COMO RECONOCER UNA MALA FABRICACIN DE PROBETAS CILNDRICAS DE HORMIGN

RESISTENCIA DEL HORMIGON La resistencia a la compresin del hormign normalmente se la cuantifica a los 28 das de fundido el concreto, aunque en estructuras especiales como tneles y presas, o cuando se emplean cementos especiales, pueden especificarse tiempos menores o mayores a esos 28 das. En tneles es bastante frecuente utilizar la resistencia a los 7 das o menos, mientras en presas se suele utilizar como referencia la resistencia a los 56 das o ms. La resistencia del hormign se determina en muestras cilndricas estandarizadas de 15 cm de dimetro y 30 cm de altura, llevadas hasta la rotura mediante cargas incrementales relativamente rpidas.

La resistencia caracterstica a la compresin de un hormign (f'c), utilizada en diseo estructural, se mide en trminos probabilsticos, definindose que solamente un pequeo porcentaje de las muestras (normalmente el 5%) puedan tener resistencias inferiores a la especificada, lo que da lugar a que la resistencia media de las muestras (fm) siempre sea mayor que la resistencia caracterstica.

Las probetas cilndricas de 15x30 cm. son las que se utilizan para determinar la resistencia a compresin del hormign. Para que ellas

puedan garantizar su resistencia, deben ser confeccionadas, curadas y ensayadas siguiendo estrictamente lo determinado en las Normas. Los valores de resistencia resultantes de los ensayos, no tienen mucho significado si la toma de muestras, confeccin de las probetas, proteccin, curado, preparacin de las bases y el ensayo a compresin, se hacen apartndose de lo especificado en las Normas IRAM respectivas. Es difcil probar cundo se han producido deficiencias en la preparacin de las probetas cilndricas. Sin embargo, hay unos pocos detalles que pueden ayudar al operador que ha fabricado a conciencia un hormign de buena calidad, a reivindicar la misma. Estos detalles son:

Si se asume una distribucin normalizada (campana de Gauss) de los ensayos de rotura de cilindros de hormign, la resistencia caracterstica puede calcularse a partir de la resistencia media y la desviacin estndar (s ), mediante la siguiente expresin: f'c = fm - 1.65s La resistencia a la compresin de hormigones normales (210 - 280 Kg/cm2) y de mediana resistencia (350-420 Kg/cm2) est dominada por la relacin agua/cemento (a menor relacin agua/cemento mayor resistencia) y por el nivel de compactacin (a mayor compactacin mayor resistencia), pero tambin son factores importantes la cantidad de cemento (a mayor cantidad de cemento mayor resistencia) y la granulometra de los agregados (mejores granulometras dan lugar a mayores resistencias). En hormigones de alta resistencia (fc > 420 Kg/cm2), a ms de los factores antes mencionados, tiene especial importancia la resistencia del material constituyente de los agregados (roca de origen), pues este parmetro impone un tope mximo a la

resistencia del concreto (el hormign jams podr alcanzar una resistencia superior a la de la roca de origen del agregado grueso). Uno de los requisitos ms importantes que debe reunir un hormign en zonas ssmicas es su ductilidad, lo que en nuestro medio limita la utilizacin de hormigones de resistencia media fm superior a 500 Kg/cm2, por ser sumamente frgiles (tienen muy poca deformabilidad en el rango de comportamiento plstico).

TRABAJABILIDAD DEL HORMIGON FRESCO:

Trabajabilidad es la facilidad que presenta el hormign fresco para ser colocado y vibrado en cualquier molde. Los hormigones con baja trabajabilidad presentan problemas de mezclado y problemas de compactacin dentro de los moldes, lo que puede redundar en una disminucin de la resistencia. La trabajabilidad del hormign se suele categorizar en funcin del asentamiento del cono de Abrams o de la medicin de la dispersin diametral en la mesa de flujo.

Para mejorar la trabajabilidad de un hormign, se puede aadir agua con la consiguiente disminucin de resistencia, o se pueden incluir aditivos plastificantes que no disminuirn su resistencia final. VELOCIDAD DE FRAGUADO: Las caractersticas propias de la estructura que se desea fundir pueden dar lugar a la necesidad de acelerar o retardar el fraguado del hormign, para lo cual pueden utilizarse cementos especiales (muy poco utilizados en nuestro pas) o aditivos acelerantes y retardantes. PESO ESPECIFICO: La necesidad de disponer de un hormign ligero o pesado requerir la utilizacin de agregados ligeros o pesados respectivamente. Los hormigones ligeros podran ser utilizados en losas de edificios altos, mientras que los hormigones pesados podran emplearse en anclajes de puentes colgantes, como bunkers de cobertura de materiales radioactivos, o para almacenar materiales explosivos. MUESTREO DEFICIENTE Si una probeta cilndrica da un bajo resultado de resistencia a rotura, y muestra una distribucin irregular de agregados desde la parte superior a la inferior, o exceso de finos o de agregado grueso, puede ser ello indicativo que ha habido un muestreo deficiente. Un ensayo de resistencia debe ser representativo de la masa entera de hormign. Por ello, antes de moldear las probetas, la muestra de hormign deber ser totalmente remezclada a mano, en un recipiente de paredes no absorbentes. LLENADO DE LAS PROBETAS

