Encofrado,Acero y Concreto Armado

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL DEPARTAMENTO ACADEMICO DE CONSTRUCCIÓN CONTRUCCION II 1 INDICE Introducción 1.0 FUNDAMENTO TEORICO Definiciones Cemento (Tipos de cementos) Agregados Aditivos Concreto Simple y Armado Detalles del Acero de Refuerzo (Corrugado y Liso) Gancho Estándar Diámetro mínimos de doblado Limite para el espaciamiento del refuerzo Paquetes de barras Recubrimiento para el refuerzo Soldadura del Refuerzo Encofrados Conductos y Tuberías embebidos en el concreto Concreto en Obra Preparación para la colocación del concreto Medida de los Materiales Mezclado Transporte Colocación Protección Curado Consideraciones a tener en cuenta para la fabricación y colocación del Concreto en Climas Fríos Consideraciones a tener en cuenta para la fabricación y colocación del Concreto en Climas Cálidos 2.0 PROCESO CONSTRUCTIVO DEL CONCRETO ARMADO (ENCOFRADO, ACERO Y CONCRETO), CON AYUDA DE FOTOGRAFIAS Y/O VIDEOS DE SU OBRA. 3.0 TEMAS IMPORTANTES A DESARROLLAR CON APLICACIÓN A OBRA TESIS DE INVESTIGACION: Corrosión del concreto de mediana a baja resistencia Investigación del Concreto de alta resistencia Estudio de la adherencia entre el concreto y el acero Estudio de materiales de construcción en el Departamento de Amazonas. CONCLUSIONES

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1

INDICE

Introducción 1.0 FUNDAMENTO TEORICO

Definiciones

Cemento (Tipos de cementos) Agregados

Aditivos

Concreto Simple y Armado Detalles del Acero de Refuerzo (Corrugado y Liso)

Gancho Estándar

Diámetro mínimos de doblado Limite para el espaciamiento del refuerzo

Paquetes de barras

Recubrimiento para el refuerzo Soldadura del Refuerzo

Encofrados

Conductos y Tuberías embebidos en el concreto Concreto en Obra

Preparación para la colocación del concreto

Medida de los Materiales Mezclado

Transporte

Colocación Protección

Curado Consideraciones a tener en cuenta para la fabricación y colocación del

Concreto en Climas Fríos

Consideraciones a tener en cuenta para la fabricación y colocación del Concreto en Climas Cálidos

2.0 PROCESO CONSTRUCTIVO DEL CONCRETO ARMADO (ENCOFRADO, ACERO Y

CONCRETO), CON AYUDA DE FOTOGRAFIAS Y/O VIDEOS DE SU OBRA.

3.0 TEMAS IMPORTANTES A DESARROLLAR CON APLICACIÓN A OBRA

TESIS DE INVESTIGACION: Corrosión del concreto de mediana a baja resistencia

Investigación del Concreto de alta resistencia

Estudio de la adherencia entre el concreto y el acero Estudio de materiales de construcción en el Departamento de Amazonas.

CONCLUSIONES

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INTRODUCCION

Continuando con los trabajos encomendados, partiendo de los cimientos los cuales ya hemos hablado el trabajo 1, y la albañilería que se encuentran en el segundo trabajo. En esta ocasión se hablará de una de las últimas etapas en la construcción, no por eso la menos importante, este proceso tiene que ver todo lo referente a encofrados, concreto, aditivos, mano de obra y el trabajo en sí, realizado en campo, alternamente se tienen algunos conceptos de suma importancia para la realización del mismo la cual nos dan una visión más amplia y desarrollada que complementa lo visto en las aulas , a su vez hemos desarrollado una pequeña investigación sobre tesis y trabajos ya emitidos en nuestra facultad.

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I. FUNDAMENTO TEORICO

CEMENTO (TIPOS DE CEMENTOS)

Material pulverizado que por adición de una cantidad conveniente de agua forma una pasta aglomerante capaz de endurecer, tanto bajo el agua como en el aire. Quedan excluidas las cales hidráulicas, las cales aéreas y los yesos.

El cemento debe cumplir con los requisitos de las NTP correspondientes.

El cemento empleado en la obra debe corresponder al que se ha tomado como base para la

selección de la dosificación del concreto.

AGREGADOS Se define como agregado al conjunto de partículas inorgánicas de origen natural o artificial cuyas dimensiones están comprendidas entre los límites fijados en la NTP 400.011. Los agregados son la fase discontinua del concreto y son materiales que están embebidos en la pasta; ocupan el 75%, aproximadamente, del volumen de la unidad cúbica del concreto. Según su naturaleza, los agregados pueden ser naturales o artificiales, siendo los naturales de mayor uso; más aún, se pueden clasificar en: a) El agregado fino, se define como aquel que pasa el tamiz 3/8” y queda retenido en la malla Nº200, el más usual es la arena; producto resultante de la desintegración de las rocas.

b) El agregado grueso, es aquel que queda retenido en el tamiz Nº4 y proviene de la desintegración de la rocas; puede, a su vez, clasificarse en piedra chancada y grava. c) El hormigón (agregado global), es el material conformado por una mezcla de arena y grava. Este material mezclado, en proporciones arbitrarias, se encuentra en forma natural en la corteza terrestre y se emplea tal cual se extrae en la cantera.

Agregado grueso Agregado fino

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Los agregados para concreto deben cumplir con las NTP correspondientes.

Los agregados que no cumplan con los requisitos indicados en las NTP, podrán ser utilizados siempre que el Constructor demuestre, a través de ensayos y por experiencias de obra, que producen concretos con la resistencia y durabilidad requeridas.

El tamaño máximo nominal del agregado grueso no debe ser superior a ninguna de: (a) 1/5 de la menor separación entre los lados del encofrado. (b) 1/3 de la altura de la losa, de ser el caso. (c) 3/4 del espaciamiento mínimo libre entre las barras o alambres individuales de refuerzo, paquetes de barras, tendones individuales, paquetes de tendones o ductos. Estas limitaciones se pueden omitir si se demuestra que la trabajabilidad y los métodos de compactación son tales que el concreto se puede colocar sin la formación de vacíos o cangrejeras.

Los agregados que no cuenten con un registro o aquellos provenientes de canteras explotadas directamente por el Contratista, podrán ser aprobados por la Supervisión si cumplen con los ensayos normalizados que considere convenientes. Este procedimiento no invalida los ensayos de control de lotes de agregados en obra.

ADITIVOS Los aditivos del concreto son productos capaces de disolverse en agua, que se adicionan durante el mezclado en porcentajes no mayores de[ 5% de la masa de cemento, con el propósito de producir una modificación en el comportamiento de] concreto en su estado fresco y/o en condiciones de trabajo. Esta definición excluye, por ejemplo, a las fibras metálicas, las puzolanas y otros. En la actualidad los aditivos permiten la producción de concretos con características diferentes a los tradicionales, han dado un creciente impulso a la construcción y se consideran como un nuevo ingrediente, conjuntamente con el cemento, el agua y los agregados.

TIPOS DE ADITIVOS, NORMALIZACIÓN

Los aditivos pueden clasificarse tentativamente según las propiedades que modifican en el concreto fresco o endurecido. En estado fresco:

Incrementar la trabajabilidad sin aumento de agua o reducir el contenido de agua con similar trabajabilidad.

Retardar o acelerar el fraguado.

Modificar el asentamiento.

Disminuir la exudación .

Reducir la segregación .

Mejorar la actitud al bombeo.

En el concreto endurecido:

Acelerar la ganancia de resistencia temprana.

Incrementar la resistencia.

Mejorar la durabilidad frente a exposición severa,

Disminuir la permeabilidad.

Producir expansión o controlar la contracción.

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Incrementar la adherencia con las barras de acero de refuerzo.

Impedir la corrosión de las barras de refuerzo.

Controlar la reacción alcali-agregado

Paralelamente se ha producido un proceso de concentración en la industria de aditivos, con inversión en investigación, desarrollo, procesos tecnológicos y control do calidad para satisfacer los requerimientos del usuario. Las primeras normas ASTM se dieron en 1962 para los siguientes tipos de aditivos:

Reductores de agua (tipo A).

Retardadores de fraguado (tipo B) Aceleradores de fraguado y resistencia temprana (tipo C).

Reductores de agua y retardadores (tipo D).

Reductores de agua y aceleradores (tipo E).

Los aditivos llamados de segunda generación fueron normalizados por ASTM en 1970, incluyéndolos como tipos E y G en la norma de aditivos químicos; con propiedades de actuar como reductores de agua y como retardadores de fraguado. A diferencia de los reductores de primera generación, que permiten una reducción del contenido de agua al 95%, los reductores de alto rango llegan al 88% como mínimo.

