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2018 PAULA ISABEL CASTILLO TORRES INSTRUCTIVO DE LA PRODUCCIÓN, COLOCACIÓN Y MANEJO DEL CONCRETO ELABORADO EN OBRA INSTRUCTIVO DE LA PRODUCCIÓN COLOCACIÓN Y MANEJO DEL CONCRETO ELABORADO EN OBRA UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS ELABORADO POR: PAULA ISABEL CASTILLO TORRES INSTRUCTIVO DE LA PRODUCCIÓN, COLOCACIÓN Y MANEJO DEL CONCRETO ELABORADO EN OBRA GUÍA REALIZADA COMO SOPORTE Y ARGUMENTO TÉCNICO DEL TRABAJO REALIZADO COMO RESIDENTE DE OBRA EN LA EMPRESA DESIGN CGH SAS- OBRA ARTEK 21 ELABORADO POR: PAULA ISABEL CASTILLO TORRES Cod. 20132379034 UNIVERSIDAD FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS FACULTAD TECNOLÓGICA TECNOLOGÍA EN CONSTRUCCIONES CIVILES 2018 TABLA DE CONTENIDO 1. INTRODUCCIÓN ........................................................................................................ 1 2. OBJETO ..................................................................................................................... 2 3. ALCANCE ................................................................................................................... 2 4. ¿QUÉ ES EL CONCRETO? ....................................................................................... 3 5. COMPONENTES DEL CONCRETO ........................................................................... 4 5.1. CEMENTO HIDRÁULICO .................................................................................... 4 5.1.1. CEMENTO PORTLAND ............................................................................... 4 5.1.2. PROCESO DE ELABORACIÓN DEL CEMENTO PORTLAND..................... 5 5.1.3. TIPOS DE CEMENTO .................................................................................. 7 5.1.4. REQUISITOS DE ACEPTACIÓN Y RECHAZO ............................................ 8 5.1.6 ANÁLISIS DE CEMENTO POR LA NSR-10 C.3.2 ........................................... 10 5.2. AGREGADOS PÉTREOS .................................................................................. 11 5.3. CICLO GEOLÓGICO DE LAS ROCAS Y CLASIFICACIÓN .............................. 12 5.3.1. CLASIFICACIÓN DE LOS AGREGADOS - REQUISITOS DE ACEPTACIÓN Y RECHAZO ............................................................................................................. 15 5.3.2. PROCEDENCIA ......................................................................................... 15 5.3.3. TAMAÑO .................................................................................................... 16 5.3.4. COLOR ....................................................................................................... 19 5.3.5. DENSIDAD ................................................................................................. 19 5.3.6. ENSAYOS PARA MEJORAR LA CALIDAD DE LOS AGREGADOS: ......... 20 5.3.7. ANÁLISIS DE AGREGADOS POR LA NSR-10 C.3.3 ................................. 20 5.4. AGUA DE MEZCLADO ...................................................................................... 21 5.4.1. ANÁLISIS DE AGUA POR LA NSR-10 CR3.4 ............................................ 21 5.5. RELACIÓN AGUA/CEMENTO........................................................................... 22 5.5.1. RECOMENDACIONES ............................................................................... 22 5.5.2. ANÁLISIS DE RELACIÓN A/C POR LA NSR-10 C.5 .................................. 23 6. ESTADOS DEL CONCRETO ................................................................................... 23 6.1. ESTADO FRESCO ............................................................................................ 23 6.2. ESTADO ENDURECIDO ................................................................................... 23 7. PROPIEDADES DEL CONCRETO ........................................................................... 24 7.1. DURABILIDAD .................................................................................................. 24 7.1.1. ANÁLISIS DE DURABILIDAD POR LA NSR-10 C.4. .................................. 24 7.2. TRABAJABILIDAD ............................................................................................. 24 7.2.1. ANÁLISIS DE TRABAJABILIDAD POR LA NSR-10 ................................... 25 7.3. RESISTENCIA DEL CONCRETO ...................................................................... 25 8. RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN Y ENSAYOS EN OBRA .................................. 26 8.1. ASENTAMIENTO DEL CONCRETO O SLUMP TEST (NTC 396 / I.N.V.E-404-07/ ASTM C143) ................................................................................................................ 26 8.1.1. EQUIPO ..................................................................................................... 26 8.1.2. PROCEDIMIENTO ..................................................................................... 27 8.1.3. RECOMENDACIONES DE LA NORMA I.N.V.E. 404-07 ............................ 28 8.1.4. ANÁLISIS DE ASENTAMIENTO POR LA NSR-10 C.5 ............................... 29 8.2. ESPECÍMENES CILINDRICOS DE CONCRETO .............................................. 29 8.2.1. EQUIPO ..................................................................................................... 29 8.2.2. PROCEDIMIENTO CON MARTILLO .......................................................... 30 8.2.3. RECOMENDACIONES ............................................................................... 31 8.2.4. ANÁLISIS ESPECIMENES CILINDRICOS POR NORMA NSR-10 ............. 31 8.3. FALLA DE CILINDROS EN LABORATORIO ..................................................... 32 8.3.1. EQUIPO ..................................................................................................... 32 8.3.2. PROCEDIMIENTO ..................................................................................... 32 8.3.3. ANÁLISIS RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN POR NORMA NSR-10 ..... 33 9. PERSONAL OPERATIVO EN OBRA ........................................................................ 34 10. PRODUCCIÓN DEL CONCRETO EN OBRA ........................................................ 35 10.1. DOSIFICACIÓN ............................................................................................. 35 10.1.1. SEGÚN EL VOLÚMEN DE LOS MATERIALES .......................................... 35 10.1.2. SEGÚN EL CONTENIDO DE CEMENTO ................................................... 36 10.1.3. DOSIFICACIÓN SEGÚN LA RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN ............. 36 10.1.4. ANÁLISIS DE DOSIFICACIÓN POR LA NSR-10 C.5 ................................. 38 10.2. MEZCLADO ................................................................................................... 38 10.2.1. MEZCLADO MANUAL ................................................................................ 39 10.2.2. MEZCLADO CON MEZCLADORA O CONCRETADORA........................... 40 10.2.3. RECOMENDACIONES ............................................................................... 41 10.2.4. ANÁLISIS DE MEZCLADO POR LA NSR-10 C.5 ....................................... 42 10.3. TRANSPORTE ............................................................................................... 42 10.3.1. DESCRIPCIÓN DE EQUIPOS .................................................................... 43 10.3.2. RECOMENDACIONES ............................................................................... 44 10.3.3. ANÁLISIS DE TRANSPORTE POR LA NSR-10 C.5 .................................. 44 11. COLOCACIÓN DEL CONCRETO EN OBRA ........................................................ 45 11.1. ENCOFRADOS .............................................................................................. 45 11.1.1. ANÁLISIS DE ENCOFRADOS POR LA NSR-10 C.6 ..................................46 11.2. ETAPA DE VACIADO EN LA COLOCACIÓN ................................................ 46 11.2.1. ERRORES COMUNES ............................................................................... 47 11.3. RECOMENDACIONES .................................................................................. 49 11.4. ANÁLISIS DE COLOCACIÓN POR LA NSR-10 C.5 ...................................... 49 12. MANEJO DEL CONCRETO EN OBRA ................................................................. 50 12.1. COMPACTACIÓN .......................................................................................... 50 12.1.1. VIBRADOR ................................................................................................. 50 12.1.2. ERRORES DE VIBRADO Y RECOMENDACIONES .................................. 51 12.2. ANÁLISIS DE COMPACTACIÓN POR LA NSR-10 C.5 ................................. 53 12.3. CURADO ....................................................................................................... 53 12.3.1. MÉTODOS DE CURADO ........................................................................... 53 12.3.2. ANÁLISIS DE CURADO POR LA NSR-10 C.5 ........................................... 54 13. ACCIONES DE SEGURIDAD INDUSTRIAL ......................................................... 54 13.1. TIPOS DE RIESGOS LABORALES ............................................................... 55 13.2. EQUIPO DE PROTECCIÓN PERSONAL ...................................................... 55 13.3. LEYES DE SEGURIDAD EN LA CONSTRUCCIÓN....................................... 56 14. PRODUCCIÓN, COLOCACIÓN Y MANEJO DEL CONCRETO EN ARTEK 21 (REGISTRO FOTOGRÁFICO PROPIO) .......................................................................... 57 15. TABLA RESUMEN: MATERIAL / PROCESO Y DATOS RELEVANTES ............... 60 16. LISTA DE CHEQUEO ........................................................................................... 65 17. CONCLUSIONES ................................................................................................. 68 18. BIBLIOGRAFÍA ..................................................................................................... 69 TABLA DE IMÁGENES Imagen 1: El concreto ……………………………………………………...................... 3 Imagen 2: Cemento Hidráulico …………………………………………………………. 4 Imagen 3: Requisitos físicos en la toma de muestras ……………………………….. 8 Imagen 4: Resistencia según tipo de cemento………………………………………… 9 Imagen 5: Agregados Pétreos ………………………………………………………… 11 Imagen 6: Ciclo geológico de las rocas ……………………………………………......12 Imagen 7: Granito ……………………………………………………………………..... 12 Imagen 8: Basalto ………………………………………………………………………. 13 Imagen 9: Conglomerado ……………………………………………………………… 13 Imagen 10: Caliza ………………………………………………………………………. 14 Imagen 11: Turba ………………………………………………………………………. 14 Imagen 12: Clasificación de los agregados según su tamaño …………………….. 16 Imagen 13: Análisis granulométrico agregados finos ………………………………. 16 Imagen 14: Límites para sustancias dañinas en el agregado fino para concreto .. 17 Imagen 15: Requisitos de gradación para agregado grueso ……………………… 17 Imagen 16: Sustancias dañinas ………………………………………………………. 18 Imagen 17: Clasificación por su densidad …………………………………………… 19 Imagen 18: Relación agua/cemento vs resistencia a la comprensión ……………. 22 Imagen 19: Cono de Abrams ………………………………………………………….. 26 Imagen 20: Asentamiento 1 …………………………………………………………… 27 Imagen 21: Asentamiento 2 …………………………………………………………… 27 Imagen 22: Asentamiento 3 …………………………………………………………… 27 Imagen 23: Asentamiento 4 …………………………………………………………… 27 Imagen 24: No imagen…………………………………………………………………. 27 Imagen 25: Concreto no apto (8’’) ……………………………………………………. 28 Imagen 26: Asentamientos recomendados …………………………………………. 28 Imagen 27: Requisito para varillas compactadoras ………………………………… 29 Imagen 28: Cilindros de concreto 1 ………………………………………………….. 30 Imagen 29: Cilindros de concreto 2 ………………………………………………….. 30 Imagen 30: Cilindros de concreto 3 ………………………………………………….. 30 Imagen 31: Cilindros de concreto 4 ………………………………………………….. 30 Imagen 32: Cilindros de concreto 5 ………………………………………………….. 31 Imagen 33: Máquina de ensayo de resistencia la comprensión ………………….. 32 Imagen 34: Dosificación del concreto ………………………………………………... 35 Imagen 35: Proceso gráfico del método ACI ………………………………………... 37 Imagen 36: Mezclado manual ………………………………………………………… 39 Imagen 37: Mezclado de trompo ……………………………………………………... 40 Imagen 38: Tiempo mínimo de mezclado recomendado …………………………… 41 Imagen 39: Carretilla o buggy ………………………………………………………… 43 Imagen 40: Canaletas …………………………………………………………………. 43 Imagen 41: Transporte de canecas ………………………………………………….. 43 Imagen 42: Transporte por bomba …………………………………………………... 43 Imagen 43: Encofrado de columnas …………………………………………………. 45 Imagen 44: Vaciado del concreto …………………………………………………….. 46 Imagen 45: Corrección de uso de carretillas ………………………………………... 