en la boca de la quebradora primaria.

La carga se realiza con cargadores frontales montados sobre neumticos u orugas y con la ayuda de palas mecnicas. El transporte a la planta de trituracin cuando las distancias son considerables se realizar en camiones de muy diversas capacidades. En caso de acarreos relativamente cortos, el mismo cargador frontal sobre neumticos u orugas puede satisfactoriamente realizar la operacin de transporte hasta la planta de trituracin.

Una planta de agregados est compuesta fundamentalmente por los equipos de trituracin y los equipos complementarios. Dentro de los equipos de trituracin encontramos

1. Las trituradoras primarias (de quijada y las giratorias).

2. Trituradoras secundarias (de cono, rodillos, de martillo y de impacto).

3. Trituradoras terciarias (de cono, de rodillos, de martillos y de impacto).

4. Molinos (de barras y bolas) para pulverizar el material.

Como equipo complementario:

5. Cribas vibratorias (horizontales e inclinadas).

6. Alimentadores (de delantal, de plato o reciprocantes y vibratorias).

7. Gusanos lavadores.

8. Bandas transportadoras.

9. Elevadores de cangilones.

Despus de fragmentar por cualquiera de los mtodos antes descritos se procede a realizar una seleccin del mismo mediante el cribado acompaado de un lavado de material.

El lavado se efecta para separar los limos, las arcillas y el exceso de arena producto de la trituracin, con este proceso nos podemos dar cuenta de la cantidad de materia fina que posee el agregado. Si los limos no son lavados se crear un concreto pastoso con grandes consumos de agua y de cemento.

Las caractersticas principales de un agregado sano sern las siguientes:

1. Limpieza de partculas extraas. La grava sucia altera la resistencia del concreto ya que puede inhibir la adecuada hidratacin del cemento y retrasar su endurecimiento.

2. Resistencia del agregado. La roca de donde se obtiene la grava debe ser dura.

3. Textura y estructura. El agregado debe ser anguloso (aristas vivas) para que posea una mayor adherencia.

4. Forma de la partcula. La forma debe ser irregular y rugosa.

5. Porosidad. El agregado no debe ser poroso pues de otro modo absorber demasiado cemento y agua. En caso que se tenga que usar agregado con cierta porosidad se tomarn las medidas necesarias para no alterar la relacin agua-cemento en la mezcla.

6. Densidad. Si se emplea un material con buena densidad (menor o igual a 2.25 kg/dm3) el concreto resultante ser mayor o igualmente denso, esto afectar directamente su peso volumtrico y la resistencia de la mezcla.

Manejo y almacenamiento de los agregados.

El correcto manejo de los agregados conducir a la creacin de una buena mezcla de concreto. Para lograr un buen manejo de los agregados se debe:

a. Construir un adecuado patio de agregados incluyendo barreras que separen los diferentes tamaos.

b. Evitar la contaminacin de partculas extraas tales como lodo, agua, y escombro de la obra.

c. Manejar los agregados con el equipo adecuado se recomienda el uso de cargador frontal montado sobre neumticos.

d. El almacenaje realizado en montones debe tratar de evitarse, pues an bajo condiciones ideales los finos tienden a acumularse. Sin embargo cuando es necesario almacenar en montones el uso de mtodo incorrectos acenta problemas con los finos causando la segregacin y en muchas ocasiones rompimiento del agregado y lo que es ms perjudicial una excesiva variacin en la granulometra.

e. Los montones deben construirse en capas horizontales usualmente, no por volteo. Desde luego sobre los montones no deben operarse equipos como camiones Bulldozer y otros vehculos debido a que adems de quebrar el agregado a menudo dejan material no propio para los agregados. Se deber tener una base dura para evitar la contaminacin del material con el del fondo y se deber evitar la mezcla o traslape de los diferentes tamaos mediante muros apropiados o simplemente dejando amplios espacios entre los montones.

Los mismos muros impedirn que el viento separe los agregados finos del montn, los depsitos no debern contaminarse oscilando cucharones o cangilones sobre los diferentes montones de agregados.

