Diseño, Elaboración y Control de Mezclas de Hormigón · El control de resistencia se ......
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Diseño, Elaboración y Control de Mezclas de Hormigón
Ing. Diego Calo
DIRECCIÓN NACIONAL DE VIALIDAD San Miguel de Tucumán, 30 de Septiembre y 1 de Octubre de 2014
INSTITUTO DEL CEMENTO PORTLAND ARGENTINO
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Temario:
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Tecnología de Alto Rendimiento Implicancias:
• Producción continua y de
grandes volúmenes.
• Alto consumo de materiales.
• Se transporta en camiones
volcadores.
• Encofrados Deslizantes
Clave: Uniformidad en
las Propiedades de la Mezcla
y en la Velocidad de Colocación.
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Consumos estimados para producir 125 m3/hora
Cemento
Agua
Arena
Piedra 6-20
Piedra 20-38
Plastificante
Incorporador
350 t/día
150 m3/día
650 t/día
550 t/día
700 t/día
1400 kg/día
140 kg/día
350Kg
150 l
650 Kg
550 Kg
700 Kg
1,14 Kg
0,114 Kg
Componente Fórmula
Tipo
Consumo
diario
2000 toneladas de áridos
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Filosofía para asegurar la Calidad
• Para el logro de los objetivos se debe establecer un proceso controlado:
• El sistema debe permitir:
– Cumplir las especificaciones técnicas
– Mantener en el tiempo la uniformidad de las propiedades y la calidad del pavimento.
La experiencia indica claramente que es necesario actuar en forma preventiva dado que la TAR no nos permite
esperar 7 días para detectar tendencias
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Especificación de Resistencia P.E.T.G. Ed. ´98 D.N.V.
A.I.4 FÓRMULA PARA LA MEZCLA
d) La resistencia a la compresión será tal que permita alcanzar
la exigencia establecida en A.I.6 d) y la Resistencia media a la Rotura
por Flexión correspondiente a la fórmula de obra será de 45 kg/cm2
como mínimo, según norma IRAM 1547 o la que se establezca en la
especificación particular.
A.I.6 CARACTERÍSTICAS Y CALIDAD DEL HORMIGÓN
d) Resistencia cilíndrica de rotura a compresión a la edad de 28 días.
El control de resistencia se realizará mediante el ensayo de
testigos cilíndricos extraídos de la calzada terminada, acondicionados
y ensayados según la norma IRAM 1551.
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Especificación de Resistencia P.E.T.G. Ed. ´98 D.N.V. (II)
A.I.6 CARACTERÍSTICAS Y CALIDAD DEL HORMIGÓN
d) Resistencia cilíndrica de rotura a compresión a la edad de 28 días.
La resistencia a compresión del Hº, corregida por esbeltez,
para cada testigo será mayor o igual 315 kg/cm2 con la tolerancia
indicada en A.I: 9.5.3
A.I.9.5.3 RESISTENCIA DEL Hº de la CALZADA TERMINADA
i) Para cada zona se deberán cumplir las siguientes exigencias:
La resistencia de los testigos a la compresión, corregida por
esbeltez, será mayor o igual a la resistencia en A.I.6, admitiéndose
hasta un 10% de testigos por debajo de este valor (valores
defectuosos).
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Resistencia de Diseño para la mezcla
El PETG exige una resistencia media a Flexión y establece un valor
mínimo en testigos aceptando un 10% de valores defectuosos por
zona.
Por otro lado, durante el diseño del pavimento se adopta un
Módulo Resistente a la Flexión (MRF) a 28 días.
La mezcla de hormigón se diseña a partir de una resistencia media
a la compresión objetivo determinada en probetas cilíndricas.
Asimismo, el control de producción se realiza a través del ensayo
de probetas moldeadas.
Necesitamos estimar en forma adecuada la resistencia media
cilíndrica que cumpla los requisitos de flexión y garantice superar la
mínima para los testigos calados.
