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ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DEL CONCRETO PARA EDIFICIOS

DE MUROS DE DUCTILIDAD LIMITADA

Ing. Enrique Pasquel C.

Jueves 10 de Noviembre 2011

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INTRODUCCIÓN

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CARACTERÍSTICAS GENERALES

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CARACTERÍSTICAS GENERALES

Edificios totalmente en concreto Muros y losas macizas de espesor

reducido (0.10 m. a 0.15 m.) Refuerzo de malla electrosoldada y/o

acero corrugado convencional Antisísmicos Reducción del costo/m2 de construcción Viviendas multifamiliares económicas Innovación en diseño y proceso

constructivo Construcción industrializada

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CONSIDERACIONES SOBRE EL CONCRETO EN EL DISEÑO

ESTRUCTURAL

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Consideraciones en el diseño

f´c=175 kg/cm2 – 210 kg/cm2 Refuerzo usual en 1 capa Espesor en muros = 10 cm Recubrimiento ≈ 5 cm Consideraciones de durabilidad ? Control de fisuración ?

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CONSIDERACIONES SOBRE DURABILIDAD EN EL DISEÑO

ESTRUCTURAL

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Curva Típica Resistencia en compresión vs Relación Agua/Cemento en concreto sin aire incorporado

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2 1.3

Relación Agua/cemento en peso

Res

iste

ncia

en

com

pres

ión

f´c

en k

g/cm

2 Rango de Concretos en

edificios de muros de ductilidad

limitada

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Estructura de Hidratación de la pasta vs Relación Agua/Cemento

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5 0.55 0.6 0.65 0.7 0.75 0.8 0.85 0.9

Relación Agua/Cemento

Porc

enta

je

Cemento Hidratado Cemento sin hidratar Poros capilares Agua de hidratación Agua Sobrante

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Observaciones sobre durabilidad

Concretos f´c=175 kg/cm2 y 210 kg/cm2 : Porosos, permeables Especificaciones para durabilidad : Reducción de permeabilidad Aditivo plastificante-reductor de agua Incorporador de aire Microfibras sintéticas

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Como reduce permeabilidad un incorporador de aire?

¡Burbujas no interconectadas¡

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Como reduce permeabilidad un incorporador de aire?

¡Burbujas no interconectadas¡

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Como reduce permeabilidad un incorporador de aire?

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Como reduce permeabilidad un incorporador de aire?

¡Se necesita mayor presión para el paso de fluidos < permeabilidad¡

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Como reducen permeabilidad las microfibras sintéticas?

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Como reducen permeabilidad las microfibras sintéticas?

¡Interrumpen capilares < Permeabilidad¡

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Que tan cara es la durabilidad? Item Costo referido al m3 de

concreto en % Costo promedio por

m2 de muro de 0.10m.

Concreto f´c=175 kg/cm2

100.0% 10.0%

Plastificante-reductor de agua

3.9%

0.4%

Incorporador de aire 0.9% 0.9%

Fibras sintéticas 5.8% 0.7%

Total Especificación por durabilidad

10.6% 1.1%

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CONSIDERACIONES SOBRE PREVENCIÓN DE FISURACIÓN EN EL DISEÑO ESTRUCTURAL

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1.- Que es una fisura?

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1.- Que es una fisura?

Es una rotura Se ha superado la capacidad resistente del concreto Puede tener o no implicancia estructural

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Fisuras ocasionadas por cargas

FISURAS OCASIONADAS POR CARGAS

Defectos de

Diseño

Sobrecargas Excepcionales Fatiga

Errores de

Cálculo

Subestimación de

Cargas

Especificaciones Deficientes Sismo Viento

Cambio Condiciones de Servicio

Procesos Industriales

Cambio Condiciones de Servicio

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Fisuras ocasionadas por deformaciones

TIPOS DE FISURAS

ANTES DEL ENDURECIMIENTO

DESPUES DEL ENDURECIMIENTO

Movimiento del Encofrado Movimiento de la subrasante

Contracción Intrínseca o Autógena Asentamiento Plástico

Contracción Plástica por secado Congelamiento y Deshielo

Contracción por carbonatación Contracción por secado diferida

Flujo Plástico Efectos Térmicos Internos y Externos

Agresión Química : ASR, Corrosión, Sulfatos Congelamiento y Deshielo

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¿Se pueden predecir y calcular científicamente todas estas deformaciones?

¡NO¡

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Fisuras ocasionadas por deformaciones

PRINCIPIO BÁSICO : EFECTO DE LA

RESTRICCIÓN A LA DEFORMACIÓN

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Hagamos una idealización ……….