Cabe señalar que las normas ASTM tienen un carácter do performance mientras que las normas de la Comunidad Europea tienen además especificaciones prescriptivas, como son la homogeneidad, el color, la densidad relativa, el contenido de¡ extracto seco, el valor del PH. En la actualidad una tercera generación de aditivos se introduce rápidamente, solucionando el problema de la pérdida de asentamiento con el tiempo, que afectaba al concreto premezclado, en especial en regiones cálidas. A nuestro juicio- los siguientes criterios en la selección y uso de aditivos químicos son pertinentes: Establecer cuál es la característica principal del concreto que es modificada por el aditivo, cuales son las características secundarias que son modificadas en menor medida y cuales son los parámetros a controlar, por eventuales desarreglos que pudieran presentarse. Conocer el tipo de constituyente básico del aditivo para aprovechar la experiencia y las investigaciones existentes. De ser necesario recurrir al análisis de infrarrojo (que prescribe la norma para el control de homogeneidad) que permite identificar el producto. En los casos de aditivos reductores de agua, con función de acelerar o retardar el fraguado. (Especialmente en los del tipo de alto rango) convinieron evaluar la compatibilidad del aditivo con el cemento utilizado, al efecto debe tenerse en cuenta que los cementos varían la composición de sus constituyentes mineralógicos, aluminato y el silicato tricálcicos y los álcalis solubles.

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ADITIVOS PARA CONCRETOS LUIDIFICANTES

Este tipo de aditivo que se encuentra normalizado, pese que a muchas veces se confunde con los aditivos reductores de agua de alto rango. La norma los diferencia al prescribir que deben producir un incremento de 9 cm en el asentamiento, medido en el cono. Se normalizan dos tipos, uno de ellos con propiedades retardantes. Estos aditivos permiten que el concreto acceda en elementos con alta cuantía de acero de refuerzo y facilitan el vaciado de grandes superficies con economía, los aditivos en el mercado son compuestos en base a los siguientes materiales:

Formaldehído-melarnina sulfórico.

Formaldehído naftaleno sulfónico.

Lignosulfonatos modificados.

Una combinación de uno de los tipos enunciados con aditivos químicos de tipo A (reductor de agua); de tipo B (reductor y retardador) o de tipo E (reductor acelerador.)

También se utiliza altas dosificaciones del reductor tipo A y reductor acelerador de tipo E. ADITIVOS PARA CONCRETOS AUTO COMPACTANTES

Estos aditivos constituyen un nuevo tipo de aditivo reductor de alto rango que modifica la plasticidad del concreto dotándolo de acentuada fluidez sin producir segregación. Su empleo es requerido por la industria de la prefabricación para reducir el tiempo de la puesta en molde y curado, además de eliminar en su totalidad los procedimientos de consolidación. los procedimientos de normalización se encuentran en el comité de ASTM C 09 de] ASTM.

ADITIVOS PARA MEJORAR LA BOMBEABILIDAD Desde hace muchos años se obtiene en el mercado productos. incrementan la productividad del concreto bombeado, mejorando la cohesividad, disminuyendo la exudación y limitando ¡a segregación del agua. Estos aditivos mejoran las mezclas deficientes en finos o de graduación incompleta de los agregados. Reducen los problemas del taponamiento y permiten mantener la presión de suministro continuo. Estos aditivos se encuentran en proceso de normalización en el ASTM, procurando definir métodos de ensayos apropiados.

ADITIVOS PARA CONCRETO LANZADO (SHOTCRETE) Los aditivos convencionales normalizados también son empleados para mejorar las condiciones de aplicación del concreto lanzado. El cloruro de calcio como acelerador en cantidades no mayores M 2% y cuando se incorporan fibras metálicas, aditivos libres de cloruros. En las mezclas húmedas se emplean los reductores de agua y cuando es requerido incorporadores de aire, Sin embargo, se pueden encontrar en el mercado aditivos que mejoran el rendimiento y la performance de los concretos lanzados, que actúan sobre las siguientes características: Regular el fraguado inicial y final, generalmente entre 2 y 13 minutos. Incrementar el espesor de la capa proyectada y reducir el material de desperdicio. Incrementar la ganancia de resistencia y la resistencia fina Entre los componentes químicos se encuentra el aluminato de sodio, el hidróxido de sodio y potasio, la trietalolamina y el fluoruro de sodio: además se utilizan adiciones minerales como la microsílice, las puzolanas y excepcionalmente la bentonita. Aditivos para reducir la reacción álcali agregados. Recientemente se ha desarrollado diversos tipos de aditivos que incorporados al concreto permiten reducir la expansión causada por la reacción álcali-

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agregado. Los aditivos químicos fueron aplicados inicialmente en la década de los 60 habiendo adquirido recientemente nueva presencia. Se emplean principalmente sales de litio en porcentajes vecinos al 1 % y sales de bario, entre 2 y 7%, en relación a la masa de cemento. La expansión de esta técnica esta limitada por el costo de los aditivos y la prevención que existe por la modificación de la resistencia. Su empleo es restringido debido a que la información sobre experiencias es poca y su costo resulta elevado, con relación a otras alternativas para minimizar el riesgo. En efecto, es posible usar cementos apropiados, combinar los agregados dañinos con otros sanos. etc. La inclusión de este aditivo en el presente trabajo es con carácter referencial, pues no existe ningún requerimiento en nuestro medio.

ADITIVOS E INHIBIDORES DE CORROSION

Existen varios tipos de inhibidores de la corrosión del refuerzo de acero, sea por causa de la penetración de cloruros o por la acción de C02 del ambiente. Pese a ser conocido durante décadas el nitrito de calcio recién en 1960 fue identificado y patentado. Se ha comprobado que en porcentajes de 31% de masa de cemento reduce la expansión y no produce efectos adversos en el concreto. Otros tipos de inhibidores, con diferente forma de acción tienen diminuta presencia en el mercado, corno es el caso del lignosulfonato de calcio. Sin embargo, en la tecnología del concreto existen alternativas mas desarrolladas como son las barras de acero revestidas, la protección catódica o las barreras protectoras.

ADITIVOS DEL MILENIO

Anteriormente el empleo de aditivos era discrecional, se prescribían por razones de economía y constituían una alternativa al diseño de la mezcla de concreto. En la actualidad los aditivos han pasado a ser un ingrediente más, conjuntamente con las adiciones minerales de los nuevos concretos, que son cualitativamente diferentes a los corcretos que han ocupado la mayor parte de[ siglo pasado. Los aditivos químicos no solamente permite reducir la relación a/c a porcentajes de 0.32, producir concretos trabajables sino que dan como resultados materiales de resistencia superior a mil kilos por cm2 y superior durabilidad ante diferentes condiciones climáticas.

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CONCRETO SIMPLE Y ARMADO Concreto simple — Concreto estructural sin armadura de refuerzo o con menos refuerzo que el mínimo especificado para concreto reforzado. Es el concreto que conocemos, pero sin la presencia de acero de refuerzo, este material solo podrá usarse en elementos sometidos a compresión.

Tiene especial importancia estructural cuando su uso final es construcción de elementos que trabajan por gravedad (peso propio), ejemplo: concreto ciclópeo (concreto simple + roca con tamaño > 10´´), estribos de puentes y muertos para anclaje de cables en puente colgante o atirantados, bases para ciertas estructuras o equipos.

Concreto armado o reforzado — Concreto estructural reforzado con no menos de la cantidad mínima de acero, preesforzado o no. Se le da este nombre al concreto simple +acero de refuerzo; básicamente cuando tenemos un elemento estructural que trabajara a tensión y compresión. Ningún esfuerzo de tensión será soportado por el concreto, es por ello que se debe incluir un área de acero que nos asuma esta solicitación; dicho valor se traducirá en el número de varilla y su diámetro, así como su disposición.

DETALLES DEL ACERO DE REFUERZO (CORRUGADO Y LISO) El hierro químicamente puro, no tiene aplicación en la Ingeniería Civil. El hierro para ser acero tiene que ser fusionado, es decir, combinado con otros elementos como carbono, manganeso, cobre, silicio, molibdeno, níquel, cromo y tener un mínimo de impurezas, fósforo y azufre, para que sea un material utilizable. El acero es aquella aleación del hierro que puede forjarse sin tratamiento previo ni posterior.

GANCHO ESTÁNDAR El término gancho estándar se emplea con uno de los siguientes significados:

Un doblez de 180º más una extensión de 4 db, pero no menor de 65 mm hasta el extremo libre de la barra.

Un doblez de 90º más una extensión de 12 db hasta el extremo libre de la barra.

Para ganchos de estribos y ganchos de grapas suplementarias:

a) Para barras de 5/8" y menores, un doblez de 90º más una extensión de 6 db al extremo libre de la barra; o

b) Para barras desde 3/4" hasta 1" inclusive, un doblez de 90º más una extensión de 12 dbal extremo libre de la barra; o

c) Para barras de 1" y menores, un doblez de 135º más una extensión de 6 db al extremo libre de la barra.

Los ganchos de los estribos y grapas suplementarias para elementos con responsabilidad sísmica se son diferentes a las descritas anteriores.

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Ganchos de barras longitudinales, estribos y grapas suplementarias DIÁMETRO MÍNIMOS DE DOBLADO

El diámetro de doblado, medido en la cara interior de la barra, excepto para estribos de diámetros desde1/4” hasta 5/8”, no debe ser menor que lo indicado en la Tabla.

