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HORMIGN EN CLIMA FROInstituto del Cemento y del

Hormign de Chile

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DEFINICIN DE CLIMA FRO

Periodo donde por ms de 3 das consecutivosexisten las siguientes condiciones: La temperatura promedio del aire es < 5 C y La temperatura del aire es < 10C durante ms de lamitad de un periodo cualquiera de 24 h.

(En los 7 das previos al hormigonado hay uno o msdas con temperatura media < 5 C (NCh 170))

La temperatura promedio diaria del aire es elpromedio de las temperaturas mayor y menor queocurran durante un periodo comprendido entre dosmedias noches.

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VISINPARA HORMIGN EN CLIMA FRO

Permitir la fabricacin y colocacin en clima fro, dehormign con la durabilidad y resistencia suficienteque satisfaga los requerimientos de servicio.

El hormign colocado en clima fro desarrollarestas cualidades slo si se elabora y protegeadecuadamente.

El grado necesario de proteccin aumenta conforme

disminuye la temperatura del medio ambiente.

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OBJETIVOS

Evitar el dao del hormign ocasionado por elcongelamiento en etapas tempranas. (fi > 35 kg/cm2, quea 10 C se obtiene al 2 da en Ho bien diseados).

Asegurar que el Ho desarrolla la resistencia requerida. Mantener las condiciones de curado que protejan eldesarrollo normal de la resistencia. Evitar los cambios de temperatura rpidos.(al final la

temperatura de la superficie debe dejarse bajar gradualmente en24 h).

Proporcionar proteccin consistente con la capacidadde servicio de la estructura. fi v/s daos. No obtenerahorro a corto plazo a costa de la durabilidad.

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REQUISITOS GENERALES

Planificacin El mandante, proveedor y contratista se renen antes de

iniciar la construccin a fin de definir claramente losmtodos y cmo se usarn para colocar el Ho en clima

fro. Los planes para proteger del congelamiento al Ho y

mantener las T > Tmin, deben hacerse y materializarseantes que se produzcan las T de congelamiento.

Proteccin en otoo y primavera. No definidos como clima fro pero pueden haber bajas T

en la obra, todas las superficies del Ho deben protegersedel congelamiento al menos 24 h

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REQUISITOS GENERALES

Exposicin al congelamiento y deshielo Mientras el Ho se encuentra fresco, debe tener aire

incorporado, independiente de que no estar expuestodurante su servicio habitual.

Si en su vida til estar expuesto, se debe usar aditivoincorporador de aire. (la NCh 170 lo hace obligatorio)

La A/C < 0,5 y no permitir que el Ho sea sometido acongelamiento deshielo en una condicin saturada antesque tenga fcil = 250 kg/cm2 (fcub = 30 MPa) a compresin.

Por lo tanto para toda aceras nuevas u otras superficiesplanas expuestas a nieve y que se congelan en la noche,deben tener aire incorporado y evitar que se congelenhasta que haya alcanzado resistencia 250 kg/cm2

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REQUISITOS GENERALES

Menor Asentamiento de cono. Menor al normal de 10 cm, es deseable para superficies

planas en clima fro.

Disminuir la Exudacin Permanece en la superficie durante ms tiempo,

interfiriendo en una terminacin superficial adecuada. Si esta agua se mezcla con el Ho durante la terminacin con

herramientas, la superficie resultar con menor resistencia,propensa a desgaste y dao por hielo-deshielo. Si se presenta,se debe sacar el agua con manguera o cuerda antes deltratamiento de terminacin.

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REQUISITOS GENERALES

Temperatura del hormign

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TEMPERATURA DEL HORMIGN

La temperatura de colocacin no debe ser mayoren ms de 11 C a los valores indicados. Si stas son mucho mayores no significan una proteccin

proporcional mayor contra el congelamiento ya que larapidez de prdida de calor es mayor para diferencialesde temperaturas mayores.

Las T mayores requieren de ms agua de mezclado,incrementan la rapidez de prdida de cono ocasionando

un fraguado rpido y aumento de contraccin trmica. La prdida rpida de humedad de las superficies

expuestas en partes planas puede ocasionaragrietamientos por contraccin plstica.

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TEMPERATURA DEL HORMIGN

El hormign tibio calienta el aire fro que lo rodea yreduce su humedad relativa, produciendo una rpidaprdida de humedad en superficies expuesta a clima fro.

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TEMPERATURA DEL HORMIGN

La temperatura de mezclado no debe ser mayoren 8 C a los valores recomendados. El agua de mezclado puede ajustarse mejor que los

ridos, a fin de obtener una temperatura del hormigndentro de los 5C de temperatura requerida.

La temperatura del agua debe ser < 80 C (

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TEMPERATURA DEL HORMIGN

Cuando la temperatura del aire es permanente bajo los 4 C,generalmente tambin es necesario calentar uniformementelos ridos gruesos, pero a 60 C, si el agua se calent a slo

60 C. Si los ridos gruesos estn secos, libres de hielo o restos

congelados, las temperaturas adecuadas del hormign frescopueden obtenerse con slo calentar uniformemente la arena,pero a 40 C, si el agua se calent a slo 60 C.