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Hagamos una idealización ……….

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Hagamos una idealización ……….

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Hagamos una idealización ……….

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Hagamos una idealización ……….

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Hagamos una idealización ……….

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Hagamos una idealización ……….

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Hagamos una idealización ……….

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Hagamos una idealización ……….

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Hagamos una idealización ……….

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Hagamos una idealización ……….

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Hagamos una idealización ……….

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LAS RESTRICCIONES A LAS DEFORMACIONES OCASIONAN REACCIONES Y...

!FISURACION! !LOS EDIFICIOS INTEGRALES EN

CONCRETO SON MUY SENSIBLES A FISURARSE

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¿Mito o Realidad?

“Las fisuras se pueden controlar con el acero de

refuerzo”

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¿COMO SE COMPORTA EL CONCRETO ARMADO EN TRACCIÓN?

4,200 kg/cm2

30 kg/cm2

0.00015 0.002 0.2

El Concreto se fisura en tracción mucho antes de que trabaje el acero ¡ Siempre está microfisurado ¡

¡El concreto debe fisurarse para que trabaje el acero en

tracción¡

Acero

Concreto

Def. Unitaria ε

Esfuerzo kg/cm2

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¿Mito o Realidad?

Realidad : “El acero de refuerzo no puede evitar las fisuras sólo las hace menos

visibles”

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Alternativa en la especificación

¡JUNTAS DE CONTROL CON

PATRONES EMPÍRICOS DE

ESPACIAMIENTO : 24 A 30 VECES EL

ESPESOR DE LOS ELEMENTOS¡

¡ADELANTARSE A LA FISURACIÓN CON UNA JUNTA¡

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FUENTES DE PROBLEMAS ADICIONALES DE FISURACIÓN

EN LA OBRA Y ALGUNAS SOLUCIONES

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INSTALACIONES ELECTRICAS Y SANITARIAS

Reducción de secciones de los elementos Ley del mínimo esfuerzo Fisura

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INSTALACIONES ELECTRICAS Y SANITARIAS

Reducción de secciones de los elementos Ley del mínimo esfuerzo Fisura

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INSTALACIONES ELECTRICAS Y SANITARIAS

Reducción de secciones de los elementos Ley del mínimo esfuerzo Fisura

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INSTALACIONES ELECTRICAS Y SANITARIAS

Concentrar instalaciones desague Losa de 0.20 m.

Tuberías de ventilación de 11/2”, montantes exteriores o por ductos.

Tuberías plásticas centradas dentro del encofrado

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INSTALACIONES ELECTRICAS Y SANITARIAS

Montantes exteriores flexibles

Vaciar con red de agua y desague con presión hidrostática

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INSTALACIONES ELECTRICAS Y SANITARIAS

Reforzar esquinas en vanos indirectos

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INSTALACIONES ELECTRICAS Y SANITARIAS

Evitar que la tubería pegue contra el encofrado de techo

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Tableros eléctricos superpuestos o reforzados en esquinas

INSTALACIONES ELECTRICAS Y SANITARIAS

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CONTRACCION PLASTICA POR SECADO EN LOSAS

Unico culpable El Residente de la obra Causa Dejar secar el concreto sin tomar medidas

Se puede predecir ?

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GRAFICO COMITE ACI-308

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Unico culpable El Residente de la obra Causa Dejar secar el concreto sin tomar medidas

CONTRACCION PLASTICA POR SECADO EN LOSAS

Fibras sintéticas la controlan al menos en un 90%

!Curar de inmediato generosamente con un buen curador!

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CONTRACCION POR SECADO DIFERIDA

!Patrón referencial de fisuración c/30 veces el espesor del elemento!

!En un muro de 10cm Aproximadamente c/3.00m!

!Si no preveemos una junta de control recta, el concreto la va a producir a su manera!

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CONTRACCION POR SECADO DIFERIDA

!Juntas de contracción cortadas o formadas en muros largos!

!Hasta 6.00 m. 1 Junta , > 6.00m. 2 juntas simétricas!

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!Al aplicarse sellador de silicona, cinta y pasta para drywall Se protegen para cuidar durabilidad y se mimetizan!

CONTRACCION POR SECADO DIFERIDA

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CONTRACCION POR SECADO DIFERIDA

!Separar alféizares con juntas francas!

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CONTRACCION POR SECADO DIFERIDA

!Efectos colaterales!