La aparicin de un exceso de agregado grueso en el fondo de la probeta, puede indicar tambin que se us para la compactacin una barra con extremo plano en lugar de redondeado; tambin ese fenmeno aparece cuando se ha producido un exceso en la compactacin, en cuyo caso se observa que se ha acumulado una considerable cantidad de finos en la parte superior de la probeta. Lo mismo sucede en el caso de probetas compactadas por vibracin, cuando se excede el tiempo de la misma. Desperfectos en las superficies de las probetas Huecos sobre la superficie de las probetas cilndricas, indican corrientemente que las mismas no fueron llenadas en tres capas de un tercio de la altura de la probeta, ni compactados con 25 golpes por capa. Los huecos, al reducir la seccin transversal de la probeta, producen prdidas importantes de resistencia. HUECOS INTERNOS Si despus de la rotura de las probetas se observa un cierto nmero de huecos internos, ello puede indicar una inapropiada o insuficiente compactacin. Si se compacta con varilla debe utilizarse una barra de acero lisa de 1,6 cm. de dimetro por 60 cm. de largo, con el extremo que entrar en contacto con el hormign, redondeado. Las probetas nunca deben compactarse con mtodos inadecuados para la consistencia del hormign que est utilizndose. As se tendr en cuenta que para asentamientos en el Cono de Abrams de 5cm. o mayores, la compactacin de las probetas se ejecutar con varilla. Para asentamientos menores que 5cm. la compactacin se har por vibracin. EVAPORACIN DEMASIADO RPIDA DEL AGUA DE LA PROBETA El curado es una de las etapas ms importantes en la buena ejecucin del hormigonado. Cuando una probeta tiene baja resistencia por una evaporacin muy rpida del agua, se observa en el interior de la superficie de rotura variaciones extremas de color. Aunque ste no sea siempre el caso, si aparecen estas condiciones pueden correlacionarse con las condiciones atmosfricas existentes al momento en que las probetas fueron confeccionadas; pueden ser indicativas de un curado inadecuado. MANEJO POCO CUIDADOSO Aunque un manejo poco cuidadoso es difcil de sealar, es fcil de advertir cuando las probetas muestran lneas de rotura anormales y grandes variaciones en los resultados, en particular sobre probetas gemelas. Las probetas cilndricas debern ser llevadas siempre al laboratorio tan pronto como sea posible, despus de las 24 hs. de su fabricacin. Para su transporte, debe protegrselas con aserrn, arena fina u otros materiales que absorben los golpes, evitndoles daos. Preparacin deficiente de las bases (Ver Norma IRAM 1553) El paralelismo de las caras de las probetas cilndricas es fundamental para obtener un resultado representativo.

Concavidades en las caras pueden producir un descenso de hasta un 30% en la resistencia de la probeta Debe emplearse, para la preparacin de las bases, un material que sea ms resistente que el hormign que est ensayndose. Lneas de rotura anormales, indican la posibilidad de que no haya habido paralelismo entre las caras de la probeta. Debe prestarse especial atencin a la planicidad de las caras de las prensas de ensayo. RESUMEN Es conveniente recordar siempre que, aun cuando se hayan usado todos los equipos especificados y se hayan seguido los mtodos aconsejados, todava pueden ocurrir cosas a las probetas cilndricas de hormign que dejen asombrados a los expertos. Esto es probable con la mayora de los ensayos y distintos materiales: ello es una razn ms para seguir todas las etapas aprobadas, no slo para evitar algunas de las complicaciones aqu descriptas, sino fundamentalmente, para poder comparar resultados que, de otra manera, seran incompatibles. Las demandas de los nuevos proyectos y tcnicas incrementan la necesidad de una calidad uniforme del hormign. Esto hace a la humilde probeta cilndrica ms importante que lo que se la ha considerado hasta el presente, ya que en la actualidad no existe otro ensayo que reemplace al de rotura por compresin. Por ltimo, recordar que ser lamentable dudar de la calidad de un buen hormign por los pobres resultados obtenidos en ensayos mal ejecutados.

GENERALIDADES Las prcticas constructivas que se aplican para el hormigo nado en tiempo fro, tienen por objeto asegurar que el material desarrolle resistencia y condiciones de durabilidad tales que, tanto durante la puesta en servicio como a lo largo de su vida til prevista, la estructura soporte en forma satisfactoria las exigencias a que ser sometida. Se designa como "Tiempo Fro" en lo que se refiere al hormign, a todo aqul en que la temperatura ambiente es inferior a 4,5 C. Este valor est fijado por la reaccin qumica producida por la hidratacin del cemento: por debajo del mismo, la reaccin se detiene, lo que impide el desarrollo de la resistencia del hormign en el tiempo. Temperaturas por debajo de 0 C pueden llevar a la destruccin parcial o total del hormign debido a las fuertes tensiones de traccin que se originan al congelarse el agua contenida en la masa del material. En este aspecto, el hormign resulta particularmente vulnerable cuando est fresco, es decir que aparte de carecer de la resistencia suficiente, contiene en su masa una gran cantidad de agua que an no ha reaccionado con las partculas de cemento. A los fines prcticos, se considera que la saturacin de agua ha disminuido lo suficiente cuando el hormign alcanza una resistencia a la compresin superior a los 3,5 MPa (35 Kg./cm2).

Pero las prcticas constructivas deben asegurar la proteccin del hormign, no slo en las primeras horas a contar desde su colocacin en los moldes, sino que debe continuarse el cuidado para que alcance el desarrollo de la resistencia en el tiempo a los valores requeridos por el proyecto. La temperatura ambiente de 4,5 C resulta pues el valor tope superior a partir del cual, y segn baje la temperatura, debern tomarse distintas medidas de proteccin del hormign. En general, en las distintas regiones del pas y segn la poca del ao, es posible predecir las variaciones de temperatura ambiente que puedan afectar a una obra y -en particular-, la posibilidad de que se produzcan heladas. Y de acuerdo a los valores de temperaturas mnimas que se prevean, debern ser los medios de proteccin a se prevean, debern ser los medios de proteccin a emplear. PROTECCIN DEL HORMIGN EXPUESTO A LA ACCIN DE LAS BAJAS TEMPERATURAS La proteccin efectiva del hormign para defenderlo del fro, consiste bsicamente en mantenerlo a una temperatura y con un tenor de humedad que asegure el desarrollo de la resistencia y la durabilidad en el tiempo. En la Fig. 1, puede apreciarse la evolucin de la resistencia de un hormign dosificado con cemento Portland normal para distintos valores de temperatura de curado. Desarrollo del la resistencia del hormign a distintas temperaturas de curado

