el concreto en el mundo del refabricado de gran
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EL CONCRETO EN EL MUNDO DEL REFABRICADO DE GRAN FORMATO
Esther J Arteta R ARGOS
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2
1.
1. PREFABRICACIÓN DE GRAN FORMATO
2. INDUSTRIALIZACIÓN DEL CONCRETO
3. EL CONCRETO PARA PREFABRICADOS DE GRAN FORMATO
4. RESULTADOS DE LA INTEGRACIÓN
CONTENIDO
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3
1.
Los prefabricados de gran formato han ganado un espacio en las construcciones actuales hasta tal punto que hoy en día son imprescindibles en el desarrollo de algunos proyectos de ingeniería y han desplazado a las técnicas tradicionales debido al gran numero de ventajas que estos aportan
PREFABRICACIÓN DE GRAN FORMATO
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Diseño Estructural y geométrico
Preparación . Configuración
Acero
Formaleta
Producción Colocación Vaciado de Concreto
Desencofrado Transporte
Colocación / Construcción
4
PROCESO
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5
1.
• Estandarización – Diseño Estructural
• Especialización para el desarrollo de ingeniería de detalle del prefabricado.
• Ejecución simultanea de elementos en un lugar disYnto de la obra
• Agilidad: Construcción paralela de elemento en planta y siYo.
• Altos Estándares de Calidad
VENTAJAS
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6
1.
• Reducción personal de obra.
• Ahorro de formaletas y apuntalamiento
• Minimiza impactos a terceros (carreteras, edificaciones, etc.).
• OpYmiza movimientos de maquinaria, equipos y transporte
• Interviene mano de obra especializada
• Disminuye costos y Yempos de ejecución.
VENTAJAS
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• Encofrados metálicos de alta calidad que permiten mayor canYdad de repeYciones
• Procesos de Curado (Desarrollo temprano de resistencias)
• Desmolde a edades tempranas reduce ciclo de fabricación
• Calidad : Proceso, Material y Elemento (tolerancias)
• Acabados y terminaciones
ASPECTOS CLAVE
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• Relación opYma de resistencia y peso de las secciones.
• Concretos de f´c > 49 MPa (mayor resistencia y mejores prestaciones) y Cables fy > 1700 Mpa
• Concreto de Baja Permeabilidad y alta compacidad (Acabado, Apariencia y Durabilidad )
• Geometría y Peso de elementos ópYmos para OpYmización de la magnitud de los medios de transporte y montaje
ASPECTOS CLAVE
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9
Florida
Refuerzo del prefabricado
REFERENCIAS Y USOS
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10
Florida
Preparación del Refuerzo
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Florida
Producción planta mezcladora – Ensayo de Flujo libre
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Florida
Fundida del elemento : Colocación del Concreto
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Texas
Pretensado
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Texas
Fundida del elemento : Colocación del Concreto
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Texas
Evaluación y ensayo
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Texas
Desencofrado.
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1.
Gran evolución y mejora de sus caracterísYcas de acuerdo a la exigencia de los proyectos
Cambios en el uso de concretos, Tecnología de Diseño y Especificaciones por Desempeño
Altos niveles de Control de Procesos OperaYvos
Alto Desarrollo en la LogísYca de Entrega
Metodologías de Medición y Evaluación
INDUSTRIALIZACIÓN DEL CONCRETO
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1.
Manejabilidad
Evolución en su Uso y Especificación
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1.
Resistencia
Evolución en su Uso y Especificación
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20
1.
Durabilidad
Evolución en su Uso y Especificación
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PRODUCCIÓN DE CONCRETO
Recepción, manejo almacenamiento y control de materiales
Dosificación
Mezclado
LOGÍSTICA : Transporte a Obra -‐ Entrega
Inspección y Ensayo de MP
Mantenimiento y Calibración de equipos de medición
Control de velocidades y tiempos de mezclado
Control de Humedad del Agregado
Suministro de agua
Recepción de Cemento Recepción de Aditivos Recepción de Agregados
Manejo y Almacenamiento de Cemento
Manejo y Almacenamiento de Aditivos
Silo de Aditivo
Silo de Cemento
Manejo y Almacenamiento de Agregados Inspección y control de humedad
Dosificación y Medida Materiales
Mezclado de Materiales
Inspección de producto en proceso
Toma de Muestras
Mixer
Mixer
PORYECTO
Transporte a Dosificación
% de Humedad
DISEÑO DE MEZCLAS : Selección y definición de
Componentes
Medición y Ensayo
% tolerancia de Pesaje
Control de Mezclado y Tiempos
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Manejabilidad
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• Asentamiento: 9 “ • Tamaño grava: ¾” – ½” • Resistencia a 14 h: 42 MPa a
temperatura del elemento. • Resistencia a 28 días: 49
MPa. Curado convencional • % de adición 25%: Ceniza y
Silica Fume • Relación a/mc: 0,28 – 0,32 • AdiYvos superplasYficante
Policarboxilato.
