Instituto Chileno del Cemento y del Hormigón

HOR IGONAL DI A

VOLUMEN 2 OTOÑO AÑ01992

CONTENIDO1Pavimentación conAdoquinesde Hormigón 1

2Consumo de cementocrece un 5,7 %durante 1991 2

3Novedades Tecnológicas 3

4Nuevas Publicaciones 3

5Techos de Ferrocemento 4

6 ••.,;.,;.,.;:•,

Noticias 87Eventos... ... 8

EDITOR RESPONSABLE

Sergio Lorenzini C.EDITOR: Pablo ValenzuelaM.COLABORADORES PERMANENTES:Renato Vargas S.,Carlos Correa M.,Augusto Holmberg F.Instituto Chileno delCemento y del HormigónMiembro de FICEM (FederaciónInteramericana del Cemento)Pío X 2455 Providencia Santiago,Chile Teletax:(56-2) 2326777Permiso de circulación según resoluciónexenta Ns 752 del 8 de octubre de 1986.

PAVIMENTACIÓN CONADOQUINES DE HORMIGÓNÁreas de aplicación

En muchos países, la utilización de adoquines de hormigón se ha transformado en unaalternativa común de pavimentación, no sólo en plazas y paseos peatonales, sino también en víasurbanas, estacionamientos, zonas industriales, puertos, aeropuertos, etc.

En cada uno de estos lugares, las características especiales que posee este tipo depavimentos ha permitido obtener soluciones que se adaptan perfectamente a las necesidadesmecánicas y estéticas de cada proyecto.

Así, en zonas peatonales, plazas, paseos o aceras, la utilización de adoquines de colores otexturados y la posibilidad de disponerlos en casi cualquier aparejo, permiten una gran flexibili-dad en el diseño del pavimento. No sólo como estructura resistente sino, fundamentalmente,como una parte importante del paisaje urbano que como tal debe armonizar con su entorno.

La capacidad estructural de este tipo de pavimentos, junto a la facilidad de construcción yla capacidad que presentan para levantar y recolocar la carpeta de adoquines cuando se re-quiere realizar trabajos bajo el nivel del pavimento, unido a la gran durabilidad que presentaesta solución, justifican con creces su utilización en vías urbanas con tráfico vehicular. Si a loanterior se agrega la posibilidad de incluir demarcaciones para áreas de uso especial utilizan-do adoquines de distintos colores y formas, vemos porque su empleo en otras latitudes se hadifundido en forma importante en este sector.

Generalmente, los pavimentos en sitios industriales están sometidos a cargas extremada-mente altas y a la acción agresiva de combustibles y aceites, situaciones a las que los pavimen-tos de adoquines existentes han demostrado que se adaptan perfectamente. Otra situación que

(Continúa en la página 6)

Instituto Chileno del Cemento y del Hormigón

CONSUMO DE CEMENTO CRECE UN5,7% DURANTE 1991

El consumo de cemento en una región, más que cualquier otromaterial de construcción, está íntimamente ligado a la calidad de vidade la población que habita dicha zona. Este es un postulado muy lógicoque se deduce, en parte, analizando las cifras de consumo de cementoen los diversos países del mundo. Es así como países altamentedesarrollados, presentan elevados niveles de consumo; no así en lospaíses en vías de desarrollo.

CAPACIDAD INSTALADA

La capacidad instalada de producción anual de cemento, alcanzahoy un valor nominal de 3.240.000 toneladas. Esta capacidad ha venidocreciendo en el tiempo en la medida que el consumo de cemento au-menta. Es así como en 1970 se disponía de una capacidad instalada de1.340,000 toneladas con tres fábricas de cemento. En la década de los '80ya se había incorporado 1 fábrica más, y sumaban una capacidadinstalada de 1.770.000 toneladas.

El fuerte crecimiento de todos los sectores a principio de la dé-cada pasada, I levó a las fábricas Cemento Melón y Cemento Polpaico arealizar importantes inversiones de expansión, llegando a duplicar susrespectivas capacidades de producción en 1983. Desde esa fecha has-ta hoy, las fábricas cementeras chilenas han estado permanentementeefectuando inversiones con el fin de modernizar las plantas, mejorarla calidad del cemento y aumentar la eficiencia. La última gran inver-sión (1991) la realizó la fábricaCementos Bío-Bío, la cual adquirió unnuevo horno rotatorio para la producción de clinker, el cual le permitiópasar de una capacidad instalada de 240.000 toneladas a 400.000toneladas anuales.Hoy, la Industria Cementera produce a un 70% de sucapacidad, aproximadamente.