El diámetro interior de doblado para estribos no debe ser menor que 4 db para barras de 5/8” y menores. Para barras mayores que 5/8”, el diámetro de doblado debe cumplir con el estipulado siguiente:

DIÁMETROS INTERIORES MÍNIMOS DE DOBLADO

El diámetro interior de doblado en refuerzo electrosoldado de alambre (corrugado o liso) para estribos no debe ser menor que 4 db para alambre corrugado de diámetro mayor a 7 mm y2 db para diámetros menores. Ningún doblez con diámetro interior menor de 8 db debe estará menos de 4 db de la intersección soldada más cercana.

Diámetros interiores mínimos de doblado de barras

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LIMITE PARA EL ESPACIAMIENTO DEL REFUERZO

La distancia libre mínima entre barras paralelas de una capa debe ser db, pero no menor de 25 mm.

Cuando el refuerzo paralelo se coloque en dos o más capas, las barras de las capas superiores deben colocarse exactamente sobre las de las capas inferiores, con una distancia libre entre capas no menor de 25 mm.

En elementos a compresión reforzados transversalmente con espirales o estribos, la distancia libre entre barras longitudinales no debe ser menor de 1,5 db ni de 40 mm.

La limitación de distancia libre entre barras también se debe aplicar a la distancia libre entre un empalme por traslape y los otros empalmes o barras adyacentes.

PAQUETES DE BARRAS

Los grupos de barras paralelas dispuestas en un paquete para trabajar como una unidad, deben limitarse a un máximo de 4 barras por cada paquete.

Los paquetes de tres o cuatro barras deben alojarse dentro de las esquinas de los estribos.

En vigas, el diámetro máximo de las barras agrupadas en paquetes será de 1 3/8”.

En elementos sometidos a flexión, cada una de las barras de un paquete que se corta dentro del tramo debe terminarse en lugares diferentes separados al menos 40 db.

Cuando las limitaciones de espaciamiento y recubrimiento mínimo del concreto se basan en el diámetro de las barras (db), un paquete de barras debe considerarse como una sola barra de diámetro equivalente correspondiente a la suma de las áreas de las barras del paquete.

1. Propiedades Físico-Mecánicas del Acero Estructural 1.1 Punto de Fluencia: Fy, cuando se termina la proporcionalidad entre esfuerzos y deformaciones en

un espécimen libre de esfuerzos residuales. Los aceros estructurales mantienen un rango definido de esfuerzo constante vs. Deformación en este nivel de esfuerzo unitario.

1.2 Resistencia a la fluencia: Fy, en ciertos aceros es necesario definir un concepto similar al anterior

cuando no hay un Punto preciso de fluencia. Ocurre con aceros de alta resistencia o con tratamiento en frío.

1.3 Límite de Proporcionalidad: Fp, en ensayos con aceros no tratados térmicamente (recocido)

y que son la mayoría, se observa que se pierde la proporcionalidad antes de llegar al Punto de Fluencia y ello se debe a la presencia de los llamados Esfuerzos Residuales que se generan en el elemento cuando éste se enfría luego de su laminado en caliente. Los esfuerzos residuales, que pueden ser de compresión o de tracción.

1.4 Ductilidad: Propiedad del acero que permite que se deforme grandemente antes de fracturarse. 1.5 Tenacidad del acero: capacidad para absorber energía y se mide por el área encerrada dentro de

la curva Esfuerzo-Deformación.

Además del ensayo a la tracción que se ha mostrado, hay otros ensayos normalizados que permiten discernir la calidad del acero que se piensa usar y que brevemente se explican a continuación:

- Ensayo de Doblado, para averiguar la ductilidad del acero para el plegado de las planchas en la formación de perfiles livianos.

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- Ensayo de Entalladura, para conocer la fragilidad del material. - Ensayo a la Fatiga, que tiene por objeto conocer el comportamiento que tendrá el acero bajo cambios de cargas frecuentes. 2. Composición Química del Acero y su influencia en las propiedades:

Los aditivos más importantes del acero para muchas de sus propiedades mecánicas son el carbono y el manganeso. Cromo: mejora la resistencia a la corrosión, da mayor resistencia al desgaste. Cobre: mejora la resistencia a la corrosión y la ductilidad del acero. Manganeso: presente en todos los aceros estructurales, mejora la resistencia, ductilidad e

influye favorablemente en los tratamientos térmicos. Molibdeno: mejora la resistencia en altas temperaturas y la resistencia a la corrosión. Níquel: impide la fragilidad en temperaturas bajas y mejora la existencia a la corrosión. Silicio: mejora la resistencia. Los contenidos de Fósforo y Azufre deben ser mantenidos debajo del 0.1% en peso, por ser

elementos indeseables en el acero. 3. Usos de los aceros estructurales ASTM:

A36 Para propósitos generales en estructuras, especialmente de edificaciones, soldadas o empernadas. A242 Para puentes empernados o soldados, resistentes a la oxidación. A572 Para perfiles estructurales, planchas, y barras para edificaciones empernadas o soldadas; puentes soldados sólo en los Grados 42 y 50. 4. Aceros Estructurales en Perú

Son producidos por Sider-Perú en su planta de Chimbote y por Aceros nArequipa S.A. en su planta de Pisco. Uno de sus productos, la palanquilla, que se usa para el proceso de laminación de Angulos y varillas lisas, es de material bastante parecido al del Acero ASTM A36. Sider-Perú fabrica, también, productos laminados planos, con la denominación ITINTEC P.341-083 y los suministra ya sea en forma de bobinas EG-24 o planchas PGE-24; su Punto de Fluencia es Fy = 2400 kg/cm2; su Esfuerzo de Fractura es Fu = 4200 kg/cm2 y su ductilidad es 21% (en probetas de 200 mm); es similar al acero ASTM A36. Con relación a los productos no planos, en Perú se laminan ángulos hasta de 4 pulgadas, de lados iguales, canales pequeños y varillas lisas; se manufacturan tubos electrosoldados hasta de 4 pulgadas y se ha comenzado la fabricación de Perfiles Estructurales Soldados de acuerdo a las normas ITINTEC 341-154.

5. Requerimientos de Construcción 5.1 Planos y despiece:

Antes de cortar el material a los tamaños indicados en los planos, el Contratista deberá verificar las listas de despiece y los diagramas de doblado. Si los planos no los muestran, las listas y diagramas deberán ser preparados por el Contratista para la aprobación del Supervisor, pero tal aprobación no exime a aquel de su responsabilidad por la exactitud de los mismos. En este caso, el Contratista deberá contemplar el costo de la elaboración de las listas y diagramas mencionados, en los precios de su oferta.

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5.2 Suministro y almacenamiento:

Todo envío de acero de refuerzo que llegue al sitio de la obra o al lugar donde vaya a ser doblado, deberá estar identificado con etiquetas en las cuales se indiquen la fábrica, el grado del acero y el lote correspondiente. El acero deberá ser almacenado en forma ordenada por encima del nivel del terreno, sobre plataformas, largueros u otros soportes de material adecuado y deberá ser protegido, hasta donde sea posible, contra daños mecánicos y deterioro superficial, incluyendo los efectos de la intemperie y ambientes corrosivos. Se debe proteger el acero de refuerzo de los fenómenos atmosféricos, principalmente en zonas con alta precipitación pluvial. En el caso del almacenamiento temporal, se evitará dañar, en la medida de lo posible, la vegetación existente en el lugar, ya que su no protección podría originar procesos erosivos del suelo.

5.3 Doblado:

Las barras de refuerzo deberán ser dobladas en frío, de acuerdo con las listas de despiece aprobadas por el Supervisor. Los diámetros mínimos de doblamiento, medidos en el interior de la barra, con excepción de flejes y estribos, seran los indicados en la séte tabla:

Durante el doblado del fierro de construcción se recomienda revisar si hay rajaduras / fisuras en el ángulo de curvatura.

Después de doblar el fierro de construcción, se recomienda no enderezarlo ni volverlo a doblar, se puede fisurar o quebrar.

No se debe usar fierros de construcción con ondulaciones o dobleces no mostradas en los planos, o las que tengan fisuras o roturas.

El doblado de las barras debe realizarse en frío. No se recomienda calentar el fierro de construcción para realizar la operación de doblado.

No cortar el fierro de construcción con soplete, ciertos tipos de acero pierden resistencia, ductilidad y flexibilidad.

5.4 Colocación y amarre: Al ser colocado en la obra y antes de producir el concreto, todo el acero de refuerzo deberá estar libre de polvo, óxido en escamas, rebabas, pintura, aceite o cualquier otro material extraño que pueda afectar adversamente la adherencia. Todo el mortero seco deberá ser quitado del acero. Las varillas deberán ser colocadas con exactitud, de acuerdo con las indicaciones de los planos, y deberán ser aseguradas firmemente en las posiciones señaladas, de manera que no sufran desplazamientos durante la colocación y fraguado del concreto. La posición del refuerzo dentro de los encofrados deberá ser mantenida por medio de tirantes, bloques, soportes de metal, espaciadores o cualquier otro soporte aprobado. Los bloques deberán ser de mortero de cemento prefabricado, de calidad, forma y dimensiones aprobadas. Los soportes de metal que entren en contacto con el concreto, deberán ser galvanizados. No se permitirá el uso de guijarros, fragmentos de piedra o ladrillos quebrantados, tubería de metal o bloques de madera.