47 Imagen 46: Corrección uso de canaletas ……………………………………………. 47 Imagen 47: Colocación del concreto en pendiente suave …………………………. 48 Imagen 48: Colocación del concreto en losas ………………………………………. 48 Imagen 49: Vibrado del concreto ……………………………………………………... 50 Imagen 50: Distancia de vibrado ……………………………………………………… 51 Imagen 51: Vibrado vertical del concreto ……………………………………………. 51 Imagen 52: Mal uso del vibrador ……………………………………………………... 52 Imagen 53: Mal manejo del vibrador …………………………………………………. 52 Imagen 54: Métodos del curado ………………………………………………………. 53 Imagen 55: Equipo de protección personal ………………………………………….. 55 Imagen 56: Equipo de protección según oficio ………………………………………. 56 Imagen 57: Asentamiento de 4 pulgadas...…………………………………………… 57 Imagen 58: Dosificación en canecas…………………………………………………. 57 Imagen 59: Mezcladora motor diésel………………………………………………….. 57 Imagen 60: Mezcla manual.………….………………………………………………… 58 Imagen 61: Mezclado en mezcladora………………………………………………… 58 Imagen 62: Transporte en carretilla…………………………………………………… 58 Imagen 63: Transporte en balde…….………………………………………………… 58 Imagen 64: Tableros metálicos……………..…………………………………………. 59 Imagen 65: Colocación vaciado….……………………………………………………. 59 Imagen 66: Vibrado de muro………………..…………………………………………. 59 Imagen 67: Desencofrado de muro …………………………………………………… 59 Imagen 68: Curado con plástico negro ……………………………………………….. 60 Imagen 69: Equipo de seguridad no apto…………………………………………….. 60 1 1. INTRODUCCIÓN El presente instructivo es la recopilación de herramientas teóricas virtuales y académicas vinculadas a conocimientos adquiridos por medio de la pasantía realizada en la empresa DESIGN CGH SAS como residente de obra en el proyecto ARTEK 21, donde se desempeñan las labores de supervisión constructiva e interpretación de diseños estructurales y arquitectónicos. La información plasmada está dirigida a los usuarios de la construcción que deseen aportar a su formación el debido proceso de la producción, colocación y manejo del concreto teniendo en cuenta las normas colombianas que deben regular cada actividad, material, maquinaria, diseños y la correcta actuación de los individuos que intervienen en el proyecto. Por otro lado, en la actualidad se tiene mayor acceso a la información, lo que dificulta encontrar precisión en los pasos a seguir y por esta razón se busca la sencillez y veracidad de la misma. Finalmente, se desarrollan a lo largo del documento las recomendaciones de cada ítem para mejorar las técnicas que usualmente se vuelven patrones mecánicos y afectan tanto la calidad del concreto como los ambientes de trabajo seguros. 2 2. OBJETO Identificar el procedimiento adecuado de la producción, colocación y manejo del concreto hecho en obra teniendo en cuenta los factores previos para dicho fin y resaltar la efectividad de los ensayos, normas y recomendacionesque garanticen la calidad de cualquier obra civil. 3. ALCANCE El instructivo está orientado a la comunidad estudiantil y personal con experiencia en el sector de la construcción que esté interesado en recibir información de soporte para la ejecución del concreto elaborado en obra y sus respectivos requerimientos. 3 4. ¿QUÉ ES EL CONCRETO? Imagen 1: El concreto Fuente: tomada de <https://es.123rf.com/photo_77982200_trabajadores-de-la-construcci%C3%B3n-que- nivelan-la-grava-con-la-pala-en-el-solar.html> El concreto es un material compuesto que se da a partir de la mezcla de cemento hidráulico, agregado fino (arena), agregado grueso (grava), aire y agua. El proceso inicia cuando se producen reacciones químicas entre el agua y el cemento conocidas como hidratación, durante la cual los agregados se adhieren formando una pasta que al fraguar o endurecerse pierde plasticidad y se trasforma en un material sólido y resistente. Dicho material es uno de los más empleados en la historia de la construcción y el responsable del desarrollo de civilizaciones enteras, por este motivo se establecen normas para su correcta fabricación, dosificación, calidad de materias primas y colocación que repercutirán directamente en la obra civil. Por otra parte, el concreto debe cumplir con la resistencia esperada según su edad teniendo en cuenta que resiste mejor los esfuerzos de compresión que los de tracción y para equilibrar los mismos, se utiliza el acero de refuerzo como herramienta para suplir dicho esfuerzo y evitar falencias estructurales. 4 5. COMPONENTES DEL CONCRETO 5.1. CEMENTO HIDRÁULICO Imagen 2: Cemento hidráulico Fuente: Tomada de <https://www.astm.org/SNEWS/SPANISH/SPJA14/e2902_spja14.html> Es un polvo fino aglutinante formado por arcilla y piedra caliza a partir de una mezcla de minerales molidos que son expuestos a altas temperaturas. Cuando el proceso termina, se forma un material que fragua y endurece por reacción química con el agua dando explicación al nombre de “cemento hidráulico”. 5.1.1. CEMENTO PORTLAND El cemento hidráulico más utilizado es el Cemento Portland, químicamente denominado alúmino silicato de calcio ya que entre sus componentes se encuentran, aluminato tricálcico, ferroaluminato tetracálcico, silicato tricálcico y silicato dicálcico. Dichos silicatos se presentan durante la elaboración del mismo e influyen en más de la mitad de su peso, además al hacer contacto con el agua constituyen dos compuestos: hidróxido de calcio e hidrato de silicato de calcio; gracias a la acción del hidrato en el concreto se aprecian propiedades tales como estabilidad dimensional, resistencia y endurecimiento.1 ALUMINATO TRICÁLCICO ( ) - En los días iniciales de hidratación expulsa calor en gran proporción. - Mejoran el tiempo de fraguado y la resistencia a pocos días. - Reacción no tan favorable frente a los sulfatos. - Componente del clinker. 1 https://es.scribd.com/doc/36453750/Articulo-2-Hidratacion-Del-Concreto 5 FERROALUMINATO TETRACÁLCICO ( ) - Posee un ágil proceso de hidratación. - No aporta a la resistencia. - Componente del clinker SILICATO TRICÁLCICO ( ) Fase alita - Se encarga de que el fraguado comience. - El porcentaje de es directamente proporcional a la resistencia. - Posee un ágil proceso de hidratación SILICATO DICÁLCICO ( ) Fase Belita - Posee un tardío proceso de hidratación. - Mejora la resistencia: > 7 días 5.1.2. PROCESO DE ELABORACIÓN DEL CEMENTO PORTLAND2 • La fabricación inicia en la cantera de piedra caliza, la cual posee en su superficie alto contenido de hierro, sílice y oxido de aluminio. Estos minerales disminuyen a medida que la profundidad aumenta y se presenta más carbonato de calcio en la caliza (más pura), sin embargo, al variar las proporciones de ambas rocas (superficial/profunda) permiten realizar distintos tipos de cemento. • Se realizan perforaciones a la pared de roca y se introducen explosivos en los agujeros. Posteriormente, el material es transportado a la planta de cemento. • Se introducen las rocas en la trituradora primaria para disminuir su tamaño a un diámetro de 6,50 cm aprox., mientras un chorro de agua constante evita que el polvo se acumule y se deposite sobre las tolvas. • Mediante una cinta transportadora, nuevamente se depositan en una trituradora secundaria que las reduce a un diámetro de 4,27 cm aprox. Por otro lado, las rocas de alto y bajo contenido de carbonato de calcio se trituran por separado y posteriormente se mezclan entre sí formando la denominada “mezcla pura”. 2 Video Discovery Chanel https://www.youtube.com/watch?v=CZs8-b3bqfA. “Proceso de fabricación del cemento”. Fecha de publicación 9 feb 2013. 6 • Dicha mezcla se dirige a una trituradora de rodillos que produce un polvo de roca seco al que se denomina comida cruda. • Luego, se transporta a la precalentadora donde su temperatura inicial de 80°C aumenta 10 veces en 40 segundos, de esta manera se unen los minerales que se endurecerán al contacto con el agua. • Posteriormente, el polvo pasa a un horno giratorio cilíndrico que lo mueve de arriba a abajo girando a 2 rev/min. La llama de gas del quemador que está en el fondo arde a unos 1700°C y cuando el polvo que se aproxima a él alcanza los 1500°C, se fusiona en piezas como canicas que se denominan clinker. • Cuando el clinker sale del horno unos ventiladores disminuyen la temperatura hasta alcanzar los 60°C. Cabe resaltar que para obtener una buena calidad del cemento es necesario enfriar el clinker. • Finalmente, pasa por la zona de almacenaje y el triturado final en molinos de bolas, donde se añade yeso al clinker y las bolas de metal trituran hasta crear el polvo fino que se denomina cemento. El yeso (fuente de sulfato de calcio) cumple el papel de retrasar el tiempo de fraguado y de esta manera se puede emplear hasta dos horas antes de que se endurezca. 7 5.1.3. TIPOS DE CEMENTO3 • Cemento Tipo UG: Uso General Se utiliza en construcciones que no tienen contacto con agentes agresivos, por esta razón no posee características especiales y puede utilizarse en mampostería, pavimentos, puentes, entre otros. • Cemento Tipo MRS: Moderada resistencia a los sulfatos Se utiliza para resistencias a los sulfatos y a compresión moderadas. Los ambientes a los que se expone son moderadamente agresivos, por eso es recomendado para muros, rellenos, cimentaciones, entre otros. • Cemento Tipo MCH: Moderado calor de hidratación El proceso de alcanzar la resistencia adecuada es tardío en comparación a los demás tipos de cemento. Es recomendado para zonas moderadamente agresivas, por ejemplo, en puentes, muros y tuberías. • Cemento Tipo ART: Alta resistencia temprana Durante los primeros días se presentan resistencias mayores a las convencionales. Se utilizan en plantas concreteras. • Cemento Tipo BCH: Bajo Calor de hidratación El elemento a construir no debe provocar dilataciones en la etapa de fraguado ni retracción en el secado. Se recomienda en diques o presas. • Cemento Tipo ARS: Alta resistencia a los sulfatos Es utilizado especialmente para ambientes agresivos y como su nombre lo indica, con presencia de sulfatos. Se recomienda en obras de arte. OPCIÓN ADICIONAL Se aplica designándolo después de cualquiera de los tipos anteriores, es decir, Tipo ARS (BRA) o Tipo ARS (A). • Tipo BRA: Baja reactividad con agregados reactivos álcali-Sílice. • Tipo A: Cemento con incorporadores de aire. 3 NTC 121. ESPECIFICACIÓN DE DESEMPEÑO PARA CEMENTO HIDRÁULICO.Título 4: Clasificación y utilización. Pág. 10. Versión 2014. 8 5.1.4. REQUISITOS DE ACEPTACIÓN Y RECHAZO Deben cumplir los parámetros descritos a continuación: Imagen 3: Requisitos físicos normalizados Fuente: imagen tomada de Norma Técnica Colombiana NTC 121 9 Tal y como está establecido en la norma NTC 121: • El cemento podrá ser rechazado si al aplicar los ensayos correspondientes no cumple los requisitos anteriores, puesto que se ha almacenado a granel por más de seis meses o empacado por más de tres meses. • Cuando se requiera que el cemento sea muestreado y ensayado para verificar el cumplimiento con lo establecido anteriormente, el muestreo se debe realizar de acuerdo con la NTC 108, contando con instalaciones adecuadas. • Se deben rechazar los empaques que no cumplan con las especificaciones de cantidad de producto pre-empacado de la NTC 3684. • El cemento debe ser almacenado de manera que se permita fácil acceso para la inspección e identificación de cada despacho. El almacenamiento, ya sea bodega, contenedor o empaque, debe garantizar la protección del cemento de la hidratación y minimizar el endurecimiento. • Los efectos de edad sobre muestras pequeñas de cemento almacenadas por largos periodos de tiempo pueden producir resultados de ensayo que no sean representativos del cemento fresco ni del cemento almacenado en grandes cantidades por periodos iguales de tiempo. • Se puede considerar la resistencia a la compresión según el tipo de cemento, como lo muestra la siguiente tabla Imagen 4: resistencia según tipo de cemento. Fuente: imagen tomada de http://www.ingenierocivilinfo.com/2010/03/tipos-de-cemento-portland.html 5.1.5 ENSAYOS PARA MEJORAR LA CALIDAD DEL CEMENTO NTC 121: Especificación de desempeño para cemento hidráulico. NTC 33: Método para determinar la finura del cemento hidráulico por medio del aparato de Blaine de permeabilidad al aire. NTC 118: Método de ensayo para determinar el tiempo de fraguado del cemento hidráulico mediante el aparato de Vicat. 10 NTC 221: Método de ensayo para determinar la densidad del cemento hidráulico NTC 110: Método para determinar la consistencia normal del cemento hidráulico NTC 108: Extracción de muestras y cantidad de ensayos para cemento hidráulico NTC 220: Determinación de la resistencia de morteros de cemento hidráulico usando cubos de 50 mm o 50.8 mm de lado NTC 294: Método de ensayo para determinar la finura del cemento hidráulico utilizando tamiz 45 um (NO. 325). 