CONCRETO PARA PREFABRICACIÓN DE GRAN FORMATO
• Asentamiento: 9 “ • Tamaño grava: ¾” – ½” • Resistencia a 14 h: 42 MPa. • Resistencia a 28 días: 49
MPa. • Permeabilidad Rápida de
Cloruro Max 1500 Couloms.
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ECONOMIA – Eficiencia
FACILIDAD DE COLOCACION - Fluidez , Capacidad de Pasar
DURABILIDAD - RESISTENCIA AL AMBIENTE DE EXPOSICION
ESTABILIDAD VOLUMETRICA
RESISTENCIA MECANICA
APARIENCIA
MODERNA ESPECIIFICACION DEL CONCRETO
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MEJORES MATERIALES
DESARROLLO TEMPRANO DE RESITENCIAS
DURABILIDAD
FACILIDAD DE COLOCACIÓN Y MEJORES
ACABADOS
ALTA RESISTENCIA
RETOS PARA EL CONCRETO
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27
1.
Cemento: • Resistencias a diferentes edades • Tiempos de fraguado • Resistencia a ataques • Tipo de Adiciones • Finura
MATERIALES
Adiciones: • Inquemados • Densidad • Retenido en malla 325 • Contenido de Oxidos Si, Fe, Al • AcYvidad puzolanica
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1.
Agregados: • Granulometría • Durabilidad • Limpieza • Sanidad • Dureza • Geometría de las parlculas • Composición • Compacidad
MATERIALES
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29
1.
Agua: • Contenido de sulfatos • Contenido de cloruros • Alkalis totales • Solidos Totales • Ph
MATERIALES
Adievos: • Contenido de cloruros • Residuos solidos • Densidad • Color
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1.
Concreto: • Asentamiento • Temperatura • Contenido de Aire • Tiempos de Fraguado • Rendimiento volumétrico • Uniformidad • Resistencia a la Compresión • Cambio Longitudinal – Contracción • Permeabilidad al agua • Resistencia al Ion Cloruro • Resistencia a los Sulfatos • Difusión de cloruros • Modulo ElásYco
MATERIALES
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MEJORES MATERIALES
DURABILIDAD ALTA RESISTENCIA
RETOS PARA EL CONCRETO
DESARROLLO TEMPRANO DE RESISTENCIAS
FACILIDAD DE COLOCACIÓN Y MEJORES
ACABADOS
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1.
hnp://www.cclint.com/
! Curado permanente, protección para evitar pérdida de agua
! Control de la evolución inicial de las resistencias (12, 24, 36 y 48 horas).
! Curado especial para acelerar procesos (Curado al vapor)
! Para casos especiales se debe llevar control uYlizando métodos de madurez (control de calorimetría).
Desarrollo Temprano de Resistencia
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1.
Condiciones de curado
CONVENCIONALES
CURADO AL VAPOR
CURADO A TEMPERATURA EN EL ELEMENTO
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MEJORES MATERIALES
DURABILIDAD ALTA RESISTENCIA
RETOS PARA EL CONCRETO
DESARROLLO TEMPRANO DE RESISTENCIAS
FACILIDAD DE COLOCACIÓN Y MEJORES
ACABADOS
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Concretos Durables
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Diseñado y caracterizado especialmente para lograr una baja permeabilidad y alta resistencia al ataque de agentes externos a los que pueda estar expuesto durante su vida úYl.
" Asentamiento: 6” – Autocompactante " Permeabilidad al agua: Baja: Profundidad de penetración < 30 mm
" Resistencia a la penetración del ion " cloruro: Baja: Penetración del ion cloruro entre 1000 y 2000 Coulomb medida a 56 días.
" Expansión máxima a sulfatos: 0,1 % a 6 meses
" Máxima A/mc = 0.40.
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! Permeabilidad al Agua NTC 4483 – Coeficiente de permeabilidad al agua – Profundidad de penetración
! Expansión por Sulfatos Norma ASTM C-1012
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! Permeabilidad al Cloruro ASTM C 1202 – Permeabilidad al Ión Cloruro
! Reactividad Alcali - Silice Norma ASTM 1260 – Reactividad potencial método de barras
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MEJORES MATERIALES
DURABILIDAD ALTA RESISTENCIA
RETOS PARA EL CONCRETO
DESARROLLO TEMPRANO DE RESISTENCIAS
FACILIDAD DE COLOCACIÓN Y MEJORES
ACABADOS
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Concretos de alta resistencia
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En nuestro mercado las altas resistencias van desde 49 a 83 MPa (7000 a 12000 psi) a los 28 días. " Según la aplicación que vaya a tener, el concreto puede ser especificado a 28, 56 o 90 días.
