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• Salatiel Ramirez Perez

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Control de Calidad del Concreto La Figura 9.5 muestra algunos elementos de la distribución normal aplicables.

Figura 9.5. El Parámetro Resistencia a la Compresión y su Distribución Normal. En la figura X representa la resistencia promedio cuya posición coincide con la del origen para la variable estandarizada Z, otros puntos de la variable resistencia están expresados en función de la desviación estándar (s ), ésta desviación estándar se calcula de un número de resultados lo suficientemente grande para estimar adecuadamente el parámetro poblacional. Las áreas bajo la curva normal indican probabilidades de ocurrencia. Cuando se diseñan las mezclas de concreto se debe ejercer un buen control de calidad sobre los factores que inciden en el comportamiento de la variable resistencia. Otro parámetro muy empleado en el control de calidad del concreto es el coeficiente de variación, generalmente representado por V (por facilidad se representará el parámetro como V), éste parámetro se calcula dividiendo la desviación estándar entre la resistencia

promedio

y

se

multiplica

por

cien,

es

decir,

se

expresa

en

porcentaje.

Existen normas que permiten evaluar la calidad del concreto, por ejemplo el Comité ACI 214-77 sugiere los siguientes valores mostrados en la Tabla 9.2. Tabla 9.2. Normas para el Control de Calidad del Concreto.

Para ilustrar la aplicabilidad de estos conceptos se citarán algunas especificaciones contenidas en la NMX-C-155, “Concreto Hidráulico-Especificaciones”, norma que siguen los premezcladores (compañías que venden el concreto premezclado). Normalmente los premezcladores manejan dos tipos de concretos, el Clase A y el Clase B, los cuales deben cumplir

con

las

siguientes

características:

Clase

A

a) Se acepta que no más del 20% del número de pruebas de resistencia a compresión tengan valor inferior a la resistencia especificada f’c. Se requiere un mínimo de 30 pruebas. b) No más del 1% de los promedios de 7 pruebas de resistencia a compresión consecutiva será inferior a la resistencia especificada. Además se debe cumplir con todos los promedios consecutivos

de

las

muestras

anotadas

en

la

Tabla

Clase

9.3. B

a) Se acepta que no más del 10% del número de pruebas de resistencia a la compresión tengan valores inferiores a la resistencia especificada. Se requiere un mínimo de 30 pruebas. b) No más del 1% de los promedios de 3 pruebas de resistencia a compresión consecutiva será inferior a la resistencia especificada. Además se debe cumplir con todos los promedios consecutivos

de

las

muestras

anotadas

en

la

Tabla 9.3. Valores Mínimos en Pruebas de Resistencia a Compresión.

Tabla

9.3.

Se recomienda emplear concreto clase A cuando se diseñe por el método de esfuerzosde trabajo, en pavimentos y en usos generales. El concreto clase B se recomiendacuando se diseñ e por el método de resistencia última, para concreto preesforzado ypara estructuras especiale s. Cuando el número de pruebas es menor de 30 seconsidera que la información es insuficiente, y según la calidad del concreto todos lospromedios de pruebas consecutivas posibles de resultado s obtenidos deben ser igual omayor que las cantidades indicadas en la Tabla 9.3. Las plantas premezcladoras que cumplan con los requisitos de resistencia deben tenerun buen c ontrol de calidad que se refleja en una desviación estándar losuficientemente baja como para eliminar la ocurrencia de resultados excesivamente bajos. La mayoría de las plantas premezcladoras que cumplan con la norma NMX-C155, deben tener valores para la desviación estándar

de

alrededor

de

25

a

40

kg/cm2 (entre menor el valor, mejor el control de calidad). La resistencia real del concreto debe ser tal que exceda a la resistencia de proyectof’c, ¿qué tanto debe sobrepasar f’c?, El exceso de resistencia a considerar en lasmezclas de concret o está en función de la variabilidad esperada. El comité ACI214 recomienda las siguientes expresiones, dependiendo si se usa la desviación estándar o el coeficiente de variación.

Donde: fcr = resistencia requerida en promedio

f ' c = resistencia de diseño especificada t= constante que depende de la proporción de pruebas que pueden caer abajo de (Tabla 9.4) V = coeficiente de variación de pronóstico, expresada en decimal σ = desviación estándar de pronóstico

Tabla 9.4. Valores de t .