Las tolvas de agregados deben mantenerse tan llenas como sea posible para que su manejo siga siendo prctico y de esta forma se reducir al mnimo el resquebrajamiento y los cambios de granulometra al extraer los materiales. Los materiales deben depositarse verticalmente en las tolvas y directamente sobre el orificio de salida.

Pruebas a las que se someten los agregados

Prueba de dureza y resistencia a la abrasin. Respecto a la dureza que es aquella que se utiliza para identificar materiales suaves y se realiza rayando el agregado con una varilla de bronce terminada en punta conforme una especificacin que define la aplicacin de la fuerza.

Las partculas que se rayan no pasan la prueba.

Tambin puede llevarse a cabo la prueba de dureza con la mquina de dureza Torry que consiste en un espcimen cilndrico de roca sujeta a desgaste superficial por partculas de cuarzo y finalmente trituradas en una mesa de trabajo.

1. Resistencia a la abrasin. Se lleva a acabo con las mquinas de los Angeles y de Deval, se valua la resistencia a la abrasin del material fino que se produce al golpear los agregados con bolas de acero dentro de un recipiente metlico.

Agua para las mezclas de concreto

El agua para la mezcla con que se obtiene la lechada no necesita ser potable, pero s estar libre de aceites y otras grasas, azcares, cidos ricos y sales.

Por otra parte el volumen de agua que entra en la relacin agua/cemento incluye no slo el volumen que se pone para atizado sino tambin la humedad superficial de los agregados al que debe medirse varias veces al da.

Generalmente si el agua es bastante buena para tomarle se considera lo suficientemente buena para elaborar concreto. Sin embargo el sabor, el olor o la fuente de abastecimiento sola no debe tomarse como razones suficientes para regresar cualquier agua. En casos especiales se han usado aguas cenagosas y de pantano, agua de minas, agua de desechos industriales para mezclar concreto.

Las impurezas en el agua de mezcla cuando son excesivas pueden afectar el tiempo de fraguado, la resistencia del concreto, su constancia de volumen y tambin pueden producir corrosin en el acero de refuerzo. Generalmente el agua que contenga menos de 2000 ppm (partes por milln) de slidos totales disueltos es buena para el concreto. La mayor parte del agua de abastecimiento contiene menos slidos que estos.

El agua de mar que contenga hasta 35000 ppm de sales disueltas es generalmente buena para elaborar mezclas de concreto sin refuerzo. El uso del agua de mar en las mezclas para concreto puede producir una reduccin moderada en la resistencia ltima, tambin se ha reportado que en estos concretos se produce el fenmeno de fluorescencia. En el concreto reforzado se considera la posibilidad de que el agua de mar sea corrosiva para la estructura.

Agua con nalgas. Cuando se usa en las mezclas para concreto esta agua tiene el efecto de incluir cantidades muy grandes de aire en el concreto con la correspondiente reduccin de su resistencia.

Agua con azcar. El agua con azcar puede no disminuir la resistencia del concreto si la proporcin de azcar es menor de 500 ppm. Un a proporcin de azcar equivalente 0.03 a 0.15% en peso de cemento por lo general retardar el tiempo de fraguado del concreto, pero concentraciones un poco mayores de azcar de 0.2 % con relacin al peso del cemento en realidad provoca un fraguado rpido en el concreto. La cantidad exacta de azcar que puede producir estos diferentes efectos de un concreto vara por la composicin del cemento, la proporcin de cemento en el concreto y la temperatura ambiente.

Agua con aceito mineral. Ocasionalmente tiene que usarse en las mezclas para concreto, en pequeas cantidades es probable que no produzca efectos adversos pero si la concentracin de aceite mineral es mayor del 2% en peso del cemento puede reducir la resistencia del concreto en ms del 20%

Es importante que el Ingeniero convenga y admita que los datos anteriores sirvan de gua aproximada solamente, siempre convendr determinar los valores de los lmites de impurezas perjudiciales experimentando con materiales reales, proyectos de mezclas y condiciones ambientales.