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Las barras se deberán amarrar con alambre en todas las intersecciones, excepto en el caso de espaciamientos menores de treinta centímetros (0,30 m), en el cual se amarrarán alternadamente. No se permitirá la soldadura de las intersecciones de las barras de refuerzo. Si el refuerzo de malla se suministra en rollos para uso en superficies planas, la malla deberá ser enderezada en láminas planas, antes de su colocación. El Supervisor deberá revisar y aprobar el refuerzo de todas las partes de las estructuras, antes de que el Contratista inicie la colocación del concreto. 6. Barras de construcción ASTM A615 DENOMINACION: BACO ASTM A615-GRADO 60 DESCRIPCION: Barras de acero rectas de sección circular, con resaltes Hi-bond de alta adherencia con el concreto. NORMAS TECNICAS: Composición Química, Propiedades Mecánicas y Tolerancias dimensionales: ASTM A615 Grado 60 - 96a / ITINTEC 341.031 Grado ARN420 - 91. PRESENTACION: Se produce en barras de 9 m y 11.9 m de longitud en los siguientes diámetros: 6 mm, 8 mm, 3/8", 12 mm, 1/2", 5/8", 3/4", 1". La medida 1 3/8" se produce en 12m. Previa consulta, se puede producir en otras longitudes requeridas por los clientes. Se suministra en paquetes de 2 TM. Las barras de 6 mm también se comercializan en rollos de 440 Kg. USOS: En la fabricación de estructuras de concreto armado en viviendas, edificios, puentes, represas, canales de irrigación, etc. 7. BARRAS DE CONSTRUCCIÓN ASTM A706 DENOMINACION: BACO A706-G60. DESCRIPCION: Barras de acero microaleado de alta ductilidad, rectas de sección circular, con resaltes Hi-bond de alta adherencia con el concreto. NORMAS TECNICAS: Composición Química, Propiedades Mecánicas y Tolerancias dimensionales: ASTM A706 Grado 60 - 96b. PRESENTACION: Se produce en barras de 9 m de longitud en los siguientes diámetros: 5/8", 3/4", 1" y 1 3/8". Previo acuerdo, se puede producir en otras longitudes desde 4,5 m hasta 12 m. Se suministra en paquetes de 2 TM. USOS: Se usa como refuerzo para concreto armado, en estructuras sismoresistentes y donde se requiera el soldado de las estructuras. 8. BARRAS CORRUGADAS 4.7 MM DENOMINACION: CORRUGADO 4.7 mm. DESCRIPCION: Varillas de acero corrugadas obtenidas por laminado en frío. NORMAS TECNICAS: ASTM A496-95a. PRESENTACION: Se suministra en paquetones de 2 TM aprox., formados por 34 paquetes de 50 varillas cada uno.

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USOS: Para refuerzos de concreto armado, como refuerzo de temperatura, en losas y en muros de contención. 8. Cargas que pueden soportar Para conocer las cargas que pueden soportar los materiales, se efectúan ensayos para medir su comportamiento en distintas situaciones. El ensayo destructivo más importante es el ensayo de tracción, en donde se coloca una probeta en una máquina de ensayo consistente de dos mordazas, una fija y otra móvil. Se procede a medir la carga mientras se aplica el desplazamiento de la mordaza móvil. Un esquema de la máquina de ensayo de tracción se muestra en la Figura:

La máquina de ensayo impone la deformación desplazando el cabezal móvil a una velocidad seleccionable. La celda de carga conectada a la mordaza fija entrega una señal que representa la carga aplicada, las máquinas poseen un plotter que grafica en un eje el desplazamiento y en el otro eje la carga leída. La siguiente figura muestra el gráfico obtenido en una máquina de ensayo de tracción para un acero.

Curva Fuerza-Deformación de un Acero.

Máquina de Ensayo de Tracción

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Las curvas tienen una primera parte lineal llamada zona elástica, en donde la probeta se comporta como un resorte: si se quita la carga en esa zona, la probeta regresa a su longitud inicial. Se tiene entonces que en la zona elástica se cumple:

F = K (L - L0)

F: fuerza K: cte del resorte L: longitud bajo carga L0: longitud inicial Cuando la curva se desvía de la recta inicial, el material alcanza el punto de fluencia, desde aquí el material comienza a adquirir una deformación permanente. A partir de este punto, si se quita la carga la probeta quedaría más larga que al principio. Deja de ser válida nuestra fórmula F = K (L - L0) y se define que ha comenzado la zona plástica del ensayo de tracción. El valor límite entre la zona elástica y la zona plástica es el punto de fluencia (yield point) y la fuerza que lo produjo la designamos como:

F = Fyp (yield point) Luego de la fluencia sigue una parte inestable, que depende de cada acero, para llegar a un máximo en F = Fmáx. Entre F = Fyp y F = Fmáx la probeta se alarga en forma permanente y repartida, a lo largo de toda su longitud. En F = Fmáx la probeta muestra su punto débil, concentrando la deformación en una zona en la cual se forma un cuello. La deformación se concentra en la zona del cuello, provocando que la carga deje de subir. Al adelgazarse la probeta la carga queda aplicada en menor área, provocando la ruptura.

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Para expresar la resistencia en términos independientes del tamaño de la probeta, se dividen las cargas por la sección transversal inicial Ao , obteniéndose:

resistencia a la fluencia: resistencia a la tracción: resistencia a la tracción:

σyp =

σult =

σult =

Obs:

σyp=Re σult = Rm (en alguna literatura) Unidades: Kg/mm2 o Mpa o Kpsi

Considerando una probeta cilíndrica : A0 =

RECUBRIMIENTO PARA EL REFUERZO Concreto construido en sitio (no preesforzado) Debe proporcionarse el siguiente recubrimiento mínimo de concreto al refuerzo, excepto cuando se requieran recubrimientos mayores ó se requiera protección especial contra el fuego: (a) Concreto colocado contra el suelo y expuesto permanentemente a él......... 70 mm (b) Concreto en contacto permanente con el suelo o la intemperie:

Barras de ¾” y mayores.......................................................................... 50 mm Barras de 5/8” y menores, mallas electrosoldadas................................... 40 mm

(c) Concreto no expuesto a la intemperie ni en contacto con el suelo:

- Losas, muros, viguetas: Barras de 1 11/16” y 2 ¼”........................................................................ 40 mm Barras de 1 3/8” y menores........................................................................ 20 mm

- Vigas y columnas: Armadura principal, estribos y espirales.................................................... 40 mm

- Cáscaras y losas plegadas: -

Barras de ¾” y mayores................................................................................. 20 mm Barras de 5/8” y menores …………………………………………..…….…….. 15 mm Mallas electrosoldadas…………………………………………........................ 15 mm

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Concreto construido en sitio (preesforzado) Debe proporcionarse el siguiente recubrimiento mínimo de concreto al refuerzo preesforzado y no preesforzado, a los ductos de postensado y accesorios de los extremos, excepto cuando se requieran recubrimientos mayores ó se requiera protección especial contra el fuego:

a) Concreto colocado contra el suelo y expuesto permanentemente a él……..… 70 mm

b) Concreto en contacto permanente con el suelo o a la intemperie:

- Paneles de muros y losas …..………………………….………...……….…... 25 mm - Viguetas.............................................................................. 25 mm - Otros elementos.................................................................... 40 mm -

c) Concreto no expuesto a la intemperie ni en contacto con el suelo:

- Paneles de muros y losas........................................................................... 20 mm - Vigas y columnas: - Refuerzo principal..................................................................................... 40 mm - Estribos y espirales................................................................................... 25 mm - Cáscaras y losas plegadas: - Barras de 5/8‖ y menores ………………………….……………….………………………….….. 10 mm - Mallas electrosoldadas…………………..…........................................................ 10 mm - Otros refuerzos…………………………..…………………………...… db, pero no menos de 20 mm

Concreto prefabricado (fabricado bajo condiciones de control de planta) Debe proporcionarse el siguiente recubrimiento mínimo de concreto al refuerzo preesforzado y no preesforzado, a los ductos y accesorios extremos, excepto cuando se requieran recubrimientos mayores según ó se requiera protección especial contra el fuego:

a) Concreto expuesto al suelo o a la intemperie: - Paneles de muros: - Barras 1 11/16” y 2 ¼”………………………….……….…………………………….… 40 mm - Tendones de preesforzado mayores de 1 1/2‖................................. 40 mm - Barras de 1 3/8” y menores …………..………………….…………...……………… 20 mm

- Tendones de preesforzado de 1 1/2‖ de diámetro y menores...………… 20 mm - Mallas electrosoldadas…………………..................................................... 20 mm

- Otros elementos:

- Barras 1 11/16” y 2 ¼”………………..…………………………………....………………… 50 mm - Tendones de preesforzado mayores de 1 ½”.......................................... 50 mm - Barras de ¾” a 1 3/8” ……………………………………..................................... 40 mm - Tendones de preesforzado mayores de 5/8” de diámetro - y hasta 1 ½” de diámetro .................................................................... 40 mm - Barras Nº 5/8” y menores ………………..…………………….…………………………... 30 mm - Tendones de preesforzado de 5/8” de diámetro y menores....…………...…. 30 mm - Mallas electrosoldadas………………………....….......................................... 30 mm