CONSUMO DE CEMENTO EN CHILE

Es medido como los Despachos al Mercado Nacional por parte delas fábricas cementeras más las Importaciones de cemento. Durante elaño 1991 el consumo aumentó en un 5,7% respecto al período anterior,alcanzando una cifra récord de 2.166.000 toneladas, con un consumoanual por habitante de 162 kg. Si bien el crecimiento es alentador, reciénse están igualando las cifras de consumo per cápita de 1981 (167kg/ hab)y las cifras que por mucho tiempo, el país mantuvo a mediados de ladécada del '60. Además el consumo per cápita en Chile aún está pordebajo del consumo unitario de cemento a nivel Latinoamericano ymundial.

Según los últimos antecedentes recopilados por el Instituto Chile-no del Cemento y del Hormigón, la tendencia de crecimiento en elconsumo de cemento se mantendrá a lo menos durante el presenteaño.pudiendo alcanzar un valor de 9%.

CONSUMO DE CEMENTO EN CHILE 1960 -1991

2.500.000 300

500.000

Consumo Per Capitaen Latinoamérica

1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990

CONSUMO APARENTE DE CEMENTO EN CHILE^ ^ ••••••••••• ^ •• ^ ^ ••••i ^ H

Año Connsumo Consumoaparente per cápita

(Ton) (Kg/hab)

1960196119621963196419651966196719681969197019711972197319741975

844.220897.860

1.157.0101.188.8051.262.8951.196.1101.355.9701.215.6651.238.3651.365.7801.311.4651.404.5001.383.0001.378.0001.432.827

982.801

11111614614615214115613713714814014714314014396

• ^ •••••• • • ^ ^ ^ ^ •• ••••••••••H

Año Consumo Consumoaparente per cápita

(Ton) (Kg/hab)

1976197719781979198019811982198319841985198619871988198919901991

911.5401.004.0201.119.3151.317.8951.527.8361.888.6001.183.9861.277.0771.414.8641.433.7361.448.7001.6026471.857.2552.007.7432.049.1002.165.679

8895

104121138167103109119118118128146155155162

(1)Consumo aparente = Despacho al mercado Nacional +Importaciones.

Fuente: Instituto Chileno del Cemento y del Hormigón

NOVEDADES TECNOLÓGICAS

RECUBRIMIENTO DE SUPERFICIES DEHORMIGÓN MEDIANTE CAPAS DELGADAS

Es frecuente que las superficies ter-minales de hormigón deban ser recubiertasmediante capas delgadas, de pocos centí-metros de espesor, de mortero u hormigónpor razones de protección o de reparación.

Entre las superficies que reciben es-te tipo de tratamientos se cuentan los pavi-mentos y las obras de arquitectura.

Aún cuando ya tienen un cierto tiem-po de uso, actualmente la tecnologíacuenta con una gama de productos muyapropiados para su empleo con las finali-dades señaladas, queson losdenominadoslátex.

Los látex constituyen variedadesde los denominados polímeros orgáni-cos, son compuestos que mediante proce-sos físico-químicos denominados depolimerización, generan, a partir de mo-léculas simples, moléculas gigantes, locual hace cambiar las propiedades origi-nales de estos productos.

De los látex actualmente conoci-dos, los más apropiados para el uso en

referencia son de dos tipos: las emulsio-nes y los epóxicos.

Los primeros son introducidos co-mo aditivos en el hormigón y producensobre él algunos efectos favorables, au-mentando su trabajabilidad, elastici-dad, resistencia a flexión, adherencia,impermeabilidad y durabilidad. No afec-tan, en cambio, la resistencia a compre-sión del hormigón ni su forma de evolu-ción con el tiempo.

Por estas características, estos pro-ductos son más apropiados cuando elrecubrimiento va a entrar en servicio en losplazos normalmente especificados. Suempleo es aconsejable también cuando elespesor del recubrimiento a colocar no esinferior a cinco centímetros, es decir sucampo de acción está principalmente enlas reparaciones de cierto volumen.