5.1.6 ANÁLISIS DE CEMENTO POR LA NSR-10 C.3.2 • C.3.2.1 establece que los materiales cementantes deben cumplir con las normas relevantes así: a) Cemento fabricado bajo las normas NTC 121 y NTC 321 y también se permite el uso de cemento fabricados bajo la norma ASTM C150 b) Cementos hidráulicos adicionados fabricados bajo la norma ASTM C595, pero se excluyen los tipos IS ya que no pueden ser empleados como constituyentes cementantes principales en el concreto estructural. Cabe resaltar que el tipo IS es un cemento adicionado de acuerdo con la ASTM C595 que contiene escoria granulada molida de alto horno como un ingrediente en una cantidad igual o que excede el 70% en peso. c) Cemento hidráulico expansivo fabricado bajo la norma NTC 4578 (ASTM C845). d) Cemento hidráulico fabricado bajo la norma ASTM C1157. e) Ceniza volante, puzolana natural y materiales calcinados que cumple la norma NTC 3493 (ASTM C618) f) Escoria granulada molida de alto horno que cumple la norma NTC 4018 (ASTM C989) g) Humo de sílice que cumple la norma NTC 4637 (ASTM C1240) h) Cemento blanco que cumple con la norma NTC 1362 i) Se prohíbe el uso de los cementos denominados de mampostería en la fabricación de concreto. • Según C.3.7.1 El material cementante y los agregados deben almacenarse de tal manera que se prevenga su deterioro o la introducción de materia extraña. • En la página C-73 ítem (b) se establece que para concreto preparado con más de un tipo de cemento, el proveedor de concreto debe establecer no solo la relación agua- cemento sino también las dosificaciones relativas de los materiales (cemento y aditivo), que producirán la resistencia promedio requerida a la compresión. 11 5.2. AGREGADOS PÉTREOS Son materiales granulares de origen natural (desintegración de las rocas) o artificial (trituración de rocas provocado por la mano del hombre) que deben cumplir los requisitos de granulometría y sanidad para que al ser mezclados con el cemento y el agua aporten a la calidad del concreto y a sus propiedades. • Pétreos Naturales: grava, arena, arcilla. • Pétreos Artificiales: cerámicos, vidrios, aglomerados. Los agregados poseen dimensiones variables y la roca puede ser simple (formada de un tipo de mineral) o compuesta (formada de varios minerales) • Simple: la dunita, compuesta por olivino puro. • Compuesta: el granito, que es una roca ígnea plutónica compuesta por mica, feldespato y cuarzo. Es importante resaltar que la calidad de los agregados es directamente proporcional a la resistencia del concreto, por ello deben escogerse según las necesidades que demande el proyecto y seguir las normas establecidas para el mismo fin. Imagen 5: Agregados pétreos Fuente: imagen tomada de < http://www.gcc.com/agregados-petreos/> 12 5.3. CICLO GEOLÓGICO DE LAS ROCAS Y CLASIFICACIÓN Los agregados son derivados de las rocas y para entender el relevante impacto que tienen sobre el concreto debe quedar claro el ciclo geológico de las rocas y su clasificación. Imagen 6: Ciclo geológico de las rocas Fuente: imagen tomada de <http://bdigital.unal.edu.co/1572/245/ciclogeologico.pdf> • Rocas Ígneas: se forman a partir de la cristalización del magma o roca fundida. Estas se dividen a su vez en dos grupos: Intrusivas o plutónicas: se forman a profundidad de la litosfera donde el magma asciende y se va enfriando progresivamente hasta formar la roca. Un ejemplo de ello es el granito. Imagen 7: Granito Fuente: imagen tomada de <https://diarium.usal.es/rocalbum/rocas-igneas-2/> 13 Extrusivas o volcánicas: el magma asciende rápidamente a la superficie terrestre y al salir al exterior disminuye su temperatura abruptamente formando una roca. Un ejemplo de ello es el basalto. Imagen 8: Basalto Fuente: imagen tomada de < https://petroignea.wordpress.com/rocas- volcanicas/basalto> • Rocas Sedimentarias: se forman en la superficie de la corteza terrestre por procesos de erosión, precipitación o acumulación de sedimentos que sufren alteraciones químicas y físicas naturales (diagénesis) dando paso a la consolidación de una roca. Se hallan en estratos o capas. Estas a su vez se dividen en tres grupos: Rocas Detríticas: se forman por procesos de transporte, erosión, y sedimentación de roca llamados clastos que por acción del aire o el agua viajan por gravedad desde zonas elevadas hasta las cuencas de sedimentación. El tamaño de los clastos es variable, los más gruesos se denominan conglomerados, los de tamaño medio se llaman areniscas y las partículas más pequeñas que reciben el nombre de lutitas Imagen 9: Conglomerado Fuente: imagen tomada de <http://geologiaonline.com/conglomerado-usos-datos- mas/> 14 Rocas Químicas: se forman en las cuencas de sedimentación por la precipitación de componentes químicos disueltos en el agua, por ejemplo, las calizas se originan a partir del carbonato cálcico proveniente de los restos de conchas acuáticas y caparazones. Imagen 10: caliza Fuente: imagen tomada de <http://geologiaonline.com/piedra-caliza-usos-datos- mas/> Rocas Orgánicas: se forman a partir de los restos de seres vivos los cuales originan los depósitos orgánicos donde se instaura la roca, por ejemplo, la turbay el petróleo. Imagen 11: turba Fuente: imagen tomada de <http://www.uciencia.uma.es/Banco-de- Imagenes/Ciencia/Roca-Sedimentaria-Organogena.-Turba> • Rocas Metamórficas: se forman de una roca pre-existente que sufre cambios de temperatura y presión, los cuales a su vez transforman sus minerales y textura. Este proceso se conoce como metamorfismo y por ello se dividen en dos grupos: Metamorfismo Regional: se desarrollan desde la superficie litosferica oceánica y se introducen bajo la placa continental sufriendo el aumento de la presión y temperatura progresivamente. Metamorfismo de contacto: se origina a partir de la fundición de la placa litosférica, donde se produce el magma que asciende por la placa continental y se sitúa en su interior acoplándose a las rocas que presentan baja temperatura. Dichas rocas reaccionan 15 creando una aureola alrededor del magma y es allí donde se forman nuevos minerales, por ejemplo, las lutitas se transforman en corneanas. 5.3.1. CLASIFICACIÓN DE LOS AGREGADOS - REQUISITOS DE ACEPTACIÓN Y RECHAZO Los agregados pétreos se clasifican así: • Procedencia • Tamaño • Color • Densidad 5.3.2. PROCEDENCIA Esta clasificación se divide en dos grupos: - Naturales: Se constituyen por procesos geológicos, por ello se dividen en ígneas, sedimentarias y metamórficas. (Ver punto anterior) - Artificiales: Proceden de transformaciones de los agregados naturales a partir de procesos industriales. Entre ellos se encuentran: Escorias siderúrgicas: De alto horno (enfriada al aire con textura vítrea /enfriada al agua con textura alveolar) y acería (menos porosa y más resistente). Cenizas Volantes: residuos muy finos del carbón llevados por el gas que sale del horno, usado para fabricación de cementos. Arcilla expandida: utilizado para optimizar las características antideslizantes en las mezclas asfálticas. RAP (Recycled Asphalt Pavement): proviene de pavimentos existentes. Residuos: vidrios y neumáticos. 16 5.3.3. TAMAÑO Imagen 12: Clasificación de los agregados según su tamaño Fuente: imagen tomada de <http://www.bdigital.unal.edu.co/6167/5/9589322824_Parte1.pdf> Según la norma NTC 174 “Especificaciones de los agregados para el concreto” se deben seguir los siguientes parámetros para agregados finos y gruesos: • Agregado Fino (ARENA): tiene un tamaño inferior al tamiz N°4 (4.76 mm) y no menor al tamiz N° 200 (0,074 mm), este debe estar compuesto de arena natural, triturada o una combinación de éstas y se clasifica dentro de los siguientes límites: Imagen 13: Análisis granulométrico agregados finos Fuente: imagen tomada de Norma Técnica Colombiana 174 17 Si este posee sustancias dañinas o perjudiciales, debe cumplir con los requisitos de la siguiente tabla: Imagen 14: Límites para sustancias dañinas en el agregado fino para concreto Fuente: imagen tomada de Norma Técnica Colombiana 174 En cuanto a sanidad de los agregados finos, al realizar cinco ciclos del “ensayo de sanidad” estos deben tener una pérdida de peso promedio no mayor del 10% cuando se ensaya con sulfuro de sodio o del 15% cuando se ensaya con sulfato de magnesio. Si no cumple lo anterior, se debe demostrar que es apto ante las condiciones requeridas en campo y ciclos de hielo-deshielo.4 • Agregado Grueso (GRAVA): posee un tamaño superior al tamiz N°4 (4.76mm), debe estar compuesto de grava, grava triturada, roca triturada, escoria de alto horno enfriada al aire, o concreto triturado fabricado con cemento hidráulico o una combinación de ellos. Imagen 15: Requisitos de gradación para agregado grueso Fuente: imagen tomada de Norma Técnica Colombiana NTC 174 4 Norma Técnica Colombiana, NTC 174, fuente: http://zonanet.zonafrancabogota.com/www/resources/norma%20NTC%20174%20de%202000.pdf 18 Sustancias Dañinas: se deben seguir los siguientes límites que la norma establece según la clase, localización y porcentaje máximo permitido: Imagen 16: Sustancias dañinas Fuente: imagen tomada de Norma Técnica Colombiana NTC174 19 Recomendaciones de la norma NTC 174: - El agregado grueso para uso en concreto que será expuesto a humedad parcial o permanente, no debe contener ningún tipo de material que pueda reaccionar perjudicialmente con los álcalis del cemento en cantidad suficiente para causar una expansión excesiva del mortero o del concreto; si dicho material está presente, el agregado grueso puede usarse con un cemento que contenga menos del 0,60 % de álcalis calculado como óxido de sodio equivalente (Na2O + 0,658 K2O) o con la adición de un material que haya demostrado prevenir la expansión perjudicial debido a la reacción álcali - agregado. - Es conveniente que el productor del agregado designe la clasificación de agregado grueso que va a usarse en la obra, basado en la severidad de la meteorización, abrasión y otros factores de exposición. 5.3.4. COLOR El color es uno de los métodos de identificación que menos información proporciona, sin embargo, puede ser un indicador para rechazar un agregado con un color más oscuro de lo habitual, pues es probable que contenga impurezas orgánicas que disminuyan considerablemente su calidad. 5.3.5. DENSIDAD Es importante tener en cuenta este parámetro ya que la densidad (masa/volumen) afecta directamente al concreto que se requiere para cada elemento estructural o actividad. Imagen 17: Clasificación por su densidad Fuente: imagen tomada de < ftp://ftp.unicauca.edu.co/Facultades/FIC/IngCivil/Geotecnia/profesor_gerardo_rivera/FIC%20y%20GEOTEC% 20SEM%202%20de%202009/Tecnolog%EDa%20del%20Concreto%20- %20%20PDF%20ver.%20%202009/Cap.%2002%20- %20Agregados%20para%20mortero%20y%20concreto.pdf> 20 5.3.6. ENSAYOS PARA MEJORAR LA CALIDAD DE LOS AGREGADOS: NTC 237: Método para determinar la densidad y la absorción del agregado fino. NTC 176: Método de ensayo para determinar la densidad y la absorción del agregado grueso. NTC 77: Método de ensayo para el análisis por tamizado de los agregados finos y gruesos. NTC 78 Método para determinar por lavado el material que pasa el tamiz 75 en agregados minerales. NTC 1776: Método de ensayo para determinar por secado el contenido total de humedad de los agregados. I.N.V.E. 213-07: Análisis granulométrico de agregados gruesos y finos. 5.3.7. ANÁLISIS DE AGREGADOS POR LA NSR-10 C.3.3 • Se establece en C.3.3.1 que los agregados para concreto deben cumplir con las siguientes normas: Agregado de peso normal (NTC 174 – ASTM C33) o agregado liviano (NTC 4045 – ASTM C330). Se permite el uso de agregados que han demostrado a través de ensayos o por experiencias prácticas que producen concreto de resistencia y durabilidad adecuadas, siempre y cuando sean aprobados por el supervisor técnico. • Según C.3.3.2 El tamaño máximo nominal del agregado grueso no debe ser superior a 1/5 de la menor separación entre los lados del encofrado, ni a 1/3 de la altura de la losa, ni a ¾ del espaciamiento libre entre las barras o alambres individuales, paquetes de tendones o ductos. • CR.3.3.2 recalca que las limitaciones al tamaño de los agregados se incluyen con el fin de asegurar que el refuerzo quede adecuadamente embebido y para minimizar los hormigueos. • Según C.3.7.1 El material cementante y los agregados deben almacenarse de tal manera que se prevenga su deterioro o la introducción de materia extraña. 