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CONSIDERACIONES SOBRE EL CONCRETO EN LA OBRA

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Observaciones sobre necesidades del constructor

Facilidad de colocación y compactación Manejo de la trabajabilidad Incremento de slump > 6” Reducción de T.Máximo de agregado (3/4” Max.) Desarrollo de resistencia que permita desencofrar lo

antes posible 100% f´c a edad temprana Definición del % f´c al que se puede desencofrar con las

cargas de construcción Evitar defectos superficiales y cangrejeras < Resanes

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Cangrejeras

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Cangrejeras

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Cangrejeras

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Cangrejeras

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Cangrejeras

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Cangrejeras

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Cangrejeras

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Burbujas Superficiales

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Variaciones de Textura,Color y Manchas

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Variaciones de Textura,Color y Manchas

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Lineas entre capas

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Lineas entre capas

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Lineas entre capas

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Juntas Frías

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RESUMEN DE ESPECIFICACIONES TÉCNICAS PARA EL

CONCRETO

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Especificaciones del concreto para losas de 10 cm. a 12 cm. de espesor

ESPECIFICACIONES TÉCNICAS

Resistencia en compresión f´c a la edad de 28 días

175 a 210 kg/cm2, según lo establecido por el proyectista

Agregado grueso: Tamaño máximo nominal 1”, huso 57 ASTM C-33

Agregado fino Gradación según ASTM C-33 Tipo de cemento Tipo I Fibra de polipropileno 600 a 900gr, según lo

establecido por el proyectista Asentamiento (pulg) 3 a 4 pulgadas Peso unitario 2300 a 2420kg/m3

Aire incorporado opcional : ≥ 3%

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ESPECIFICACIONES TÉCNICAS

Resistencia en compresión f´c a la edad de 28 días

175 a 210 kg/cm2, según lo establecido por el proyectista

Agregado grueso: Tamaño máximo nominal 3/4”, huso 67 ASTM C-33

Agregado fino Gradación según ASTM C-33 Tipo de cemento Tipo I

Fibra de polipropileno Opcional: 600 a 900gr, según lo establecido por el proyectista

Asentamiento (pulg) 6 a 8 pulgadas Peso unitario 2300 a 2420kg/m3

Especificaciones del concreto para muros de 10 cm. de espesor

Aire incorporado opcional : ≥ 3%

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Tolerancias en el control del slump, Relación Agua/cemento y tiempo de

vida útil en obra.

ITEM TOLERANCIAS Slump de diseño < 4” Slump de diseño > 4” Slump (Pulg.) +1” (ASTM C-94) +11/2” (ASTM C-94) a/c + 0.02 + 0.02 Tiempo de vida útil antes inicio de fragua (Horas) 2.5 2.5

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LIMITES PARA CALIFICACION COMO DEFECTOS SUPERFICIALES ESTETICOS

CANGREJERAS BURBUJAS

Profundidad Máxima

1/5 del espesor del muro Diámetro máximo 14 mm

Profundidad Máxima

o el espesor del recubrimiento

Profundidad Máxima 7 mm

Extensión máxima En general

≤ 10% del área total evaluada

Extensión máxima

≤ 1% del área evaluada

Extensión máxima Por ubicación

≤ 30% del área de la franja inferior

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ESCALA DE CALIFICACION DE DEFECTOS SUPERFICIALES ESTETICOS

CANGREJERAS BURBUJAS

% respecto al área total Calificación % respecto al área total Calificación

Menor a 1% Grado 1 (Muy Bueno) 0 % Grado 1

(Muy Bueno)

entre 1% y 5% Grado 2 ( Bueno) < 0.5 %

Grado 2 ( Bueno)

entre 5% y 10% Grado 3

(Aceptable) Entre 0.5 % y 1%

Grado 3 (Aceptable)

mayor a 10% Grado 4

(Deficiente) > 1% Grado 4 (Deficiente)

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Reflexión Final y Conclusiones

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Conclusiones

Es necesario que los diseñadores detallen con mayor precisión las especificaciones para el concreto

Se debe seguir profundizando en las resistencias para desencofrado con cargas de construcción

Existe amplia experiencia práctica en la ubicación de juntas y control de fisuras que debe especificarse y difundirse

Pese a todos los problemas mencionados es posible construir EMDL de excelente calidad

Se debe uniformizar y estandarizar criterios en identificación y limitación de defectos

Todos los profesionales involucrados debemos esforzarnos en estudiar y perfeccionar el sistema por los grandes beneficios reportados a la solución del problema de la vivienda en el Perú.

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FIN

Muchas Gracias