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PILAS - ESPESOR DEL SELLO DE CONCRETO EN CAJONES ABIERTOS . PILAS: OTRAS CONSIDERACIONES DE DISEÑO Y LA MEZCLA DE CONCRETO. Pilotes de Concreto y sus Caraterísticas. Revenimientos más usuales del Concreto. Utilización del concreto e impacto ecológico. Control de calidad del Concreto. Aplicaciones en la vivienda del Concreto. Mampostería hueca de concreto: Materiales, Requisitos, Inspección, Métodos de prueba. Mampostería con columnas de concreto reforzado, Chorreadas en SITIO. La construcción del cargador con Viga-Bloque.

PILAS - ESPESOR DEL SELLO CONCRETO EN CAJONES ABIERTOS .

DE

Ateriormente mencionamos que, antes de achicar el cajón, se coloca un sello de concreto en el fondo del mismo (figura 10.33) y se deja algo de tiempo para el curado. El sello de concreto debe ser suficientemente grueso para resistir una fuerza hidrostática hacia arriba desde su fondo después de que el achique se concluya y antes de que el concreto llene el cajón. Con base en la teoría de la elasticidad, el espesort, de acuerdo con Teng (1962), es

FIGURA 10.33 Cálculo del espesor del sello par un cajón abierto.

y

De acuero con la figura 10.33, el valor de q en las Ecs. (10.48) y (10.49) se aproxima como

donde

γc=

peso

específico

del

concreto

El espesor del sello calculado con las ecuaciones (10.48) y (10.49) será suficiente para protegerlo contra el agrietamiento inmediatamente despueés del achique. Sin embargo, otras dos

condiciones

deben

también

revisarse

por

seguridad.

1. Revisión del cortante perimetral en la cara de contacto del sello y el cajón. De acuero con la figura 10.33, la fuerza neta hidrostática hacia arriba en el fondo del sello es AiHγw - Aitγc( donde Ai = π(Ri)^2 para cajones circulares y Ai = LiBi para cajones rectangulares). El cortante perimetral desarrollado es entonces

2

Revisión

por

flotación

Si el cajón está completamente achicado, la fuerza de flotación hacia arriba, Fu. es

Si Fd > Fu, el cajón está seguro por flotación. Sin embargo, si Fd < Fu, achicar por completo el cajón será inseguro. Por esta razón, el espesor del sello debe incrementarse en Δt [más allá del espesor calculado al usa la Ec. (10.48) o (10.49)] o

Revenimientos más usuales del Concreto.

Se utiliza para medir la consistencia del concreto. El concreto debe ser fabricado para tener siempre una trabajabilidad, consistencia y plasticidad adecuadas a las condiciones de trabajo. Se entiende por trabajabilidad la medida de lo fácil que resulta colocar, compactar y darle acabado al concreto. La consistencia es la capacidad del concreto fresco para fluir.

Figura 4-29. El molde para hacer la prueba del revenimiento tiene las siguientes medidas.

Figura 4-30. Paso 1. Se coloca el molde en una superficie horizontal. Paso 2. Se vacía en él la mezcla cuya plasticidad se desea clasificar. en tres capas de igual espesor.

Figura 4-31. Se pica 25 veces con una varilla para mezclar la segunda capa con la primera y la tercera capa con la segunda.

Figura 4-32. Paso 3. Se enrasa el concreto a nivel de la base superior del molde.

Figura 4-33. Paso 4. Se saca el molde cuidadosamente hacia arriba.

Figura 4-34. Paso 5. La diferencia en centímetros entre la altura del molde y la altura final de la mezcla, es lo que se denomina revenimiento.

La plasticidad determina la facilidad demoldear el concreto El concreto recién mezclado debe ser plástico o semifluido y capaz de ser moldeado a mano. El concreto de consistencia plástica no se desmorona, sino que fluye como líquido viscoso sin segregarse. La consistencia se mide en números, que determinan los asentamientos de las mezclas en condiciones o ensayos similares; este ensayo es el revenimiento. Tabla 4.4. Revenimientos más usuales

Nota: La prueba de revenimiento deberá iniciarse dentro de los siguientes cinco minutos a la obtención de la muestra y se deberá completar en dos minutos, debido a que el concreto pierde revenimiento con el tiempo.

La prueba se realiza con un molde metálico, de 30 cm de altura, 10 cm en su base superior y 20 cm en su base de apoyo (llamado cono Abrams). Se requieren distintos revenimientos para los diversos tipos de construcción con concreto. Debemos considerar que para dar un revenimiento mayor se tiene que agregar agua a la mezcla y por lo tanto, también tendremos que agregar cemento para mantener la relación recomendable. En la tabla 4.4 se presentan los revenimientos más usuales según la clase de obra a que se destine el concreto.

Figura 4-35. Las revolvedoras o mezcladoras tienen capacidades de medio,uno, dos ó tres sacos.