21 5.4. AGUA DE MEZCLADO Es una sustancia indispensable para el uso del cemento como material aglutinante pues permite desarrollar los procesos de fraguado y endurecimiento. Sin embargo, debe suministrarse la cantidad necesaria para la hidratación del cemento y aumentar la trabajabilidad de la mezclafresca sin reducir su resistencia. Cabe resaltar que en la fabricación del concreto se recomienda usar agua limpia que no contenga sales, partículas en suspensión, arcilla, olor/sabor inusual, aceites, sustancias orgánicas o productos tóxicos que puedan afectar a la calidad del mismo. Si contiene alguno de los anteriores puede ser tratada por medio de la filtración o sedimentación para purificar la misma.5 5.4.1. ANÁLISIS DE AGUA POR LA NSR-10 CR3.4 Como se puede observar en CR3.4.1: • Casi cualquier agua natural que se pueda beber (potable) y no tiene un sabor u olor marcado puede utilizarse como agua de mezclado en la elaboración del concreto. • Las impurezas excesivas en el agua de mezclado, pueden afectar no sólo el tiempo de fraguado, la manejabilidad, la resistencia del concreto y la estabilidad volumétrica (variación dimensional), sino que también pueden provocar eflorescencia o corrosión en el refuerzo. • Debe evitarse el agua con altas concentraciones de sólidos disueltos. • Las sales u otras sustancias nocivas que provengan del agregado o de los aditivos, deben sumarse a la cantidad que puede contener el agua de mezclado. Estas cantidades adicionales deben tomarse en consideración al hacer la evaluación respecto a la aceptabilidad del total de impurezas que pueda resultar nocivo, tanto para el concreto como para el acero. • La norma ASTM C1602M permite el uso de agua potable sin practicarle ensayos e incluye métodos para calificar las fuentes de agua impotable, considerando los efectos en el tiempo de fraguado y la resistencia. Igualmente, incluye límites opcionales para los cloruros, sulfatos, álcalis y sólidos en el agua de mezclado a los que se puede apelar cuando sea necesario. • Según C.3.4.2 el agua de mezclado para concreto preesforzado o para concreto que contenga elementos de aluminio embebidos, incluyendo la parte del agua de mezclado con la que contribuye la humedad libre de los agregados, no debe contener cantidades perjudiciales de iones cloruros. 5 Norma Técnica Colombiana NTC 3459 “CONCRETOS. AGUA PARA LA ELABORACIÓN DE CONCRETO” 22 5.5. RELACIÓN AGUA/CEMENTO Es la razón entre el contenido de agua y el contenido de cemento. = ( ) ( ) Esta relación es un dato fundamental para aumentar o disminuir la resistencia a la compresión simple del concreto endurecido, por lo que Duff A. Abrams en 1918 establece que a menor (a/c) mayor será la resistencia, es decir, son inversamente proporcionales. Imagen 18: Relación agua/cemento vs. resistencia a la compresión Fuente: imagen tomada de <http://www.unicon.com.pe/principal/noticias/noticia/uniconsejos-la-relacion- agua-y-cemento/254> 5.5.1. RECOMENDACIONES • Una razón agua-cemento baja (menor de 0.45) mejora significativamente la resistencia y por el contrario una razón alta (mayor a 0.5) la reduce.6 • Se debe evitar el aumento del agua sin tener en cuenta la cantidad de cemento de la mezcla, pues al intentar producir una mezcla más fluida se incrementan la cantidad de capilares o poros en el concreto que al fraguarse ocupan un volumen en el mismo perdiendo así su compacidad. 6 ARGOS http://blog.360gradosenconcreto.com/importancia-del-agua-en-el-concreto/ 23 La pérdida de compacidad ocasiona bajas resistencias en el hormigón pues al haber espacios entre partículas no está lo suficientemente macizo o sólido para resistir las cargas a las que será expuesto. Finalmente, la porosidad también afecta directamente la propiedad de durabilidad del concreto ya que las acciones de agentes medio ambientales causan deterioro desde los poros ocasionando abrasión y diversos ataques químicos. 5.5.2. ANÁLISIS DE RELACIÓN A/C POR LA NSR-10 C.5 • CR5.2.1 establece que la relación agua-cemento seleccionada debe ser lo suficientemente baja, o la resistencia a la compresión lo suficientemente alta, en el caso de concreto liviano, como para satisfacer tanto los criterios de resistencia como los requisitos para las categorías de exposición aplicables del capítulo C.4. • En la página C-73 ítem (b) se establece que para concreto preparado con más de un tipo de cemento, el proveedor de concreto debe establecer no solo la relación agua- cemento sino también las dosificaciones relativas de los materiales (cemento y aditivo), que producirán la resistencia promedio requerida a la compresión. • Según C.4.1.1 las mezclas de concreto deben ser dosificadas para cumplir con la relación máxima agua-cemento y otros requisitos basados en la clase de exposición asignada al elemento estructural de concreto. • CR4.1.1 establece que las relaciones a/c máximas de 0.40 a 0.50 que pueden requerirse para concretos expuestos a condiciones de congelamiento y deshielo, de suelos y aguas con sulfatos, o para prevenir la corrosión del refuerzo, para concretos típicos, conducen a valores de resistencia que están que están cercanos a 35 y 28 Mpa. • Los resultados de los ensayos de resistencia a la compresión pueden ser analizados gráficamente o usando modelos de regresión para determinar la relación a/c y las proporciones relativas de los materiales cementantes. 6. ESTADOS DEL CONCRETO 6.1. ESTADO FRESCO Es cuando la mezcla se encuentra en estado líquido plástica y generalmente dura entre 1 y 3 horas. Es trabajable, fácil de moldear y compactar. 6.2. ESTADO ENDURECIDO Es cuando la mezcla ha alcanzado el grado de hidratación suficiente (sobrepasa el tiempo de fraguado) para que los componentes del concreto se aglutinen y formen un material rígido. Se debe estudiar su resistencia a la compresión a los 28 días y su durabilidad. 24 7. PROPIEDADES DEL CONCRETO 7.1. DURABILIDAD Es la capacidad que posee el concreto para resistir ataques químicos, biológicos o físicos provocados por condiciones medio ambientales tales como el agua, aire, congelación, productos agresivos y cualquier causa de deterioro. Para mejorar esta propiedad intervienen otros factores mencionados en el presente documento tal como la relación agua-cemento (a/c), la porosidad de la mezcla, sanidad de los agregados y seguimiento de los procesos en la etapa de elaboración tales como colocación, compactación y tiempo de fraguado. Sin embargo, es importante el mantenimiento continuo de la obra civil para garantizar su vida útil. 7.1.1. ANÁLISIS DE DURABILIDAD POR LA NSR-10 C.4. • Según CR4.2.1 hay cuatro categorías de exposición que afectan los requisitos del concreto para asegurar una durabilidad adecuada: Categoría de exposición F: para concreto exterior expuesto a humedad y a ciclos de congelamiento y deshielo, con o sin productos químicos descongelantes. Categoría de exposición S: para concreto en contacto con suelo o agua que contenga cantidades perjudiciales de iones sulfatos solubles en agua. Categoría de exposición P: para concreto en contacto con agua y requiere de baja permeabilidad. Categoría de exposición C: para concreto reforzado y preesforzado expuesto a condiciones que requieren protección adicional del refuerzo contra la corrosión. Nota: Este ítem tiene más requerimientos de los anteriormente nombrados, lo cual hace extensa su explicación. Se recomienda al lector dirigirse a la norma mencionada para adquirir información más específica. 7.2. TRABAJABILIDAD Esta propiedad garantiza que el concreto fresco sea homogéneo y la adhesión de los agregados y la pasta de cemento sea sencilla. En consecuencia, mejora su manejo en el transportarte, compactación y colocación en obra. En cuanto al concreto endurecido, mejora la resistencia gracias a la compactación que genera entre sus componentes pues no hay aire atrapado que pueda 25 disminuirla. “Por ejemplo, un 5% de aire puede disminuir la resistencia en más de un 30%, y aún un 2% deaire disminuye la resistencia en un 10%.”7 Tal como se ha dicho en puntos anteriores, el aire atrapado es producto de un exceso de contenido de agua en la mezcla o errores en la granulometría de los agregados, así que son factores que repercuten en gran medida. 7.2.1. ANÁLISIS DE TRABAJABILIDAD POR LA NSR-10 • Según C.18.18.2.3 si se usa arena, esta debe cumplir con los requisitos de ASTM C144, excepto que se permite modificar la granulometría conforme sea necesario para lograr una trabajabilidad satisfactoria. • Según C.5.2.1 la dosificación de los materiales para el concreto debe establecerse para lograr 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. • CR3.3.2 establece que las limitaciones para el tamaño máximo del agregado pueden omitirse si la trabajabilidad y los métodos de compactación del concreto son tales que pueda colocarse sin que se formen hormigueros o vacíos. 7.3. RESISTENCIA DEL CONCRETO Es una propiedad mecánica trascendental para establecer la calidad del concreto pues en esta intervienen: El buen estado de los materiales (cemento, agua, agregados) La dosificación El transporte La colocación La compactación El curado Para determinarla, se realizan ensayos en campo o in situ que poseen resultados instituidos para la resistencia que se busca alcanzar por el elemento estructural. 7 Tomado de http://bdigital.unal.edu.co/40215/1/3352874.19873.pdf. Pág. 8. 26 8. RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN Y ENSAYOS EN OBRA Es el esfuerzo máximo que puede soportar un material bajo una carga de aplastamiento8, se calcula de la siguiente manera: = á Unidades en [MPa] o [psi] Para hallar el valor de la resistencia a la compresión en obra se deben seguir los siguientes ensayos: 8.1. ASENTAMIENTO DEL CONCRETO O SLUMP TEST (NTC 396 / I.N.V.E- 404-07/ ASTM C143) 8.1.1. EQUIPO • Cono de Abrams: Imagen 19: Cono de Abrams. Fuente: imagen tomada de I.N.V.E -404-07 Es un molde metálico liso, inatacable por el concreto y cuyas dimensiones son: 203 ±2 mm de diámetro en la base mayor, 102 ±2 mm de diámetro en la base menor y 305 ±2 mm de altura. Estas deben ir perpendiculares al eje del cono y paralelas entre sí. El cono debe contar con agarraderas y dispositivo para sujetarlo con los pies. 27 • Varilla compactadora: Debe ser cilíndrica de hierro liso, con el extremo compactador hemisférico de 8 mm de radio y sus dimensiones son: 16 mm de diámetro y 600mm de longitud. 8.1.2. PROCEDIMIENTO Imagen 20. Asentamiento 1 Fuente: imagen tomada por Paula Castillo Imagen 21. Asentamiento 2 Fuente: imagen tomada por Paula Castillo Imagen 22. Asentamiento 3 Fuente: imagen tomada por Paula Castillo Imagen 23. Asentamiento 4 Fuente: imagen tomada por Paula Castillo *La superficie debe ser lisa, horizontal, no absorbente y húmeda. *Se sujeta con los pies firmemente y se llenan tres capas (1/3 del molde c/u) con la muestra de concreto. *Con la varilla se compacta cada capa con 25 golpes uniformes por toda la sección transversal. *La capa del fono se compacta en todo su espesor (inclinar la varilla). * Antes de compactar la última capa se debe apilar concreto sobre el borde superior; si al compactarla se asienta, se debe repetir el mismo paso. *Se alisa la superficie con la misma varilla. *Se remueve del suelo el concreto sobrante. *El molde debe ser retirado alzándolo de forma vertical en un tiempo de 5+-2 segundos. *Se mide el asentamiento que es la diferencia entre la altura del molde y la altura medida sobre el centro original de la base superior del espécimen. 28 8.1.3. RECOMENDACIONES DE LA NORMA I.N.V.E. 404-07 Imagen 25: CONCRETO NO APTO (8”) Fuente: imagen tomada por Paula Castillo • El ensayo debe comenzar a más tardar 5 minutos después de tomada la muestra. • Concretos que presenten asentamientos menores a 15mm (1/2”) pueden no ser adecuadamente plásticos y concretos que presenten asentamientos mayores a 230mm (9”) pueden no ser adecuadamente cohesivos para que este ensayo tenga significado. • Este ensayo no es aplicable cuando el concreto contiene una cantidad apreciable de agregado grueso de tamaño mayor a 37.5 mm (1½") o cuando el concreto no es plástico o cohesivo. Si el agregado grueso es superior a 37.5 mm (1½"), el concreto deberá tamizarse con el tamiz de este tamaño según la norma INV E – 401 "Muestras de Concreto Fresco". • A continuación, se presentan valores de asentamientos recomendados9: Imagen 26: Asentamientos recomendados Fuente: referenciada en la descripción 9 Tomado de ftp://ftp.unicauca.edu.co/cuentas/geanrilo/docs/FIC%20y%20GEOTEC%20SEM%202%20de%202010/Tecnol ogia%20del%20Concreto%20-%20%20PDF%20ver.%20%202009/Cap.%2004%20-%20Manejabilidad.pdf 29 8.1.4. ANÁLISIS DE ASENTAMIENTO POR LA NSR-10 C.5 • Según el reglamento C.5.3.3.2 las mezclas de prueba deben tener un asentamiento dentro del rango especificado para la obra propuesta; y para concreto con aire incorporado, el contenido de aire debe estar dentro de la tolerancia especificada en la obra propuesta. • CR5.6.1 establece que los técnicos de campo a cargo de ensayos de asentamiento deben estar certificados de acuerdo a con los requisitos del programa de certificación ACI para técnicos de ensayo en campo o según los requisitos de ASTM C1077. • Como se aprecia en CR5.10 no debe permitirse la adición de agua para remezclar concreto parcialmente fraguado, a menos que se tenga autorización especial. Sin embargo, esto no excluye a la práctica de agregar agua al concreto mezclado para alcanzar el rango especificado de asentamiento, siempre que no se violen los límites prescritos para tiempo máximo de mezclado y para la relación a/c. 8.2. ESPECÍMENES CILINDRICOS DE CONCRETO 8.2.1. EQUIPO Espécimen Cilíndrico: es un molde cilíndrico con dimensiones que no pueden ser menores a 30 cm de altura y 15 cm de diámetro. Varilla compactadora: debe ser de acero, lisa y con sus extremos compactadores del mismo diámetro de las varillas. Imagen 27: requisito para varillas compactadoras Fuente: imagen tomada de https://es.scribd.com/document/121502151/NTC-550 30 Martillo: Debe tener cabeza de caucho o de cuero y un peso aproximado de 0.6 ±0.2 kg. Vibradores: pueden ser internos (vibración de 7000 rpm o mayor) o externos (vibración 3600 rpm o mayor). 