Los látex epóxicos, en cambio, sonintroducidos como aglomerantes en elhormigón y tienen como propiedad funda-mental la de producir resistencias elevadas

en pocas horas, aumentando, además, laadherencia, elasticidad y durabilidad enrelación al hormigón convencional. Estetipo de látex debe ser empleado en peque-ños espesores, por lo que resulta muyapropiado para el recubrimiento la repara-ción superficial de pavimentos que necesi-tan ser entregados rápidamente al tránsito.

El empleo de estos materiales requie-re del empleo de una adecuada tecnología,tanto para su selección como para su usoen obra, motivo por el cual si se contemplasu uso es conveniente informarse previa-mente en profundidad.

Debe, además, considerarse que in-troducen un costo adicional significativoal hormigón de manera que este aspectodebe también ser considerado al efectuarla evaluación de las distintas alternativasde solución contempladas en un caso de-terminado.

ColaboraciónSr. Hernán Zabaleta INGENDESA

NUEVAS PUBLICACIONES EN BIBLIOTECA

ACI Manual of Concrete Practice. American Concrete Institute, 1992.

Bridge Maintenance - Trainning. U.S. Dep. of Transportation, Federal HighwayAdministration, Vol. II, 303 págs.

EP - 80, Introducción para el proyectoy la Ejecución de Obras de HormigónPretensado.

Comisión Permanente del Hormigón, España, 386págs., 1980.

IV Conferencia Internacional sobrePavimentos de Adoquines.

NUESTRA BIBLIOTECA ES DE CONSULTA PUBLICA

PAVE New Zealand '92, Proceedings, Vol I y I716págs.,1992.

Instituto Chileno del Cemento y del Hormigón

En la edificación moderna existen numerosos sistemas raciona-lizados para solucionar diversos aspectos propios de la construcción;como lo son, entre otros, los sistemas prefabricados de hormigónarmado. Estos sistemas incluyen la prefabricación de varios elementosestructurales como las vigas, columnas, cerchas, losas, e inclusofundaciones.

Existen también algunos elementos prefabricados de uso comúnpara techar viviendas de bajo costo, como lo son las planchas deasbesto-cemento. Pero en obras de mayor envergadura, como gim-nasios, salas de exposición, fábricas, galpones, etc., son menores lasalternativas de solución en base a hormigón.

Este artículo pretende dar a conocer algunos aspectos de latécnicade prefabricados livianos en base a Ferrocemento como unaalternativacon buenas aplicaciones en otros países.

EL FERROCEMENTO

Básicamente, es un material compuesto por mortero de cementoy diversas mallas de alambre fino o barras de pequeño diámetro, quese unen para formar elementos de delgado espesor (12 a 40 milíme-tros). Desde su invención (1848) se ha utilizado, entre otras aplicacio-nes, para fabricar o prefabricar sistemas racionalizados de techumbre.

La historia destaca el aporte del arquitecto-ingeniero italiano,Pier Luigi Merwi (1891 a 1979), quien se apoderó del Ferrocementopara dar forma a sus ideas monumentales. Así lo demuestra, porejemplo, la cubierta para el Salón Central del Palacio de Exposicionesen Turín. Esta techumbre cubre un claro de 91 metros con un largo de110 metros, conformando una estructura semi-cilíndrica. Fue cubiertopor un sistema mixto de nervaduras en hormigón armado construidosin-s¡tu, y elementos prefabricados de ferrocemento con un espesor de38 milímetros. En aquella época, el sistema demostró ser altamenteconveniente debido a que se redujo el peso propio de la techumbre,así como también se redujo el tiempo de construcción.

Posteriormente, Nervi construyó muchas otras estructuras simi-lares como la cubierta para el Palacio de los Deportes de Roma (1960).Esta es una cúpula esférica de 60 metros de diámetro estructurada enbase a nervios de hormigón armado y elementos prefabricados deferrocemento.