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b) Concreto no expuesto a la acción de la intemperie ni en contacto con el suelo: - Losas, muros, viguetas: - Barras 1 11/16‖ y 2 1/4‖…………..…………………………………….…………………….. 30 mm - Tendones de preesforzado mayores de 1 1/2‖ de diámetro....................... 30 mm - Tendones de preesforzado de 1 1/2‖ de diámetro y menores…………….….... 20 mm - Barras de 1 3/8‖ y menores ………………….……...…….…………………………….….. 16 mm - Mallas electrosoldadas……...…..…………………………….…………….... 16 mm - Vigas, columnas: - Refuerzo principal………..…………………… db, pero no menor de 16 mm sin necesidad de exceder

de 40 mm - Estribos y espirales...............................................................................10 mm - Cáscaras y losas plegadas: - Tendones de preesforzado.................................................................... 20 mm - Barras de 3/4‖ y mayores..................................................................... 16 mm - Barras No. 5/8‖ y menores ………………………………….………………………………… 10 mm - Mallas electrosoldadas………..………………………….….................................. 10 mm

ENCOFRADOS

o Los encofrados deberán permitir obtener una estructura que cumpla con los perfiles, niveles, alineamientos y dimensiones de los elementos según lo indicado en los planos de diseño y en las especificaciones.

o Los encofrados deberán ser suficientemente herméticos para impedir la fuga del mortero.

o Los encofrados deben estar adecuadamente arriostrados o amarrados entre si, de tal manera que conserven su posición y forma.

o Los encofrados y sus apoyos deben diseñarse de tal manera que no dañen a las estructuras previamente construidas.

o El diseño de los encofrados debe tomar en cuenta los siguientes factores: (a) La velocidad y los métodos de colocación del concreto; (b) Todas las cargas de construcción, incluyendo las de impacto; (c) Los requisitos de los encofrados especiales necesarios para la construcción de cáscaras, losas plegadas, domos, concreto arquitectónico u otros tipos de elementos;

o Los encofrados para elementos de concreto preesforzado deben estar diseñados y construidos de tal manera que permitan los movimientos del elemento sin causarle daños durante la aplicación de la fuerza de preesforzado.

Remoción de encofrados, puntales y reapuntalamiento Desencofrado

o Los encofrados deben retirarse de tal manera que no se afecte negativamente la seguridad o condiciones de servicio de la estructura. El concreto expuesto por el desencofrado debe tener suficiente resistencia para no ser dañado por las operaciones de desencofrado.

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o Para determinar el tiempo de desencofrado deben considerarse todas las cargas de

construcción y las posibles deflexiones que estas ocasionen. Debe considerarse que las cargas de construcción pueden ser tan altas como las cargas vivas de diseño y que, a edades tempranas, una estructura de concreto puede ser capaz de resistir las cargas aplicadas pero puede deformarse lo suficiente como para causar un daño permanente en la estructura.

Retiro de puntales y reapuntalamiento Los requisitos de anteriores se deben cumplir en la construcción de vigas y losas excepto cuando se construyan apoyadas sobre el terreno.

o Con anterioridad al inicio de la construcción, el constructor debe definir un procedimiento y una programación para la remoción de los apuntalamientos, para la instalación de los reapuntalamientos y para calcular las cargas transferidas a la estructura durante el proceso.

Debe considerarse lo siguiente:

(a) El análisis estructural y los datos sobre resistencia del concreto empleados en la planificación e implementación del desencofrado y retiro de apuntalamientos deben ser entregados por el constructor a la supervisión cuando ésta lo requiera;

(b) Solamente cuando la estructura, en su estado de avance, en conjunto con los

encofrados y apuntalamientos aun existentes tengan suficiente resistencia para soportar de manera segura su propio peso y las cargas colocadas sobre ella, podrán apoyarse cargas de construcción sobre ella o desencofrarse cualquier porción de la estructura.

(c) La demostración de que la resistencia es adecuada debe basarse en un

análisis estructural que tenga en cuenta las cargas propuestas, la resistencia del sistema de encofrado y la resistencia del concreto. La resistencia del concreto debe estar basada en ensayos de probetas curadas en obra o, cuando lo apruebe la supervisión, en otros procedimientos para evaluar la resistencia del concreto.

o No se deben aplicar, a la estructura sin apuntalamiento, cargas de construcción que

excedan la suma de las cargas muertas y vivas utilizadas en el diseño, a menos que por medio de un análisis estructural se demuestre que existe resistencia suficiente para soportar estas cargas adicionales.

o Los encofrados para elementos de concreto preesforzado no deben ser removidos hasta que se haya aplicado suficiente preesfuerzo para permitir que el elemento soporte su propio peso y las cargas de construcción previstas.

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CONDUCTOS Y TUBERÍAS EMBEBIDOS EN EL CONCRETO

o Se permite, previa aprobación de la supervisión, embeber en el concreto tuberías, ductos e insertos de cualquier material que no sea perjudicial para el concreto y que esté dentro de las limitaciones de esta parte, siempre y cuando se considere que ellos no reemplazan estructuralmente al concreto desplazado.

o No deben dejarse embebidos en el concreto estructural, tuberías y ductos de

aluminio, a menos que se recubran o se pinten adecuadamente para evitar la reacción concretoaluminio, o la acción electrolítica entre el aluminio y el acero.

o Los ductos, tuberías e insertos que pasen a través de losas, muros o vigas, no deben

debilitar significativamente la resistencia de la estructura.

o Los ductos y tuberías, junto con sus conexiones, embebidas en una columna, no deben ocupar más del 4% del área de la sección transversal que se empleó para calcular su resistencia, o de la requerida para la protección contra el fuego.

o Excepto cuando los planos de los ductos y tuberías hayan sido aprobados por el

ingeniero estructural, las tuberías y ductos embebidos en una losa, muro o viga (diferentes de los que sólo pasan a través de estos elementos) deben satisfacer lo siguiente:

(a) No deben tener dimensiones exteriores mayores que la tercera parte del espesor total de la losa, muro o viga, donde estén embebidos. (b) No deben estar espaciados a menos de tres veces su diámetro o ancho medido de centro a centro. (c) No deben afectar significativamente la resistencia del elemento.

o Se puede considerar que los ductos, tuberías e insertos sustituyen estructuralmente en compresión al concreto desplazado si cumplen con lo siguiente:

(a) No estén expuestos a la corrosión o a otra causa de deterioro. (b) Sean de acero o hierro sin revestimiento o galvanizado, de espesor no menor que el del tubo de acero calibre estándar número 40 (Schedule 40). (c) Tengan un diámetro interior nominal no superior a 50 mm y estén separados no menos de tres diámetros medidos centro a centro.

o Las tuberías y sus conexiones deben diseñarse para resistir los efectos del fluido, la presión y la temperatura a las cuales van a estar sometidas.

o Ningún líquido, gas o vapor (salvo el agua cuya temperatura y presión no excedan de

32º C ni de 0,35 MPa respectivamente) debe circular o colocarse en las tuberías hasta que el concreto haya alcanzado su resistencia de diseño.

o En losas macizas, las tuberías deben colocarse entre las capas de refuerzo superior e

inferior, a menos que se requieran para irradiar calor o fundir nieve.

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o El recubrimiento de concreto para las tuberías y sus conexiones no debe ser menor de

40 mm en superficies de concreto expuestas a la intemperie o en contacto con el suelo, ni menor de 20 mm en aquellas que no estén directamente en contacto con el suelo o expuestas a la intemperie.

o Debe colocarse refuerzo en la dirección normal a la tubería, con un área no menor de

0,002 veces el área de la sección de concreto.

o Las tuberías y ductos deben fabricarse e instalarse de tal forma que no se requiera cortar, doblar o desplazar el refuerzo de su posición apropiada.

CONCRETO EN OBRA

Preparación para la colocación del concreto La preparación previa a la colocación del concreto debe incluir lo siguiente:

a) Las cotas y dimensiones de los encofrados y los elementos estructurales deben corresponder con las de los planos.

b) Las barras de refuerzo, el material de las juntas, los anclajes y los elementos embebidos deben estar correctamente ubicados.

c) Todo equipo de mezclado y transporte del concreto debe estar limpio. d) Deben retirarse todos los escombros y el hielo de los espacios que serán ocupados por el

concreto. e) El encofrado debe estar recubierto con un desmoldante adecuado. f) Las unidades de albañilería de relleno en contacto con el concreto, deben estar

adecuadamente humedecidas. g) El refuerzo debe estar completamente libre de hielo o de otros recubrimientos perjudiciales. h) El agua libre debe ser retirada del lugar de colocación del concreto antes de depositarlo, a

menos que se vaya a emplear un tubo para colocación bajo agua o que lo permita la Supervisión.

i) La superficie del concreto endurecido debe estar libre de lechada y de otros materiales perjudiciales o deleznables antes de colocar concreto adicional sobre ella.