8.2.2. PROCEDIMIENTO CON MARTILLO Imagen 28. Cilindros de concreto 1 Fuente: imagen tomada por Paula Castillo Imagen 29. Cilindros de concreto 2 Fuente: imagen tomada por Paula Castillo Imagen 30. Cilindros de concreto 3 Fuente: imagen tomada por Paula Castillo Imagen 31. Cilindros de concreto 4 Fuente: imagen tomada por Paula Castillo *El sitio de elaboración debe estar nivelado, rígido, libre de vibración y cerca donde van a ser almacenados *La muestra se aplica en capas iguales y estas depende del método de compactación, para varillado son 3 capas y para vibrado son dos capas. *Se apisona cada capa 25 veces con la varilla compactadora. *La capa del fondo se compacta en toda su profundidad mientras que en las otras dos la varilla solo penetra 2.5 cm. *Se le deben dar 25 golpes en cada capa con el martillo sin producir movimientos bruscos en el molde. * Antes de compactar la última capa se debe apilar concreto sobre el borde superior; si al compactarla se asienta, se debe repetirel mismo paso. *Se alisa la superficie con la misma varilla. Si es necesario se pasa un palustre para un mejor acabado. *Se remueve del suelo el concreto sobrante. * Se realizan generalmente, 8 cilindros para fallar 2 a 7 días, 2 a 14 días, 2 a 28 días y otros 2 que se fallan como prueba por si las resistencias no son las adecuadas y reciben el nombre de “testigos”. 31 Imagen 32. Cilindros de concreto 5. Fuente: tomada por Paula Castillo CURADO (NSR-10 C.5) *Los cilindros deben desencofrarse pasadas las 24 +- 8 horas de haberlos fundido. * Deben marcarse con la fecha de fundida, el nombre de la obra o compañía y localización del elemento fundido. *Se sumergen completamente en agua (en reposo) saturada de cal. 8.2.3. RECOMENDACIONES Al golpear el exterior del cilindro con el martillo, no se debe mover la base del encofrado. Al descimbrar no deben ser golpeados los especímenes, por eso recomienda usar un buen desencofrante. La marca en el cilindro no debe afectar su acabado superficial, por eso en obra se marcan con crayolas, las cuales resisten el agua. 8.2.4. ANÁLISIS ESPECIMENES CILINDRICOS POR NORMA NSR-10 • C.5.1.2 establece que los requisitos de resistencia a la compresión deben basarse en ensayos de cilindros, hechos y ensayados según C.5.6.3 que recomienda usar la NTC 454 (ASTM C172) para tomar el ensayo de resistencia. • Según C.5.6.3.2 los cilindros para ensayos de resistencias deben ser fabricados y curados en laboratorio de acuerdo con NTC 550 (ASTM C31M) y deben ensayarse de acuerdo con NTC 673 (ASTM C39M). Los cilindros deben ser de 100 por 200 mm o de 150 por 300mm. • C.5.6.3.3 determina que el nivel de resistencia de una clase determinada de concreto se considera satisfactorio si cumple con los dos requisitos siguientes: a) Cada promedio aritmético de tres ensayos de resistencia consecutivos es igual o superior a la resistencia a la compresión. b) Ningún resultado del ensayo de resistencia es menor que la resistencia al a compresión por más de 3.5 Mpa cuando la resistencia a la compresión es 35 Mpa o menor. 32 8.3. FALLA DE CILINDROS EN LABORATORIO 8.3.1. EQUIPO10 La máquina debe operar eléctricamente y aplicar la carga de una manera continua y no en forma intermitente, y sin choques. Si sólo tiene una velocidad de carga, deberá estar provista de medios suplementarios para cargar a una velocidad apropiada para la verificación. Estos medios suplementarios de carga se pueden operar manualmente o por medio de motor. El porcentaje de error de las cargas dentro del rango propuesto para la máquina no debe exceder del ± 1.0% de la carga indicada. Imagen 33: Máquina de ensayo de resistencia la compresión Fuente: imagen tomada de https://civilgeeks.com/2011/03/22/ensayo-de-resistencia-a-la-compresion-del- concreto/ 8.3.2. PROCEDIMIENTO Los cilindros se ensayan generalmente a 7, 14 y 28 días después de la fecha de fundida. Los extremos de las probetas no deben presentar desviación con respecto a la perpendicularidad del eje del cilindro en más 0.5% La resistencia a la compresión será el promedio de al menos dos cilindros de la misma fecha de fundida. 10 Tomado de INV E 410: Fuente: ftp://ftp.unicauca.edu.co/Facultades/FIC/IngCivil/Especificaciones_Normas_INV- 07/Normas/Norma%20INV%20E-410-07.pdf 33 No se debe permitir que los cilindros se sequen antes de la prueba Se miden tres diámetros: superior, medio e inferior para obtener un promedio. A su vez, se pesa y se toma medida de su altura. Se colocan almohadillas en la falla de cilindros moldeados de acuerdo a las normas ASTM C 31 y ASTM C 192. Se coloca el espécimen en el eje central del cabezal fijo para una correcta aplicación de la carga. El régimen de carga con máquina hidráulica se debe mantener en un rango de 20 a 50 psi/s (0.15 a 0.35 MPa/s) durante la última mitad de la fase de carga. La máquina inicia aplicando carga gradualmente, cuando el cilindro falla, se anota la carga máxima resistida, el tipo de ruptura y la apariencia del concreto. Ninguno de los ensayos de resistencia deberá arrojar un resultado inferior a ƒ´c en más de 500 psi (3.45 MPa); ni ser superior en más de 0.10 ƒ´c cuando ƒ´c sea mayor de 5.000 psi (35 MPa) La norma ASTM C 1077 exige que los técnicos del laboratorio que participan en el ensayo del concreto deben ser certificados. 8.3.3. ANÁLISIS RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN POR NORMA NSR- 10 • Según C.5.1.1, para concreto diseñado y construido de acuerdo con el reglamento NSR-10 la resistencia a la compresión no puede ser inferior a 17 Mpa • C.5.6.5.2 establece que si se confirma la posibilidad que el concreto sea de baja resistencia y los cálculos indican que la capacidad de soportar las cargas se redujo significativamente, deben permitirse ensayos de núcleos extraídos de la zona en cuestión de acuerdo a con NTC 3658 (ASTM C42M). Se toman 3 núcleos por cada resultado del ensayo de resistencia. • Como plantea C.5.6.5.4, el concreto de la zona representada por los núcleos se considera estructuralmente adecuado si el promedio de tres núcleos es por lo menos igual al 85% de la resistencia a la compresión y ningún núcleo tiene una resistencia menor del 75% de la misma. • Según CR5.4.1, cuando no existen experiencias previas o datos de mezclas de prueba que cumplan con los requisitos de estas secciones, pueden usarse otras experiencias sólo con un permiso especial. Debido a que la combinación de diferentes materiales puede hacer variar el nivel de resistencia, este método no se permite para resistencia a la compresión mayor a 35 Mpa y la resistencia promedio a la compresión requerida debe excederla en por lo menos 8.3 MPa. 34 9. PERSONAL OPERATIVO EN OBRA Es el personal que ejecuta las diversas funciones que se deben llevar a cabo en una obra civil y da cumplimiento a un programa de construcción que abarca cronogramas, diseños y normas establecidas para un correcto desempeño. En este proceso intervienen los siguientes miembros: Director de obra Ingeniero Interventor (Contratista) Ingeniero ambiental Ing. Hidrosanitario e Ing. Electricista - Auxiliares Residente (Ingeniero, arquitecto o tecnólogo en construcciones civiles) Maestro general Subcontratistas (almacén) Contra-maestro Oficiales Operarios Ayudantes Auxiliares Celaduría Conductor A continuación, se hace énfasis en las funciones del residente de obra (tecnólogo en construcciones civiles) ya que es desde esta labor que se decide realizar el presente documento orientador. Apoya a los organismos directivos de la obra al trasmitir las instrucciones que se dan en los comités realizados según el cronograma. Realiza el seguimiento de las actividades y decisiones que se toman a diario en la obra y las plasma en la bitácora o libro de obra. Revisar que los procesos constructivos se cumplan de acuerdo a los planos, normas y especificaciones del proyecto. Dirigir al personal para hacer respetar los tiempos establecidos de cada actividad. Planificar las herramientas previas que se necesitan para el cumplimiento de la actividad a realizar. Calcular la cantidad de materiales que se requieren para el proceso constructivo de cada etapa. (concreto, acero, formaletas, cerchas, parales, ladrillos, entre otros) 35 Coordinar la entrada y salida de materiales a la obra, así como su estado y calidad. Elaborar un informe final de entrega del proyecto. 10. PRODUCCIÓN DEL CONCRETO EN OBRA 10.1. DOSIFICACIÓN Se utiliza para calcular la cantidad o proporciones de material apropiadas que se necesitan para elaborar el concreto de acuerdo a las especificaciones y usos de cada proyecto civil, por esta razón existen varios métodos de dosificación quese expondrán a continuación. 10.1.1. SEGÚN EL VOLÚMEN DE LOS MATERIALES Es un procedimiento sencillo utilizado en obras pequeñas donde se ejecutan mezclas manuales y las dosificaciones se encuentran tabuladas según el uso, como la siguiente: Imagen 34: Dosificación del concreto Imagen: tomada de < https://www.youtube.com/watch?v=frb11aKrKf4> Las proporciones se expresan tal y como se muestra en la primera columna, por ejemplo, para el tipo de concreto 1:2:3 se utilizará 1 parte (350 kg) de cemento, por 2 partes (0.56 ) de arena y 3 partes (0.84 ) de gravilla. Por otro lado, el agua necesaria para la mezcla será de 180 litros y la resistencia que se espera que alcance el concreto es de 3000 PSI, suficientemente resistente para un elemento estructural. Por otro lado, se le añade el porcentaje de desperdicio al total de según el elemento que se fundirá, que generalmente es el 5 % o 10%. 36 10.1.2. SEGÚN EL CONTENIDO DE CEMENTO Se clasifica en dos procedimientos: MÉTODO DE FULLER Se utiliza en elementos donde la estructura está poco reforzada; sus agregados tienen 7 cm o menos de TM (tamaño máximo) con una forma redondeada y su proporción de cemento es de 300 kg/m3 (min.). Por lo anterior, la dosificación de los agregados se establece por una curva de referencia llamada “parábola de Gessner”. Esta representa continuidad en la granulometría para la composición óptima de los agregados en el concreto, lo que provoca que el cemento y el material pétreo se aglutinen adecuadamente para lograr que la trabajabilidad, consistencia y densidad de la mezcla mejoren. Además, dichos factores son el indicador para elegir la cantidad de agua necesaria en la mezcla. MÉTODO DE BOLOMEY Es usado para proyectos de gran magnitud (muros de gravedad o presas) y por lo tanto el concreto usado para su construcción es abundante. Este método sigue los mismos pasos del método de anterior, pero, demanda atención tanto en el cálculo de cantidades de cada elemento como en la curva granulométrica que propone para combinar los agregados. Sin embargo, los aspectos más relevantes para su cálculo son: la forma de los agregados, la resistencia y la consistencia del concreto. 10.1.3. DOSIFICACIÓN SEGÚN LA RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN MÉTODOS ACI – RECOMENDACIONES Es un método muy utilizado por sus excelentes resultados en pruebas de laboratorio, ya que su diseño se basa en la resistencia a la compresión del concreto, sin embargo, la técnica es de ensayo y error, es decir, se van corrigiendo gradualmente las proporciones a medida que la prueba de asentamiento y pruebas de laboratorio indiquen que cumple con los requisitos estructurales del elemento a estudiar. 