Figura 1

En la Fig. 2, se muestra la diferencia de evolucin de la resistencia del hormign en la primera edad, para una dosificacin con cemento Portland normal y otro de alta resistencia inicial a distintas temperaturas. Tambin, un ms rpido desarrollo de la resistencia se obtiene con la reduccin de la relacin agua/cemento. Y esta reduccin del contenido de agua tiene un efecto adicional en el caso del fro, ya que reduce la exudacin y con ello la evaporacin, factor ste ltimo que tambin hace bajar la temperatura en la superficie

del hormign. La relacin agua/cemento puede bajarse agregando ms cemento o usando algn aditivo reductor de agua de amasado. La exudacin puede reducirse usando aditivos incorporadores de aire. Relacin entre la resistencia del hormign con cemento normal y con cemento de alta resistencia inicial en la primera edad

Figura 2 Otro factor que debe ser tenido en cuenta, es el agregado de algn aditivo acelerador de resistencia inicial que no contenga cloruro de calcio. En el caso del uso simultneo de distintos tipos de aditivos, debe asegurarse que sean compatibles entre s. El curado posterior al fraguado que mantenga el hormign con un elevado tenor de humedad, es tambin un importante medio para obtener un ms rpido desarrollo de la resistencia. De todo esto surge, que el primer elemento de proteccin contra el fro est en el hormign mismo, en una cuidada dosificacin y curado para conservar el calor de hidratacin. A medida que las temperaturas ambiente van hacindose ms bajas, pueden ser necesarios otros elementos de proteccin adicionales, todos

tendientes a mantener en forma permanente un determinado nivel trmico en el hormign, sin prdidas de humedad. Esto se consigue -inicialmente-, manteniendo en el momento de la colocacin una temperatura del hormign por encima de la temperatura ambiente. La tabla que se incluye a continuacin relaciona ambas temperaturas: la del hormign, con una tempera

ambiente para distintos tipos de estructuras: Relacin entre la temperatura ambiente y la del hormign durante la colocacin Temperaturas ambiente Mnima dimensin de la estructura en centmetros Seccin Seccin Seccin Hormign delgada mediana grande masa - de 30 30 a 90 + de 90 a + de 180 180 15.5 C 13 C 10 C 7 C 18 C 16 C 13 C 10 C 21 C 18 C 16 C 13 C 28 C 22 C 17 C 11 C

Encima de -1C De -1 a -17.5 C Debajo de -17 C Cada gradual mxima de temperatura aceptable 24 horas despus de finalizar el perodo de proteccin

Para alcanzar estas temperaturas del hormign en el momento de su elaboracin, puede ser necesario calentar previamente los materiales componentes. La ecuacin trmica correspondiente es la siguiente: 0,22 x C x tc + 0,22 P x tp + 0,22 Ar x tar + Wp x tp + War x tar + Ag x tag 0,22 C + 0,22 P + 0,22 Ar + Wp + War + Ag Donde: C: peso del cemento; tc: temperatura del cemento; P: peso de la piedra; tp: temperatura de la piedra; Ar: peso de la arena; tar: temperatura de la arena; Wp: peso de la humedad de la piedra; War: peso de la humedad de la arena; Ar: Peso del agua de amasado; Tag: temperatura del agua de amasado. De todos los materiales, el agua de amasado resulta ms fcil de calentar, e incorpora a la mezcla ms caloras que los dems individualmente considerados (Ver Anexo I). En la Fig. 3 puede apreciarse para un caso particular, el efecto del agregado de agua caliente de amasado sobre la temperatura final del hormign. La temperatura del agua, a veces resulta insuficiente ya que no puede elevarse por encima de 85 C, pues su contacto con el cemento puede producir acciones indeseables en el hormign. Por ello suele ser necesario calentar tambin los agregados, para lo cual existen distintos mtodos. Si se calientan agua y agregados, deben ser mezclados en la hormigonera previamente a la incorporacin del

T =

cemento, para que cuando se agregue ste, la temperatura en la mquina no supere los 27 C

asentamiento del hormign y al fraguado brusco, que originara fisuras y juntas de trabajo no previstas. Modificacin de la temperatura del hormign fresco por agregado del agua de amasado caliente

Figura 3 Pero no debe partirse solamente de una temperatura elevada en el momento de la colocacin, sino que a continuacin -y mientras dure el perodo de proteccin (e inclusive de curado)-, debe evitarse su cada brusca, lo que podra significar serios daos para la estructura. En la tabla siguiente pueden apreciarse las temperaturas a que es conveniente mantener el hormign durante el perodo de proteccin: Temperatura del hormign fresco durante el perodo de proteccin Mnima dimensin de la estructura en centmetros Seccin delgada Seccin mediana Seccin Hormign masa - de 30 30 a 90 grande + de 180 + de 90 a 180 13 C 10 C 7 C 5 C

Encima de -1 C

Para evitar daos al hormign, debe mantenrselo a temperaturas de proteccin de la tabla anterior, durante los perodos que se indican en la tabla siguiente:

TIEMPO MNIMO DE PROTECCIN DURANTE EL TIEMPO FRO CONLA TEMPERATURA DE PROTECCIN Unicamente para prevenir daos por heladas Cemento Cemento (*) normal A.R.I. 2 das 3 das 3 das 1 da 2 das 2 das Para seguridad de la resistencia prevista Cemento Cemento (*) normal A.R.I. 2 das 3 das 6 das 1 da 2 das 4 das

Situacin de servicio de la estructura No cargada No expuesta al aire No cargada Expuesta al aire Parcialmente cargada Expuesta al aire Carga total Expuesta al aire

