instructivo para concreto srh

SECRETARIA DE RECURSOS HIDRAULICOS f

SEC~TARIO

ING. JOSE HERNANDEZ TERAN

SUBSECRETARIO "A"

ING. SALVADOR AGUILAR CHAVEZ

ING. ALBERTO BARNETCHE GONZALEZ

LIC. GUILLERMO IBARRA

JEFATURA DE IRRIGACION Y CONTROL DE RIOS

INGENIERO EN JEFE

ING. FRANCISCO MENDOZA VON BORSTEL

DIRECCION DE PROYECTOS

ING. EUGENIO LARIS ALANIS

DEL DEPARTAMENTO DE INGENIER~A EXPERIMENTAL ING. JOSE LUIS SANCHEZ BRIBIESCA

PROLOGO A L A PRIMERA EDICION

El objeto de este instructivo es establecer la manera conw deben estudiarse los mt-s que componen los concretos que z4tiUzará en sus obras la Secretaria de Recursos Hidráulicos, a s b como e2 control que debe tenerse al trabajar con eüos.

Las normas que se establecen en este instructho, timen ca- rácter general y se refieren a la técnica que debe seguirse d efectuar Zas prmebas. La decir&& respecto a utilizar o desechar un materiul, debe hacerse, m s62o basándose en resultados aisis@&s de Zas pruebas, sino el con$unto de ca~act&s&cas fisfiswas y quimncaS de los ytenaZes y de Zas condmones econd- macas para su aprovecñamwnto.

Para dar mayor cluriüd a este htwctbuo, se presmta .con ibtraciones que marcm b s disthtos 'pasos que se segutrdn en cada prueba para obtener los rnejores resultados.

Este instructivo se dividido en tres partes.

La primera parte abarca generalidades sobre agregados y pruebas de laboratorio para agregados y concretos, smlamdo los métodos aprobados para el mejor c-hto de los materiales, e indicando @nw han de efectuurse el muestreo y las pruebas d e Zaboratom.

La segunda parte, comprende el estudio de elaboración del concreto.

La tercera, trata de las obserwccDones en la inspecdón de2 trabajo en obra y control de los procedimientos usados durante la ccmstrucciólt.

Este instructivo se formukí por el Departamento de Znge- nierta Expmimental de la Direcci&n de Proyectos de la Jefa- tura de Zmigaci6n y Gcrntrol de Ríos.

Mdzko, D. F., noviembre de 1966

PRIMERA PARTE

AGREGADOS

Obtención de muestras . . . . . . . 1. Exploración y clasificación preliminar . . AV

2. Muestreo . . . . . . . . . . . 20 Procedimiento de muestreo.

Incisos lV al 4v Procedimiento de cuarteo.

incisos lV al 4v Croquis Núm. 1. Levantamiento a estadía y cua-

drícula a 100 y 50 m. en la zona de bancos . 21 Croquis Núm. 1A. Corte geológico de los pozos

muestreados 0- . . . . . . . . . . 1. AGREGADOS . . . . . .

Prepsracibn de la muestra . . . Incisos lV al

A. Absercibn. Absorción de l a arena . .

Incisos lV al 10. Cálculo.

Absorción de l a grava . . Incisos lV al 4* Cálculo.

B. Densidad. Método de campo. Arena y grava . . .

Incisos lV al 4v Cálculo.

Metodo de gabinete. Arena . . Incisos lV al 7* Cálculo.

C. Peso volnm6tricO. Peso volumétrico suelto

Peso volumétrico varillado . . . . . . . 56 Determinación del peso volumétrico suelto-arena 57

Incisos lV al 4v Determinación del peso volumétrico varillado-

arena . . . . . . . . . . . . . 61 Determinación del peso volumétrico suelto-grava 63

Incisos l9 al 49 Determinación del peso volumétrico varillado-

grava . . . . . . . . . . . . . 65 Cálculo.

D. Determinación del porcentaje de limo por sedi- mentación.. . . . . . . . . . . . 68

Incisos lV al 7* .

E. Prueba de colaimetría-materia orgsnica . . . Incisos l9 al 6'

F. Determinación de perdida por lavado . . . . Arena . . . . . . . . . . . . . .

Incisos lP al g9 Cálculo.

Grava . . . . . . . . . . . . . . G. Determinación de la humedad . . . . . .

Incisos lV al 4v Cálculo.

, H. Determinación de la granulometrfa . . Arena . . . . . . . . . . .

Incisos lo al 69 Grava . . . . . . . . . . . .

Incisos lV y Z9 Cuadro Núm. 1. Análisis Granulométrico . . . Clasificación de la arena por su módulo de fi-

nura . . . . . . . . . . . . . Gráfica Núm. 1. Granulometría media del banco. Gráfica Núm. 2A. Granulometría para agregados

con máximo de 38 mm. (1%") . . . . . Gráfica Núm. 2B. Granulometría para agregados

con máximo de 51 mm. (2") . . . . . . 101 Gráfica Núm. 2C. Granulometría para agvgados

con máximo de 76 mm. (3") . . . . . . Gráfica Núm. 2D. Granulometría para agregados 1?

con máximo de 150 mm. (6") . . . . . . 103

1. Determinación de la razón óptima grava-arena Incisos lV al 7O

Croquis Núm. 2. Fases de operación en el mezclado de materiales en seco . . . . . .

Cuadro Núm. 2. Valores hara obtener el peso óptimo de una mezcla arena-grava . . . . .

Gráfica Núm. 3. Interpretación gráfica del Cua- dro Núm. 2 . . . . . . . . . . .

J, Resistencia . . . . . . . . . . . . a) Resistencia de la arena . . . . . . .

Incisos l9 al 99 b ) Resistencia de la grava . . . . . . .

Incisos l9 al 59 K. Determinaciones especiales . . . .

1. Clasificación petrográfica . . . . 2. Prueba acelerada de intemperismo

11. CEMENTO . . . . . . . . . . Tipos de cemento . . . . . . .

111. AGUA . . . . . . . . . . . . . . . 126 u,

IV. CONCRETO . . . . . . . . . . . . . 126 A. Consistencia-revenimiento . . . . . . . . 126

Incisos 1' al 8' B. Temperatura . . . . . . . . . . . . 134 f!:; C. Fluidez . . : . . . . . . . . . . . 134

m -b , . a) Fluidez en mortero . . . , . . . . 134

Incisos lo al . Cálculo. b) Fluidez en concreto . . . . . . . . 140

Incisos lV al 9* Cálculo.

D. Manejabiidad . . . . . 147 Incisos lV al 79

E. Aire incluido . . . . . . . . . . . . 153 r'

1 a) Calibración del aparato . . . . . . . 155 b) Aire incluido en el concreto fresco . . . 156

Incisos 1' al 18. c) Factor de corrección agregado . . - . . 171 J

Incisos l9 al 59

Cuadro Núm. 3. Determinación del peso volumé- . . . . . . . trico, gravas Núm. 1 y 2 221

Gráfica Núm. 7. Determinación relación gravas . . . . . . . . Núms. 1 y 2 en peso 222

fiiadrn Nílm. 4. Determinación del peso volumé- d . . . v a ~ N í i m s . 1 v 2 c o n a r e n a 223 -6;:

F. Resistencia a la compresión . . . . . . . Gráfica Núm. 4. Efecto del diámetro del molde y

tamaño máximo del agregado . . . . . ,Gráfica Núm. 5. Efgcto de la relación h/D . .

Gráfica Núm. 6. Relación entre la edad y la resistencia a la compresión . . . . . . .

a) Manufactura de cilindros . . . . . . . Incisos lV al 3v

Compactación con vibrador . . . . . . Incisos lV a1 5? ,

Compactación con varilla . . . . . . . Incisos lV al 5v.

b) Curado y almacenamiento de los cilindros de prueba . . . . . . . . .- . . . .

Incisos Iv al 49 c) Preparación de las bases de los cilindros de

prueba . . . . . . . . . . . . . . . -. Incisos lQ al 12.

. . . . . . . . . d3 Ruptura de cilindros Incisos lV al 5?

----- - - . -. trico, gra. -- - .8 - - - -

Cuadro Núm. 5. Límites de oscilación de agrega- . . .

, arena- . . . . . . . . . . . . dos

Gráfica Núm. 8. Detenninación relación erava Núm. 2 en peso . : . . .