37 A continuación, se diagrama el proceso: Imagen 35: Proceso gráfico del método ACI Imagen: tomada de http://bdigital.unal.edu.co/40215/1/3352874.19873.pdf Es necesario conocer la relación agua/cemento para mejorar la resistencia a compresión a los 28 días, la cual se determina en el ensayo de especímenes cilíndricos. Cuando se verifica que la (a/c) es la adecuada para el proyecto, se halla inmediatamente la cantidad de cemento y agua de mezclado necesarios. La cantidad de agregado grueso se determina mediante ensayos de laboratorio y el contenido de agregado fino mediante ensayos de volúmenes específicos o de pesos del agregado.11 11 Tomada de http://blog.360gradosenconcreto.com/metodos-la-dosificacion-mezclas-concreto/ 38 10.1.4. ANÁLISIS DE DOSIFICACIÓN POR LA NSR-10 C.5 • Según la NSR-10 C.5.2.1 la dosificación de los materiales para el concreto debe establecerse para lograr: a) 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 y exudación excesiva. b) Resistencia a exposiciones especiales, según lo requerido en el capítulo C.4. de la norma NSR-10. c) Conformidad de los requisitos del ensayo de resistencia de C.5.6 de la norma en cuestión. • Teniendo en cuenta el comentario CR5.3 para seleccionar una mezcla adecuada de concreto, hay que seguir tres pasos básicos: a) Determinar la desviación estándar de la muestra. (Ver C.5.3.1) b) Determinar la resistencia promedio a la compresión requerida. (Ver C.5.3.2 y el ítem resistencia a la compresión del presente documento.) c) La dosificación de la mezcla requerida para producir esa resistencia promedio, ya sea mediante mezclas de prueba o un adecuado registro de experiencias. • Como se puede leer en C.5.2; CR5.2 las recomendaciones para la dosificación del concreto se dan en detalle en ACI 211.1, en la cual se presentan dos métodos para seleccionar y ajustar la misma, además muestra un apéndice para dosificar concreto pesado. Por otro lado, el ACI 211.2 se describe la dosificación del concreto liviano. • C.5.4.2 establece que el concreto dosificado debe ajustarse a los criterios de durabilidad descritos en C.4. y requisitos para ensayos de resistencia a la compresión C.5.6 • Según el reglamento 5.3.2.1 la resistencia promedio a la compresión requerida, usada como base para la dosificación del concreto debe ser determinada según la tabla C.5.3.2.1 empleando la desviación estándar calculada. 10.2. MEZCLADO Es una técnica utilizada para que los materiales que componen el concreto se mezclen entre sí mediante procesos de adhesión y cohesión que finalmente forman una masa homogénea. 39 Existen dos tipos de mezclado: manual y con mezcladora. 10.2.1. MEZCLADO MANUAL Imagen 36: Mezclado manual Fuente: Imagen tomada de https://www.canstockphoto.es/mezclar-concreto-16323058.html Imagen: Adición de agua al concreto Fuente: Imagen tomada de https://www.yoingeniero.xyz/civil/mezcla-manual-de-concreto-procedimientos-y- precauciones/ Se emplea en actividades que no requieren procesos de calidad relevantes, por ejemplo, el concreto usado para solados. LUGAR DE MEZCLADO Debe ser un sitio firme, no absorbente y libre de vegetación o residuos. Se debe ubicar cerca al sitio de fundida sin obstruir el paso de los trabajadores y maquinaria que interviene en el proceso de construcción. PROCEDIMIENTO Se extiende en el lugar de mezclado la cantidad de arena indicada en la dosificación. Se vierte el cemento sobre la arena y con ayuda de la pala se mezclan hasta que el color sea uniforme. Se extiende el material anterior, luego se agrega la grava y con la pala se mezcla de nuevo hasta encontrar homogeneidad. Se realiza un hueco central en la mezcla y se añaden gradualmente los litros de agua recomendados por la dosificación mientras se mezcla de afuera hacia adentro. 40 10.2.2. MEZCLADO CON MEZCLADORA O CONCRETADORA Con el uso de esta máquina mecánica se garantiza el aumento en la calidad del concreto y la adherencia de los materiales que lo componen. Además, permiten un mayor rendimiento. El proceso se realiza con mezcladoras de varios tipos, pueden ser: de trompo, de tolva, mixer o estacionarias. Para el presente documento se describe sólo la mezcladora de trompo. MEZCLADORA DE TROMPO Imagen 37: Mezcladora de trompo Fuente: imagen 1 tomada por Paula Castillo Fuente: imagen 2 tomada por Paula Castillo PROCESOS PREVIOS AL MEZCLADO El mezclado debe hacerse en una mezcladora de tipo aprobado.12 Se colocan vigas de madera para fijar la base de la mezcladora. El operario que maneja la mezcladora debe observar que el trompo esté limpio y vacío. Se deben dosificar los materiales en canecas de la misma medida y según el diseño de mezcla aprobado por el ingeniero interventor. 12 Tomado de NSR-10 C.5.8.3 41PROCEDIMIENTO Se prende la máquina e inicia a girar. Primero se agrega la grava, después de poco tiempo se añade el agua, luego se adiciona el cemento y la arena. Finalmente, se agrega la cantidad de agua que falta para completar la dosificación. Las paletas internas de acero mezclan el concreto con cada revolución que da la mezcladora. El tiempo mínimo de mezclado según NSR-10 C.5 son 90 segundos después de que todos los materiales estén en el tambor, sin embargo, se dan las siguientes recomendaciones según la capacidad de la mezcladora: Imagen 38: Tiempo mínimo de mezclado recomendado Fuente: imagen tomada de < ftp://ftp.unicauca.edu.co/Facultades/FIC/IngCivil/Geotecnia/profesor_gerardo_rivera/FIC%20y%20GEOTEC% 20SEM%202%20de%202009/Tecnolog%EDa%20del%20Concreto%20- %20%20PDF%20ver.%20%202009/Cap.%2002%20- %20Agregados%20para%20mortero%20y%20concreto.pdf> 10.2.3. RECOMENDACIONES Los bultos de cemento se deben almacenar en sitios de disposición libres de humedad y cuidarlos del contacto con elementos corto punzantes ya que se desperdicia y puede contaminarse. La grava y la arena deben estar acopiadas en un sitio especial y de ser necesario, en los días de lluvia, taparlos con plásticos para que no absorban la humedad y afecten la dosificación. 42 10.2.4. ANÁLISIS DE MEZCLADO POR LA NSR-10 C.5 • Según C.5.8.1 todo concreto debe mezclarse hasta que se logre una distribución uniforme de los materiales y la mezcladora debe cargarse completamente antes de que se vuelva a cargar. • Como plantea C.5.8.3, el concreto mezclado en obra se debe mezclar de acuerdo a: a) El mezclado debe hacerse en una mezcladora de un tipo aprobado b) El mezclado debe hacerse girar a la velocidad recomendada por el fabricante. c) El mezclado debe prolongarse 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, NTC 3318 (ASTM C94M). d) El manejo, la dosificación y el mezclado de los materiales deben cumplir las disposiciones aplicables de NTC 3318. e) Debe llevarse un registro detallado para identificar: número de tandas de mezclado producidas, dosificación del concreto producido, localización aproximada de depósito final en la estructura y hora-fecha de mezclado y colocación. 10.3. TRANSPORTE Para transportar el concreto existen varios medios que se describen a continuación. Sin embargo, el manejo y desperdicio depende del equipo de trabajo, el cual debe contribuir al buen uso de las normas. Nota: para fines de concreto hecho en obra solo se utilizan transportes como carretillas y canecas. 43 10.3.1. DESCRIPCIÓN DE EQUIPOS Imagen 39: carretilla o buggy Fuente: imagen tomada por Paula Castillo Imagen 40: Canaletas Fuente: imagen tomada de https://es.slideshare.ne t/ mfvalarezo/supervisin- durante-la-colocacin- del-hormign Imagen 41: transporte en canecas Fuente: imagen tomada de http://www.ciptrujillo.org/img _ eventos/pdf/ASOCEM%20% 20CIVILES/CONFERENCIA %20 de%20asosem%20 2015.pdf Imagen 42: transporte por bomba Fuente: imagen tomada de http://fernando- teg-obrasciviles.blogspot. com/p/concretos.html *Deben usarse para trayectos cortos. * Son herramientas versátiles que sirven cuando la localización del elemento a fundir, varía. Sin embargo, demandan tiempo y trabajo intenso por su peso. *Se usan para fundir elemento situados a niveles bajos o para descargue en cajones. *Tienen inclinación constante y manejan pendientes menores a 30°. *Debe permitir que el concreto fluya sin problema. * Se usan para fundir elementos de poca dimensión ya que es un proceso lento. *Su trayecto debe ser corto. *Se deben evitar desperdicios pues es un proceso manual. *Descarga el concreto hasta el elemento que se va a fundir. *La tubería se extiende lo suficiente y fácil de mover hacia el punto deseado. *El descargue es constante y por ende ágil. 44 10.3.2. RECOMENDACIONES El transporte en carretilla debe hacerse sobre superficies lisas, pues si experimenta mucho movimiento puede producir segregación, es decir, que los agregados quedan en el fondo dejando la pasta en la parte superior. Esto causa problemas estructurales al elemento fundido. Debe transportarse el material evitando desperdicios. Se debe escoger el medio de transporte adecuado para el concreto, pues si la fundida abarca más del tiempo requerido, el concreto comienza su proceso de fraguado ocasionando una difícil colocación y vibrado. Sin embargo, NO SE PERMITE la adición de agua al concreto una vez inicia su proceso de fraguado, pues disminuye la resistencia considerablemente. 10.3.3. ANÁLISIS DE TRANSPORTE POR LA NSR-10 C.5 • Según la C.5.9.1 el concreto debe transportarse desde la mezcladora al sitio final de colocación empleando métodos que eviten la segregación o la pérdida de material. • De acuerdo a C.5.9.2 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. • Las disposiciones de C.5.9 se aplican a todos los métodos de colocación incluyendo bombas, cintas transportadoras, sistemas neumáticos, carretillas, vagonetas, cubos de grúa y tubos tremie. • CR5.9 plantea que puede haber pérdida considerable de resistencia del concreto cuando se bombea a través de una tubería de aluminio o de aleaciones del mismo. Se ha demostrado que el hidrógeno que se genera por la reacción entre los álcalis del cemento y la erosión del aluminio de la superficie interior de la tubería provoca una reducción de la resistencia de hasta un 50%. 45 11. COLOCACIÓN DEL CONCRETO EN OBRA La preparación previa a la colocación del concreto debe incluir lo siguiente según la norma NSR-10 C.5.7.1: • Todo equipo de mezclado y transporte del concreto debe estar limpio. • Deben retirarse todos los escombros y el hielo de los espacios que serán ocupados por el concreto. • El encofrado debe estar cubierto con un desmoldante adecuado. • Las unidades de albañilería de relleno en contacto con el concreto deben estar adecuadamente humedecidas. • El refuerzo debe estar libre de hielo o de otros recubrimientos perjudiciales. • La superficie del concreto endurecido debe estar libre de lechada y de otros materiales perjudiciales o deleznables antes de colocar concreto adicional sobre ella. 11.1. ENCOFRADOS Son elementos herméticos utilizados para dar forma, dimensión y nivel a la estructura que se va a elaborar conforme a las especificaciones de diseños estructurales y arquitectónicos. Imagen 43: Encofrado de columnas Fuente: imagen tomada por Paula Castillo 46 11.1.1. ANÁLISIS DE ENCOFRADOS POR LA NSR-10 C.6 Los diseños de estos deben en tener en cuenta los siguientes factores según norma NSR- 10 C.6.1: Velocidad y método de colocación del concreto Cargas de construcción, incluyendo cargas verticales, horizontales y de impacto. Requisitos especiales de las cimbras y encofrados para la construcción de cáscaras, losas plegadas, concreto arquitectónico u otros similares. Para concreto preesforzado deben estar diseñados para permitir desplazamientos de elementos sin causar daños durante la aplicación de la fuerza de preesforzado. 11.2. ETAPA DE VACIADO EN LA COLOCACIÓN • Vaciado: es de vital importancia que el proceso se realice correctamente porque puede ocasionar segregación en el concreto y por lo tanto se ve afectada su calidad. Imagen 44: Vaciado del concretoFuente: imagen tomada de http://lorenmatheus.blogspot.com 47 11.2.1. ERRORES COMUNES • En el uso de carretillas no solo se debe realizar un buen transporte sino un vaciado que permita que la mezcla de concreto no se segregue. Imagen 45: Corrección de uso de carretillas Fuente: imagen tomada de https://es.slideshare.net/mfvalarezo/supervisin-durante-la-colocacin-del-hormign • En el uso de canales no se deben colocar deflectores que cambien el sentido y causen segregación. Imagen 46: Corrección uso de canaletas Fuente: imagen tomada de https://es.slideshare.net/mfvalarezo/supervisin-durante-la-colocacin-del-hormign 48 • En pendientes suaves se debe colocar el concreto en la parte inferior para mejorar el vibrado y por ende la compactación. Imagen 47: colocación del concreto en pendiente suave Fuente: imagen tomada de https://es.slideshare.net/FrankCarreraVillena/catalogo-cementos-lima-marzo-2008 • En la colocación de losas se debe vaciar la carretilla contra la cara del concreto llenado tal como se muestra en la figura. Imagen 48: colocación del concreto en losas Fuente: imagen tomada de https://es.slideshare.net/FrankCarreraVillena/catalogo-cementos-lima-marzo-2008 49 11.3. RECOMENDACIONES • La colocación se debe hacer en el menor tiempo posible para evitar el revenimiento del concreto, es decir, que pierda humedad y aumente su rigidez. • El clima es un factor que se debe tener en cuenta, pues en días calurosos o de fuertes vientos el concreto pierde su hidratación más rápido ocasionando problemas en su colocación. • Los encofrados deben resistir la presión del concreto sin abrirse y estar libres de aserrín, clavos, pedazos de madera u otros desechos que se puedan acumular. 