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Estimación de la resistencia cilíndrica de diseño a partir del MRF
Según la PCA:
MRF = k (f’cm)½ donde k medio es de:
0,7 para canto rodado
y de 0,8 para piedra partida
Podemos estimar entonces la resistencia de diseño a la compresión (f’cm) para el hormigón como sigue:
f’cm = ( MRF / k) 2
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Estimación de la resistencia cilíndrica de diseño: Ejemplo de cálculo (MRF)
Adoptando un k medio de 0,75 y 4,5 MPa
obtendremos: f’cm = (4,5 / 0,75)2 = 36 MPa
En forma análoga, si se asume que:
MRF 0,12 a 0,14 x f´cm
adoptando el valor medio 0,13; tendremos que:
f’cm = (4,5 / 0,13 ) = 34,6 MPa
Ambos criterios son más o menos coincidentes y se puede concluir que con una f´cm de 36 MPa cumpliríamos el requisito a flexión.
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Resistencia media esperable sobre testigos calados del pavimento
La compactación eficaz
sumada a un eficiente
método de curado
permiten alcanzar
resistencias efectivas
elevadas en el hormigón
de pavimento, poco
menores (hasta un 10 %),
y algunas veces hasta
comparables a las
determinadas sobre
probetas moldeadas.
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12 Resistencia media esperable sobre
testigos calados del pavimento
250
300
350
400
450
500
01-Ene 15-Ene 29-Ene 12-Feb 26-Feb
Fecha de colocación
Re
sis
ten
cia
a c
om
pre
sió
n 2
8 d
ías
[k
g/c
m2] testigos
probetas
Testigos Probetas Relación
media 356 382 Test / prob
desvio 27,2 27,1 0,93
C.V. 0,08 0,07
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Estimación de la resistencia cilíndrica de diseño: Ejemplo de cálculo (Testigos)
Además del MRF, por otro lado debemos cumplir:
f’mín test = 315 kg/cm2 31 MPa
Si estimamos que:
f test 0,90 f´cm (probetas)
Obtenemos una resistencia media objetivo en probetas:
f’cm = 39 MPa
Con un riesgo del 10% y un C.V. de 0,10; tendremos:
(universo) f´cm test = 31 + 1,28 x 3,1
(por zona) f´cm test = 31 + 1,319x 3,1
35 MPa
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Resistencia cilíndrica media adoptada
• Tomamos el mayor de ambos valores, es decir 39 MPa.
• Se debe tener en cuenta que en producción sería esperable obtener
valores algo menores respecto de los constatados en la etapa de
diseño en laboratorio, por otro lado la dispersión de resultados será
algo mayor.
• Con un control de Calidad adecuado, es razonable establecer ésta
“pérdida” de resistencia entre 5 y 10%. Por lo cual deberemos mayorar
nuestra media objetivo en el diseño de la mezcla, como sigue:
f’cm (lab) = f’cm (prod) / 1,075 = 42 MPa
Se adopta entonces una media objetivo para la etapa de diseño en
laboratorio de 42 MPa.
Siendo esperable tener en producción unos 39 MPa.
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Resistencia de diseño:
De acuerdo al presente análisis se encuentra que sería necesario tener:
Probetas en laboratorio: f´cm = 42 Mpa
Probetas en producción: f´cm = 39 Mpa
Con ello se cumpliría satisfactoriamente:
f´mín test = 315 kg/cm2 - PETG DNV Ed. 1998
Con se cumpliría con cierta holgura (p/ agreg. Triturados):
MRF media = 45 kg/cm2 PETG DNV Ed. 1998
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Proceso de diseño de la mezcla
• Datos de la obra (f´cm, As., T.M., tipo de transp., etc.)
• Caracterización de los materiales componentes
• Aplicación de un método racional para el diseño de mezclas (Método ICPA)
• Verificación y ajuste en pastones de prueba (laboratorio)
• Ajuste en escala de obra
Implementación de Control de Calidad para verificar el
cumplimiento de los supuestos durante el diseño.
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CEMENTO
PORTLAND
ARGENTINO
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Diseño Racional de Mezclas de
Hormigón
Método ICPA
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CEMENTO
PORTLAND
ARGENTINO
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Métodos de Diseño: Introducción
• El diseño de una mezcla es un proceso que
consiste en tres pasos interrelacionados:
– Selección de los constituyentes del hormigón.