TECHOS DE FE

J 1 ::i | 1 I

, . I ¡I • • • 1 , J,,• í i * : t . i : ::. , , . : • •

Palacio de Deportes de Roma, Italia(Techumbre prefabricada en base a Ferrocemento, 1960)

.1 . •*••'* I I f;

La utilización del ferrocemento para techumbres se extendió en lospaíses asiáticos durante el presente siglo. En la ex-Unión Soviética losestudios más intensivos se iniciaron apartir de 1957, siendo laprimeraaplicación en laconstrucción civil realizada en 1958. Esta correspondea la cubierta de un mercado en la ciudad de San Petersburgo (ex-Leningrado). A partir de ese año, cerca de 10 millones de metros

Estructuras de Ferrocemento de Nervi: (1891 a 1979).

RROCEMENTOcubrieron cerca de 15.100 metros cuadrados con vigas huecas desección hexagonal formada por ferrocemento de 35 milímetros deespesor.

Las vigas de techo en Florlanópolls tienen una luz libre entreapoyos de 23 metros con un techo en voladizo de 12 metros. En lalongitud de la viga se dispusieron diafragmas rígidos para resistir elesfuerzo de corte, también hechos en ferrocemento. Otras caracterís-ticas Interesantes de diseño son las siguientes:

i» I

cuadrados han sido cubiertos por elementos fabricados en base aferrocemento.

En Sud América, deslaca Brasil en la construcción de sistemas detechumbres en base a Ferrocemento. Durante la década pasada la obramás grandiosa, en términos de superficie edificada, fue la cubierta parael Terminal de Buses en la ciudad de Florlanópolls (1980). Allí se

mortero: Resistencia especificada a la compresión =25MPa(250Kgf/cm2)Mortero proyectado contra moldaje por vía húmeda.

armaduras: - Difusa = 3 mallas electrosoldadas 0 3mm c/5cm,- Discreta = 0 6mm y 0 8mm.

Otras realizaciones interesantes en Brasil son, entre otras: lacubierta para la Asamblea Legislativa de Minas Gerals, Bello Horizonte(1960), con un sistema prefabricado de sección V que cubre una luz de12 metros; la cubierta de las instalaciones del Departamento deArquitectura y Planeamiento de la Universidad de Sao Paulo (1968)con vigas de 12 metros de sección V; y la cubierta para la fábrica deLacticinios en la ciudad de San Carlos (1975) con un vano de 12 metrosy 6 metros en voladizo cubriendo una superficie de 1.500 m . Todasestas techumbres fueron hechas con elementos prefabricados deferrocemento de espesor delgado, lo cual conllevó a ahorros signifi-cativos en cuanto a costos, dado el bajo peso propio de la estructuray, por otra parte se lograron menores tiempos de ejecución como unaconsecuencia casi natural del sistema de prefabrlcación.

Las obras descritas corresponden sólo a algunas realizacionespuntuales del ferrocemento en techumbres. En el mundo existenmillones de metros cuadrados cubiertos en países tan diversos comoTailandia, China, Cuba, México además de los mencionados ante-riormente. En Chile existen algunas aplicaciones del ferrocementopara techumbres, pero aún el Ferrocemento prefabricado no ha sidoempleado en toda su potencialidad constructiva.

Instituto Chileno del Cemento y del Hormigón

PAVIMENTACIÓN CON ADOQUINES... (Continuación)

muchas veces se da en este tipo de zonas, principalmente puertos, esla m.ala calidad del suelo de fundación con importantes asenta-mientos durante la vida útil del pavimento, lo que hace más reco-mendable la utilización de los adoquines ya que permiten una (ácil yeconómica reparación de los lugares afectados.

COMPORTAMIENTOLos pavimentos de adoquines de hormigón se diferencian de las

demás formas de pavimentación tradicionales, fundamentalmente porestar construidos a base de unidades independientes de pequeñotamaño que interactúan entre sí debido a la trabazón que se produceentre ellas.

La estructura típica de un pavimento de adoquines es la que semuestra en la figura 1 y en ella podemos ver: La capa de rodadoformada por los adoquines, lacama dearena en la que estos elementosse asientan y una subbase granular que permite transmitir los esfuer-zos a la subrasante.

Los estudios-realizados hasta el momento han demostrado queestos pavimentos exhiben un comportamiento muy similar a lospavimentos flexibles tradicionales, sobre todo en lo que se refiere alas propiedades de distribución de cargas y al desarrollo de de-formaciones.