Dosificacin de mezclas de concreto

La dosificacin de las mezclas de concreto es la determinacin de la combinacin ms econmica y prctica de ingredientes para concreto, que sea manejable en su estado plstico y que el desarrollo de las propiedades requeridas cuando endurezca.

Con una buena manejabilidad se puede colocar, consolidar y terminar fcil y correctamente el concreto sin segregacin peligrosa.

Si se usan materiales aceptables, las propiedades del concreto (impermeabilidad, resistencia, desgaste, porosidad) dependern de la pasta de cemento adecuada, es decir, de una pasta que contenga una correcta relacin agua/cemento y una cantidad adecuada de aire incluido.

Para obtener economa en la dosificacin se deber reducir al mnimo la cantidad necesaria de cemento sin que se sacrifique la calidad del concreto. Como la calidad depende principalmente de la relacin agua/cemento, la cantidad de agua deber reducirse al mnimo para disminuir la cantidad de cemento necesaria.

Ejercicio. Se requiere elaborar un concreto para una losa muy reforzada con una resistencia fc= 200 kg/cm2. Se recomienda un TMNA = 20 mm = con un MF de 2.8 y conociendo la separacin de las varillas se adoptar un revenimiento de 8 a 10 cm sin aire incluido. Disear la dosificacin ms adecuada para la obtencin de dicho concreto.

Solucin. La solucin de esta dosificacin se comenta que se cuenta con 4 tablas auxiliares que permitirn resolver la dosificacin.

Obtener la cantidad de agua necesaria en funcin del revenimiento (ver de 5.1 a 10).

Usando la tabla 1. Cantidad de agua en lt/m3 = 201

Utilizando la tabla 2. Rela .70 peso cemento = 287.14

Tabla 3. Se obtiene volumen den 0.62 m 3 por cada m3. Si el agregado pesa 1600 kg /m3 =992 kg

Tabla 4. Peso estimativo del concreto fresco el kg / m3=2350

Peso del concreto = 2350 kg/m3

Peso de la arena= 2350 201-287.14-992=869.86 kg/m3

El periodo de mezclado empieza contar desde el momento en que todos los materiales slidos se encuentran dentro de la mezcladora. Se aadir toda el agua requerida antes de haber trascurrido la tercera parte del tiempo del mezclado; el proporcionamiento del agua se hace mediante un tanque debidamente calibrado, el cual se llena totalmente y automticamente hasta la capacidad que se fija con un indicador especial y la descarga del agua al tambor de la revolvedora se hace despus de haber mezclado los materiales en seco.

En el interior del cilindro se revuelve la mezcla por medio de aspas y haciendo que avance hacia la salida. Debido al movimiento rotatorio del tambor y a la forma de las aspas la mezcla es dirigida hacia el cucharn que al ser bajado permite la salida de la revolvedora.

Las revolvedoras pueden clasificarse en :

1. Revolvedoras de construccin y a su vez estas en

a. Estacionarias

b. En trnsito

2. Revolvedoras de pavimento

Las revolvedoras de construccin tienen las capacidad de 3 s, 6 s= .17 m3, 11s= 0.31 m3, 16 s= .45 m3, 28 s =.72 m3, 56 s= 1.6 m3, 84 s= 2.38 m3, 112 s= 3.17 m3

El numero indica el volumen nominal del concreto mezclado en pies cubicos y la letra s que se trata de una revolvedora de construccin

Las revolvedora psra pavimentos 27E 0.76 m3 y 34 E (1.53 m3). El numero indica el volumen nomianl del concreto mezcldo en pies cubicos y la E que se trata de una revolvedora de pavimentos.

Las revolvedoras en trnsito no son otra cosa qe revolvedoras de construccin montadas sobre un camin y pueden desde 2.5 m3 hasta 9 m3.

El factor ms importante de las revolvedoras de construccin es la produccin de la misma que estar dada por la capacidad de la mquina por el ciclo de produccin.

Para una revolvedora dada a ciertas condiciones de obra la produccin por hora ser: El producto del volumen de la revolvedora por el nmero de revolturas que haga en una hora.