– Determinación de sus cantidades relativas para producir
un hormigón de las características apropiadas y lo más
económicamente posible.
– Ajuste de las cantidades estimadas mediante su ensayo
en pastones de prueba.
18
La mayoría de los métodos están orientados a
obtener cierta resistencia a la compresión y una
determinada consistencia, aunque muchas otras
propiedades del hormigón son importantes.
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Requisitos de una Mezcla de Hormigón
• Un diseño de mezcla será satisfactorio si se cumple simultáneamente:
– Trabajabilidad apropiada
– Resistencia adecuada
– Economía
19
En general, la mezcla más económica será aquella con
menor contenido de cemento sin sacrificar la calidad
del hormigón.
Entonces, si asociamos la “calidad” a la relación
agua/cemento, es evidente que debemos reducir la
demanda de agua de la mezcla, manteniendo la calidad.
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Trabajabilidad
• El hormigón debe reunir la trabajabilidad, la
resistencia mecánica, y la durabilidad
adecuadas.
• Un Hº de clase resistente adecuada pero con
trabajabilidad deficiente puede generar
pérdidas importantes en la resistencia y la
durabilidad del pavimento.
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Resistencia
• Por ser un material estructural, la resistencia debe cumplir los requisitos establecidos en el Pliego y en la etapa previa de diseño.
• En general se especifica una resistencia característica.
• La resistencia media debe ser mayor que la resistencia especificada para contemplar la variabilidad inherente a la producción del hormigón.
• Esta diferencia será menor cuando se reduce la variabilidad mediante un Control de Calidad apropiado.
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Definiciones de Resistencia
• RESISTENCIA POTENCIAL
– Es un indicador de la calidad del material
• RESISTENCIA EFECTIVA
– Se determina mediante testigos calados
• VALOR DE UN ENSAYO
– Es el promedio de al menos dos resultados
• RESITENCIA MEDIA (f´cm)
– Es la media aritmética de los valores de ensayo
• RESISTENCIA CARACTERÍSTICA
– Es un valor estadístico; f´ck = f´cm - 1,28 S
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Evolución de la Resistencia
56 115 103
90 120 104
0
20
40
60
80
100
120
140
0 20 40 60 80 100
Re
sis
ten
cia
a l
a c
om
pre
sió
n [%
]
Edad [días]
Evolución de la resistencia del Hº en el tiempo (curado húmedo)
Cemento A
Cemento B
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Resistencia a la compresión a adoptar
• Se debe tener en cuenta que en producción sería
esperable obtener valores algo menores respecto de los
constatados en la etapa de diseño en laboratorio, por otro
lado la dispersión de resultados será algo mayor.
• Con un control de Calidad adecuado, es razonable
establecer ésta “pérdida” de resistencia entre 5 y 10%. Por
lo cual deberemos mayorar nuestra media objetivo en el
diseño de la mezcla, como sigue:
f’cm (lab) = f’cm (prod) * 1,075
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Economía
• Adoptar el menor asentamiento (mezcla más seca) que permita, transportar, colocar y compactar el hormigón adecuadamente con los medios disponibles.
• Elegir el mayor tamaño máximo del agregado, siempre que sea compatible con el tamaño del elemento, y limitándolo a 37,5 mm.
• Optimizar la relación entre agregados finos y gruesos.
• Evaluar el costo relativo entre las distintas fracciones.
• Emplear aditivos.
25
La reducción en el contenido unitario de cemento
tiene otras ventajas adicionales, como una menor
contracción y menor generación de calor.
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CEMENTO
PORTLAND
ARGENTINO
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Proceso de diseño de la mezcla
• Datos de la obra (f´cm, As., T.M., tipo de transp., etc.)
• Caracterización de los materiales componentes
• Aplicación de un método racional para el diseño de mezclas (Método ICPA)
• Verificación y ajuste en pastones de prueba (laboratorio)
• Ajuste en escala de obra
26
Implementación de Control de Calidad para verificar
el cumplimiento de los supuestos durante el diseño.