Medida de los Materiales

o La dosificación de los materiales para el concreto debe establecerse para permitir que: (a) Se logre la trabajabilidad y consistencia que permitan colocar fácilmente el concreto

dentro del encofrado y alrededor del refuerzo bajo las condiciones de colocación que vayan a emplearse, sin segregación ni exudación excesiva.

(b) Se logre resistencia a las condiciones especiales de exposición a las que pueda estar sometido el concreto, según lo requerido.

(c) Se cumpla con los requisitos de los ensayos de resistencia.

o Cuando se empleen materiales diferentes para distintas partes de una misma obra, debe evaluarse cada una de las combinaciones de ellos.

o La dosificación del concreto debe establecerse de acuerdo con sus ensayos de

desviación estándar y exigencias correspondientes.

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Mezclado

o La medida de los materiales en la obra deberá realizarse por medios que garanticen la obtención de las proporciones especificadas.

o Todo concreto debe mezclarse hasta que se logre una distribución uniforme de los materiales. La mezcladora debe descargarse completamente antes de volverla a cargar.

o El concreto premezclado debe mezclarse y entregarse de acuerdo con los requisitos de “Standard Specification for Ready-Mixed Concrete” (ASTM C 94M) o “Standard Specification of Concrete Made by Volumetric Batching and Continuous Mixing” (ASTM C 685M).

o El concreto preparado en obra se debe mezclar de acuerdo con lo siguiente:

(a) El concreto deberá ser mezclado en una mezcladora capaz de lograr una combinación total de los materiales, formando una masa uniforme dentro del tiempo especificado y descargando el concreto sin segregación.

(b) El mezclado debe hacerse en una mezcladora de un tipo aprobado. (c) La mezcladora debe hacerse girar a la velocidad recomendada por el fabricante. (d) El mezclado debe efectuarse por lo menos durante 90 segundos después de que

todos los materiales estén dentro del tambor, a menos que se demuestre que un tiempo menor es satisfactorio mediante ensayos de uniformidad de mezclado, según “Standard Specification for Ready-Mixed Concrete” (ASTM C 94M).

(e) El manejo, la dosificación y el mezclado de los materiales deben cumplir con las disposiciones aplicables de “Standard Specification for Ready-Mixed Concrete” (ASTM C 94M).

(f) Debe llevarse un registro detallado para identificar: (1) Número de tandas de mezclado producidas. (2) Dosificación del concreto producido. (3) Ubicación de depósito final en la estructura. (4) Hora y fecha del mezclado y de la colocación.

Transporte

o El concreto debe ser transportado desde la mezcladora hasta el sitio final de colocación empleando métodos que eviten la segregación o la pérdida de material.

o El equipo de transporte debe ser capaz de proporcionar un abastecimiento de concreto en el sitio de colocación sin segregación de los componentes y sin interrupciones que pudieran causar pérdidas de plasticidad entre capas sucesivas de colocación.

Colocación

o El concreto debe ser depositado lo más cerca posible de su ubicación final para evitar la segregación debida a su manipulación o desplazamiento.

o La colocación debe efectuarse a una velocidad tal que el concreto conserve su estado

plástico en todo momento y fluya fácilmente dentro de los espacios entre el refuerzo. El proceso de colocación deberá efectuarse en una operación continua o en capas de espesor tal que el concreto no sea depositado sobre otro que ya haya endurecido lo suficiente para originar la formación de juntas o planos de vaciado dentro de la sección.

o No se debe colocar en la estructura el concreto que haya endurecido parcialmente o

que se haya contaminado con materiales extraños.

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o No se debe utilizar concreto al que después de preparado se le adicione agua, ni que

haya sido mezclado después de su fraguado inicial, a menos que sea aprobado por la Supervisión.

o Una vez iniciada la colocación del concreto, ésta debe ser efectuada en una operación

continua hasta que se termine el llenado del tramo o paño, definido por sus límites o juntas predeterminadas, de acuerdo con lo indicado.

o Todo concreto debe ser compactado cuidadosamente por medios adecuados durante la

colocación y debe ser acomodado por completo alrededor del refuerzo y de los elementos embebidos y en las esquinas del encofrado. Los vibradores no deberán usarse para desplazar lateralmente el concreto en los encofrados.

Protección y Curado o A menos que se empleen métodos de protección adecuados autorizados por la

Supervisión, el concreto no deberá ser colocado durante lluvias, nevadas o granizadas. No se permitirá que el agua de lluvia incremente el agua de mezclado o dañe el acabado superficial del concreto.

o La temperatura del concreto al ser colocado no deberá ser tan alta como para causar

dificultades debidas a pérdida de asentamiento, fragua instantánea o juntas frías. Además, no deberá ser mayor de 32º C.

o Cuando la temperatura interna del concreto durante el proceso de hidratación exceda

el valor de 32º C, deberán tomarse medidas para proteger al concreto, las mismas que deberán ser aprobadas por la Supervisión.

o La temperatura de los encofrados metálicos y el acero de refuerzo no deberá ser mayor

de 50º C.

o El concreto debe mantenerse a una temperatura por encima de 10º C y permanentemente húmedo por lo menos durante los primeros 7 días después de la colocación (excepto para concreto de alta resistencia inicial). A menos que el curado se realice de acuerdo a otra forma indicada en normas.

o El concreto de alta resistencia inicial debe mantenerse por encima de 10º C y

permanentemente húmedo por lo menos los 3 primeros días, excepto cuando se cure de acuerdo a otra forma indicada en normas.

o El curado por vía húmeda podrá ser sustituido por cualquier otro medio de curado, siempre que se demuestre que la resistencia a la compresión del concreto, en la etapa de carga considerada, sea por lo menos igual a la resistencia de diseño requerida en dicha etapa de carga. Así mismo, el procedimiento de curado debe ser tal que produzca un concreto con una durabilidad equivalente al menos a la que se obtendría efectuando el curado de acuerdo a las dos puntos anteriores.

Consideraciones a tener en cuenta para la fabricación y colocación del Concreto en Climas Fríos

o Se considera como clima frío a aquel en que, en cualquier momento del vaciado, la

temperatura ambiente pueda estar por debajo de 5º C.

o Durante el proceso de colocación, se tomarán adicionalmente las siguientes precauciones:

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(a) El concreto deberá fabricarse con aire incorporado, de acuerdo a lo especificado en

tablas de diseño. (b) Deberá tenerse en obra equipo adecuado para calentar el agua y/o el agregado, así

como para proteger el concreto cuando la temperatura ambiente esté por debajo de 5º C.

(c) En el caso de usar concretos de alta resistencia, el tiempo de protección no será

menor de 4 días. (d) Todos los materiales integrantes del concreto, así como las barras de refuerzo,

material de relleno y suelo con el cual el concreto ha de estar en contacto deberán estar libres de nieve, granizo y hielo.

(e) Los materiales congelados, así como aquellos que tienen hielo, no deberán ser empleados.

o Cuando la temperatura del medio ambiente es menor de 5º C, la temperatura del

concreto ya colocado deberá ser mantenida sobre 10º C durante el período de curado.

o Se tomarán precauciones para mantener al concreto dentro de la temperatura requerida sin que se produzcan daños debidos a la concentración de calor. No se utilizarán dispositivos de combustión durante las primeras 24 horas, a menos que se tomen precauciones para evitar la exposición del concreto a gases que contengan bióxido de carbono.

Consideraciones a tener en cuenta para la fabricación y colocación del Concreto en Climas Cálidos

o Se considera clima cálido cualquier combinación de alta temperatura ambiente, baja

humedad relativa y alta velocidad del viento, que tienda a perjudicar la calidad del concreto fresco o endurecido.

o Durante el proceso de colocación del concreto en climas cálidos, deberá darse adecuada

atención a la temperatura de los ingredientes, así como a los procesos de producción, manejo, colocación, protección y curado a fin de prevenir en el concreto, temperaturas excesivas que pudieran impedir alcanzar la resistencia requerida o el adecuado comportamiento del elemento estructural.

o A fin de evitar altas temperaturas en el concreto, pérdidas de asentamiento, fragua

instantánea o formación de juntas, podrán enfriarse los ingredientes del concreto antes del mezclado o utilizar hielo, en forma de pequeños gránulos o escamas, como sustituto de parte del agua del mezclado.

o En climas cálidos se deberán tomar precauciones especiales en el curado para evitar la

evaporación del agua de la mezcla.

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II. PROCESO CONSTRUCTIVO DEL CONCRETO ARMADO (ENCOFRADO, ACERO Y CONCRETO), CON AYUDA DE FOTOGRAFIAS Y/O VIDEOS DE SU OBRA.

OBRA : I.E PEDRO LABARTHE – LA VICTORIA

Siempre se debe contar con la ayuda de los planos estructurales de la losa para realizarla, siguiendo las indicaciones y las especificaciones que da el ingeniero estructural a cabalidad de manera que una vez finalizada la obra se hayan obtenido las características que se desean en toda estructura:

Capacidad portante Solidez Capacidad de aislamiento acústico Capacidad de aislamiento térmico Resistencia al fuego Resistencia a las sacudidas sísmicas, etc.