Es importante as como para cualquier equipo de construccin no sobrepasar las capacidades de las mquinas, cuando mucho se tolera un 10%.

El nmero de revolturas por hora depender del tiempo promedio del ciclo el cual variar con el tiempo que se lleve para hacer la revoltura y con el mtodo que se emplee para descargar el concreto.

Se hace notar que el mtodo para descargar la revolvedora tiene mucha influencia en el tiempor por ciclo, si se considera que una revolvedora 16 s con descarga en un solo recipiente que puede vaciarse en 15 segundos o menos, pero si esta misma revoltura tiene que descargarse en 5 carrretillas y si cada una necesita 10 segundos el tiempo total de descarga ser de 50 segundos.

La produccin de la revolvedora ser tiempo de carga 15, revoltura y tiempos perdidos 60 segunos, tiempo de descarga 15 = 90 segundos, en una hora se tendr una produccin de 40 revolturas por hora, mientras que para el segundo caso la produccin de la revolvedora ser tiempo de carga 15, revoltura y tiempos perdidos 60 segunos, tiempo de descarga 50, interrupcin 3x5 =15 =140 segundos. En una hora se tendrn 25.71 revolturas por hora.

Cuando se desea terminar la produccin de una revolvedora que va a trabajar por largo tiempo es necesario tomar en consideracin todas las interrupciones y demoras que se tengan y resulta buena prctica usar un factor de operacin de 45 a 50 minutos por hora.

Ejercicios. Se tiene un revolvedora 16 s =.45 m3 y se pretende determinar las cantidades prcticas de materiales requeridos por revoltura as como su produccin probable en m3 por hora. Si las cantidades de materiales por yarda cubica= .76 m3. Cemento 1.6 sacos. Arena 1438 lb=652.27. Grava 1246 lb = 837.34 kg. Agua 39 galones=147.62.

Si por dosificacin se requieren para hacer .76 m3 se necesitan 5.6 sacos de cemento para elaborar una yarda cbica.

Como se observa para un metro cubico se requieren 7.36 sacos de cemento que multimplicados por la capacidad de la revolverdora sern. Entonces en cada revoltura se abrirn 3 sacos, para arena 352, grava 452 kg y agua 0.08m3. Si se supone que la revolvedora descarga toda la revoltura de concreto a un solo cucharn el tiempo del ciclo deber der como sigue: carga de la revolvedora 15 s, reoltura de concreto 60 segundos, descarga de la revolvedota 15 y tiempo perdido en maniobras 6 segundos= 96 segundos. Si tenemos que el numero de las revolturas por hora = 37.5. Produccin por metro cubico por hora 37.5x0.41=15.38 m3 por hora por 50/60 minutos = 12.82 m3 por hora y ajustado a sacos de cemento completos.

Elaboracin del concreto

Existen dos formas para elaborar el concreto

1. Elaboracin manual. Consiste en realizar sobre un entarimado que sea impermeable, o bien sobre una superficie plana preparada adems se puede cubrir la superficie con una capa de concreto de baja resistencia, perfectamente apisonado y a nivel de manera que se pueda fraguar y/o mezclar todo tipo de mortero y de concreto.

Para realizar la elaboracin manual se extiende en primer lugar la arena y el cemento mezclando con un pala hasta que se obtenga un color uniforme, generalmente con dos o tres vueltas es suficiente. Despus de tener la arena y el cemento perfectamente revueltos se extienda esta mezcla aadiendo el agregado grueso hasta que quede una capa uniforme y muy bien mezclada procediendo a abrir un crter y se aadir la cantidad adecuada de agua. Posteriormente se derrumban las orillas del crter y se mezcla el conjunto de un lado hacia otro hasta que se observe que la revoltura presenta un color uniforme.

Si la revoltura empieza a fraguar (no deber pasar de 20 a 30 minutos) la operacin del colado as mismo despus de haber depositado el agua adecuada no se debe permitir por ningn motivo el agregar ms agua.

La revoltura que por descuido haya endurecido o sobrado por ningn motivo deber usarse en elementos estructurales; el ltimo caso se podr aprovechar para la formacin de firmes.