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Limitaciones del Método
• El método ICPA es útil para el diseño de mezclas convencionales y no
puede emplearse para el diseño de hormigones especiales y livianos.
• Permite asegurar la durabilidad bajo las condiciones comunes de
exposición del hormigón, respetando las reglas del arte referidas al
mezclado, transporte, colocación, compactación y curado.
• Como en otros métodos, se deben conocer las propiedades o
características de los materiales componentes, así como las
condiciones particulares de la obra y el equipamiento disponible.
• Las relaciones causa/efecto entre las propiedades de los componentes
y las características del hormigón son muy complejas para
considerarlas a todas en un mismo modelo; por ello, éste selecciona
las más relevantes y establece pautas adicionales que contemplan
estos posibles cambios.
• Siempre se deben verificar los supuestos en pastones de prueba.
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Selección de la resistencia de diseño
Elección del asentamiento objetivo
Elección del Cemento a emplear
Contemplar la incorporación de aire
Distribución granulométrica de los agregados:
Seleccionar curva apropiada
Cálculo del módulo de finura
Estimación de la cantidad de agua necesaria
Selección de la relación agua cemento
Cálculo del contenido unitario de cemento (CUC)
Determinación de las cantidades de agregados por diferencia a
1000 litros de los volúmenes de agua, cemento , y aire.
Proporcionamiento de los agregados según la curva adoptada.
Método ICPA para Diseño de Mezclas
Gráfico mezclas
28
Ábaco 1
Ábaco 2
Planilla
Mezclas ejemplo
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Agregados: Integración de mezclas 29
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Tamiz IRAM
% P
asa
14 TI SI Fuller IRAM A IRAM B
IRAM C RN 127 RP 39 R 9 Rogg
R 9 Dyc R 6 T I R 6 T II R 6 TVI
R 6 T VIII Calafate Ezeiza Acc. Glaciar
0,150 0,300 0,600 1,18 2,36 4,75 9,5 19,0 37,5
12,5 25 50 63
http://www.icpa.org.ar/index.php?IDM=169&alias=Plataforma-del-hormigon
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30 Abaco 1: Demanda de agua del hormigón en función del
asentamiento y el MF del agregado total
30
Válido para Canto Rodado, para agregados triturados incrementar la demanda 5-10 %
Con Aditivo plastificante, reducir 5-7 % del agua
Con AII, reducir el agua en 2 a 3 % por cada punto de aire menos uno (AII-1%)
100
110
120
130
140
150
160
170
180
190
200
210
220
230
240
250
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
Asentamiento [cm]
De
man
da
de a
gu
a [
l/m
3]
MF
3,0
3,5
4,0
4,5
5,0
5,5
6,0
6,5
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31 Abaco 2: Resistencia del hormigón en función de la
relación a/c para distintas categorías de cemento
31
Válido para Canto Rodado; con Piedra Partida, las resistencias aumentan un 20 %.
El aire incorporado (A%) reduce las resistencias en 5 % por cada (A%-1%)
0
10
20
30
40
50
60
70
0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0
Relación agua/cemento
Resis
ten
cia
del
ho
rmig
ón
a 2
8 d
ías [
MP
a]
CP 30 CP 40 CP 50
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Fórmula de Obra 32
ComponentePeso seco
[kg/m3]
Densidad
[kg/dm3]
Vol Solido
[kg/m3]
Peso SSS
[kg/m3]
Peso humedo
[kg/m3]
Vol. Agreg
[dm3]
Cemento 350 3,15 111 708
Agua 145 1,00 145 % en vol.
Arena Fina natural 2,64 0,250
Arena de Trituración 2,70 0,120
Piedra Partida 6-20 2,76 0,350
Piedra Partida 10-30 2,74 0,280
Plastificante 0,4% 1,4 1,15 1,22 1,000
Incorporador de aire 0,03% 0,105 1,02 0,10
Aire 3,5% n/c n/c 35
Total 0,41 292
ComponentePeso seco
[kg/m3]
Densidad
[kg/dm3]
Vol Solido
[kg/m3]
Peso SSS
[kg/m3]
Peso humedo
[kg/m3]
Vol. Agreg
[dm3]
Cemento 350 3,15 111 708
Agua 145 1,00 145 % en vol.