La capacidad estructural de la capa de rodado está dada funda-mentalmente por latransmisión de esfuerzos entre elementos vecinos.El mecanismo que permite esta transmisión de esfuerzos se denominatrabazón, y se la define como la capacidad de estos elementos parasoportar un desplazamiento relativo de sus vecinos.

Para lograr una buena trabazón y con ello un buen comporta-miento del pavimento, es necesario tener presente tres factores que laafectan:a. Los adoquines deben mantenerse lo más cerca uno de otro,

con juntas que no sobrepasen los 5 mm, para ello se requiereque durante la construcción se respete este límite y además,como el tráfico tiende a desplazar las unidades, que exista un

confinamiento dado por soleras, solerillas u otros elementos quecumplan esta función.

b. Además, debe cuidarse que las juntas entre unidades seanefectivamente llenadas con arena, la que proviene en primerlugar de la cama sobre la que se colocan los adoquines y queasciende durante la compactación inicial, y en segundo lugar dela arena esparcida sobre el pavimento durante la compactaciónfinal del pavimento.

c. Con el uso, el efecto de trabazón va mejorando, produciéndo-se progresivamente un estado de trabazón total llamado

ESTRUCTURA TÍPICA DE PAVIMENTO DE ADOQUINES TRABADOS

Restricción de borde

• . ' , > - . . ' . • Cama de Arena

Suelo de fundación(Subrasante)

v^/^®%®#^\

Plataforma

CAMA DE ARENA

A continuación de la carpeta de adoquines, dentro de la estruc-tura del pavimento, está la cama de arena, su objetivo es servir de basepara la colocación-de los adoquines y proveer material para el lle-nado de juntas. Sin embargo, su espesor tiene bastante significa-ción;en las deformaciones que se producen bajo tráfico. Las experien-cias realizadas hasta el momento indican que las deformacionespermanentes disminuyen al disminuir el espesor de esta capa, perodado que las tolerancias exigidas para el nivel de subbase soncomparables con el espesor de esta capa, se recomienda adoptar unespesor compactado de 30 mm.

hermeticidad, la capa de rodadura va adquiriendo mayor rigi-dez y los adoquines dejan de constituir una mera capa dedesgaste para transformarse en una capa estructural.

Como en todo pavimento, su comportamiento estará condicio-nado por las características de las diferentes capas que lo conforman,por lo que será necesario tener presente durante el diseño y durantela etapa de construcción el efecto que cada una de estas capas tieneen el comportamiento global.

CARPETA DE ADOQUINESLa forma de los adoquines afecta el comportamiento del pavi-

mento, siendo más efectivos los adoquines dentados en sus cuatrolados. Sin embargo, en el caso de superficies sometidas a tráficopeatonal o vehicular liviano este factor no tiene una gran incidencia.

Tal como en el caso anterior, el aparejo de colocación tambiéninfluye en el comportamiento, por lo que para pavimentos con trán-sito medio o alto se recomienda el empleo de aparejos espina depescado. En el caso de pavimento sometido a cargas menores noexisten restricciones a la disposición de las unidades, teniendosiempre en mente que el ancho de las juntas debe mantenerse den-tro de los límites indicados.

En la figura 2 se muestran algunos aparejos posibles de usar.

La resistencia mecánica de los adoquines no tiene una graninfluencia dentro del comportamiento mecánico de estos pavimen-tos y son consideraciones de durabilidad las que fijan las resisten-cias a compresión de estos elementos.

Se recomienda para tráfico peatonal o vehicular ligero unaresistenciaacompresión media de 35 MPa (350 Kgf/cm2)y para tráficopesado 45 MPa (450 Kgf/cnf).

SUBBASE

Es una capa intermedia entre la cama de arena y la subrasante.En el caso de los pavimentos de adoquines interesa principalmenteque este estrato tenga la función de distribuir las cargas solicitantesde manera que sobre la subrasante actúen presiones compatibles conla calidad de ésta.

oJ CO i /^sXxxx

"Espina de pescado"

"Trama de canasto"Aparte de las condiciones de calidad que deben cumplir los

materiales que conforman esta capa, existe otro factor tan o másimportante que aquel, se trata de la compactación de esta capa. La fallamás común en pavimentos de adoquines es el hundimiento de zonasdel pavimento, y ello se debe fundamentalmente a una malacompactación de lasubbasey de la subrasante, por lo que es necesarioinsistir que los niveles de compactación establecidos para estas capasdeben ser respetados.