11.4. ANÁLISIS DE COLOCACIÓN POR LA NSR-10 C.5 • Según CR5.10: la manipulación excesiva del concreto puede provocar la segregación de los materiales. No debe permitirse la adición de agua para remezclar concreto parcialmente fraguado a menos de que se tenga autorización especial. Cuando las condiciones hagan difícil la compactación, o donde existan congestiones de refuerzo, se depositará primero en el encofrado una capa de mortero, de por lo menos 25 mm, que tenga la misma proporción de cemento, arena y agua que la usada en el concreto. Este proceso puede ser aplicado por medio de supervisión técnica. • Según C.5.10.1 el concreto debe depositarse lo más cerca posible de su ubicación final para evitar a la segregación debida a su manipulación o desplazamiento. • C.5.10.2 plantea que la colocación debe efectuarse a una velocidad tal que el concreto conserve su estado plástico y fluya fácilmente dentro de los espacios del refuerzo. • Según C.5.10.3 no debe colocarse en la estructura concreto que haya endurecido parcialmente o que se haya contaminado con materiales extraños • La C5.10.4 establece que no debe utilizarse concreto al que después de preparado se le adicione agua, ni mezclado después de su fraguado inicial. • Según C5.10.5 la colocación debe ser una operación continua hasta que se termine el llenado de la sección. • C.5.10.6 plantea que la superficie superior de las capas colocadas entre encofrados verticales debe estar a nivel. 50 12. MANEJO DEL CONCRETO EN OBRA 12.1. COMPACTACIÓN Es un proceso que se realiza para reducir la cantidad de vacíos o aire atrapado provocando la adherencia y cohesión entre los materiales y la pasta de cemento. Para lograr la consolidación el método más usado es el vibrado del concreto, el cual ocasiona que la mezcla disminuya la permeabilidad y aumente su resistencia y durabilidad. 12.1.1. VIBRADOR13 Es una herramienta mecánica, la cual debe sumergirse en el concreto y operar entre 7000 a 10000 rpm. Este se debe colocar en posición vertical y el tiempo de vibrado varía entre 5 y 15 segundos para concretos con asentamientos entre 2.5 cm y 7.5 cm, pero en general, son suficientes 10 segundos. (Es importante no exceder el tiempo de vibrado pues causará segregación de los agregados). Imagen 49: vibrado del concreto Imagen tomada de http://www.revistacyt.com.mx/index.php/ingenieria/388-metodo-mecanico-para-la- compactacion-del-concreto-la-vibracion-parte-i La penetración del vibrador se realiza en la capa inmediatamente colocada y la anterior para garantizar su adherencia y por ningún motivo se vibra el concreto de las zonas bajas donde ya se encuentra en la etapa de fraguado inicial. Por otro lado, se utilizan herramientas que complementen el vibrado en la parte exterior del encofrado como el uso de martillo neumático. 13 Tomado de https://www.epm.com.co/site/Portals/3/documentos/2017/NC-MN-OC07- 01%20Concretos.pdf 51 12.1.2. ERRORES DE VIBRADO Y RECOMENDACIONES • El vibrado no debe tener demasiada distancia entre puntos pues ocasiona que algunas zonas queden sin compactar. Imagen 50: distancia de vibrado Fuente: imagen tomada de http://www.icpa.org.ar/publico/newsletter15/curso_hormigon.pdf • El vibrado correcto debe hacerse verticalmente para garantizar la adherencia y evitar la segregación. Imagen 51: Vibrado vertical del concreto Fuente: imagen tomada de https://es.slideshare.net/mfvalarezo/supervisin-durante-la-colocacin-del-hormign 52 • El concreto no se debe extender con el vibrador. Imagen 52: mal uso del vibrador Fuente: imagen tomada de http://www.imcyc.com/cyt/diciembre04/CONCEPTOS.pdf • Un mal manejo del vibrado puede ocasionar vacíos de magnitud considerable para causar daños estructurales. Imagen 53: Mal manejo del vibrado Fuente: imagen tomada por Paula Castillo 53 12.2. ANÁLISIS DE COMPACTACIÓN POR LA NSR-10 C.5 • La C.5.10.8 establece que la compactación del concreto se debe hacer cuidadosamente por medios adecuados durante la colocación, debe acomodarse completamente alrededor del refuerzo, esquinas del encofrado e instalaciones embebidas. 12.3. CURADO Es un proceso de humedecimiento necesario para que el concreto endurecido alcance las propiedades de durabilidad y resistencias para las cuales fue diseñado. Dicho proceso tiene varios métodos de aplicación tales como: Imagen 54: Métodos de curado Fuente 1: imagen tomada de: http://www.concreto-premezclado.net/se-curado-del-concreto- premezclado/ Fuente 2: imagen tomada de https://www.clarin.com/construccion/metodos-curado-hormigon- armado_0_r14-nn_Dmx.html Fuente 3: imagen tomada por Paula Castillo 12.3.1. MÉTODOS DE CURADO • Inmersión: consiste en sumergir el elemento fundido en agua tal y como se hace en el ensayo de especímenes cilíndricos de concreto (NTC 550). • Aspersión de agua: se utilizan rociadores de gota fina para mantener hidratado el concreto. Cabe resaltar que aplicar agua a chorros genera erosión. • Sellado con plástico (Negro): Se coloca plástico o polietileno sobre la zona que se acaba de desencofrar, este absorbe calor y calienta la pieza estructural, curándola rápidamente. • Aplicación de aserrín - arena: estos materiales se deben mantener húmedos para su aplicación superficial. Supervisar que las proporciones de ácido tánico sean bajas para no causar daños. 54 • Papel de dos capas: Es un tipo de papel impermeable que posee dos capas incorporadas por medio material bituminoso. 12.3.2. ANÁLISIS DE CURADO POR LA NSR-10 C.5 • Según C.5.11.1 El concreto debe mantenerse a una temperatura por encima de 10°C y en condiciones de humedad por lo menos durante los primeros 7 días después de la colocación, excepto para concreto de alta resistencia inicial. • La C.5.11.3 establece que el curado acelerado se usa para acelerar el desarrollo de resistencia y reducir el tiempo de curado. El métodose realiza mediante vapor a alta presión, vapor a presión atmosférica, calor y humedad. • Requisitos climáticos C.5.12 y C.5.13 REQUISITOS PARA CLIMA FRIO REQUISITOS PARA CLIMA CÁLIDO Debe disponerse de un equipo adecuado con el fin de calentar los materiales para la fabricación del concreto y protegerlo contra temperaturas de congelamiento o cercanas a ella Todos los materiales componentes del concreto y todo el acero de refuerzo, el encofrado, los rellenos y el suelo con el que habrá de estar en contacto el concreto deben estar libres de escarcha. No debe utilizarse materiales congelados. Debe darse adecuada atención a los materiales componentes, a los métodos de producción, al manejo, a la colocación, a la protección y al curado a fin de evitar temperaturas excesivas en el concreto o la evaporación del agua, lo cual podría afectar la resistencia requerida o el funcionamiento del elemento o de la estructura. 13. ACCIONES DE SEGURIDAD INDUSTRIAL Son actividades de gestión preventiva que forman al personal encargado para que se hagan responsables de sí mismos y de su entorno laboral. Los riesgos generados en la obra dependen de la etapa en la que esté el proyecto y se debe reconocer qué herramientas son propicias para el tipo de actividad. Sin embargo, el sector de la construcción tiene una alta tasa de accidentes gracias a los diversos factores; algunos de ellos son: trabajos en altura, excavaciones profundas, exposición a productos tóxicos y vulnerabilidad climática. 55 13.1. TIPOS DE RIESGOS LABORALES14 • Riesgos Físicos: hace referencia a los riesgos climáticos, el uso de maquinaria pesada (ruidos - vibraciones) y trabajo en altura (andamios – escaleras). Enfermedades asociadas: fracturas, lesiones, insolación, fatiga, lumbalgias, entre otras. • Riesgos químicos: hace referencia a los riesgos de contacto con la piel o transmisión por vías respiratorias como el cemento, gases, resinas epóxicas, pinturas, lacas entre otros. Enfermedades asociadas: silicosis, dermatitis, asma, entre otros. • Riesgos Biológicos: hace referencia a los riesgos de tipo microscópico o virus en el ambiente, además de ataque de insectos, mordedura de animales o plantas venenosas. Enfermedades asociadas: intoxicación, gripe, inflamaciones, dolor general, entre otros. • Riesgos psicosociales: hace referencia a los riesgos que se generan de las relaciones interpersonales de los trabajadores y de la exigencia del trabajo mismo. Problemas asociados: estrés, conductas agresivas, desaliento, ansiedad, depresión, entre otros. 13.2. EQUIPO DE PROTECCIÓN PERSONAL Imagen 55: Equipo de protección personal Fuente: imagen tomada de https://civilgeeks.com/2015/05/20/planeamiento-organizacion-y-seguridad-de-una- obra/ 14 Tomado de http://ingenieriacivil.tutorialesaldia.com/tipos-de-riesgos-laborales-en-la-construccion/ 56 Este es suministrado por la empresa encargada o el jefe de salud ocupacional; sin embargo, puede que la empresa exija al contratista de mano de obra hacerse responsable. Generalmente se exige el uso de los siguientes elementos: Overol Botas de caucho punta de acero Casco protector Guantes Anteojos de seguridad para uso de cortadoras Mascara si se hace uso de mezcladora o productos volátiles. Arnés o correas de seguridad para trabajo en alturas. Señalización. Barreras de protección. En la siguiente imagen se aprecian los equipos según el oficio del personal: Imagen 56: equipo de protección según oficio Fuente: imagen tomada de http://www.construdata.com/BancoConocimiento/O/oitcolombiae/oitcolombiae.asp 13.3. LEYES DE SEGURIDAD EN LA CONSTRUCCIÓN Resolución No. 02413 de mayo 22 de 1979 Reglamento de higiene y seguridad en la construcción Resolución No. 02400 de mayo 22 de 1979 Normas sobre vivienda higiene y seguridad en los establecimientos de trabajo Resolución 08321 de agosto 4 de 1983 Normas sobre protección y conservación de audición Resolución 132 de enero 18 de 1984 Normas sobre presentación de informe de accidente de trabajo Resolución 4252 noviembre 12 de 1997 Normas técnicas, científicas y administrativas para los requisitos esenciales. 57 14. PRODUCCIÓN, COLOCACIÓN Y MANEJO DEL CONCRETO EN ARTEK 21 (REGISTRO FOTOGRÁFICO PROPIO) Imagen 57: Asentamiento de 4” Se realiza todo el proceso descrito anteriormente en el ensayo de asentamiento o slump test que para este caso da 4” y se realizan los 8 especímenes cilíndricos tal como está explicado en el presente documento. Nota: La explicación y registro fotográfico de los puntos mencionados son de fuente propia. La dosificación en la obra Artek 21 experimentó varios cambios, pues se presentaron problemas de baja resistencia a la compresión, por lo que el Ing. Interventor Enrique Botia, después de varios intentos en obra, decidió que para un asentamiento esperado de 4", la dosificación sería: 2 bultos de cemento, 4 canecas de arena, 6 canecas de gravilla y 2 canecas de agua. De esta manera, se funden vigas de cimentación. Imagen 58: dosificación en canecas El mezclado para elementos estructurales o muros se realiza mediante una mezcladora de concreto con capacidad para dos bultos, motor Diésel. Imagen 59: Mezcladora motor diésel 58 El mezclado manual o con pala se realiza sólo para relleno o solado en las excavaciones donde el suelo se presenta arcilloso. Imagen 60: Mezcla manual Siempre se revisa que el tambor de la mezcladora esté limpio y en el proceso de mezclado tenga la velocidad adecuada para que las paletas internas mezclen homogéneamente los materiales. A su vez, se verifica el tiempo de mezclado (mínimo 90 segundos). Imagen 61: Mezclado de mezcladora Para el transporte se utiliza carretilla, transportando el material en el menor tiempo posible y cerca al sitio de la colocación. Este medio es utilizado en la obra comúnmente para fundir vigas de cimentación. Imagen 62: transporte en carretilla También se evidencia el llenado de muros de contención o columnas transportando el concreto con baldes. Imagen 63: Transporte en balde 59 En la obra Artek 21 los tableros metálicos se reciben de Somajk (proveedor), que entrega los mismos limpios y con desencofrante, listos para su colocación. Cabe resaltar que se cuentan muy bien las chapetas, corbatas, alineadores y tensores que los componen. Imagen 64: Tableros metálicos En la colocación se verifica que el vaciado del concreto se realice de forma constante y nunca dejar el elemento (columna) incompleto. Imagen 65: colocación vaciado Se supervisa que el vibrado se realice de forma constante y vertical. Además, que la capa superior de concreto y la anterior sean vibradas, repitiendo el proceso en cada una. Adicionalmente los tableros se golpean con un martillo exteriormente. Imagen 66: Vibrado de muro El desencofrado se realiza retirando alineadores-tensores, golpeando suavemente las chapetas y no se debe hacer ningún daño a los tableros. Se retiran las corbatas y si se aplicó la cantidad de desencofrante adecuado, el elemento debe tener un buen acabado superficial. Imagen 67: Desencofrado de muro 60 Se utiliza plástico negro como método de curado, pues absorbe los rayos del sol y contribuye tanto en su adecuado curado como en acelerar la resistencia. Imagen 68: curado con plástico negro Imagen 69: equipo de seguridad no apto Finalmente, los elementos de seguridad no son los adecuados, pues en zona de mezclado se requiere de casco con barboquejo, orejeras, mascarilla o tapabocas, gafas, camisa manga larga, guantes de seguridad y botas punta de acero. En la imagen se puede evidenciar que el operario tiene una gorradebajo del casco, la cual no está permitida en las normas de seguridad pues el casco se puede resbalar en caso de emergencia. 