Arena Fina natural 2,64 177 0,250
Arena de Trituración 2,70 85 0,120
Piedra Partida 6-20 2,76 248 0,350
Piedra Partida 10-30 2,74 198 0,280
Plastificante 0,4% 1,4 1,15 1,22 1,000
Incorporador de aire 0,03% 0,105 1,02 0,10
Aire 3,5% n/c n/c 35
Total 0,41 1000
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33 Fórmula de Obra (II) 33
ComponentePeso seco
[kg/m3]
Densidad
[kg/dm3]
Vol Solido
[kg/m3]
Peso SSS
[kg/m3]
Peso humedo
[kg/m3]
Vol. Agreg
[dm3]
Cemento 350 3,15 111 708
Agua 145 1,00 145 % en vol.
Arena Fina natural 467 2,64 177 0,250
Arena de Trituración 229 2,70 85 0,120
Piedra Partida 6-20 684 2,76 248 0,350
Piedra Partida 10-30 543 2,74 198 0,280
Plastificante 0,4% 1,4 1,15 1,22 1,000
Incorporador de aire 0,03% 0,105 1,02 0,10
Aire 3,5% n/c n/c 35
Total 0,41 1000
ComponentePeso seco
[kg/m3]
Densidad
[kg/dm3]
Vol Solido
[kg/m3]
Peso SSS
[kg/m3]
Peso humedo
[kg/m3]
Vol. Agreg
[dm3]
Cemento 350 3,15 111 350 350 708
Agua 145 1,00 145 145 122 % en vol.
Arena Fina natural 467 2,64 177 470 480 0,250
Arena de Trituración 229 2,70 85 230 242 0,120
Piedra Partida 6-20 684 2,76 248 685 686 0,350
Piedra Partida 10-30 543 2,74 198 544 544 0,280
Plastificante 0,4% 1,4 1,15 1,22 1,40 1,40 1,000
Incorporador de aire 0,03% 0,105 1,02 0,10 0,11 0,11
Aire 3,5% n/c n/c 35 n/c n/c
Total 0,41 1000 2426
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34
Verificación de la Fórmula 34
Todo método racional entrega una dosificación teórica.
La misma deberá verificarse y eventualmente ajustarse
en pastones de prueba en escala de laboratorio.
Independientemente de la especificación se debe trazar
la curva de evolución de resistencia para nuestro conjunto
de materiales.
La dosificación se someterá a consideración de la
Inspección con la debida anticipación.
Un Diseño de Mezcla será EXITOSO si se cumplen
las condiciones de trabajabilidad, los requisitos de
resistencia, y la mezcla es económica.
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35
Control de Producción: Metodología
Se debe apuntar a un control preventivo, como
herramienta rápida para la toma de decisiones.
Establecer un control intensivo sobre la calidad y
uniformidad de los componentes.
Verificar frecuentemente los procedimientos de dosaje,
medición y mezclado en la planta de Hº.
35
Materiales de calidad satisfactoria y uniforme, medidos
con precisión, en las proporciones adecuadas,
producirán hormigones de buena calidad
Objetivo: Verificar los supuestos en la Etapa de diseño, y
cumplimentar las exigencias del PET.
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36
HORMIGÓN EN ESTADO FRESCO:
Propiedades deseables
– Trabajabilidad adecuada
– Cohesión (ausencia de
segregación)
– Se busca que el material sea
homogéneo (punto de vista macro)
– Temperatura (13 °C < T < 32° C)
– Tiempo de fraguado (acorde con los
tiempos de transporte, colocación,
compactación y terminación).
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Control de Recepción :
Hº en Estado Fresco
• Es una práctica habitual que la consistencia del hormigón se
evalúe exclusivamente en forma visual, por lo se introduce una
gran variabilidad. Desconocemos la cantidad de agua que tiene la
mezcla.
• Recordemos que la resistencia y la durabilidad son fuertemente
dependientes de la a/c.
Por ello es imprescindible determinar el asentamiento, y las
propiedades en estado fresco.
• Posteriormente, se deberán moldear además probetas para
verificar el cumplimiento de la resistencia especificada.