6 a 4 das previa verificacin de la 3 das 2 das resistencia con testigos dejados al aire en obra (*) O agregar 60 Kg. de cemento normal por m3. MEDIOS Y METODOS METODO (A.C.I.) INSTITUTO AMERICANO DEL CONCRETO Este mtodo da a conocer el procedimiento para la seleccin de las proporciones de la mezcla de manera secuencial, con el siguiente procedimiento Paso 1 (eleccin del revenimiento) La consistencia del concreto no se ver restringida por los mtodos de manipuleo, transporte y equipo usado para estos menesteres; las condiciones de colocado sern las que determina la consistencia de una mezcla. En caso de especificarse una consistencia seca, el equipo deber ser diseado y arreglado para que se adapte a una manipulacin y trasporte adecuado para dicha mezcla. Se puede elegir un valor apropiado para la Obra de acuerdo a la tabla ACI 1, estos revenimientos de tabla son aplicables cuando se usa una vibracin en obra parar compactar el concreto, 4.1.2. Paso 2 ( Eleccin del tamao mximo del agregado) El tamao mximo del agregado debe ser el mayor que se encuentre disponible econmicamente y el que resulte compatible con las dimensiones de las estructuras, bajo ninguna circunstancia el tamao mximo de be exceder de una quinta parte de la menor dimensin entre los lados de los encofrados, como se muestra en la (Estimacin de la cantidad de agua y del contenido de aire) La cantidad de agua por unidad de volumen de concreto requerido para producir un revenimiento dado, En la tabla ACI 2 se proporciona estimaciones con respecto a la cantidad de agua de mezclado requerida para concretos elaborados con barios tamaos mximos de agregado con y sin aire incluido, dependiendo de la forma y textura del agregado. El requerimiento de agua de mezclado puede estar un tanto por encima o por debajo, pero son suficientemente precisos para una primera estimacin

Paso 4 (Eleccin de la relacin agua/cemento) El requerimiento de la relacin agua/cemento se determina no slo por los requerimientos de resistencia sino tambin por los factores tales como la durabilidad y las propiedades de acabado ya que los diferentes agregados y cementos generalmente producen resistencias distintas con la misma relacin agua/cemento, es altamente recomendable conocer o desarrollar las relaciones entre la resistencia y la relacin agua/cemento para los materiales a usarse. Una vez escogido el tipo de cemento ya sea de tipo I, II, III, IV y V o las variaciones de estos no por razones de resistencia sino por las dems propiedades que cada cual posee, se proceder al proporcionamiento de la mezcla que consiste bsicamente en encontrar la cantidad de cemento a ser usada por una unidad de volumen de concreto el cual con un curado apropiado producir un concreto endurecido de una resistencia especifica o para una relacin agua/cemento dada. en cualquiera de los dos casos la cantidad necesaria de cemento depender de los siguientes factores: Tamao y graduacin del agregado Otras caractersticas de agregado tales como su composicin, mineralgica, forma de las partculas y textura superficial. Consistencia de la mezcla. Aire incorporado si hubiera. El tamao mximo es generalmente especificado o limitado por las condiciones de colocado. Para agregados de aproximadamente la misma graduacin y tamao mximo procedentes de las mismas fuentes la resistencia compresiva potencial del concreto, es prcticamente constante, cuando se mantiene constante la relacin agua/cemento. Para una resistencia y asentamiento adecuado, variara algo la relacin agua/cemento al usarse diferentes agregados y gradaciones diversas particularmente por la variacin del tamao mximo, la relacin promedio de agua/cemento y de resistencia son en su generalidad lo suficientemente representativas como para comenzar un proporcionamiento por tanteo o realizar una mezcla preliminar para una resistencia dada. Cuando se requiera disear una mezcla con criterio principalmente de resistencia, es siempre preferible usar agregados de forma angular, debido que se llega a mayores resistencias con este tipo de agregados, que con los agregados redondeados, para igual proporcin agua/cemento, se obtendr mayores resistencias cuando se usa agregados angulares, an cuando la graduacin sea la misma. Como Conclusin diremos para agregados de diferente forma e igual graduacin se usara diferente relacin agua cemento para llegar a iguales resistencias. El requisito principal es que deben ser establecidas las proporciones ptimas a ser combinadas de agregado fino y agregado grueso. Lo ptimo es definido como el porcentaje de agregados que da la trabajabilidad requerida con el menor monto de agua por unidad de volumen de concreto, para la relacin agua/cemento celecionado.

En ausencia de tal informacin puede tomarse los valores aproximados que se indica en la tabla ACI 3(a) con materiales tpicos las relaciones agua/cemento tabuladas deben producir las resistencias mostradas, que estn basadas en pruebas a los 28 das de muestras curadas bajo condiciones estndar de laboratorio. Para condiciones de exposiciones severas, la relacin agua/cemento debe mantenerse baja, aun cuando los requerimientos de resistencia pueden cumplir con un valor mayor. En la tabla ACI 3(b) se proporcionan los valores lmites. Paso 5 (Calculo de contenido de cemento) La cantidad de cemento por unidad de volumen de concreto se obtiene de las determinaciones efectuadas en los pasos 3 y 4. El cemento requerido es igual al contenido estimado de agua de mezclado paso 3 dividido entre la relacin agua/cemento paso 4.

Cemento (Kg/m3) cantidad de agua (Lts/m3) = relacin agua/cemento Paso 6 (Contenido de estimacin de agregado grueso) Los agregado esencialmente similares en granulometra y en tamao mximo producirn un concreto de trabajabilidad satisfactoria cuando se emplee un volumen determinado de agregado grueso y seco, compacto con varilla, por volumen unitario de concreto. La tabla ACI 4 proporciona los valores adecuados para este volumen de agregado, Se puede observar que para obtener una trabajabilidad similar, el volumen de agregado grueso para un volumen unitario de concreto solo depende de su tamao mximo y del mdulo de finura del agregado fino. La diferencia en la calidad de mortero necesaria para obtener la trabajabilidad con agregados distintos debido a sus formas y granulometra de las partculas, quedan automticamente compensadas con las diferencias en el contenido de vacos en el agregado seco y compacto con varilla. El volumen del agregado grueso esta dado por un coeficiente K que varia en funcin del asentamiento del concreto y el tamao mximo del agregado multiplicado por el % de mezcla del agregado grueso, la tabla ACI 4.1 proporciona los valores de k. Paso 7 (Contenido de estimacin del agregado fino) Para este fin se puede emplear dos procedimientos, el mtodo por peso el mtodo por volumen absoluto. Si el peso del volumen unitario de concreto se presupone o puede estimarse por experiencia, el peso requerido de agregado fino es simplemente la diferencia entre el peso del concreto fresco y el peso total de los otros ingredientes, si no se cuenta con esta informacin se puede utilizar la tabla ACI 5 para hacer una primera estimacin, aunque el peso estimado por metro cbico de concreto aproximado sea aproximado las proporciones de la mezcla