Gráfica Núm. 9. ~ranulometría ideal para agre- . . . gados con máximo de 38 mm. (1%") 226 j

Cuadro Núm. 6. Límites de l a oscilación de la . . . . . . . . . . . . . arena 228;.i Cuadro Núm. 7. Valores de la relacióh grava i 1

. . . . . . . Núm. 1 y grava Núm. 2 230 Cuadro Núm. 8. Comprobación de resmltados . 231 Cuadro Núm. 9. Determinación de los límites de - - -- -. - . -

oscilación en crava Núm. 1 .. - . . Cuadro Ni

ideal grava Núm. 3 tamaño máximo . . . . . . . . . . (3")

--- un. 6. Determinación del contenido -r;

76 mrn. . . .

V. LISTA DE EQUIPO PARA UN .LABORATORIO DE ENSAYE DE MATERIALES PARA CONCRETO

ciindro Núm. 13 Relación grava Núm. 3-grava . . . . . . . . . . . ......l. 2 .

r á f i ~ s Niím l n RelariAn ideal grava Núm. 3- 3 GIiU *....... ....-............. .

. . . . . . . grava Núm. 2 SEGUNDA PARTD Gráfica Núm. 11. Granulometria ideal para agre-

- 3

. . . gados con máximo 76 m m (3") 237 Cu'adro Núm. 11. Ajuste de valores para revolturas con tamaño 1%" . Generalidades sobre el concreto . . . . -. -

cuadro Núm. 12. Ensayo para definir límite m&- . . . . . . . ximo de gravas Núm. 3 239

Cuadro Núm. 14. Oscilación para concretos ta- . . . . . . mano medio 76.2 mm. (3") 243 4

1. AGREGADOS . . . . . . . . . . . . A. Granulometria y famm . . . . . . . . B. Tamaílo m8xhno y subdivisiones-4Iasificmi6n

C. Producción . . . . . . . . . . . . D. Transporte . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . E. Almacenamiento

. . . . . . . . . . . . . ~NCRETO 244 4 . . . . . . . . . . . I~-..-..... +n*amiento 244 1

. . . . . . . . . . ~gua-cemento 248 i A i i i c t e nara consepi~ir la maneiabilidad de- r. ? b, --,--.- ,--- ----- - --m - - - - - - - - -

. . . . . . . . . . . seada . Inciscc 1 V 01 91

Gráfica Ni c) col .-,-----..-- -- - . . . . - -

Incisos lV al 16.

11. LIMITES GRANULOMETRICOS DE LOS ,AGRE- . . . . . . . . . GADOS PARA CONCRETO

. . . . . . . . . . . . . A. Estudio-ejemplo Croquis Núm. 3. Almacenamientos correctos e

. . . . . . . incorrectos de agregados

,,, A a- u-.

- - _im. 12. Relación resistencias-razón A/C 251 ., . . . . . . . . nnrnhn ~ i i í n final, 262

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20 INSTRUCTIVO PARA CONCRETO

mica, hay que determinar un límite a la parte triturada. Este material permite controlar, hasta cierto punto, las cantidades necesarias de cada tamaño sin desperdiciar nada de lo extraído, lo cual repr'esenta una economía.

1. EXPLORACION Y CLASIFICACION PRELIMINAR. Deben efectuarse exploraciones preliminares en las proximida- des de la obra, para descubrir los bancos aprovechables, reca- bando para cada uno, los siguientes datos:

a) Distancia al sitio de la obra.

b) Cantidad probable de agregados que podrá suministrar.

c) Calidad del material basada en inspección ocular, observando forma, tamaño y peso.

d ) Facilidad de explotación.

Para una apreciación más completa de los datos recabados en la exploración, conviene hacer un croquis, marcando en él: el acceso más fácil al banco, distancia aproximada al centro de trabajo y superficies de los bancos. Para esto Úitimo, una medi-

a ción aproximada ya sea con cinta o por lo menos con pasos, puede dar una idea de las áreas explotables; de ser posible se procurará indicar también el espesor del manto.

2. MUESTREO. Conociendo los bancos probables para la ob- tención de los agregados, se-hace necesario conocer con detalle las características de los materiales que los forman, para lo cual se proceder& a muestrearlos.

Los bancos de agregados que deban ser muestreados, el nú- mero de muestras, dónde y como deben tomarse, serán deci- didos por el encargado del muestreo.

Para un muestreo preliminar, es suficiente abrir pozos cada 100 o 200 m., loealizados en los vertices de una cuadrícula. Si los resultados de este muestreo, indican la conveniencia de la explotación del banco, es necesario abrir nuevos pozos cada 50 m., para conocer con más detalle las características del material que forma el banco.

A G R E G A D O S 21

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-24 l'NSTRUCTIV0 PAK4 'CONCRETO

de acuerdo con el volumen de la ohra, pmhdimientos probables de .plotación, etc.

r~ I U.. .

26 INSTRUCTIVO PARA CONCRETO A G R E G A D O S 27

Procedimiento para el cuarteo:

le Se mezcla y se amontona la muestra sobre una lona, lá- mina o tarima, formando un cono.

29 Se aplana el emo. con l a gala, extendiendo el material hasta formar un círculo de espesor uniforme. Se divide con la pala el círculo en cuatro partes .iguales.

39 Coi la pala se toma material de dos cuartos opuestos, y se apartah. Si.los otros dos restantes son suficientes para dar más o menos 100 kg., envásese el material y si no lo fuere, repítase la operación anterior tantas veces como sea necesario, para ir reduciendo la cantidad de la muestra al peso indicado.

49 Cada muestra será identificada de la siguiente manera:*

a) Nombre de la obra. b) Ubicación del banco.

informaciones se COnS&nar8n en tarjetas, una de las cuales .se colocara en el interior del envase y otra en el exterior del mismo en lugar vlsible. Adema se har6 unárelación del conjunto de muestras'

c ) Número y coordenadas del pozo. d ) Profundidad del pozo a que fue tomada la muestra.

Figura 5

Figura 6

28 INSTRUCTIVO PARA CONCREM A G R E G A D O S 29

1. AGREGADOS

~reparacion de la muestra. El material obtenido del muestreo, estará formado por lo general de arena y grava. Todas las pruebas que se describen a continuación se harán con los agregados separados en su primera clasificación, esto es, arena y grava. Por lo que se hace necesario separarlos entre sí para proceder a los ensayos.

I Mgara 8

-PO:

Dos charola$ de lámina galvanizada de 70 X 40 X 10 cm.

Malla Núm. 4 (4.76 mm.) . Báscula de 125 kg. de capacidad.

Cuchdn. .


Procedimiento:

19 Se pesa la muestra como se recibe del campo. Si el material esth tan húmedo que no permita una separación aceptable de los -diversos tamaños, será necesario dejarlo al ,biente, para obtener un secado superficial que permita

, &ibado apropiado. 7'. . , v '. - 1 -a--- .

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A G R E G A D O S -

C % de grava = 7 X 100 II

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la muestra como llega del campo (destarada).

1 S? e la porción de arena. C 'a

&@: peso de la porción de grava.

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32 INSTRUCTNO PARA CONCRETO

Ya separados los materiales, se toman mediante cuarteos mis o menos 2 kg. de cada uno,'y se dejan saturar en agua. Los materiales en estas condiciones servirán para las determinaciones de absorción y densidad.

Procedimiento:

Se ponen 2 kg. de cada uno de los materiales en charolas de lámina, que llenas de agua hasta cubrir el material se las deja, en reposo por 24 horas.

Pisón metálico con peso de $6 gr., de 25.4 mm. de en su cara de apisonar.

Placa de vidrio o cualquier otro material no absorl

Estufa o parrilla.

Cuchara de albañil. (Fig. 13.)

A G R E G A D O S

49 Se llena el molde. (Fig. 17.) .

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39 Se seca en la estufa o parrilla, tantas veces como sean necesarias hasta obtener un E m @ @ n s m i Las pesedas hacerse estando el material frío.

Pignrs 28

Serpesa el material-seco, y se anota el valor obtenido.

m s o de .la muestra saturada (peso seco superficialmente [291 Fig. 27).

1 @e la. muest~a seca (peso can~Wt.e C P I Fig. 399).

; r ; i; Densidad método de campo. (A y grava.) *

Figura 30

fiquipo:

Báscula de 125 kg. de capacidad. Bote vertedor de 15 o 20 lt. de capacidad. Charola. Cucharón. probeta:graduada de 1,000 ml. y vasos. (Fig. 30.)

la determinaci6n de la densidad de un agregado, puede ha- agua potable y a la temperatura ambiente.


4v Se vierte en el frasco de "Le Chatelier" los 50 g. de la muestra. Esta operación se debe hacer con el brochuelo.