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38
Toma de muestras
• No deberá estar alterada ni
contaminada
• Se toman al momento de la
descarga
• Se evitará la primera y última
porción del pastón
• Cantidad 40 % mayor que la
necesaria, y como mínimo 30 litros
• Siempre se remezclará
manualmente.
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39
Trabajabilidad
• Es la facilidad con que el hormigón puede ser mezclado,
transportado, colocado y compactado con los medios
disponibles en obra.
• No depende exclusivamente del hormigón sino también
del equipamiento disponible, del tipo de elemento a
hormigonar y de los métodos de colocación y
compactación a utilizar.
• Está influenciada además, por el clima, distancias de
transporte, tiempo y forma de descarga, etc.
• La característica del hormigón que puede medirse es la
consistencia.
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40
Qué información entrega el cono?
• La propiedad del hormigón que
puede medirse es la consistencia
mediante el asentamiento en el
tronco de cono.
• Podemos además observar el
aspecto y la cohesión.
• Verificar el “Cierre adecuado”
de la mezcla (ausencia de
oquedades).
• Nos da idea de la trabajabilidad.
•Verificamos la ausencia de
segregación.
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41
Cohesión
• Es la aptitud del
hormigón de mantenerse
como una masa plástica
sin ningún tipo de
segregación.
• Depende de:
– contenido de material fino
(pasa # 300 m);
– la cantidad de agua;
– el asentamiento;
– aire intencionalmente
incorporado.
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42
Exudación • Se produce luego de la colocación y terminación del hormigón por
la sedimentación de las partículas sólidas de mayor P.e., y el
ascenso a la superficie del agua.
• Depende del contenido de material fino (pasa # 300 m), del cont. de
polvo, de la finura del cemento de la cantidad de agua, del tiempo
de fraguado y del aire intencionalmente incorporado.
• La exudación es necesaria
para evitar la fisuración
plástica.
• Una exudación excesiva se
transforma en un problema.
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43
Control de producción H° Fresco
Peso Unitario y Contenido de aire
incorporado
Se determina el contenido de aire y se controla
el rendimiento de la fórmula de hormigón.
Controlar periódicamente la
terminación superficial y bordes de
calzada
Temperatura del hormigón fresco
Controlar la temperatura y llevar un registro,
complementarlo con la temperatura ambiente.
Frecuencia sugerida: Dos primeros camiones, y
cada vez que se realizan moldeos de probetas.
Asentamiento
Se evalúa la trabajabilidad, cohesión, etc.
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Controles sobre el hormigón
endurecido
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45
Resistencia:
compresión flexión y desgaste
• Es un parámetro importante ya que es
un material estructural y define, junto
con el espesor la capacidad de carga del
pavimento.
• Se debe cumplir con los requisitos y
supuestos establecidos en el cálculo
estructural, y en el Pliego de
Especificaciones.
• Depende de la relación a/c, del conjunto
de materiales, de la compactación, del
curado, y está influenciada por la
calidad de los ensayos.
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46
Control de la resistencia del H° Eº
Moldeo de probetas cilíndricas:
Pastones
1
2 a 5
6 a 10
11 a 20
Muestras
1
2
3
4
• Moldeo a pie de obra, juegos de 2 probetas por edad y por
condición de ensayo como mínimo.
• Curado en condiciones normalizadas
• Condición de aceptación a la edad de 28 días, sin embargo se
recomienda contar con valores a 3 y 7 días. Autocontrol preventivo.
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47
Moldeo de probetas
• Se deben colocar los moldes
sobre una superficie plana y
firme.
• Se llenan en tres capas de
igual volumen, y cada capa
se compactará con 25 golpes
de varilla normalizada.
• Al compactar la primera capa
se debe cuidar de no golpear
el fondo, y cuando se
compacte la segunda se
penetrará levemente la
anterior.
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48
Conservación de las probetas
• Los moldes deben quedar
protegidos de la incidencia del
sol y de temperaturas extremas.
• Se debe evitar la evaporación
superficial.