" Es necesario tener adiciones ópYmas de ceniza volante, humo de sílice o escoria de alto horno para obtener la resistencia que no pueden lograrse únicamente con aumento de cuanla de cemento.
" Uso de adiYvos de ulYma generación. " Para garanYzar la adherencia entre la pasta y el agregado, se deben uYlizar agregados triturados y no de canto rodado.
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Concretos de alta resistencia
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• Alta fluidez -‐ Slump 9 ” a Autocompactante • Resistencias superiores a 49 MPa • Fraguados iniciales de 4 +/-‐ 2 horas • Fraguados iniciales de 9 +/-‐ 2 horas • Bajas relaciones a/mc • Baja permeabilidad al agua
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41
MEJORES MATERIALES
DURABILIDAD ALTA RESISTENCIA
RETOS PARA EL CONCRETO
DESARROLLO TEMPRANO DE RESISTENCIAS
FACILIDAD DE COLOCACIÓN Y MEJORES
ACABADOS
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Autocompactante
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Concreto fresco que puede fluir alrededor del refuerzo y consolidarse en la formaleta bajo su propio peso sin presentar segregación y exudación.
" Flujo libre: 650 mm +/-‐ 50 mm " Viscosidad relaYva t50: 4 s – 6 s " Resistencias a compresión superiores a 35 Mpa
" Mayor vida úYl de estructuras expuestas.
" Disminución de la porosidad del e l em e n t o p o r e n d e d e s u permeabilidad.
" Disminución del coeficiente de difusión de cloruros.
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Slump Flow ASTM C 1611
Column Segregation ASTM C 1610
L-box UNE 83363
Habilidad de llenar
Habilidad de pasar
Estabilidad
Reómetro
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Concretos de ultra alto desempeño
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El concreto de ultra alto desempeño es una mezcla de materiales especiales que permiten lograr una alta compacidad, lo anterior se traduce en un concreto parYcularmente innovador que otorga un gran número de alternaYvas estructurales y estéYcas
" Altas prestaciones mecánicas que lo hacen compeYYvo frente a materiales como el acero.
" Permite diseñar elementos livianos con secciones mecánicamente eficientes.
" Reduce el acero de refuerzo pasivo. " Apto para condiciones de exposición
extremas, garanYzando una larga vida úYl de las estructuras.
" Desempeño sísmico sobresaliente, gracias a su capacidad de absorción de energía.
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! Medición transmitiendo la temperatura del elemento
Seguimiento y Control:
Obra:
Elaboración de especímenes de acuerdo a la NTC 550
Transferencia de temperatura a través de termocuplas conectadas al elemento evaluado.
Evaluación de resistencia a edades tempranas
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PRODUCTOR DE CONCRETO PREFABIRCADOR CONSTRUCTOR
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CADENA DE PROCESO
RESULTADOS DE LA INTEGRACIÓN
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Selección de Materiales
LogísYca Transporte y Colocación
Evaluación
GesYón de Abastecimiento
Control de Proceso
Diseño de Mezclas
Desempeño Integral : Elemento Estructural
Diseño Estructural
Desencofrado
Evaluación
Configuración : Refuerzo
Recepción y Colocación
Diseño Geométrico
Transporte y Entrega
Especificaciones del Concreto
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Viaducto sobre la Ciénaga de la Virgen Proyecto 4G que conectará a Cartagena con Barranquilla. Según sus constructores, Longitud aproximada de 4,73 km Tecnología Top Down, elementos prefabricados de concreto 129 secciones; cada una con 6 pilotes, una viga cabezal, tres vigas de concreto y una losa superior o tablero de 37 metros de longitud.
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52
• Proveedor Estratégico para el Prefabricador.
• Reducción de niveles de Inversión por producción de Concreto.
• Ubicación Estratégica del Proveedor de concreto según requerimientos y soporte en logísYca de Programación y Entrega.
• Despacho de Concreto según desarrollo del Proyecto.
• Selección de Materiales y Diseño de Mezcla según Desempeño requerido.
• Administración y Responsabilidad del Control de producto
• Desarrollo Técnico con experiencia y acorde a necesidades de la prefabricación
• OpYmización en Uso de Recursos
• El Camino a la Industrialización y la CompeYYvidad
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GRACIAS !!!
Autores :
• Everleyn Orozco – Argos Colombia
• Lina Cure – Argos Colombia
• Esther Arteta – Argos Regional Caribe