Figura 41


Ell:'&io ~ $ b l ~ ~ c o . e s ,la rela- ción entre el peso de un material y el volumen ocuwdo por el mismo, expresado en kilogramos por metro cúbico. Hay dos valores para esta relación, dependiendo del sistema de acorno- damiento que se le haya dado al material inmediatamente antes de la prueba; la denominación que se le dará a cada una de ellas será: "peso volum6trico suelto" y "peso volumétrico varillado". La utilidad de uno y otro dependerá de las condiciones de manejo a que se sujeten los materiales en e1 trabajo.

Se usarti invariablemente para la c en'; es decir, p&ra conocer el consumo de agregados por metro ciibico de concreto.

. Este valor se usará para el cono- materiales apilados s que están

sujetos a acomo~amiento o asentamiento prov&adós por el tránsito sobre ellos, olpor la acci6n del tiempo.

El valor "peso volum~ico", en ambos casos, se deberá ob- t p e r con agregados secados a la intemperid

arriba de la junta entre la.,;e/xtensión y la medida misma.. La medida no deberá moverse durante la operación.

I uipo (arena y grava) :

Báscula de 125 kg. de capacidad. I

Medidas de volumen con su peso propio conocido.*

I $Varilla de 16 mm. (%") con punts' de casquete esférico y

<@- cm: de longitud k. F<: mero. . Charola. (Fig. 44.)

Determinación del peso volumétrico suelto - arena

Procedimiento:

I l9 Determinación del peso volumétrico suelto de la arena. En la medida de 2.83 It. (0.10 pie cúb.1 Se vierte la arena de- jándola caer con un deslizamiento continuo desde una altura de más o menos 50 mm. del borde de la medida, hasta que el material colocado forme un copo natural, cuyos taludes lleguen

* Las medidas de volumen puecten ser de madera como las de la figura; pero de preferencia deberhn ser de flerio y iilindricas, con Su peso y volumen propio conocido.

60 INSTRUCMVO PARA CONCRETO

3Q A continuación se recorre el rasero sobre los bordes de la medida, tantas veces como sea necesario, para obtener una superficie precisamente plana, procurando no originar movimientos o vibraciones dqrante la operación.

49 Se pesa la medida con su contenido de arena, y se anota el peso obtenido.

- - . I * Las operaciones de ennise y pesado para este caso, son iguales a . las descritas en los números 39 Y 49- (Flgs. 47 y 48.)

2%

64 INSTRUCTIVO PARA CONCRETO -

. . d .: - . Blgni9 a1

3P-Las- espacios vacíos tlejados en la operación de enrase, @ llenaran acsmodvdo grava en ellos, manualmente, pero sin efe~cer ' igun resión.

EVSTRUCTIVO PARA CONCRETO

P4 peso propio de la medida más peso del material en kg. ... 2): peso propio de la medida en kg.

17. volumen medido del material en lt.

1 . La medida que se use deberá estar de acuerdo con el tama- ño máximo del agregado. según la tabla siguiente:

TAMAÑO MAXIMO DEL AGREGADO CAPACIDAD DE LA MEDIDA E N EN

mm. pulgadas lt. pies3

12.7 1 2.83 0.10

38.1 1% 14.16 j P.50

101.6 4 28.32 1.00

152.4 6 85 53 1 3.02

Las medidas serán aproximadamente cúbicas o cilíndricas,

4 '

de altura igual al diámetro. Cuando el tamaño máximo del agregado esté entre 76.2 y

152.4 mm. (3" a 6 ) se dificulta el varillado, por lo que se lle- nará la medida hasta la mitad, y se levantará un lado de la misma apoyándola sobre la arista opuesta, dejándola caer sobre la mesa de trabajo para que se acomode el material. Otro tanto se hará con la medida llena.

INSTRUCTIVO .'PARA CONCRETO

Esta operación se rep~tirá 10 veces, 5 apoyando la medida sobre una arista, y las otras 5, sobre la opuesta. Alternada- mente. (Fig. 55.) ,

D. DETERMINACION DEL PORCENTAJE D E LIMO

. .. . *

70 INSTüUCTIVO PARA CONCRETO

Procedimiento:

lV Se toma una muestra de arena (1 kg.), tal como viene del campo, y se seca a fuego directo, removiendo la arena cons- tantemente con la cuchara.

-. -'.:- . . ... - - z ~ n r 6 7 , . +- í :. <' - - - -..

?y. P --..-e 4 -- S a ' - * _ ., 29. Se pozff-.&,la boteiia,arena seca y frS&;$asta la p'hera ..T& @;le @.l.


49 Se tapa la botella con una mano, y se agita vigorosamente durante dos minutos.

Figura 61

76 INSTRUCTIVO PARA CONCRFTO

Si el espesor de la capa de limo y arcilia es menor que la separación entre la primera y segunda marcas, que representa 3%, la arena se acepta como buena. Por el contrario, si el espesor de las impurezas es mayor, convenara lavar la arena tan- to como sea necesario, hasta que este espesor no sea superior al 3%; en estas condiciones, el material es adecuado para la elaboración de concretos y morteros.

E. PRUEBA DE COLORIMETRIA PARA CONOCER LA PRESENCIA DE MATERIA ORGANICA EN LA ARENA EN CANTIDAD SUPERIOR A LA ACEPTABLE. La materia orgánica es una de las impurezas de la arena, por lo tanto, se deberá conocer su contenido.

La determinación aproximada del contenido de materia orgánica, está basada en la siguiente prueba de colorirnetría.

~ ~ " 1 ~ 0 : - _ . .

,Bptellas'de vid~io incoloro de 250 a 350 hl. con tapón de huiilg y con marcas cada 25.ml. (biberones).

Solución. de- sosa 'cáuktica (30 E. por It. de solución) .* - .

vidrio: ~blor~normal. Balanza a'dertürsión de 1 kg. de capacidad. Charola pequeña para secado de la arena. Cuchara de albañil pequeña, o esphtula. (Fig. 64.) -

m ~a solucidn de sosa, se prepara disolviendo 30 g. de hidróxido de sodio comercial (NaOH) e11 agua besti!ada, hasta completar un Utro

i de solucibn. . . C -

e p., . . S

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Aprovechamiento de la prueba de colorimetria yara conocer la cantidad de arcilla y limo contenidos- en la arena. Cuando se hace la prueba de colorimetría para conocer la presencia de compuestos orgánicos, se puede aprovechar también para. conocer de ima manera aproximada la cantidad de arcilla y limo

. . . . . contenidos en arena., . . . . . . . . . . . . . ,

.& Presencia de 15 :m11 ..C%: '3nzaY 'de :limo' o' grkilla sóbre' la' capa': d e arena, corrbsponden 'ap~3ximadamente. al, 3%- en peso, que3 es .lo que Se acepta . como:.máxirno . de tontenido de dichos

... . . . . materiales. ' . ' . ,: . . , ... . . , . , . " . ' . ' . . . .. ' _ . , . . . .

P;' D~TERM$NACION DE PERDIDA POR, LAVADO. La: presenciá. de material ,-de. ,t$naño menor- de-0.074 mm. . (malla Núm. 200) en una arena,, pqec&".ser cbnsideqada.. como impu- reza y, pqr lo tanto, es. necesario. conocer .+ cantidad,

. . . . 1 . . , . : . . . . . . . . % ... . . .

i ' . < . ' , . . , . . . . Balan& de tbr&i& de; Y :,d& :senci-. ...

bilidhd: . . . . . . .C<.. . ,. Charola o recipiente de tama$io suficiente para iontener la

muqtra cubierta con agua Y p@mitSr -agitaciones vigorosas sin- perdida de muestra- o" agua .. .; .. . ;

Malla Núm. 200 (0.1374 rnm.1:- 5' . . . a . . Y Parrilla. . - I . . w. -:f. 9;. -.-

&&a. (Fig. 69.) ..

84 INSTRUCT*VO PARA CONCRETO

3Q De la muestra seca se pesan 500 g. y se registra dicho pern

4v Se, vierte esta cantidad de muestra en la $harola y .se cubre con -a. . . , ..- . .

1.1 Figura 75


79 Se regresa el retenido en la malla Núm. 200 (0.074 mm.) a la charola de lavado.

. . . "' ' ' . . . , . .

;. . ~ @ m , e i ¡a eitufa & .parxiila 'hasta .ob~&Lr &M- "kn~c+-+Flg. .. ;. . , .. . . , . . . . . . <

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\-.y: Se '.&a. el .material: ya sicqi~. $e reg&% -U pesp. , . .

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C&lcn'o: . . . . t. .$ . ' . ' . ,,. .

- . t. , . - . < ' . .. porcentaje de mateiial ?&$ 'que pasa t.'

P - por ia malla Nfim. 200 (0.074 mm.) = 2 P

P: peso original de ia m,uestsa-l3*i. fmg. n.) '

p.. peso seco del material lavado (9Q) (Fig. 72.