sern lo suficientemente exactas para permitir ajustes fciles basados en las mezclas de prueba. Si se desea obtener un calculo tericamente exacto del peso del concreto fresco por metro cbico, se puede utilizar la siguiente formula: Donde: Um = Peso Volumtrico del concreto fresco ( Kg/m3). Ga = Promedio obtenido de los pesos especificos de los agregados finos y gruesos combinados, a granel Saturado Superficialmente Seco (S.S.S.). Gc = Peso especifico del cemento A = Contenido de aire, por ciento Wm = Requerimiento de agua de mezclado, Kg/m3 Cm = Requerimiento de cemento, Kg/m3. METODO (C.B.H.) CODIGO BILIVIANO DEL HORMIGN Este cdigo proporciona las prescripciones del obligatorio cumplimiento en el Pas y que deben ser observadas en el proyecto ejecucin y control de obras de Hormign Armado. Dosificacin. La eleccin del componente del Hormign y su dosificacin debe permitir cumplir las exigencias relativas a: Las caractersticas especificadas para el hormign endurecido. Caractersticas del concreto fresco, especialmente su consistencia. A continuacin se da a conocer el procedimiento para la seleccin de las proporciones de la mezcla de manera secuencial, con el siguiente procedimiento Paso 1 (Calculo de la resistencia media del Hormign) La expresin de fcm. Justifica plenamente que se exija que la resistencia media obtenida en laboratorio supere la resistencia del proyecto fck con un margen suficiente Se puede elegir un valor aproximado de la resistencia media para la Obra de acuerdo a la tabla CBH 1, estas formulas estn en funcin a las condiciones previstas para la ejecucin de la obra Paso 2 ( Eleccin del tamao mximo del agregado) Al menos el 90% en peso del rido grueso deber ser de tamao inferior a la menor de las dimensiones mencionadas a continuacin. a) Los cinco sextos de la distancia horizontal libre entre armaduras independientes o de la distancia libre entre una armadura y el paramento ms prximo. b) La cuarta parte o Un tercio de la anchura, espesor o dimensin mnima de la pieza a hormigonarce. c) Un tercio de la anchura libre de los nervios de los entrepisos.

d) Un medio del espesor mnimo de la loza superior en los entrepisos. Paso 3 (Determinacin de la relacin Agua/Cemento) El requerimiento de la relacin agua/cemento se determina no slo por los requerimientos de resistencia sino tambin por los factores tales como la durabilidad y las propiedades de acabado ya que los diferentes agregados y cementos generalmente producen resistencias distintas con la misma relacin agua/cemento, dependiendo del tipo de agregado. Sin embargo esta relacin esta determinado por la siguiente fotrmula

A = ( k * Fcm + 0,5 )-1 C

Domde;

A/C = Concentracin de la pasta o relacin agua/cemento, en peso k = Coeficiente En la tabla 3 se proporcionan valores orientativos de k, en funcin del tipo de cemento a utilizarse el obra y dosage. Paso 4 (Consistencia y forma de compactacin) La consistencia del hormign ser la necesaria para que con los mtodos puesto en obra y compactacin previstos en obra. Las consistencias y valores lmites de los asentamientos correspondientes medidos en el cono de abrams son los descritos en la tabla CBH 7 se muestra valores representativos de la consistencia de la mezcla segn su forma de compactacin Cabe hacer notar que en caso de hormigones fluidificados por medio de un plastificante, la fabricacin y puesta en obra de estos hormigones, deber realizarse segn reglas especificadas. Paso 5 (Estimacin de la cantidad de agua por metro cbico) La cantidad de agua por unidad de volumen de concreto requerido para producir un revenimiento o consistencia del concreto, En la tabla CBH - 8 se proporciona estimaciones con respecto a la cantidad de agua de mezclado requerida para concretos elaborados con barios tamaos mximos de agregado, dependiendo de la forma y textura del agregado. El requerimiento de agua de mezclado puede estar un tanto por encima o por debajo, pero son suficientemente precisos para una primera estimacin Paso 6 (Calculo de contenido de cemento) La cantidad de cemento por unidad de volumen de concreto se obtiene de las determinaciones efectuadas en los pasos 3 y 5. El cemento requerido es igual al contenido estimado de agua de mezclado paso 3 dividido entre la relacin agua/cemento paso 5.

Cemento (Kg/m3) cantidad de agua (Lts/m3) = relacin agua/cemento Paso 7 (Composicin granulomtrica del rido) Para la composicin granulomtrica de los ridos se trata de obligar a que la mezcla de los agregados se adopte lo mejor posible a curvas granulomtricas ya prefijadas. Una de ellas es la de Fuller y da lugar al mtodo del mismo nombre. Este mtodo es general y se aplica y se aplica cuando los agregados no cumplen con las especificaciones, para determinar el modulo granulomtrico de Fuller esta dado por la siguiente formula: Y = 100 d / T.M.