PREPARACIÓN DE LOS MATERIALES, HERRAMIENTAS Y MAQUINARIA

Al momento de iniciarse la obra se deben contar con todos los implementos que se van a necesitar al igual que tener todos los materiales a disposición para que el proceso no se vea interrumpido o paralizado por la falta de alguno de los anteriores.

En el fondo la arena y la piedra picada, a la derecha las cabillas y la malla electrosoldada. Puntales de acero, madera para encofrado, mezcladora de concreto, etc.

Materiales, herramientas y maquinaria en obra.

Encofrados Puntales metalicos

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A continuación se mencionan algunas de las herramientas, equipos y materiales comúnmente utilizados en la construcción de la I.E PEDRO LABARTHE

Herramientas: serrucho, escuadra, martillo, marco de sierra con segueta, gancho para amarrar el acero, pala, pico, palustre, boquillera, dobladora de cabilla, hilo de nylon, lápiz, nivel, plomo.

Equipo: mezcladora, andamio, escalera, baldes, banco para figurar el acero, carretilla, vibrador.

Materiales: madera (tablas, largueros, tacos), clavos de 3″,2″,2 ½”, acero de refuerzo, tuberías PVC sanitaria y eléctrica, alambre cocido no. 18, cemento, arena, piedra picada, agua, impermeabilizante y producto desmoldante para el encofrado, no se utilizaron aditivos.

APUNTALAMIENTO, ENCOFRADO Y COLOCACION DE ACEROS DE REFUERZO

Se deben armar los encofrados para darle la forma deseada a la losa y apuntalarlos adecuadamente de manera que se resistan las cargas durante la construcción hasta que se alcance la resistencia propia de cada elemento.

Se utilizaron en obra los encofrados metálicos y de madera en la construcción la I.E PEDRO LABARTHE

Los tableros de madera: presentan la ventaja de que pueden ser cortados para darles la forma deseada, sin embargo esto genera desperdicios de material que en ocasiones no se puede reutilizar. Para alargar la vida útil del encofrado y que se pueda reutilizar en distintas obras se le debe dar un cuidado especial como se indica:

Para las placas y pilas de la I.E PEDRO LABARTHE

Armado de los elementos

En el caso de columnas, pilares, placas , vigas primero se realizaron el armado de los aceros de refuerzo para luego encofrarlos

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Para las vigas :

Apuntalamiento, colocación de los aceros de refuerzo y encofrado de estos

Armado de las zapatas y columnas

Encofrado de placas

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- Para le caso de losas , rampas, gradas, primero se realiza el apuntalamiento para luego encofrar al elemento y posteriormente la colocación de los aceros de refuerzo.

Para las losas

Apuntalamiento y encofrado de losas aligeradas

Detalle de amarres

En el pie de los puntales se colocó tablas de madera para disminuir la presión sobre el suelo ya compactado.

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En las rampas de la I.E PEDRO LABARTHE

Armado de la rampa con una parrilla metálica

Apuntalamiento con puntales metálicos y encofrado de las rampas con tablas de madera .

Arranques del acero de refuerzo para rampa de escalera

La separación de mallas se hicieron con los burritos

colocación de tuberías de los instalaciones eléctricas.

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En las Gradas del auditorio de la I.E PEDROLABRTHE

. Colocación de las armaduras de acuerdo a los planos y encofrar las gradas del auditorio situado en el segundo nivel del pabellón 3.

.

Estadio

Apuntalamiento con puntales metálicos, y paneles fenólicos.

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VACIADO DE CONCRETO

Luego de tener todos los elementos de la losa ubicados en su sitio, se lleva a cabo el proceso de vaciado de concreto, el cual puede ser mezclado en obra o traído de una planta de premezclado.

.Para el vaciado de losas , rampas, piscina y elementos de gran volumen, fue con concreto premezclado de la empresa UNICON y se hizo con la utilización de bombas y pluma para esparcirlo por todo el area a vaciar. (Fc= 210 – 280 Kg/cm2)

. Para el vaciado de pilas se utilizó el concreto mezclado en obra utilizando un trompito.

(Fc= 210Kg/cm2)

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Curado del concreto

Existen diversas técnicas para curar el concreto, además de la aplicación del agua por medio de mangueras o aspersores también se puede utilizar membranas impermeables que impiden la evaporación del agua, pero además de costosas, prolongan el tiempo de curado en casi el doble del tiempo.

- El curado de las pilas se hizo con la utilización de mangueras y aspersión a los elementos.

- En el caso de placas se utilizo aditivos curadores , con el fin de gastar menos en mano de obra y tiempo .

- El curado de pisos , losas y la piscina de la I.E PEDRO LABARTHE se realizo mediante el curado por inmersión .

. Pisos y losas de la I.E

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. Area de la piscina

DESAPUNTALADO Y DESENCOFRADO

Una vez iniciado el fraguado del concreto se pueden comenzar a retirar los encofrados laterales de la losa y posteriormente se pueden retirar algunos puntales. El desapuntalamiento se debe ir haciendo en forma progresiva a medida que van pasando los días, hasta que se pueden retirar todos los puntales y el encofrado a los 21 días.

Al igual que en todas las etapas anteriores del análisis y diseño de losas, es importante resaltar que cada paso que se siga en el proceso constructivo debe cumplir con los requisitos establecidos por la Norma, el Capítulo 6 que trata varios puntos mencionados para el proceso constructivo de losas y se recomienda consultarlo en caso de que el presente texto no sea lo suficientemente claro en determinado punto.

Desapuntalado y desencofrado de la losa del pabellón 3

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Desencofrado de las rampas y escaleras de acceso al anfiteatro y auditorio

En las pilas y piscina Placas y columnas del pabellón central de la I.E PEDRO LABARTHE – LA VICTORIA SEGURIDAD EN OBRA Cerco de seguridad

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Uso de arnés de los trabajadores en alturas Uso de implementos de seguridad y limpieza del terreno a trabajar.

Señalizaciones y uso de dispositivos de seguridad como es el caso de los tapones a los fierros sobresalidos

Uso de andamios, avisos por toda la obra de riesgos.

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VISTA PANORÁMICA DE LA CONSTRUCCIÓN DE LA OBRA I.E PEDRO LABARTHE – LA VICTORIA

III. TEMAS IMPORTANTES A DESARROLLAR CON APLICACIÓN A OBRA

TESIS DE INVESTIGACION: ESTUDIO DE MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN EN EL DEPARTAMENTO DE AMAZONAS. DESCRIPCIONES

El suelo de la ciudad de Chachapoyas tiene una baja capacidad portante ( 0.58 kg/cm2) por lo que se recomienda que para las cimentaciones se deben usar zapatas conectadas con vigas de cimentación de tal forma que los asentamientos diferenciales se mantengan dentro de rangos permisibles.

Respecto al agregado fino de la cantera San Isidro aun cuando la norma Itintec 400.037 no recomienda el uso de agregado cuyo porcentaje de finos sea mayor al 5%, se recomienda que para poder usar este material debe ser previamente lavado o utilizar una mayor cantidad de cemento para obtener la resistencia de diseño.

El agregado grueso para poder ser utilizado se recomienda hacer la prueba de la resistencia a la compresión de acuerdo a la resistencia requerida de la obra a ejecutarse.

En cuanto a la extracción de los agregados en los meses de lluvia Enero, Febrero, Marzo y Abril es dificultoso debido al aumento de caudal del rio Utucamba por lo que se recomienda que en las épocas de estiaje se almacene los agregados fuera de la cantera, para poder después usarlos en los meses de lluvia.

Para la fabricación de un buen ladrillo se recomienda buscar una arcilla extensa de mezclas granulosas de cal libre y poseer plasticidad necesario para tener una capacidad de moldeo y que la arcilla no se encuentra en forma semipetrificada.

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El proceso de enfriamiento de la unidad de albañilería de arcilla cocida debe ser lento para

tener unidades tenaces y resistentes a diferencia de un enfriamiento rápido nos da unidades frágiles.

Se recomienda que los ladrillos de arcilla cocida que son del tipo tubular, no deben ser utilizados para fines estructurales, y su uso debe ser para tabiquería y el soporte de cargas ligeras.

Se recomienda el uso de tejas puesto que son malas conductoras del calor, en la estación de verano mantienen la habitación fresca, y en las épocas de invierno mantienen el calor de la habitación, es un material que se produce en la zona y por ende da trabajo en la zona, además los techos con tejas tienen una mejor vista.

Para la fabricación de tubos se debe tener en cuenta en que tipo de suelo se va a colocar estos, por ejemplo si el suelo tiene un alto contenido de sales o sulfatos sería necesario fabricar los tubos con cemento Portland tipo V.

Las instituciones estatales deberían difundir el adecuado uso de los materiales y exigir el control de la calidad de los mismos a través de publicaciones de boletines y hacerlos llegar a las municipalidades.

Se recomienda realizar programas de capacitación dirigido a los trabajadores de construcción, para mejorar su nivel de conocimiento en cuanto se refiere a sistemas constructivos, procedimientos constructivos y su utilización.