Figura 4-36. Los motores pueden ser a base de gasolina, diesel o eléctricos.

La fabricación del concreto hecho en obra sólo se recomienda para obras pequeñas, para completar los colados o cuando no existe la posibilidad de concreto premezclado. El uso de la mezcladora o trompo es útil cuando los volúmenes de concreto, y por lo tanto el control de calidad son mayores. El concreto llamado premezclado es aquel que se elabora en plantas, cuyo control de calidad es estricto y se surte por medio de camiones que transportan el concreto, comúnmente llamados ollas. Los volúmenes mínimos son de5m3. Para asegurarse de que los componentes estén combinados en una mezcla homogénea se requiere esfuerzo y cuidado. La secuencia de carga de los ingredientes en la mezcladora representa un papel importante en la uniformidad del producto terminado. Es preferible que el

cemento se cargue junto con otros materiales, pero debe entrar después de que aproximadamente 10% del agregado haya entrado en la mezcladora. El agua debe entrar primero en la mezcladora y continuar fluyendo mientras los demás ingredientes se van cargando, y debe terminar de introducirse dentro del 25% inicial del tiempo de mezclado. Así, la calidad del agua necesaria para cada mezcla se debe medir conforme a la especificación, antes del proceso. El tiempo de mezclado para una mezcladora con una capacidad de un saco es aproximadamente un minuto y 15 segundos, y nunca será menor de 50 segundos ni mayor de 90 segundos; sin embargo, este tiempo variará según las condiciones de la mezcladora. El tiempo de mezclado debe medirse a partir del momento en que todos los ingredientes estén dentro de la mezcladora.

Control de calidad del Concreto.

En la fabricación de cemento se lleva un riguroso control. El agua y los agregados participan también en la elaboración del concreto; su selección, aplicación y cuidado determinan un buen resultado. Para obtener la garantía de que el concreto sea de buena calidad, no se deberá usar la mezcla que haya sobrado o endurecido en elementos estructurales; sólo se podrá usar para firmes. No agregar

agua

a

la

mezcla

elaborada.

Procurar limpiar la duela o los tablones donde se preparó el concreto o mortero antes de su secado total, ya que una vez endurecido es más difícil. Así se podrá utilizar la superficie para otros mezclados.

Figura 4-20. Paso 1. Preparar la superficie donde se hará la mezcla, libre de basura y polvo. Si es de madera (duela o tablones), se impermeabilizará con diesel o aceite quemado, o cualquier producto que nos dé ese resultado. Una capa de concreto pobre, bien apisonado, a nivel, ya fraguado, es una buena base para hacer concreto o mortero.

Figura

4-21 Paso

2.

Se

extiende

la

arena.

Figura 4-22. Paso 3. Se vierte el cemento, mezclándolo con la arena, hasta obtener un color uniforme.

Figura 4-23. Paso 4. Después de mezclar perfectamente la arena y el cemento, se extenderá la mezcla obtenida, y se añadirá Figura 4-24. Paso 5. Se mezclarán hasta obtener una capa uniforme.

la

grava.

Figurea

un

cráter.

4-25. Paso

6.

Se

abrirá

Figura 4-26. Paso 7. Se añadirá el agua únicamente la nece- saria.

Figura 4-27. Paso 8. Se derrumbarán las orillas del cráter, mezclándolo todo de un lado a otro, hasta que la mezcla tenga un color uniforme. Figura 4-28. Paso 9. No se dejará pasar más de 20 o 30 minutos, porque el concreto fragua. No se agregue más agua.

El concreto, elaborado manual y mecánicamente o en plantas premezcladoras, requiere otros cuidados adicionales como son revenimiento, vibrado, fraguado, curado, aditivos, protección del clima, Esta

etcétera. es

la

secuencia

para

• Relación resistencia.

agua/cemento

•

de

Selección

los

la

elaboración

correcta

agregados,

de

según

por

sus

un

concreto

la

de

elección

pesos

y

calidad: de

la

densidades.

• Aplicación de las proporciones de los agregados, para una mezcla más densa, según lo que establecen

las

tablas

4.1,

4.2

y

4.3.

• Cuidado de las proporciones de los ingredientes para obtener la fluidez necesaria para el colado requerido (revenimiento). La elaboración del concreto se ejecuta por medio manual, mecánico o premezclado (de planta). Aunque el concreto hecho en obra manualmente, es el más común, económico y de fácil elaboración, no por ello se dejarán de observar consejos prácticos para el buen éxito de su elaboración. Dependiendo del volumen del concreto que se vaya a utilizar se requerirán menores o mayores recursos humanos y materiales, así como su control.