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Charolas de lámina galvanizada.

3o 'Vertida la la operación de sobre los dedos golpeando sus c

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35 ñ arena. p.ristas vivar ----e---------- 45 % arena.

T a m i c e s .


GRANULOMETRIA RECOMENDADA PARA AGREGADOS TAMANO MAXIMO DE

Baleo 24 % arena. r;zt -34 % arena


El módulo de finura de una grava se obtiene por la suma de los porcentajes acumulados retenidos en las mallas usadas, dividida entre 100, m8s cinco unidades (número de mallas para la arena).

Grava M.F. = 296 + 5 = 7.96 (en el cuadro Núm. 1) 100

Equipo:

Báscula de 125 a 250 kg. de capacidad.

Medidas de volumen con - peso propio conocido.

Charolas.

Cucharón.

Pala.

Rasero. (Fig. 91.)

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1i2 - INSTRUCTIVO PARA CONCRETO

Figura 95

Bases para comparacíón

Z9 El agregado fino se comparará, basándose en un mortero preparado con una muestra de1 mismo agregado que se haya lavado en una solución al 3% de hidróxido de sodio y que despues se haya enjuagado. El tratamiento se repetirá un número suficiente de veces hasta producir un material ycil;lavádo que tenga un color inferior al límite en la prueba de .colonnietria. %1 lavado se palizará de tal manera que se reduzcan a un mihimé las perdidas de finos y que el agre- gadjo. ya lavado tehga i Z n módurp de finura que no difiera en ' ~ á s de 0.10 ciel mrjdulo de finura del agregado sin lavar. El a regado lavado y enjuagado se verificará con un indicador a%e@ugdo, tal~como femftaleína o tornasol para asegurarse de que,%do el hidróxido de sodio se haya eliminado antes de pre- p&far.~l mortero.

Preparación del mortera

1 9 Para obtener 6 cubos de '5 cm. son necesarios 600 g. de cementd .y 360 ml. de agua ,aproximadamente. La cantidad de arena usada con esta cantidad .de cemento puede variar de 1,200 g. para arena fina a 2,'080 p.' o más para arena gruesa. Se tendrá una relación A/C de 0.60 en peso. Prepárense morteros con la arena sin tratar y con la arena lavada.

rciiaa u

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A G R E G A D O S /

116 INSTRUCTIVO PARA CONCREM . . ,, . ..

79 Se llena la mitad restante y se -vuelve a golpear con la varílla otras -5 yeces, procuranao .que la varilla no penetre m8s del espesor a- l- *í.itima.capa.

89 Se enrasan los moldes y se dejan en el cuarto de curado.

INSTRUC 1 PARA CONCRETí

Figura 106

l9 Se toman fragmentos del agregado, lo suficientemen grandes para poder obtener de ellos cubos con aristas no m nores de 50 mm., y que a la vez representen las distintas clas petrográficas que se encuentren.

29 Mediante la sierra, se cortan los dos para formar las piezas cúbicas.

3v Se identifican estos cubos y se determina su l a s caras que han de servir para la apl gistrando estos valores.

49 Las caras que con azufre, y

5v-Se hace la prueba de com

Cuando un mate trográficas y al probarse o algunas de ellas gan resistencias unitarias de la resistencia e para el concreto que se porcentaje que r estas piezas débileS

L peso, que el

aun cuando la resistencia media pesa- valor especificado o necesario.

K DETERMINACIONES ESPECIALES. Como comple- mento al comcimiento t o t d de los agregados con los que se ha de formar 'un c~ncreto, se hace necesario conocer los aspee- tos siguioiter: clasificación. petrogrBfica del agregado, poder reactivo con ias aicaIis del cemento y rsistencia al intempe- rlsino. ,

¿as pruebas antes citadas deben considerarse mmo especi'ales, se presentan en este instmctivo someramente para que el ingeniero pueda tener idea general de su i m p o r t a n ~ a y apli- caciún, así como de las consecuencias derivadas de los resultados obtenidos en ellas.

Guando el examen macr~scópico no es suficiente, se hace pecesario el estudio petrográfico microscópico.

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Breve descripd6n de estos materiales nocivos

Opalo. El ópalo es un material que puede estar en ígneas sedimentarias o metamórficas, ya que siempre se forma por descomposición de soluciones acuosas, por lo que cuando se establece en rocas volcánicas, es de origen secundario; se presenta llenando cavidades, revestimientos, o reemplazando materiales orgánicos como en maderas petrificadas y ,se establece también como cementante de areniscas. Químicamente consiste en sílice amorfa con variables contenidos de agua.

Calcedonia. Considerable número de investigadores han. de, mostrado que la calcedonia no es simplemente cuarzo micro- fibroso, como ha venido definiéndose en varios libros aún en uso; es un mineral de características propias, de forma m?cro- cristalina, brillo de cera y de color variable. La calcedonia se encuentra en el pedernal (chert), siendo éste un compuesto de cuarzo u ópalo, o mezcla de ambos, con calcedonia como material predominante.

Tr id i i t a . La tridimita es un mineral formado durante la solidificación de rocas igneas, tales como rinlitas v andesitas.

124 INSTRUCT~VO PARA CONCREM

Escasi común encontrarlo en ellas; pero siempre en cortas cantidades. La tridimita es una modificación de la suice por altas temperaturas que la diferencian del cuarzo. Se presenta en cristales del sistema ortomómbico. 11. CEMENTO

Vidrios vol-08 udoiir O htermedias. Los vidrios volcá- "cos aparecen en todas las variedades de rocas voIc&nicas, y .su presencia es .t3im~lemente indicación de que, por enfria- ? a t o raPld0,. no tUK0 'lugar una cristalización completa. L~ Obsidíana es otra roca v o ~ ~ h i c a que por su rapidez de enfriamiento quedó totalmente en' vidrio volcánico. Las rocas igneas se definen como 6cidas s i contienen silice en un porcentaje mayor de 65.j intermedias si este porcentaje oscfia entre 55 y 65% Y bhacas si SU contenido de sílice es menor de 55%. E] vidrio volchico, mas comúnmente encontrado en 10s agregados Para concreto, se encuentra rellenando los intersticios en forma de cristalización incompleta.

Por 10 dicho anteriormente, puede apreciarse, en términos generales, con c u h t a &facilidad en los agregados para concreto, como comúnmente- Se Usan, se presentan entre .sus constituyen- tes-algunos InatWideS I~Qc~vOS de los que pueden depender la durabilidad Y estabilidad de los concreta.

De cualquier manera, cuando uno de estos materiales reac- tívos se encuentra Presente' en. los agregados para concreto, el efecto Perjudicial PUede prevenirse con tendencia a ser elirni- nado? Por 10 que el ingeniero deber6 valorar, y.. recurrir a 10s s i a m a s generales de prev~nción en estos casos.

LOs.anusis que se efecttían con sbjeto de deteminar el poder reactiva de 10s agregados, son: por reducción de &a- linidad~ c. sílice puesta en solución y medición de expansio- nes sucesivas a distintas edades, mediante barras de mortero almacen~das a temperatura constante y en recipiente cerrado.

2. Prueba aoeleraüa de fntemperismo

Esta Prueba tiene por objeto conocer la resistencia al in- tem~erismo que PreSenta un agregado y consiste en someter 10s diswtos f-afios de éste a la accidn alternada de inmersión en solución saturada de sulfato de sodio y secado.

resistencia alta" Propor- istencías que 10s comunes esto se +?b@ a la mYor , gran.fmura. Los tiem-

éstos ce-mentos, no se mo-

. .

2O Se dgea el gbX$ite ~obxe una suptx-ficie plgna, riada y no a b s ~ e * sirj&~p$b3i@~h -81s r>res.

r-. ' - > S ^

39 Mediante el cucharón se vierte el concreto fresco en el interior del molde, hasta ocupar una tercera parte de su vo- !umen. s

5q. El cono deberá llenarse en tres capas, la8 ~tX&?s se traba- jaii cada una cqno se Wrdkq en. (39 y (491, solamente que al golpear con ia v8rilla. la segune y tercera capa, deberti tenerse la precaución .de que aquella no etre mas de 25.4 rnm. fl W1, -,h. &pa c~l@ad$.,arxte~onn _.a,

! .i;&%t;p .;w 'm?. ....;?;?*d:y.~,

C O N - a- . eseal ie del m so

- conc dif ulaT m


'i9 Inmediatamente después de la operación anterior se quita el molde, para lo cual debe sujetarse por sus asas; se quitan los pies de las orejas y se tira hacia arriba verticalmente y de una manera continua.