2. Elaboracin mecnica. Esta elaboracin se efecta mediante el uso de mezcladoras rotatorias (revolvedoras se carga por medio de cucharones mviles con capacidad desde 1/3 de m3 y usando tolvas de mayor capacidad. En el tambor de acero se mezclan los materiales en seco. Todos los agregados deben ser mezclados completamente hasta lograr una apariencia uniforme de color semejante con todos los ingredientes distribuidos.

El tiempo requerido para un mezclado completo depende de muchos factores; las especificaciones usualmente exigen un mnimo de un minuto para mezcladoras hasta de m3 de capacidad con aumento de 15 segundos por cada tercio de m3 adicional de capacidad.

En la elaboracin mecnica intervienen la fabricacin de concreto premezclado que contempla espeficaciones ms estrictas para lograr un buen manejo en el concreto elaborado.

En grandes ciudades como la de Mxico se ha convenido que el concreto en la revolvedora no debe pasar de 2 horas cuando trae el agua y los agregados incluidos.

Manejo y transporte del concreto

Ests operaciones depeb satisfacer fundamentalmente los factores siguientes:

1. Economa

2. Evitar la segregacin

3. Colocacin final antes de que el concreto llegue a su fraguado inicial

El concreto puede manejarse y transportarse

1. Botes alcoholeros o cubetas.

2. Carretillas de mano o carretas.

3. Carretillas de motor o buggies. A la larga resultan ms econmicas con respecto a las carretillas de mano.

4. Cucharones

a. De torres. Estructuras previamente levantadas y con el uso de malacates. Su tamao vara 8 a 36 ft3

b. Para concreto (plumas).

5. Ductos.

6. Transportadores de banda.

7. Camiones de mezclado en trnsito

8. Camiones de cuba agitadora.

9. Camiones de volteo.

10. Gndolas de ferrocarril

11. Bombas para concreto.

12. Malacates

13. Cable va

Mtodos de bombeo

El concreto bombeado puede definirse como un concreto conducido a presin a travs de un tubo rgido o de una manguera flexible vaciado directamente en el rea de trabajo. El concreto mezclado se alimenta dentro de una tolva cnica sobre la bomba. Pasa a travs de una vlvula de entrada al cilindro y el pistn al moverse hacia adelante durante la succin cierra la vlvula de entrada y se abra la vlvula de salida para permitir que el concreto pase a la tubera.

Al iniciar las operaciones de bombeo se alimenta una cierta cantidad de mortero que es necesario para lubricar la lnea.

El diseo de una mezcla para ser bombeada sobre todo en condiciones en que hay que salvar grandes distancias o fuertes desniveles suele presentar requerimientos que conducen a la necesidad de hacer concesiones en cuanto a las propiedades del concreto endurecido en beneficio de las caractersticas deseables del concreto fresco. Por ejemplo en estos casos sera necesario limitar el TMA en funcin del dimetro de la tubera. Se deber aumentar el contenido de agua para hacer la mezcla ms fluida y as reducir tanto la friccin con la tubera como la presin requerida para conducirla.

El sistema de bombeo puede ser utilizado en la mayor parte de las construcciones de concreto pero es especialmente til en reas dnde no se puede colocar equipos de elevacin ms verstiles (problemas de espacio, trnsito)

Requisitos para un bombeo satisfactorio

Dotacin constante para evitar la formacin de tapones de concreto fraguado y bolsas de aire.

Los agregados deben estar debidamente graduados para evitar la formacin de grumos.

El tamao ideal de los agrados ser de

El revinimiento deber ser el adecuado como para obtener una mezcla fluida entre 14 y 18 cm

Ventajas

Su colocacin es rpida y fcil

Se coloca directamente

Se moviliza gran volumen en poco tiempo

Es complemento de otros equipos de elevacin.

til en la construccin de tneles, edificios altos.

Desventajas

Precio elevado debido al revenimiento y al equipo de elevacin

Mayor mano de obra para su operacin y colocacin

No es posible ni costeable en grandes alturas.