• Se desmoldan luego de 24 horas
(o antes de enviar al laboratorio)
y se conservarán en condiciones
controladas de temperatura y
humedad hasta la fecha de
ensayo.
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49
Control de recepción del Hormigón de
Calzada
Extracción de testigos calados del Pavimento para la determinación de:
Resistencia a la Compresión
Espesores
Evalúan la resistencia efectiva, se
tiene en cuenta:
La compactación recibida
Las condiciones de curado
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50
Compactación
• Durante y/o inmediatamente luego de la colocación el hormigón debe
ser compactado hasta la máxima densidad posible, sin producir
segregación.
• Nunca se debe colocar Hº sobre otro que aun no ha sido
compactado.
• Todo hormigón debe
compactarse, salvo casos
especiales.
• Evitar tocar las armaduras con
los vibradores.
• Las tareas de compactación y
terminación se deben
completar antes de que se
haya iniciado el fraguado.
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51
Defectos en la Compactación
DEFICIENTE
• Oquedades, cuando el espacio entre partículas de agregado
grueso no se llena con mortero.
• Pérdidas importantes de resistencia.
• Aire atrapado en forma excesiva.
• Juntas frías.
• Asentamiento plástico.
• Fisuras.
EXCESIVA
• Segregación
• Pérdidas de resistencia superficial.
La energía de compactación está relacionada con la consistencia del Hº
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Curado
• Todo hormigón debe curarse.
• El curado consiste en evitar el secado
prematuro del hormigón.
• Hay distintos procedimientos de curado
eficiente. (evitar el secado – agregar agua)
• El curado debe prolongarse hasta tanto se
asegure una adecuada resistencia.
• El curado temprano sirve para evitar la
fisuración plástica en el caso de elementos
superficiales como pavimentos.
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53
Efecto del Curado en la resistencia
Un curado
adecuado,
garantiza
una correcta
evolución de
las
resistencias.
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54
Qué aspectos pueden evaluarse en un
sistema de curado?
• Eficiencia
• Metodología de
aplicación
• Momento de la
aplicación
• Procedimiento
constructivo
• Retardo en el régimen de
secado
• Facilidad, homogeneidad de
la protección
• Mientras más temprano,
mejor. Contribuye a reducir
fisuración plástica
• Evaluar ompatibilidad con
procedimientos futuros a
realizar
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55
Métodos de curado
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56
Aplicación de la membrana de curado
• Se aplica con inyectores que aseguren la correcta dispersión del producto.
• Debe asegurarse la homogeneidad (agitación del tanque, pigmento blanco)
• La dosis media es de 200 a 300 g/m2
• SE APLICA ANTES DE QUE SEQUE LA SUPERFICIE, inmediatamente luego del texturado.
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Curado:
Buena
aplicación
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Mala
distribución
del curado
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Efectos del
curado
defectuoso
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• Plásticas
• Contracción
Fisuras no debidas a cargas: momento
de aparición
• A las pocas horas. Típico mapeo, puede haber fisuras paralelas
• Luego de varias horas hasta algunos días, típicamente transversal a la mayor dimensión
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61
Hormigón en tiempo frío
El Reglamento CIRSOC, indica que existe condición de
tiempo frío cuando:
La temperatura media diaria es menor a 5 °C durante
tres días consecutivos.
El Código ACI, establece además del requisito anterior,
el siguiente:
Temperatura ambiente menor o igual a 10 °C durante 12
horas consecutivas dentro de las primeras 72 horas
posteriores a la colocación del hormigón.
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62
Temperaturas bajas < 5°C
Efecto
Retardo del fraguado
Retardo en la
hidratación del
cemento
Consecuencia
•Mayor tendencia a la
fisuración plástica
•Aumento en los tiempos
de desmolde y aserrado
•Menor resistencia inicial
•Mayor resistencia final
•Prolongación del curado
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Daños por Congelamiento
• No hay mecanismo alguno para proteger al hormigón
joven del deterioro por congelamiento, el único recurso
práctico es evitar que se congele.
• Se deben tomar precauciones en el momento de la
colocación del hormigón y algunas horas posteriores, Hº
joven con resistencia menor a los 4 MPa.