Donde: Y = Porcentaje que pasa malla de abertura d d = Abertura del tamiz en (mm.) T.M. = Abertura del tamiz mayor en (mm.) En la tabla CBH 9 se proporciona valores del mdulo granulomtrico de los ridos segn Fuller. Tambin podemos trabajar con los valores ptimos del mdulo granulomtrico segn Abrams para hormigones ordinarios mostrados en la tabla CBH 10 Paso 8 (Calculo de porcentaje de Arena y Grava) Esta dada por las siguientes formulas: ma * 100 X + X Y + mg * = 100 Y = m

Donde: ma mg m X Y = = = = = Modulo granulomtrico Modulo granulomtrico Modulo granulomtrico Porcentaje en peso de Porcentaje en peso de de la arena (Datos de laboratorio) de la grava (Datos de laboratorio) terico la arena la grava

4.2.9. Paso 9 (Calculo de las proporciones de la mezcla) Esta dada por las siguientes formulas: A + P C + Ga Pa + Gg Pg = 1.025

Donde: A C Ga Gg = = = = Litros de agua por metro Peso del cemento en Kg. Peso de la arena en Kg. Peso de la grava en Kg. cbico de por metro por metro por metro Hormign cbico de Hormign cbico de Hormign cbico de Hormign

Pa y Pg = Pesos especficos reales de la arena y de la GRANULOMETRIA DE LOS AGREGADOS GRUESO Y FINO OBJETIVO:

grava

La practica tiene por objetivo determinar la distribucin del tamao mximo de partculas en los ridos que se determina tamizando el rido a travs de una serie de tamices o Cribas. EQUIPO: Los equipos utilizados en laboratorio son. Balanza Ohaus con sensibilidad de 0.01gr. Juego de tamices de 2, 1 , 1,3/4, , 3/8,#4 Vibrador mecnico de tamices Horno con temperatura de 105 + 5C Brocha para limpiar los tamices Cuarteador Taras

PREPARACIN DE LA MUESTRA: La muestra debe ser representativa por cuarteo, para ser sometida a las pruebas correspondientes.

DATOS DE LABORATORIO:Tamiz Peso Ret. + Tara (gr.) Peso Retenido (gr.) Peso tara = 274.20 gr. 2" 0.0 0.0 1 1/2 " 0.0 0.0 1" 548.0 273.8 3/4" 1103.0 828.8 1/2" 1421.0 1146.8 3/8" 1343.0 1068.8 No.4 1782.5 1508.3 Tapa 443.0 168.8

PESO UNITARIO DE LOS AGREGADOS OBJETIVO: La practica tiene por objetivo determinar el peso unitario de los agregados grueso, fino, mezclados. 1. EQUIPO: Los equipos utilizados en laboratorio son. Balanza Ohaus con sensibilidad de 0.5gr. Una barra metlica de 3/8 dimetro y 60 cm. de longitud, terminada en punta redondeada 2 Moldes para los ensayos segn tamao mximo

PREPARACIN DE LA MUESTRA La muestra debe ser representativa por cuarteo, ademas deben ser secadas al ambiente, las arenas deben ser material pasa tamiz N 4 para ser sometida a las pruebas correspondientes.

DATOS DE LABORATORIO: AGREGADO FINO (ARENA) Ensayo N1 Ensayo N2 Ensayo N316.6 cm. 10.20 cm. 6234.0 gr. 8450.0 gr 8287.0 gr. 16.6 cm. 10.20 cm. 6234.0 gr. 8414.0 gr. 8287.0 gr. 16.6 cm. 10.20 cm. 6234.0 gr. 8445.0 gr. 8294 gr.

Actividad Altura Molde Diametro Molde Peso Molde Vacio Peso Molde +Muesra Compacta Peso Molde +Muestra Suelta

Promedio 16.6 cm. 10.20 cm. 6234.0 gr. 8436.33 gr. 8289.33 gr.

AGREGADO GRUESO (GRAVA)Actividad Altura Molde Diametro Molde Peso Molde Vacio Peso Molde +Muesra Compacta Peso Molde +Muestra Suelta Ensayo N1 30.0 cm. 15.25 cm. 10729.0 gr. 20182.0 gr. 19355.0 gr. Ensayo N2 16.6 cm. 10.20 cm. 6234.0 gr. 20210.0 gr. 19465.5 gr. Ensayo N3 16.6 cm. 10.20 cm. 6234.0 gr. 20183.0 gr. 19412.5 gr. Promedio 16.6 cm. 10.20 cm. 6234.0 gr. 20191.67 gr. 19411.0 gr.

CALCULOS Y GRAFICOS: AGREGADO FINO (ARENA)

Volumen Molde Peso Muesra Compacta Peso Muestra Suelta

1356.43 cc. 2202.33 gr. 2055.33 gr.

Peso Unitario = W V

Donde

W = (peso) V = ( Volumen)

Peso Unitario Compacto = 2202.33/1356.43 = 1.62 gr/cm3 Peso Unitario Suelto = 2055.33/1356.43 = 1.52 gr/cm3

AGREGADO GRUESO (GRAVA)Volumen Molde Peso Muesra Compacta Peso Muestra Suelta 5479.62 cc. 9462.67 gr. 8682.00 gr.

Peso Unitario = W V

Donde

W = (peso) V = ( Volumen)

Peso Unitario Compacto = 9462.67/5479.62 = 1.73 gr/cm3 Peso Unitario Suelto = 8682.00/5479.62 = 1.58 gr/cm3

RESISTENCIA CARACTERISTICA DE LA MUESTRA Resistencias Mecnicas del Hormign Desde el punto de vista mecnico, la calidad del hormign estar definida por el valor de su resistencia caracterstica de rotura a compresin de proyecto. Salvo indicacin precisa en otro sentido, contenida en los planos u otros documentos del proyecto, dicha edad ser de 28 das. b) En los planos se indicarn los valores de las resistencias caractersticas del hormign a la edad de 28 das, o edad que corresponda, para cada elemento estructural o parte de la estructura.

c) El clculo de la resistencia caracterstica del hormign se realizar en base a resultados de ensayos de probetas cilndricas normales de 15 cm. de dimetro y 30 cm. de altura, moldeadas y curadas de acuerdo a lo que establece la norma IRAM 1524 y ensayadas segn norma IRAM 1546. d) Cuando se trate de juzgar la calidad y uniformidad del hormign colocado en obra, el curado de las probetas, se realizar en condiciones normalizadas de humedad y temperatura (IRAM 1524; G - 40 a G - 45) Si se trata de apreciar las condiciones de proteccin y curado del hormign, la oportunidad de realizar las operaciones de desencofrado, o la resistencia del hormign como requisito previo para aplicar tensiones o cargas a las estructuras o elemento estructural, el curado de las probetas se realizar en condiciones tan idnticas como sea posible a las que se encuentre sometido el hormign de estructura a quien representan las probetas (IRAM 1524; G-40 a G-42 y G-46 a G-48). En este caso la resistencia a compresin del hormign se juzgar en base a resultados de ensayos individuales o promedios, y no como tratamiento estadstico de resultados.