Con esta revisión muy general a la estructura y comportamientode este tipo de pavimentos, pero que permite comprender la funciónque cada estrato cumple y como afectan al funcionamiento global delpavimento, hemos querido entregar algunos elementos de juicio quedeben ser siempre tomados en cuenta al diseñar o construir este tipode pavimentos.

Instituto Chileno del Cemento y del Hormigón

NOTICIAS

HORMIGÓN PREMEZCLADO

«Hormigón Preparado en Central Hormigonera» (NCh 1934), es la norma re-cientemente oficializada y publicada por el Instituto Nacional de Normalización (INN). Eldocumento sobre Hormigón Preparado u Hormigón Premezclado, tiene un alcance yfinalidad casi únicosenlanormativaactualmentevigentedentrodelrubrodelaconstrucción.Básicamente establece y define los aspectos técnicos involucrados en la transferencia delhormigón preparado entre el suministrador y el comprador. Se delimitan algunas respon-sabilidades asegurando gue, por una parte, el suministrador entregueel material en óptimascondiciones y, por otra parte, el comprador disponga de los recursos humanos y materialespara llevar a buen término la recepción del hormigón. Es un texto de 21 páginas incluyendodos anexos: «Recomendaciones para la calibración de básculas y medidores», y «Reco-mendaciones para aplicar el control interno en una planta de hormigón preparado». Serecomienda que los usuarios de hormigón premezclado estudien la norma, pues es unaherramienta excepcionalmente útil que servirá para mejorar la calidad final del material y laeficiencia del proceso de transporte, entrega y recepción del hormigón en la obra.

PRESIDENTE DEL ACIVISITARA CHILE

El 21 de agosto del presente añovendrá a Santiago una delegación delAmerican Concrete Institute (ACI) paradictar una serie de conferencias técnicasrelacionadas con: durabilidad del hormi-gón, diseño de uniones en las estructuras,reparaciones y otros interesantes temas.En el evento que está organizando por elInstituto Chileno del Cemento y del Hor-migón, se pretende formar un ChapterúelACI en Chile. Formando parte de la dele-gación se encuentra el actual presidentedel ACI, Dr. James G. MacGregor.

CONVENIO ICH - MINISTERIO DE EDUCACIÓN

Desde el 13 al 17 de Julio el Instituto dictará una serie de cursos sobre Tecnología del Hormigón dirigidos a los Profesores de los liceosIndustriales y Politécnicos que tienen la especialidad Construcción Habitacional. Esta interesante iniciativa, que partió con la firmade un protocolo de colaboración conjunta entre este Instituto y la División de educacionl General del Miniduc, permitirá iniciar unprograma de perfeccionamiento a más de 50 profesores provenientes de la Ia a la XIIa región, que dará lugar además a un fructíferointercambio entre los sectores educacional y productivo.

EVENTOS INTERNACIONALESFECHA

20-23de Julio 1992

23-26de Julio 1992

02-05Septiembre

08-10Septiembre

27 Sept al 21 de Oct.

LUGAR

Sheffield, UK

Madrid, España

Cartagena,Colombia

Lyon, Francia

DusseldorfAlemania

INST.ORGANIZADORA

RILEM/ACI/others

ANEFHOP-ERMCO-FIHP-NRMA-CA-NAA

ASOCRETO

C. Scientifique el Fechniquedu Bátimente- laborattoireCentral des Ponts etChausseés. RILEM

VOZ

EVENTO

4th RILEM International Sumposiumon FibreCernen! Composite

Congreso Intercontinental del Hormigón Prepara-do, X Congreso Europeo del Hormigón Prepara-do. Vil Congreso Iberoamericano del HormigónPremezclado

Reunión del Concreto 1992.

Colloque Européen Lyon 1992 Construction andRehabilitation

IV Congreso sobre Tecnología de Fabricación deCemento.

EVENTOS NACIONALES

28 de Julioa!8deSept.1992

21-22Agosto 1992

Santiago

Santiago

Universidad NacionalAndrés Bello, InstitutoChileno del Cemento ydel Hormigón

Instituto Chileno delCemento y del Hormigón

Curso de Especialización en Prefrabricación conHormigón.

Seminario Internacional del ACI.