• Dado que el agua no está a la presión atmosférica sino
que está sometida a diferentes grados de tensión en
función del diámetro del capilar que ocupa, las
temperaturas para provocar su congelamiento son
inferiores a 0 °C. Como dato práctico, debemos
preocuparnos por temperaturas inferiores a -5 °C.
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El AII no es suficiente para evitar el daño
por congelamiento en el hormigón joven
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CEMENTO
PORTLAND
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65
Relación entre temperatura del aire y el
comportamiento del hormigón
- 10 °C 0 °C 5 °C 15 °C
Fresco
Joven
f’c < 4 Mpa
Endurecido
f’c > 4 Mpa
Precauciones Retardo
fragüe
Evolución lenta
de la resistencia
Evolución
lenta de
resistencia
Deterioro
irreversible
Hum < Sat crít.
Hum > Scrít sin AII
Hum > Scrít. + AII
No hormigonar
- 5 °C
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Tiempo frío: recomendaciones prácticas
• Utilizar relaciones a/c menores a 0,45
• El AII reduce la demanda de agua, aunque no sea requisito por
no estar afectado a ciclos de congelamiento y deshielo.
• Se ha verificado experimentalmente el aporte de la membrana de
curado (resina) en la conservación de la temperatura del Hº.
• Comenzar la jornada de trabajo con temperatura > 2ºC en
ascenso.
• No colocar hormigón con temperatura inferior a 16ºC,
(Disposición CIRSOC).
• Finalizar la jornada con temp. amb. de 5ºC en descenso.
• Empleo de film o mantas para cubrir el pavimento.
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67
Hormigón en tiempo frío
• A pesar de que el pavimento no esté sometido a ciclos de
congelamiento y deshielo, se deben tomar precauciones en el
momento de la colocación del hormigón y algunas horas
posteriores, Hº joven con resistencia menor a 4 MPa
• Se debe prevenir el
deterioro asociado con la
expansión de volumen que
sufre el agua al congelarse.
• Monitorear y registrar la
evolución de temperaturas
en la sección de hormigón
y del ambiente.
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Control de temperatura en Hormigón Joven
-5
0
5
10
15
20
25
15:00 18:00 21:00 0:00 3:00 6:00 9:00 12:00 15:00 18:00
05-Jun 08-Jun 13-Jun
Hora del día
Tem
per
atu
ra [
ºC]
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Hormigón en tiempo caluroso
Se define como tiempo caluroso, a cualquier combinación de
elevada temperatura ambiente, baja H.R. y vientos, que
tiendan a perjudicar la calidad del Hº fresco.
Recaudos Generales:
Se prestará especial cuidado en las tareas de curado.
Trabajar con la menor demanda de agua y cemento posible.
Diseñar la mezcla con el menor contenido de arena, que
permita trabajabilidad y terminación adecuadas.
Mantener los acopios de áridos gruesos saturados.
Regar la cancha, previo a la colocación del Hº.
Controlar la evolución de las temperaturas.
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Temperatura altas
Efecto
Aceleración del fraguado
Evaporación rápida
Aceleración de las
reacciones de hidratación
Mayor Gradiente Térmico
durante las primeras horas
Consecuencia
Menor tiempo disponible
Riesgo de juntas frías
Mayor tendencia a la
fisuración plástica
Más demanda de agua
Mayor resistencia inicial
Menor resistencia final
Mayor Riesgo de Fisuración
Térmica
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Recaudos adicionales
• Aplicar el compuesto de curado en la dosis
apropiada tan pronto se finalicen las tareas
de terminación.
• Verificar una correcta distribución del
producto y el tiempo de formación de la
membrana.
• Verificar elasticidad y comportamiento.
• Bajo condiciones rigurosas puede
considerarse la adopción de medidas de
protección adicionales:
• Incorporación de pantallas, mantas, para
proteger el pavimento del sol y/ viento.
• Modificar los horarios de pavimentación.
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72
25
30
35
40
45
50
55
60
9:00 11:00 13:00 15:00 17:00 19:00 21:00
Hora
Te
mp
era
tura
[ºC
]Efecto de la hora de colocación en la
temp. del pavimento