El montaje de tuberas de acceso es lento y costoso.

Problemas frecuentes en la obstruccin de tubera.

Accesorios

Tuberas rgidas (de aluminio o metlica) y flexibles (de hule, cuero, aluminio flexible)

Secciones curvas, codos

Tipos de bomba

Fijas

Montadas sobre ruedas o sobre remolque

Montadas sobre la misma olla

Cimbra

La cimbra es un sistema integral (molde) por formas de madera o metal u otro material o cualquier otro material as como sus soportes cuya funcin principal es la de contener al concreto que se coloca sobre ella hasta que se haya alcanzado su fraguado final y consecuentemente se logre la resistencia necesaria para autosoportarse

El costo de cimbra para una obra de concreto puede llegar a representar entre el 35% y 60% del costo total por concepto de concreto, por lo que el diseo y construccin de cimbra demanda buen juicio para que se logre una adecuada planeacin que garantice la economa, seguridad.

Para reunir estos requisitos, una cimbra debe poseer entre otras cosas, las siguientes prioridades

1. Tener la geometra del concreto

2. No deformarse ms all de las tolerancias del concreto

3. No permitir la prdida de lechada

4. Facilitar el llenado

Caractersticas de la cimbra

1. Resistencia

2. Indeformable

3. Durable

4. Textura adecuada al acabado

5. Hermtica

6. Fcil de armar

7. Fcil de desarmar

8. Facilidad para limpiar

9. Econmica

En trminos generales, una cimbra se integra fundamentalmente por dos estructuras: cimbra de contacto y obra falsa.

La cimbra de contacto como su nombre lo indica es la que se encuentra directamente en conctacto con el concreto, su funcin primordial es la de contener y confinar al concreto de acuerdo con el diseo de la estructura. Se compone principalmente por paneles, tarimas, moldes prefabricados, etc.

La obra falsa es aquella constituida por elementos que trabajan estructuralmente soportando la cimbra de contacto. Los elementos ms comnmente utilizados en la obra falsa son vigas madrinas, pies derechos, contrevientos, puntales, etc.

Operacin de cimbrado.

El trmino cimbrado se refiere a las operaciones que se realizan para la instalacin de la cimbra.

La cimbra se disear y construir de acuerdo a: las necesidades marcadas en planos y especificaciones de la obra.

Las cimbras debern instalarse en tal forma que proporcionen seguridad cuando se les someta a cargas previsibles durante el proceso constructivo.

Las cimbras sern limpiadas completamente de xidos, virutas, aserrn y otros antes de verter el concreto para conseguir una limpieza ptima se recomienda el uso del aire comprimido o de agua a presin.

La cimbra ser construda de manera que las vigas (un poln horizontal), losas, columnas circulares columnas triangulares y otros elementos que queden en su dimensin correcta perfectamente alineada y asu dimensin indicada por los planos aplicables.

Cuando el colado lo requiera ya sea por congestionamiento de acero y/o elementos ahogados as como problemas de colocacin se construirn a juicio de los ingenieros estructuristas y bajo la supervisin del DRO, dnde podrn ejecutarse ventanas en la cimbra para facilitar con ello la operacin del vaciado y vibrado.

La cimbra debe ser estanca y tambin calafateadas. Cuando permanezca expuestas a la intemperie o retrasos, se tendr cuidado que no sufran deformaciones que pudieran afectar la estructura y a los componentes que en ella intervienen.

Las caras interiores de la cimbra sern uniformes y lisas.

Se debern colocar en entarimados o pasillos debidamente apoyados de manera que se evite mover el armado, cimbra o cualquier elemento dentro del concreto. Estos entarimados servirn para permitir el paso del personal y equipo que est transportando el concreto o intervenga en las maniobras de colado, vibrado y terminado del mismo.

Se deber suministrar un canaln de conduccin si es que la altura de cada desde la parte inferior del canaln es mayor, evitando as con este la inadecuada cada y consecuente segregacin del concreto.

Nunca deber caer el concreto directamente sobre elementos ahogados, emparrillados cerrados o cualquier objeto que propicie la seg