En todo caso la temperatura del hormign deber ser: 32 C ( 40 C en NCh 170)

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ESTIMACIN DE LA TEMPERATURADE LA MEZCLA

Por equilibrio del balance de calor de los materiales, antesy despus de mezclarlos;

Donde T = temperatura, W = peso, c = cemento, w = agua,

s = arena y a = rido grueso (sss), ws = agua libre arena,wa = agua libre rido grueso

0,22 kCal/(kg C), calor especfico del cemento y ridos

WwaWwsWwWcWaWsTaWwaTsWwsTwWwTcWcTaWaTsWsT

22,022,0

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PREPARACINANTES DEL HORMIGONADO

Temperatura de la base Que no produzca congelamiento o prolongue el fraguado,

debe ser de unos 2 C y de preferencia no debe ser 5 C

ms alta que la T de colocacin mnima del hormign,que se va a colocar.

Temperatura de elementos empotrados En elementos de acero de seccin > 650 mm2 deben

tener T > -12 C y el hormign fresco debe tener una T >13 C.

En general se debe informar del mtodo decalentamiento del elemento y ser aprobado por elprofesional a cargo del proyecto.

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PROTECCIN CONTRAEL CONGELAMIENTO

Prevencin del congelamiento temprano Se busca lograr la temperatura y humedad,

inmediatamente despus de colocado el hormign, pero

antes deben hacerse todos los arreglos para cubrir,aislar, calentar o cuidarlo.

Permanencia Tiempo

Resistencia

ACI 306 y

NCh 170

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PROTECCIN CONTRA

EL CONGELAMIENTO

Los periodos de proteccin de la tabla pueden reducirsesi se comprueba que el hormign, incluyendo sus bordesy esquinas, ha obtenido una resistencia a la compresin

fcil

35 kg/cm2. Mayores periodos de proteccin se requieren:

Cuando se requiere resistencia a temprana edad

Cuando en Ho masivo de debe evitar el agrietamientotrmico y

Cuando se tiene bajo contenido de cemento, paraalcanzar los 35 kg/cm2.

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DISMINUCIN DE LATEMPERATURA DEL HORMIGN

Cuando se remueve la proteccin El Ho debe enfriarse gradualmente en 24 horas, con el

objeto de reducir las deformaciones entre interior y

exterior que inducen grietas. Las bajas de temperatura no deben exceder de las

indicadas en la tabla 3.1

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MATERIALES YMTODOS DE PROTECCIN

En Pavimentos Podra necesitarse slo cubrir el hormign con

materiales aislantes y usar el calor de hidratacin, para

mantener la temperatura en los niveles recomendados. En casos ms extremos; construir recintos y usar

unidades calentadoras para mantener las temperaturasdeseadas.

Materiales aislantes La mayor parte del calor de hidratacin se genera los

tres primeros das; retener el calor generado.

Mantener en contacto con la superficie

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REDUCCIN DEPLAZOS DE PROTECCIN

Cuando probetas ( 6) den resistencias superioresa las siguientes:

Temperatura media diaria del

ambiente prevista para elperiodo de curado C

% de la resistencia

especificada

sobre 0

de 0 a - 4

de 5 a - 9

Menor de - 9

50

65

85

95

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MATERIALES YMTODOS DE PROTECCIN

Materiales Hojas de espuma de polietileno

Espuma de uretano

Espuma de vinilo Fibras de celulosa o lana mineral

Paja

Telas de algodn

Seleccin para Tsuprfi = 10 C y 7 das; Relacin espesor, tipo de material y resistencia trmica

en C/W/m2, contenido de cemento y T min tablas.

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REQUERIMIENTOSY MTODOS DE CURADO

Curado durante el periodo de proteccin Cuando un Ho es calentado a ms de 16 C y expuesto a

T del aire de 10 C, se deben tomar medidas para evitar

el secado por evaporacin excesiva. La tcnica preferida es usar vapor; calienta y evita

evaporacin.

Con calor seco se debe colocar cubierta impermeable ocompuesto de curado.

El agua no es recomendable si hay variaciones de T quepuedan congelarla.

En recinto a 10 C y HR > 40 % el Ho puede quedarexpuesto

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REQUERIMIENTOSY MTODOS DE CURADO

Curado despus de la proteccin Si se aplic compuesto de curado en los tres primeros das

con proteccin y si la T > 10 C , NO se requiere

operaciones de curado extra. La severidad del curado depende de 4 factores.

T del hormign, T del aire, Velocidad del viento,HR del aire.

Th Ta HR Cuando se producen T> 10 C por

20 10 40 ms de la mitad de un periodo cual-

10 5 60 quiera de 24 h, por 3 das consecuti-

5 5 11 vos, trato normal al hormign.

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MADUREZ DEL HORMIGN

SIGNIFICADO Y PROCEDIMIENTO

CONTINUAR.....