- la r ada x> es de

nuestra de se toma la ; muy irreg SUS diámel

W I Figura. 136

136 INSTRUCT~O PARA CONCRETO

'.-.M$zeliid$ra mecánica de dos velocidades (141)- y 285. r.p.m& (h$:l%9.) . - * -

.&$&iente par$ mezclado de 5-lt de capacidad, en caso de fie c~a ta i , con la mezladora mecbica. ' ,

CúicEiarüla de' alb;Lñr~. .. . . 6 6 m e t r o . :. I?&sdI!: de wáteed 'k? absorbente, de -D:? -m. X 25.4 mp~.

dees@,aabn ~ m t a .~.152 mm. de longitud. --. , . ' F b d o r . (Pis.-. 1B119.1-

r < . S , - . . I .

.. . . . s~p.p--'!g+.=:-,+ .a+-* , ' ;.

.-m8$~&&a~i - . ..- >y * . *fi ;amo re intiiea en J

.\ A i; a (3').

' C...>,- - . . - / y ' . 3&-pnF~ EOW+&+ -el &no. 90ñite:,& ;Platillo ,. previa- .

"".-:,m ,@%as?,<;,., . 4 ' . ' . S , - 1. . ~ W : @ v d a ~ e n t e d~tarrei de &dad* d~rno&&, 2; Csíóca en el molde basta Renarlo. -

INsTRUCWO PARA CONCRETO 1.1 5* ,$e enrasa con la cucharilla, al nivel. superior del molde y

se limpia el m.ortero que haya caido al exteria

6*'+Se quita.el miside ltivantándolo verlicaimente y de una manera continua.


29 Se centra cuidadosamente el molde c6nico sobre el plato de la mesa de fluidez.

12 - 8

*

:.s. '- + .

, (&-LA - c . 149

S. - . C O N C R E T O 148 INSTRUCTIVO PARA CONCRETO E

Figura 137

. .

l9 Se coloca el cono de revenimiento sujetándolo y centrán- dolo en el ciiindro, a la vez que el anillo de inmersión.

1

INSTRUCTIVO PARA CONCRETO

mordazas cuidando que no existan fugas entre la junta del recipiente y la tapa. Una vez cerrado el dispositivo se pone en posición vertical y se llena con agua hasta aproximadamente la marca cero del tubo graduado. Se cierra el tubo de vidrio con el tapón y se inyecta aire a presión mediante la bomba, hasta más o menos. la marca 6 del tubo graduado. Se hclina e l dispositivo unos 30" de su posición vertical, y usando el fondo- del .recipiente como centro, 'se le hace describir círculos con el

ta el tapón superior del tubo graduado. Agregando agua hasta super& al cero, en estas condiciones~se afora a cero con el menisco inferior del agua, abriendo poco a poco la válvula de pur- ga- de l a -tapa cónica. Se cierra nuevamente y se aplica una presión' suficiente' para que el agua descienda en la columna. graduada, hasta la marca que coincida con el valor de la constante de calibración previamente calculada, más 0.1 a 0.2% d e a ih . Con toda precaución y lentamente, se hace escapar el aire por la válvula de inyección, para abatir la presión lo necesario p-a que el menisco inferior del agua coincida exactamente con

b) Aire.incluido en el ~on~eto'fresco

Procedimiento :

IQ Con una muestra representativa del concreto fresco que se va a probar, se llena el recipiente en tres capas iguales, golpeando con el pisón cada una de ellas 25 veces consecutivas.

I

161 160 INSTRUCTIVO PARA CONCRETO

6 9 Se quita la tapa superior de la columna de v m o , Y "

el embudo Y el tubo dispersar, se vierte ama nar la mitad de la altura del tubo Con bdice de

roscas. -

K

INSTRUCTIVO PARA CON(

11' Se con-ecta la bomba y uniforp-m sidn hasta la correspondiente para determina?- -- 1- --y:. e - -

ente se valor

'O,


13? Con la aguja del manómetro marcando el valor de P, se hace la lectura de la columna de agua sobre el índice de vidrio graduado, a la altura del menisco inferior, con aproxima- ción de 0.05. Este valor es el correspondiente a hi y d6berA re-

C O N C R E T O

tapa 'del tubo con el la presión, hasta llegz , y en el transcurso 1

tal

índice ir a la de un

! de vid marca minuto

-

rio, 0.07 se

para ' kg./ quita


15? Se hace una nueva lectura del nivel de agua, sobre el tubo de vidrio graduado, con aproximación de 0.05. Este valor corresponde a h2.

Procedimiento :

Ra~dc16~ A ~ A h A ~rbmzm D:

-?= - 2.0 T U 0 M&IMO DB A O ~ Q A D Q a

. h . - D " -- puiiradse mmz pulsades m*. pulgadss ----

6.4 o menos M o menos 102 4 -51 2

6.4 a 19.1 M % % 203 8 102 4 '

19.1 a 3 8 . 1 % a l % 305 12 152 6.

38.1 a 76.2 . l s . k . 3 610 24 305 12

76.2 a 152.4 3 & 6 914 36 457 18-

C O N C R E T ' O , 175 174 INSTRUCTnrO PARA CONCRETO

F. RESISTENCIA A LA COMPRESION. La resistencia a la compresión directa en un concreto, es un lndice de su calidad, pudiendo derivarse de ella todos los valores de los distintos esfuerzos que se necesitan conocer para prever SU comportamien- to estructural.

para det"piaar> este vaior se r.equieren especbmee de df- mensionp defmidas que parden cierta ~dacrón con el tamaiio de los ?gregacl?s queres.tien famando el m~creto que se desee EFECM DEL DlAMETRO DEL l v i 0üE Y TAMAmO ensayax. enfe,. .&%do se parte. de concre@g+ firescos, d molde s l c a r i n ~ ai espedmen d e pmb* es *cmdrico MIMO DEL MREGADO EN LA RESEKm y SU tarnaiío depender&-de las dime$qn_p $e los agregados UN CO-O A L A COMPRESION qye integren &nm*et& según el Síguleh e cuadro:

Cuando el diámetro 4el molde no es el correspondiente para el t-0 máximo del agregada que se ha usado en el concreto qué &*a el espécimen, las resistendas va- de acuerdo con la m a c a Nfh. 4 gcte muestra los porcentajes de resistencia aJ,canwdos en funci6n de 10~. aiámetros del molde y del tamaño miiximo de agregado .us@@G~ -

$-a a diámetro no. es igual a 2.0, ser corregida de. acuerdo con la

El efecto de la'dad sO4& la resistencia de un concreto se m muestra en la 6 y corresponde a los concretos ' hechos con distintw thPO~~&e. ~ n e n t o . .Deben considerarse co= GRAFICA ~ 0 . 4 rno una aproximacf'bn,~~ Cementos ae un mismo tipo pueden diferir en el desarol10.de su .mistencia; de cualquier modo,.constituyen .ma @fa Y san. de utilidad para conocer la re- laadn entre ~esistenCIaS a dIstuitas edades. Los valores dados por la gráfica C O I ' W P O ~ ~ ~ ~ a concretos curados normalmente. 5

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184 XNSTRUCTIVO PARA CONcRmO

s9 Después de vibrar o compactar la segunda capa, se adi- ciona una pequeña cantidad de concreto con la cuchara y se enrasa' al borde del molde, alisando la superficie.

C O N C R E T O 185

Compactación con va-

%a: .. I .

2v En este caso, el molde se iienará en tres capas, operán- dose con la primera de ellas (% del cupo del molde) tomando las mismas precauciones marcadas en Conaparctacih c m GWa- dor (19.

I ll 194 INSTRUCTIVO, PARA CONCRETO

.S-, . . . . ;~hwmapuLnada provista de. gula; normales a *la base, con ¡Xe~re@6:'ti~iular en eí centro, de un diametro su%eiente o ,ha$oi; . ? a - . g l & - la base del cilindro.

M.a?Wo de cabeza de hule.

' E~Mtulas o cucharilla de albañil.

a t a s de papel impermeab~e o banda de hule- y' Ugw. CI'kol O recipiente. petálico para fundir azufre. - -

~&;iua eiét&rica. 4. - .. , Azqfre y arcüla fina cribada. .

Cineel. _ - I . . Nivbl.

Cepiiio de alambre. (Fig. la.)