15. TABLA RESUMEN: MATERIAL / PROCESO Y DATOS RELEVANTES MATERIAL O PROCESO DATOS RELEVANTES CONCRETO Es una mezcla compuesta de cemento hidráulico, agregado fino (arena), agregado grueso (grava), agua y aire. Esta se transforma en un material sólido indispensable en el campo de la construcción. Durante el documento se describen sus propiedades y cómo todos los procesos y materiales van ligados a su comportamiento. Es un polvo aglutinante que por reacción química con el agua fragua y endurece. Existen diferentes tipos de cemento según su uso, tales como: UG (uso general), MRS (moderada resistencia a los sulfatos), MCH (moderado calor de hidratación), ART (Alta 61 CEMENTO resistencia temprana), BCH (bajo calor de hidratación) y ARS (alta resistencia a los sulfatos). Por otro lado, las normas de aceptación y rechazo aplicadas al cemento son la NTC 121, NTC 33, NTC 118, NTC 221, NTC 110, NTC 108, entre otras. La NSR-10 contribuye a dar pautas para la utilización del material tanto en campo como en laboratorio y las normas relevantes para potenciar su calidad. AGREGADOS PÉTREOS Son materiales de origen natural o artificial provenientes de las rocas, las cuales se originan de un ciclo geológico y de allí se desglosa su clasificación por procedencia, tamaño, color y densidad. Se enfatiza en el tamaño pues se divide en dos grandes grupos: agregado grueso (grava), la cual posee un tamaño superior al tamiz N°4 (4.76mm y agregado fino (arena), la cual tiene un tamaño inferior al tamiz N°4 (4.76 mm) y no menor al tamiz N° 200 (0,074 mm). Un requisito de aceptación y rechazo importante es el de sustancias dañinas de NTC 174, sin embargo, no es el único ensayo que regula su calidad, también se encuentran la NTC 237, NTC 176, NTC 77, NTC 78, entre otras. La NSR-10 contribuye a dar pautas para la utilización del material tanto en campo, como en laboratorio y las normas relevantes para potenciar su calidad. AGUA Es una sustancia que le proporciona al cemento la propiedad aglutinante porque desarrolla procesos como el fraguado y el endurecimiento. Para ser usada en el concreto debe ser agua potable, es decir, sin ningún tipo de residuos o sustancias tóxicas, el cual es el requisito de aceptación más importante. La NSR-10 contribuye a dar pautas para la utilización del agua y la influencia que tiene sobre la calidad y propiedades del concreto. Es la capacidad que posee el concreto para resistir ataques químicos, biológicos o físicos provocados por condiciones medio ambientales tales como el agua, aire, congelación, productos agresivos y cualquier causa de deterioro. 62 DURABILIDAD La norma que contribuye a mantener una durabilidad adecuada en el concreto es la NSR-10 C.4. donde se exponen categorías y clases de exposición. Estas son la base para escoger los requisitos para el concreto. TRABAJABILIDAD Es una propiedad que garantiza que el concreto fresco sea homogéneo y la adhesión de los agregados y la pasta de cemento sea sencilla. En consecuencia, mejora su manejo en el transportarte, compactación y colocación en obra. La norma que contribuye a mantener una durabilidad adecuada en el concreto es la NSR-10 C.4. donde se exponen categorías y clases de exposición. Estas son la base para escoger los requisitos para el concreto. RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN Es el esfuerzo máximo que puede soportar un material bajo una carga de aplastamiento. Para evaluar este valor en obra, primero se inicia realizando la prueba de asentamiento, la cual permite identificar si el concreto presenta la plasticidad que debería para cumplir sus funciones estructurales. Si el asentamiento cumple con el valor establecido por el supervisor técnico o interventor, se prosigue a realizar los especímenes cilíndricos, los cuales se fallan en un laboratorio y la máquina da el valor de la carga máxima resistida y al dividirse en su área transversal da el valor de la resistencia en MPa o PSI. Este valor es muy importante para el diseño del concreto y para garantizar que propiedades como la durabilidad y trabajabilidad se presenten adecuadamente. Según la NSR-10 la resistencia a la compresión no puede ser inferior a 17 MPa y establece los pasos a seguir para estos casos. DOSIFICACIÓN Se utiliza para calcular la cantidad o proporciones de material apropiadas que se necesitan para elaborar el concreto de acuerdo a las especificaciones y usos de cada proyecto civil. Los métodos comúnmente utilizados son la dosificación según el volumen de los materiales, según contenido de cemento (Fuller o Bolomey) y según la resistencia a la compresión (Método ACI). La NSR-10 C.5 establece los pasos básicos para una buena dosificación, demuestra que la resistencia a la compresión se usa como base para hallar la misma y describe sus beneficios en el concreto. 63 MEZCLADO Es una técnica utilizada para que los materiales que componen el concreto se mezclen entre sí mediante procesos de adhesión y cohesión que finalmente forman una masa homogénea. Existen dos tipos de mezclado: manual (con pala) para elementos en los que no es importante supervisar la calidad del concreto y con el uso de mezcladora para elementos estructurales. Se debe tener en cuenta las condiciones del lugar de mezclado, los procedimientos de cada actividad y el almacenamiento de los materiales que intervienen. La NSR-10 recomienda 90 segundos como tiempo mínimo de mezclado, velocidad recomendado de giro TRANSPORTE Para transportar el concreto existen varios medios. Sin embargo, el manejo y desperdicio depende del equipo de trabajo, el cual debe contribuir al buen uso de las normas. Algunos medios de transporte de concreto descritos son la carretilla o buggy, las canaletas, las canecas o baldes y el transporte en bomba. Se recomienda escoger el medio de transporte teniendo en cuenta la duración de la fundida y los desperdicios ocasionados. La NSR-10 C.5 recomienda supervisar que no se presente segregación. VACIADO - COLOCACIÓN Se trata de colocar el concreto en el elemento a fundir, es de vital importancia que el proceso se realice correctamente porque puede ocasionar segregación en el concreto y por lo tanto se ve afectada su calidad. Se realiza una lista de errores comunes en la colocación y recomendaciones tales como el tiempo de colocación, el clima y los encofrados. La NSR-10 C.5 recomienda no manipular excesivamente los materiales, la no adición de agua para remezclar, entre otros procedimientos de llenado. COMPACTACIÓN Es un proceso que se realiza para reducir la cantidad de vacíos o aire atrapado provocando la adherencia y cohesión entre los materiales y la pasta de cemento. Para lograr la consolidación el método más usado es el vibrado del concreto, el cual ocasiona que la mezcla disminuya la permeabilidad y aumente su resistencia y durabilidad. La penetración del vibrador se realiza en la 64 capa inmediatamente colocada y la anterior para garantizar su adherencia. En el documento se dan ejemplos de errores de vibrado y lo que ocasionan, además de la NSR-10 que a pesar de que no toca este tema específicamente, lo asocia a la colocación. CURADO Es un proceso de humedecimiento necesario para que el concreto endurecido alcance las propiedades de durabilidad y resistencias para las cuales fue diseñado. Dicho proceso tiene varios métodos de aplicación descritos tales como: inmersión, aspersión, sellado con plástico, aplicación de aserrín- arena y papel de dos capas. La NSR-10 lo evalúa por medio de la temperatura adecuada de curado y los climas que intervienen durante este.SEGURIDAD INDUSTRIAL Son actividades de gestión preventiva que forman al personal encargado para que se hagan responsables de sí mismos y de su entorno laboral. En el documento se describen los tipos de riesgos laborales comunes en la construcción, además del equipo de protección personal general y según el oficio. A su vez, se presenta un pequeño resumen de las leyes de seguridad aplicadas en Colombia. 65 16. LISTA DE CHEQUEO La lista que se realizará a continuación es útil para que el lector que se encuentra en obra pueda chequear en tiempo real el adecuado procedimiento de la producción, colocación y manejo del concreto. LABOR PASO P R O D U C C IÓ N D E L C O N C R E T O Los operarios y demás personal que interviene en el proceso de mezclado debe contar con su equipo de protección personal. La zona de mezclado debe estar limpia Identificar la relación adecuada de agua/cemento para mejorar la resistencia a la compresión (proceso de dosificación) Tener claridad en la dosificación y la resistencia a la compresión para la cual fue diseñada la mezcla. Sólo para mezclado manual: Mezclar la arena en la cantidad obtenida en el proceso de dosificación Sólo para mezclado manual: Verter el cemento en la arena y mezclar hasta que el color sea uniforme Sólo para mezclado manual: Agregar grava y seguir mezclando hasta lograr homogeneidad de la sustancia Agregar los litros de agua en la cantidad precisa obtenida en el proceso de dosificación Verificar que el tambor este completamente limpio. Para mezcladora: Verificar la velocidad a la que la concretadora mezcla uniformemente con las paletas internas Verificar que el tiempo de mezclado sean como mínimo 90 segundos. Transportar el concreto evitando desperdicios y segregación. 66 LABOR PASOS C O L O C A C IÓ N D E L C O N C R E T O Diseñar las dimensiones de los encofrados según el elemento a fundir Verificar que el encofrado esté limpio Cubrir el encofrado con un desmoldante adecuado Limpiar el equipo de mezclado y transporte del concreto Retirar los escombros o hielo de los espacios que ocupará el concreto y se realiza el mismo proceso con los refuerzos Humedecer las unidades albañilería que estarán en contacto directo con el concreto Evitar la segregación de la mezcla vaciándola a una altura inferior de 1.20 metros. Realizar el vaciado del concreto evitando el uso de deflectores Colocar el concreto en la parte inferior de las pendientes suaves Si se están colocando losas, vacie la carretilla contra la cara del concreto Hacer la colocación en el menor tiempo posible Verificar que los encofrados resistan la presión del concreto sin abrirse 67 LABOR PASOS M A N E JO D E L C O N C R E T O E N L A O B R A Realizar proceso de vibrado para reducir la cantidad de aire atrapado y mejorar la adherencia El concreto no se debe extender con el vibrador El proceso de vibrado se realiza en la capa de concreto colocada y en la inmediatamente anterior, repitiendo el proceso en cada capa. El vibrado no debe tener demasiada distancia entre puntos pues algunas zonas quedan sin compactar. Realizar el vibrado de forma vertical Usar martillo neumático en la parte exterior del encofrado Elegir el método de curado más adecuado según la zona o el clima Humedecer el concreto endurecido (proceso de curado) a través de inmersión, aspersión, sellado con plástico, aplicación de aserrin-arena o papel de dos capas 68 17. CONCLUSIONES Se demuestra que si cumple con los procedimientos y normas anteriormente descritos se logra optimizar significativamente las propiedades del concreto, el ambiente laboral y, en general, el desempeño del proyecto. Se observa que es importante el conocimiento previo de los conceptos, procedimientos, clasificaciones y requisitos técnicos de los materiales de construcción antes de incursionar en el proceso de producción, colocación y manejo del concreto. Se resalta el papel que cumple la prueba de asentamiento y el ensayo a compresión con especímenes de concreto ya que proporcionan datos trascendentales acerca de la dosificación y si el concreto está en óptimas condiciones para realizar su función estructural. A lo largo del documento se evidencian recomendaciones propias o dadas por las diferentes normas estudiadas, las cuales aportan a la mejora de los procesos constructivos. 69 18. BIBLIOGRAFÍA (EPM), E. d. (11 de Noviembre de 2016). Norma de construcción de concretos . Obtenido de https://www.epm.com.co/site/Portals/3/documentos/2017/NC- MN-OC07-01%20Concretos.pdf Arias, H. (2008). Seguridad industrial e higiene en la construcción de edificaciones. Obtenido de Universidad de Sucre: http://repositorio.unisucre.edu.co/bitstream/001/288/2/363.117A696.pdf Bolívar, O. (octubre de 1987). Guía práctica para el diseño de mezclas. 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