RESISTENCIA CARACTERSTICA Requisitos que debe cumplir el Hormign de Elaborado El valor de la resistencia caracterstica a compresin resulta de la interpretacin estadstica de ensayos de resistencia, segn lo establecido en el CIRSOC. En obra se controlar en forma sistemtica la calidad y uniformidad de cada tipo de hormign, mediante ensayos de compresin realizados sobre probetas moldeadas, que se curarn en condiciones normalizadas de temperatura y humedad, y se ensayarn a la edad especificada. Cada tipo de hormign colocado en obra deber cumplir las siguientes condiciones mnimas: 1) La resistencia caracterstica 2) El promedio de resultados ser igual o mayor que la especificada. de todos los grupos de cuatro ensayos

La falta de cumplimiento de una o ms de estas condiciones, significar que el hormign representado por las probetas ensayadas no rene la resistencia mecnica exigida por estas Especificaciones. ESPECIFICACIONES TCNICAS ESTRUCTURA HORMIGN ARMADO

INTRODUCCIN Alcances El hormign de cemento portland, en adelante hormign, estar formado por una mezcla homognea de los siguientes materiales de calidad aprobada: agua, cemento portland normal, rido fino, rido grueso, y cuando ello se especifique o autorice expresamente, aditivos. El hormign a utilizar ser del tipo elaborado , el que ser provisto por una empresa reconocida en el mercado, que deber ser aprobada por la Direccin de Obra. La colocacin del mismo en los encofrados se har con bomba cuando as se requiera, evitando cualquier otro tipo de medios para transportar el hormign a niveles superiores. Todo el hormign de un determinado tipo tendr calidad uniforme. El transporte, colocacin, compactacin, proteccin y curado, se realizarn de modo tal que, una vez retirados los encofrados, se obtengan estructuras compactas, de aspecto y textura uniformes, resistentes, impermeables, seguras y durables, y en un todo de acuerdo a lo que establecen los planos de proyecto, stas Especificaciones, y las rdenes de la Direccin de Obra. NORMAS REGLAMENTARIAS Los trabajos de hormign armado debern responder a los siguientes Reglamentos, Normas y referencias bibliogrficas: NORMAS CEMENTO Cemento para la elaboracin de los distintos tipos de hormigones se deber hacer uso solo de cementos que cumplan las exigencias de las normas bolivianas referente al cemento portlan (N.B. 2,1 001 hasta N.B. 2,1 - 0.14). El cemento deber ser almacenado en condiciones que lo mantengan fuera de la intemperie y la humedad . E l almacenamiento deber organizarse en forma sistemtica de manera de evitar que ciertas bolsas se utilicen con mucho retraso y sufran un emvegecimiento excesivo en general no deber almacenar mas de diez bolsas una encima de la otra. REGIDAS POR METODO DEL CBH

ARIDOS Los ridos no deben ser qumicamente activos frente al cemento ni deben descomponerse por los agentes exteriores a que estn sometidos en

la obra no deben emplearse ridos tales como los procedentes de rocas blandas, y porosas, etc. En los que contengan mdulos de pireta. Otros ensayos que pueden realizarse con los ridos. Hay alguno de inters general, ejemplo. el utilizado para determinar el contenido en materia orgnica ya que esta es siempre es perjudicial para el fraguado y el endurecimiento del hormign. El desgaste de los materiales en el ensayo de los ngeles n o debe exceder el 40%, caso contrario este material no ser apto para la preparacin del hormign. GRAVAS El tamao mximo del agregado grueso en ningn caso deber exceder el tamao mximo de una pulgada por los previos ensayos de laboratorio. El incumplimiento de la limitacin del tamao mximo hace que el rido no sea totalmente acto para la construccin de las piezas mencionadas anteriormente. A fin de garantizar que esas piezas no se hayan formados oquedades o coqueras de importancia que puedan hacer peligrar la seguridad del elemento. Tambin : El agregado grueso deber estar conformado por partculas limpias, de perfil preferentemente angular o semi angular, duras, compactas, resistentes y de textura preferentemente rugosa Las partculas deben estar libres de tierra, polvo, limo, humos, escamas, materias orgnicas, sales u otras sustancias dainas Se recomienda que las sustancias dainas no excedan los porcentajes maximos siguientes : Partculas deleznables 5% Material mas fino que la malla numero 200 1% Carbn y lignito 0.5% AGUA. El agua a emplearse en la preparacin de hormign debe ser pura y limpia, y libres de sales, lcalis u otros minerales que reaccionen en forma desfavorable con el cemento, toda agua de calidad dudosa deber ser sometida a anlisis previos en un laboratorio autorizado .Segn normas deber ser generalmente potable. No conviene emplear aguas de PH mayores a 7. Cuando las aguas contienen materias slidas en su composicin (limos y arcillas) debe prohibirse su empleo. Segn la Norma Boliviana exige que el agua debe ser limpia tanto para el curado y amasado y la temperatura para la preparacin del hormign debe ser mayor a 5 C ARENA El agregado fino ser arena natural. Sus partculas sern limpias, de perfil preferentemente angular, duras, compactas y resistentes.