C O N C R E T O 195

Preparación de la mezcla para emparejar las bases. Tres partes en peso de azufre en flor para una parte de arcilla que pasa por la malla Núm. 48 (0.297 mm.) constituyen los elementos para la elaboración de la mezcla. Esta es calentada entre 175 y 200°C, para fundirla, la cual después de logrado tendrá una apariencia viscosa y espumosa; para el empareje deberá dejarse enfriar un poco hasta que disminuya su viscosidad quedando más fluida, y desaparezca la espuma. El punto correcto de consistencia debe determinarlo la experiencia propia. El ca- lentamiento y enfriamiento alternados de la mezcla después de una serie de ciclos proveen a ésta de cierta elasticidad que la hace impropia para usarse, por lo tanto, aun cuando'la mezcla pueda ser aprovechada repetidas veces, esto tiene un límite.

Procedimiento : 19 Al ser tomados los cilindros del sitio que ocupaban duran-

1- Se golpea ligeramente con el martillo la placa para des- pegar dq ella la mezcla de azufre.

204 INSTRUCTIVO PARA CONCRETO l l

2* En la máquina de compresión hay que cerciorarse e que la aguja marque cero sobre la carátula. d

C O N C R E T O 205

3* Se hace funcionar la m&uina de modo que el ciiindro de prueba se aproxime lentamente a la cabeza de c encuentre apoyo completo, sin ocasionar

C O N C R E T O 209

Número Descripción de piezas 6

placa base de cilindro 2 probeta graduada de 1,000 ml. 2 probeta graduada de 500 2 probeta graduada de 100 ml. 2

pás Para medir diámetros exterior- Cono Para absorción 1

Revolvedora para concreto Cono revenimiento 1

Sierra cortadora Tamices . 'nlerl ' (76, 38, 19, 9.5 mm. de 30 cm' de

Y N ~ S . 4, 8, 14, 28. 48 1009 200< Y 1 Cuchara de, albañil taw de 20 cm. de diámetro). (Juego)

C h ~ l a c - tfle cada tamafio empleado) Varilla de fierro de 16 mm. de Y 60' 2

. Charola para secado entímetros de largo Varilla de fiemo de 9.5 mm. ( 3 ~ " ) de d i h t r O Y 30

Dispositivo de epowers~~ ' A 2

Escalas graduadas (30 m.) de largo 1

J Q ~ ~ á d r a de mrpintero Vibrador de inmersión vidno de color n o m d para materia Orgánica

1

Guantes de hule

M-o aabeza de 'gma Mdi* de PSO y dolumen conocido (2.83, 14.16, 28.52'

Y lt.1 (Juego) Medidor de aire uicigiao Mew Para la determinacion de la fluidez con de 244 min. (10") de d f h e t n ,

Mesa para la determin~ción de la fluidez con plato de . 762 m. (30") de &&metro

150 m. de diámetro y 300

Piceta de 1,000 rnl.

. Bisón met$lico para Placa de vidrio


un margen bastante grande, pero sin embargo, mientras más se alejan de la proporción ideal gravan más el costo del concreto, ya que al aumentar el volumen de huecos, habrá que llenarlo con finos, cemento o adicionantes, que cuestan más, y aun con ellos, no se igualan las características de manejabilidad, con las de un concreto con materiales inertes idealmente graduados.

La "manejabilidad" de un concreto, depende principalmente de la granulometría de los agregados, y manifiesta además, si esta manejabilidad no es adecuada, la pérdida de impermeabilidad y resistencia, debidas al acomodamiento deficiente del concreto en las formas; a su vez incrementa los costos de la mano de obra, de acuerdo con la mayor o menor dificultad que presente para su elaboración, transporte y colocación.

Como uno de los objetos es conseguir mezclas lo más densas que sea posible, o sea, con el mínimo de huecos una vez com- pactadas, y esto sólo se logra mediante una combinación adecuada de los distintos tamaños de los granos de los materiales inertes, por tanto, debe verse con toda atención el aspecto granulométrico, el cual, para los casos generales, mientras más se aparte de las curvas granulométricas ideales, será menos eficiente, pues las oquedades tienen que ser llenadas con cemento, material que grava en forma definitiva el costo de los concretos.

Como puede observarse de lo anteriormente citado en lo que a los agregados se refiere, el problema de obtener el mejor aprovechamiento de éstos, no sólo se Limita a conocer sus ca- racterísticas físicas, como densidad, absorción, peso volumé- trico, etc., sino a combinar todos los motivos de variación presentes y tratar de compensarlos para obtener la mayor eficiencia posible.

Forma del agregado. La forma de las partículas de un agregado influye grandemente en la manejabilidad de un concreto, Pues a medida que su forma es más irregular, el problema de acomodamiento entre sus partículas, es mhs difícil, se presentan mayores porcentajes de huecos mayores que tienen que ser ocupados por finos, los cuales por su superficie específica mayor, requieren mayores consumos de cemento y por otra parte, la lubricación necesaria para proveerlos de la manejabilidad suficiente, hace que se requieran lechadas de cemento Wás ri'cas, lo cual en ambos casos aumenta el costo del concreto. Por su forma, puede dividirse en tres grandes grupos: canto rodado (boleo), triturado (aristas vivas) y mixto (producto de un canto rodado con trituración de partes boleadas). Las características de los concretos, usando 10s tipos de agregados que se citan, se Ponen de manifiesto al hacer observaciones sobre la manejabilidad del produeto y considerándola como función del contenido de cemento resultante. En otras palabras: para prove. a una mezcla de la manejabilidad necesaria para el traba30 a que se quiera destinar, se observará

. ,-. 216 INSTRUCTIVO PARA CONCRETO 7

I TmAo ~ n x w o DEL AQBEQADO EN mm. DIMEN~~ON M I N ~ A

. EN UNA SECCION l 1 I 1 - 1 ' mm.

Losas

1 762 o mayor.. 1 38 a 76 1 152 1 38 a 76 1 76 a 150 1

Subdivisiones (clasificación). Uno de los factores más de- terminantes de las características de un concreto es la subdi- visión en que se encuentran los agregados, puesto-que-dicho concreto debe considerarse homogeneo para un mismo aspecto de la obra. En muchas ocasiones parece lo más sencillo usar los agregados tal y como se encuentran en los bancos sin ninguna subdivisión previa, ya que frecuentemente la formación granulométrica de ellos se apega bastante a las condiciones ideales que se deben usar, sin embargo, esto no es conveniente, puesto que los agregados, en su expiotación, transporte y almacenamiento, sufren movimientos que .originan cambios verdaderamente notables en su granulometría, de tal manera que al tomar una cierta cantidad de ellos, pueden presentar carac- terísticas granulom6tricas verdaderamente distintas a las que inicialmente presentaban. En vista de esto, siempre será pre- ferible separar los agregados en distintos tamaños, porque así la relativa uniformidad de cada uno de los grupos reduce en un alto porcentaje la segregación debida a las diversas fases de la operación.

Las subdivisiones van generalmente de acuerdo con el ta- maño maximo del agregado y con la clase de control que se requiera llevar en una obra. Debe considerarse como mínima la separación en arena y grava, pero siempre es conveniente, y se obtienen los mejores resultados, cuando la grava todavía se subdivide en distintos grupos. Asi, la subdivisión o clasifi- cación que debe darse a los agregados es, en términos generales, la siguiente:

Para agregados con tamaño máximo de 38.1 mm. (1%") convendrh tener: arena o sea material menor de 4.76 mm. (%/le"), grava con tamaño de 4.76 mm. a 19 rnm. (9í6" a $ k m ) y gravas con tamaños de 19 mm. a 38 mm. (%" a 1%:); si el tamaño máximo del agregado es de 76 mm. o 152.4 m. (3" o 6") las siguientes subdivisiones deberán hacerse precisamente en los tamaños indicados, correspondiendo entonces a cada

, ,

o de los tamafios r~aginnos de 10s &egados tener 3 O 4 sub:

fio& 5 m., 13 m., 2a mm., y 50 DTCQ. '(Ytá'. ?!a7., 1" Y 2').