CANTERA DE SAN IDIDRO (AGREGADO FINO)

ANALISIS GRANULOMETRICO

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CANTERA DE SAN IDIDRO (AGREGADO GRUESO) ANALISIS GRANULOMETRICO

ESTUDIO DE LA ADHERENCIA ENTRE EL CONCRETO Y EL ACERO Se da una visión teórica del estudio de la adherencia den el concreto armado describiéndose sus características así como los factores que influyen en la resistencia por adherencia. Además del cálculo teórico de la adherencia ya sea por anclaje o por flexiona si como la determinación práctica de este, por los métodos de extracción de barras y flexion en vigas. Se estudia al cemento tipo I producido por la empresa cementos lima, como primer componente del concreto estableciendo sus características químicas y físicas. Se estudia los agregados en este caso se define al agregado fino y grueso utilizados, provenientes de las canteras la molina y la gloria respectivamente. Se realizan ensayos para establecer las propiedades físicas de estos agregados en el laboratorio de ensayo de materiales de la FIC UNI. Se presenta las características de los aditivos para concretos, su clasificación, como las propiedades técnicas del aditivo plastificante chemaplast. Se estudia las características de las barras corrugadas de construcción producidas por la empresa Aceros Arequipa.

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Se detalla el método y procedimiento del diseño de la mezcla de concreto utilizado para las tres relaciones agua/cemento (0.60 0.65 0.70). Determinando primero la relación arena/agregados optima y definiendo los datos básicos de los materiales a utilizar en la mezcla. Para este diseño se tomo en cuenta los diferentes factores que alteran las condiciones de diseño como humedad del agregado y su aporte de agua, asi como las condiciones de perdida de agua por medio ambiente. Se estableció los pasos de los componentes de la mezcla de concreto para una tanda de 47 kg. Para las tres relaciones agua/cemento estudiadas. Se describe en forma detallada el procedimiento de todos los ensayos realizados en la presente investigación como son los ensayos del concreto al estado fresco: consistencia, exudación, índice de consistencia y peso unitario. Ensayos de concreto al estado endurecido: resistencia a la compresión, resistencia a la tracción por compresión diametral y modulo elástico estático. Ensayos de tracción del acero y el ensayo de adherencia entre el concreto y el acero por el método de extracción. Se describe en cuadros y gráficos numerados convenientemente los resultados obtenidos, de tal manera de poder visualizar mejor los resultados con respecto a los diferentes parámetros y factores que intervienen en la investigación. En cada cuadro y grafico se presenta la relación agua cemento , los datos necesarios del procedimiento, el resultado promedio, la norma que lo sustenta, el nombre de la prueba, el título de la tesis y en otros casos el diámetro de la barra. Se realiza un análisis de los resultados de cada uno de los diferentes ensayos realizados ya sea del concreto al estado fresco como endurecido así también los ensayos de acero de refuerzo y principalmente de los ensayos de adherencia, de estos resultados se obtuvieron los refuerzos de adherencia que nos determinaran las longitudes mínimas de anclaje en barras corrugadas para los diámetros 3/8”, ½” y 5/8” en las tres relaciones agua cemento: 0.60, 0.65 y 0.70 comparándose finalmente los resultados de la investigación con los resultados de la investigación con los del reglamento peruana norma E060 de concreto armado y con la norma ACI318.95.

CONCRETO DE ALTA RESISTENCIA OBTENCION DEL CONCRETO DE ALT RESISTENCIA CON ADICION DE MICROSILICE

Para la fabricación de los concretos de alta resistencia, es necesario reducir la relación c/a a valores menores de 0.40, pudiendo llegar hasta 0.30. En el rango de a/c 0.40 - 0.70, el componente más débil del concreto es el cemento y la interfase cemento-agregado; pero cuando se va reduciendo el a/c, éstos dejan de ser los más débiles del sistema, incrementándose la resistencia En los concretos de alta resistencia con relaciones a/c < 0.40, el factor más débil y limitante está constituido por los agregados, cuyo comportamiento dependen de sus características mineralógicas, su forma y resistencia mecánica propia de los agregados. Estos parámetros deben optimizarse para alcanzar altas resistencias. En el proceso de obtener altas resistencias del concreto para relaciones a/c < 0.45, los aditivos superplastificantes cumplen un papel muy importante al contribuir a reducir el agua de mezclado y mejorar la trabajabilidad. Complementariamente al uso de los aditivos, para alcanzar resistencias superiores a los 800 Kg/cm2, es necesario utilizar en el concreto la microsílice (humo de sílice) que por su propiedad puzolánica contribuye a incrementar la resistencia del concreto.

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REACCION QUIMICA DE LA MICROSILICE EN LA MEZCLA CON EL CONCRETO Ca(OH)2 + SiO2 + H20 ~ Silicatos de Calcio (C-S-H)

CON LA UTILIZACIONDE LOS MATRIALES Cemento: Tipo I,Tipo V ADITIVOS : Los aditivos utilizados fueron superplastificantes de alto rango, retardantes tipo G, de dos marcas, las cuales se comportaron de forma muy similar y satisfactoriamente para la elaboración del concreto de alta resistencia siendo la dosificación en promedio de 9 lt/m3 de cemento de ambos aditivos, estos fueron: Euco 537 y Sikament 10. Microsílica La microsílica densificada en polvo fueron de dos marcas, con las dosificaciones del 10% al 15% en peso del cemento, se estudió la compatibilidad con los tipos de cementos y con los superplastificantes, retardantes de alto rango tipo G, lo que permitió alcanzar las altas resistencias a la compresión. La micra sílice No. 1 tiene un 98.38% de SiO2, y la muestra No. 2 tiene 93.22% de SiO2. SE OBTUVIERON LOS SIGUIENTES RESULTADOS . El cemento con aditivo y microsílica alcanzó una resistencia a la compresión del orden de 1,000 - 1,100 Kg/cm2, a los 42 días, el incremento de resistencia es aproximadamente del 80% con respecto al concreto simple. . Las resistencias alcanzadas a los 360 días, es del orden de los 1,450 Kg/cm2, el incremento es del orden de los 260%. . Las características del diseño fueron: relación a/c = 0.36 asentamiento = 2” – 3” cemento = 600 Kg/m3 de concreto aditivo superplastificante : 9 lt/m3 de concreto adición de microsílice : 10-15 % del cemento . El uso del cemento tipo V, en la fabricación de los .concretos de alta resistencia, tuvo un comportamiento similar a los cementos tipo I, su utilización fue una opción para incrementar la durabilidad del concreto y lograr una economía en el diseño.

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RESULTADOS OBTENIDOS

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CORROSION DEL CONCRETO DE MEDIANA A BAJA RESISTENCIA POR ACCION DEL CLORURO DE SODIO CON CEMENTO PORTLAND I La corrosion del concreto de mediana a baja resistencia. (relación agua- cemento 0.6 , 0.65, 0.7) por acción del cloruro de sodio en solución 100 gr/l mediante los ciclos de humedecido y secado es del tipo físico-mecanico. Este proceso corrosivo se desarrolla de las siguiente manera:

- Penetración de sales en los poros del concreto (humedecido del concreto)

- Acumulación de las sales al interior del concreto, hasta llegar a saturar sus poros

- Cristalización de las sales al interior del concreto, por evaporación del agua .

- Expansión de las sales durante el proceso de cristalización.

- Fisuracion y posterior agrietamiento del concreto.

El concreto de menor relación agua-cemento tiene mayor resistencia que el de mayor relación frente al ataque del cloruro de sodio en solución de 100gr/l mediante ciclos de humedecido y secado. Esta respuesta del concreto frente al ataque del cloruro de sodio en solución 100gr/l se maniefiesta por el numero de ciclos empleados al finalizar el ensayo de humedecido y secado, siendo de 23, 19 y 18 ciclos para la relación agua-cemento 0.6, 0.65, 0.7 respectivamente. Periodos de la corrosión en el concreto Primer periodo Aparecen eflorescencias algodonosas, espesor variable, cubre parte de la superficie del concreto A finales del periodo hay aparición de eflorescencia blanquecinas en poca cantidad. Segundo periodo Incremento de las eflorescencias algodonosas, en cantidad y espesor, disminuyendo al final del periodo. Tercer periodo Aparece la piel del cocodrilo al inicio y se asentua al final del periodo El incremento de eflorescencia blanquecinas, son puntos blancos de consistencia dura al tacto. Cuarto periodo Disminución de la elflorescencia algodonosa en cantidad y espesor. Fisuras al inicio que lleva a la fisuracion y agrietamiento del concreto .

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CONCLUSIONES

El tratamiento a darle a los encofrados antes, durante y después de su utilización en la construcción son muy importantes porque de estos depende su vida util en obra.

La supervisión del concreto en obra son un factor determinante en la obtención de resistencia deseada ya que no se siguen los procedimientos respectivos , los resultados finales del concreto nos podría generar problemas.

Los aceros de refuerzo deben de almacenarse en lugares secos para evitar la oxidación de estos y provocar su deterioro.

La planificación de obra de la mano de obra en la construcción son un factor determinante en cuanto a eficiencia en el trabajo de estos y la minimización de costos de ejecución de la obra

La seguridad en obra a cargo del ingeniero de seguridad fueron de supervisión constante para evitar accidentes en obra, se hicieron cercos con cintas en áreas de caídas al vacio, protección de fierros expuestos al aire libre, etc.