El agregado fino deber estar libre de cantidades perjudiciales de polvo, terrones, partculas escamosas o blandas, esquistos, pizarras, lcalis, materia orgnica, sales u otras sustancias perjudiciales Debe cumplir las normas sobre su granulometra Se recomienda que las sustancias dainas, no excedern los porcentajes mximos siguientes: Partculas deleznables 3% Material mas fino que la malla 200 5%

HORMIGON DISPOSICIONES GENERALES El hormign a emplear para la ejecucin de todas las estructuras y elementos que constituyen tendr las caractersticas, condiciones y calidad que correspondan y que se establecen en los planos, estas Especificaciones Tcnicas y dems documentos del proyecto. Tendr la propiedad de poderse colocar en los encofrados sin segregacin o con la segregacin mnima posible, y una vez endurecido, de desarrollar todas las caractersticas que establecen estas especificaciones y que exige el funcionamiento de las estructuras en las condiciones de servicio. Contenido unitario de cemento El hormign contendr la cantidad de cemento suficiente y necesaria para obtener mezclas compactas, capaces de asegurar la resistencia y durabilidad de las estructuras expuestas a las condiciones de servicio, y tambin la proteccin de las armaduras contra los efectos de la oxidacin o corrosin del medio ambiente. En el caso de estructuras expuestas a la accin de la intemperie, los contenidos mnimos de cemento del hormign de peso normal y de cantidad controlada, en ningn caso sern menores a 300 kg/m3, ni superiores a 500 k/m3. TAMAO DEL RIDO GRUESO a) El tamao mximo nominal del rido grueso no ser mayor que: 1/5 de la menor dimensin lineal de la seccin del elemento estructural, 1/3 del espesor de la losa, 3/4 de la mnima separacin libre horizontal o vertical entre dos barras de armaduras, o entre dos grupos de barras paralelas en contacto directo que acten como una unidad, ni que 3/4 del mnimo recubrimiento libre de las armaduras. De las condiciones expuestas, se adoptar la que conduzca a un tamao mximo menor. b) En el caso de columnas u otros elementos verticales, se cumplir lo establecido en el inciso anterior a) y adems la condicin de que el tamao mximo, no exceder de 2/3 de la mnima separacin libre entre las barras de la armadura.

CONSISTENCIA El hormign contendr la menor cantidad posible de agua que permita su adecuada colocacin y compactacin, un perfecto llenado de los encofrados y la obtencin de estructuras compactas y bien terminadas. En caso de endurecimiento prematuro del hormign y consiguiente prdida del asentamiento, previamente a la colocacin del mismo en los encofrados, no se permitir agregar agua con el fin de restablecer el asentamiento perdido. Para cada tipo de hormign, la consistencia ser uniforme de pastn a pastn. Cuando la compactacin se realice mediante vibracin interna de alta frecuencia, el asentamiento (IRAM 1526) del hormign estar comprendido dentro de los lmites establecidos por el CIRSOC y segn lo que decida en cada caso la Direccin de Obra. Cuando la compactacin se realice en forma manual, el CONTRATISTA para cada caso, propondr el asentamiento a emplear. Cuando el asentamiento del hormign de obra difiera de 2,5 cm. del asentamiento mximo establecido, el hormign ser rechazado; en este caso no se permitir corregir el pastn mediante aumento del tiempo de mezclado, adicin de cemento o de ridos secos, ni otras modificaciones. DOSIFICACIN La composicin del hormign ser la necesaria para que el mismo: 1) Tenga consistencia y trabajabilidad adecuadas para una conveniente colocacin en los encofrados y entre las armaduras, en las condiciones de ejecucin de la estructura, sin que se produzca la segregacin de los materiales ni que se acumule una excesiva cantidad de agua sobre las superficies horizontales, 2) cumpla los requisitos de resistencia, 3) asegure la mxima proteccin de las armaduras y resista debidamente a la accin destructora del medio ambiente al que la estructura estar expuesta, y 4) posea las dems condiciones necesarias requeridas por la estructura, o establecidas por stas Especificaciones.

CAPITULO X CONCLUCIONES

La dosificacin del hormign debe efectuarse de manera que se cumpla con los datos obtenidos tanto de la arena graba, agua cemento. El el comportamiento hormign su de geolgico lo de los agregados como cuales un depende material a no con ser solo un del alto comportamiento propio de cada agregado sino tambin de su interaccin en anlisis partculas identifica las porcentaje gruesas tienden esfrica

distribuidas con uniformidad de mortero homogneo compuesta de partculas menores embebidas en pasta de cemento. Existen situaciones que invalidan la concepcin del hormign donde las gravas no siempre se encuentran rodeadas de mortero sobre todo cuando se emplea granulometra discontinua ni su forma tiende a ser esfrica cuando se produce por trituracin. El tamao y la composicin granulomtrico de la grava deben seleccionarse con base a resultados comparativos obtenidos en laboratorio tomando encuentra la granulometra de los agregados disponibles. Los efectos adversos producidos por una granulometra inadecuada de la arena y por una forma deficiente de las partculas de graba pueden llegar a minimizarse incrementando el contenido unitario de mortero y pasta de cemento en el hormign tambin puede intentarse el uso de un aditivo plastificante que incluye aire. La falta de trabajabilidad y tendencia al sangrado que suelen

presentarse con agregados de textura superficial spera como ya sabemos cuando aumenta el tamao mximo de la grava disminuye la proporcin de pasta que se requiere en el hormign. El tamao mximo tiene baldes limitada debido al papel que juega la herencia entre la pasta y el agregado en el comportamiento del hormign como consecuencia de esta limitacin puede decirse que en trminos generales que para hormigones con resistencias requeridas de hasta 300 (kg/cm^2) aproximadamente es balido el criterio Para resistencias ms altas es recomendable efectuar algunas pruebas con los agregados por otro lado la composicin granulomtrico de la arena se identifica por su modulo de fineza menor de 2.3 la cual representa una arena demasiado fina y una mayor de 3.2 que corresponden a una

demasiado gruesa. El hormign es una masa fcilmente deformable integrada por cuerpos en estado slido, liquido y gaseoso en el cual el primer objetivo es hacer llegar a los moldes (encofrados) el segundo objetivo es moldear el hormign hasta convertido en un cuerpo compacto.

CAPITULO XI RECOMENDACIONES

1.- Debe ser lo suficientemente cohesiva para conservar su homogeneidad en el curso de su traslado de la mezcladora a los moldes con el empleo de los medios adecuados. 2.- Debe poseer deformabilidad adecuada a la energa con que se compacte conforme a las caractersticas de los equipos de uso especificado el endurecimiento del hormign se aprecia en la resistencia de esfuerzos a compresin.