01 PRODUCCXON. Pr0duedeia.4 10s ae;rqa<os ?+e 3

218 % ~ U ~ I V O PARA CONCRETO . p ~ o P o B c ; r O N ~ --. -- - - z= . -- -

por 10 ~ i & a ~ - h t e r i o m i ~ ~ t ~ , la producción de 10s agregada lo cual - 0-a fuertes segregaciones y ~ k ~ ~ n ~ CLe1 meto a medida que se v a tam8~ida los agregados de lQS alnsia- tiene un aspecto de verdadero interés, porque de ella pueden c a a m i a t m hechos previamente; ,lo tan% debe *me depender diversas condiciones económicas que influyen gran- .

demente en la continuidad de la coi1strucci6n y costo de una cu@quíaa otra condici6n de w c m e n t o que no obra. Siempre Será convenia+e conocer el volumen aproxi- el requisito de conservar más O m a o s lD@Omes las c-cte- madamente necesario de agrL&ados que se van a usar para la r k t i c ~ granuiométricas del agregado.

de una Parte o de la totalidad de una obra; así los diversos tamafio~ necesarios para la integración de

los concretos. Muchas veces ocurre que si la producci6n de 10s n. L ~ S ú m m ~ 1 1 1 ,.?W IA)S A ~ ~ @ ~ ~ ~ agregados no ha sido hecha con la anticipación debida o con P A ~ w w ~ ~ . la rapidez suficiente, la obra puede suspenderse en un momento dado; en otras ocasiones, sucede que la distribución de siguiendo el criterio genera de pf::od~cir c~n-ebs de buena

obtenida al clasificar los agregados, es deficiente en ,calidad y, costo -0, el ~ P O C ~ S O &, de 1. awgados uno de ellos, originando por lo tanto su escasez y como conse- y cmcretos se hcm a tratar .qolver

mejor aprovechamento de &&OS; ofl-do . las mejares cuencia de ello, la imposibilidad de hacer un concreto determinado, salvo con grandes desperdicios de los otros tamafios caJjdades, minwos desperdicia Y a ~ m ~ m m ~ ~ del =tab sobrantes, con el Con~ig~iente entorpecimiento y encareairnien- ,twaj, de 10s materiales hasta donde no' p u m perjudiw

la bon&& de $os. pmg$u&os. .Es ~0d-mk a%@o general con to de la obra. Por las razones predichas es muy importante que el labomtorio debe, mediaate wuebas* losar

las variaciones que se refieren a este aspecto. ~n la Tercera su cometi&o de conixol, e&& p~oit~e@n Y BLWa en- - Parte inciso A), párrafo a), se trata con entera claridad este las labores que a 61 le atafLen. aspecto.

D, TRANSPORm. E1 transporte de los agregados debe ser cuidadosamente vigilado, desde el punto de vista de las

que en este movimiento pueda tener el material de que se trata; la atención que se debe prestar a este aspecto llega a su mínimo cuando Se tiene un máximo de subdivisiones, puesto que en estas condiciones el manejo de 10s materiales origina menos alteraciones granulométri~a~ que en los otros I C W S .

El Control que debe llevarse durante esta operación se trata también en la Tercera Parte inciso A), párrafo a).

E ) ALMACENAMIENTO. E1 almacenamiento de 10s agregados para poder disponer de ellos en un momento dado, debe hacerse también con determinadas precauciones, puesto que también hay que hacer movimiento de los misma agregados Y por 10 tanto se originan segregaciones importantes que pueden alterar las características granuiométricas y las cualidades finales del concreto.

PROPORCIONAMIENTO 221

Durante el desarrollo de este estudio se van obteniendo, si- multáneamente, la granulometria "ideal" y las variaciones permisibles de las distintas fracciones que integran el concreto,

. por lo tanto, siguiendo el orden progresivo de los cuadros y gráficas que a continuación se presentan, se observará el desarrollo del estudio, hasta llegar a las especificaciones finales, lo cual practicamente es el objetivo.

Según la definición dada de lo que se llama concreto, el cual se origina por la adición sucesiva de los materiales que lo integran, este estudio se inicia con un concreto que únicamente tiene un tamaño máximo de 38.1 mm. (1%"), por lo tanto las fracciones separadas en que se encuentra subdividido el agregado serán: arena menor de 4.69 mm., grava Núm. 1 mayor de 5 mrn., y menor de 19.1 mrn. y grava Núm. 2.mayor de 19.1 mm. y menor de 38.1 mm.

Basado en lo anterior el primer paso es definir las curvas granulométricas "ideales" para los agregados hasta 38.1 mm. (1%").

El procedimieiito empleado para la determinación de las curvas "ideales", está basado en la obtención de mezclas por pesos óptimos, en estas condiciones se obtendrán para dichas mezclas, la menor cantidad de vacios y por lo tanto los míni- mos consumos de cemento. En todos los casos los pesos obtenidos por cada una de las fracciones, se relacionan con el peso de la grava Núm. 2, por lo que éste representara siempre la unidad (G2 - 1.0). -

Determinación de pesos volumétricos de las gravas N Núm. 2 revueltas. Se inicia la formación de la curva gr

ulométrica "ideal" (Pesos Optimos) .

Peso volumé-

triw - kgJrn.8

1 439 1 748 1 759 . 1 756 1 762 1 750 1 728 1 723

222 INSTRUCTIVO PARA CONCRETG

D E T E R M I N A C I O N GRAFICA DE L A R E L A C I O N

G R A V A N= I / G R A V A N = 2 E N P E S O

G R A V A N= 2 = 1.0

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'1710 . ; LO I 1.2 13 1.4 15

Ralocion Gr N* 4/61. N* 2 en pew

~ i l a k i c i n ~ t i ~ ó i ' . i . i i s I '

. , : l .. - G R A F I C A N * 7

.e="

Cada renglón representa un ensayo, en los cuales varía la :mt I de grava Núm. 2 y en la grava Núm. 1 se conserva a rc Ón l a y lb.

CUADRO N ~ M . 4 *

25.0 0.71

1.40 ' . 60.852

* InGpretaci6n en la gr&flca Núm. 8.

Arena/Grava Núm. 2

TRUC1lVO PdRA CON-

QnF : ar&a/graVa

Para el efecto, se establecen ias condieioncr que deterw- n a r h 1- valore&?himo y máximo en el contenido de sena.

1. -0. Este valor del contenido de arena en 9% del totd de amegadas, quedar8 defuiido por 4 &&e de

.. manelabilidad del concreto.

' 2- Límfte m-0. %te valor del contenido de arena en % del total de agregad- quedar6 definido por el m-0 c?9nsumo da cemento aceptable para conmtos con m.

' a m b o de agregados de 38.1 &.

CUADRO Nm. 5

1 . 8 5 260

1.- Curva Ideal para gravar

2.- Curva r i a ~ msdla del banco

3.- Curva combinada, rel. WA.r 163

OMETRIA IDEAL PARA AGREGADOS CON TAMAÑO

M AX I M O DE 38mm. Ilb2*)

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232 I N S T B U ~ O psRa CONCRETO

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5% INSTRUCTIVO PARA CONCRETO

Determinación del limite mínimo de la relación grava Núm. 3/grava Núm. 2. El límite mínimo queda definido por el más alto consumo de cemento que queda aún dentro de In ensten- - - - - - - - - ble, para la manufactura de concretos con tamaño máximo de agregados de 76.2 mm.; por lo tanto, y con la seguridad de obtener concretos manejables, bastará conocer los contenidos de cemento requeridos para concretos con el máximo contenido de grava Núm. 3 y, apoyándose en ellos, deducir por cálculo el contenido de grava Núm. 3, para el más alto consumo de cemento eqecificado.

Se considera que'para el concreto con tamaño máximo de agregados de 76.2 mm., formado por un agregado del tipo "canto rodado", el consumo de cemento no debe excederse en &gún caso para los fines prácticos de 290 kc/m '-

.- a . ---- - De acuerdo con lo explicado anteriormente, se procede al

cálculo del límite mínimo de la relación: Grava Núm. $/grava -Núm. 2; para ello se hace necesario conocer los siguientes gatos tomados del cuadro-Núm. 12 y que a continuación se citan: Cd,P,Pi,P,,Po y el contenido de cemento considerado como máximo más conveniente en cada caso (Cc).

Cd: Contenido de cemento en kg./m.= resultante para cada uno de los cuatro concretos elegidos en el cuadro Núm. 12.

Cc: Contenido máximo deseable de cemento en kg./m.' fijado estimativamente, no debiendo en ningún caso ser mayor de 290 kg./m.a. (Para definir el límite mínimo de grava Núm. 3.)

P: Peso total en kg. de los agregados que integran las mezclas con tamaño- máximo de 38.1 m. del cuadro Núm. 12.

PI: Peso en kg. de grava Núm. 3 para la formación de las mezclas con tamaño máximo de agregado de 76.2 rnm. del cuadro Núm. 12.

, k??' P f Pi = Total de agregados que forman las mezclas %.tamaTio máximo de 76.2 mm. del cuadro Núm. 12.

P3: Peso en. kg. de grava Núm. 2 incluida en los concretos con tamaño máximo de agregados de 38.1 rnm. del cuadro Núm. 12.

Razón A/C usada en las pruebas 0.60 Dn: Densidad de los agregados 2.50 Dc: Densidad de cemento 3.16 Pvol: Peso volumétrico de los agregados 1,620 kg./m.' (pro-

medio).

A continuación se dan a conocer para cada tipo de concreto y número de ensayo correspondiente los valores que servirán de'base para el cálculo, tomados del cuadro Núm. 12 como antes se indica.

P R O P O R C I O N ~ O

VeIores conodd~ü:

- - - - 4 195 245 73..3 40.0 113.3 22.3

4 208 258 67.9 37.'0 104.9 19.4

3 233 283 63.3 39.0 102.3 16.~3

3 237' 287 57.6 37.0 94.6 13.4

Valores por conocer: -

VI: Volumen absoluto en lt. de la lechadri. que con el contenido de cemento (Cd) y la razón A/C de 0.60 forman un m.$ de concreto con tamaáo máximo de agregada de 76.2

J VLP: Volumen absoIuto en lt. de la lechada que resulta de las mezclas de prueba para los -e se obtiene el valor (Vi).

Vn: Volumen en lt. de los c icretos que resultan de las mezclas de prueba con tamaño máximo de agregados de 76.2 mm.

- - para el contenido de cemento (Cd), del cuaao NOm. a. kc: Contenido de cemento en kg. en el volumen (Vm).

VI: Volumen de concreto en lt. que resultaría a l conside- r m e las mezclas del cuadro Núm. 12 con el contenido de ce-

e mento (Cc) en vez del que les corresponde (Cd) . p4: Peso en kg. de grava N@n. 3, en los concretos con ta- ' m& máximo de agregados de 76.2 mm. y el contenido de ce-

mento (Cc), para obtener el W t e mínimo de grava Niun. 3- Límite mfnimo buscado de b relación grava N b - 3/grav8

Núm. 2 = P,/Pd. . . - - . C I

CARA

CTER

STIC

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DE

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ILAC

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CUAD

RO No.

14

L I M I T E M A T E R I A L I D E A L

Mínimo 1 M<rima

Arena . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.16 2.13 1.300

. . . . . . . Grava número 1. 1.11 1.63 1.125

Grava ndmem 2. . . . . . . . 1.00 1.000

Grava número 3 . ....... 0.59 2.76 1.400


Porcentaje de arens.' . Porcentaje de grava 1. Porcentaje be 2. ercestaje de g r a ~ 3. porcentaje de gmva 4.

246 INSTRUCnVO PARA CONCREl'!3

v i - 1,ooo- vag

a G - A PB - 1 : - : - . - c c c

Deduecidn de la fórmula: Vc = Vi 1 +' (A/C X Dc)

Vi = Va + Vc Ve e Vi - Va Subst. Va = A/C Pc

Va da la fórmula A/C = - Pc

Vc = Vi - A/C Pc Subst. Pc = Dc Vc Pc dwpejando de Dc = - v c

V c - V I - A / C D c Vc Vc + VcA/CDc = Vi Ve (1 + A/C Dc) = VI . .

Mediante la sustitucidn de las literales por los valores cono- cidos y siguiendo el orden de las ecuaciones antes expuestas, se llega al conocimiento de la proporción básica.

Ejemplo:

Proporción básica para concreto de f'c = 275 kg./cm.' de resistencia a la compresidn a los 28 días de edad, con revenimiento de 6 cm. y fluidez de 50%.

Carsctarfsttca de 1- materiales:

P R O P O R C I O N ~

w = 0.58 W = 1.50

+2.68 X 23.6 -'2.63 .

v = 1,000 - 790 = 210 lt. '

S-

1 + 0 . 5 8 X 3 . 1 5 2.83

C s 7 4 X 3 . 1 5 = 2 3 3 k g b a .

GEUW 1 = 2077 x 36.4 = 756 kg/m.a Grava 2 = 2077 X 23 .'6 E 490 kg/m.' -

Po = 1 : 3.57 : 5.35 :0 .58

Cemento = 233 s 3.15 = 74 1t. Arma = 83 1 + 2.57 = 323 lt. Grava 1 = 756 s 2.65 = 285.1b. Grava2 = 490 + 2.68 - 183 lt. Agua = 233 X 0.58 = 135'lt.,

1,000 lt. (1,000 f S lt.)

Cuando la grava se encuentra dividida en porciones, habrá , . necesidad de subdividir el valor básico encontrado para d a d en tantas partes como ésta encuentre dividida, Por 10 tant+b será necesario conocer, o bien la granulometría real encon- trada en los análisis granulom6tricos iniciales, si es que éstar' . ' se apega lo suficiente a la curva grandométrica ideal, o S& pretenda usar la totalidad de agregados porque así convengd en algún caso. Es entonces cuando el valor básico encontrado para la grava se repartira sencillamente en los distintos por7 centajes que cada una de las porciones de material (agregadq grueso) muestren las granulometrías estudiadas.

Estos diversos tamaños de grava frecuentemente conduc a errores de interpretación en el modo de designarlos, tando bastante molesto estar recordando los tamaños y máximos de cada fracción para distinguirlos; por 10 ha convenido que los distintos tamaños de grava S nados por los números 1, 2, 3, etc., siempre en forma te al tamaño; así el proporcionamiento básico de Un


.. de las partículas que la integran; esta película, que recubre los agregados en conjunto, presenta un volumen considerable y de ella depende el revenimiento y fluidez de la mezcla que se estudia, como este último valor queda definido por las condiciones de manejo y acomodamiento de acuerdo con los moldes deberán ajustarse prácticamente a lo deseable, en donde la única variante será el volumen de lechada.

Teniendo en cuenta lo anterior, el volumen de lechada calculado por el sistema antes descrito. siern~re marcara iin vnlii- --- men menor que el necesario, debiendo aumentar éste más o menos según el revenimiento y fluidez que se le haya asignado a la mezcla.

De cualquier manera es la Única guía cierta para aproxi- marse a la proporción básica corregida, con resultados satisfactorios.

cuyo tamaño máximo es el de 152.4 rnrn. ( 6 ) y por tal razón la grava tenga 4 subdivisiones, deberá expresarse como: cemento, arena, grava Núm. 1, grava -Núm. 2, grava Núm. 3 y grava Núm. 4.

La proporción básica calculada en la forma que se explica anteriormente es netamente teórica: los resultados, en lo que respecta a consistencia (revenimiento), que se obtengan de ella, pueden diferir de los deseables; esto se debe a que la cantidad de lechada es solamente un volumen igual al de vacíos de la mezcla faItando la necesaria Para envolver todas v cada una

El ajuste de la proporción básica teórica a la proporción básica corregida se logra mediante adiciones de lechada A/C hasta conseguir el revenimiento, fluidez y manejabilidad deseada. El procedimiento se describe en esta Seainda Parte. -~

u a w a - -- - --- --- apar-z~m la

lechada en la superficie a base de golpes, hasta elaborar concretos tan fluidos, que SU acomodamiento fuera fácil y dejarlos . fraguar, pretendiendo que'en esta forma se tuviera una com- pactadón lo -suficientemente buena, pero esto último única-

a) Razón A/C. Se entiende por razón A/C a la relación que existe entre un peso determinado de cemento y el peso del agua necesaria para obtener en el concreto la resistencia y manejabilidad requeridas. Haciendo breve historia, la razón A/C es un valor que vino a revolucionar y por último a definir el comportamiento de la resistencia de un concreto. Con- trariamente a las teorías antiguas en donde este aspecto no habla quedado definido, pues se suponía que la resistencia de un concreto dependía exclusivamente del grado de acomodo de sus partículas, el cual debía ser lo suficientemente bueno cualquiera que fu-era la cantidad de agua adicionada a la mezcla, se demostró que no era verdad, a pesar de los distintos medios de com~actación que trataron de dárseles a los concretos y que variaron desde uno tan seco como fuera posible, compactado a pisón, hasta lo que comúnmente se le liar--k- <<hacerlo sudar". aue no era ntra rncs nna hnna- o-- -nnr

250 INCTRUCTNQ .PASA CONCRETO

vez que use mara de cemento distinta. Por las razones expuestas .antes, ia gr8fica Núm. 12 d&e

constituir solamente una guia preliminar, la cual jr& -8n- dose a medida que las observaciones obteaidas en resistencias

d9d deee#rda Se llama

o. satjsfacen la candi ones, r+rrmtes al peso de

agiiia adicionada a ia mezcla,

252 INSTRUCTIVO PABA CONCRETO

directamente el proporcionarniento. basico, hacer la mezcla de los materiales y observar la manejabiiidad del concreto obtenido.

Si la humedad de los agregados difiere en más o menos de la que debieran presentar para estar saturados y superficial-

, . mente secos, deberán hacerse las correcciones por los valores 4 , de humedad total y absorción.

Corrección por humedad to ta i y absorción. Se* la defini- ción que para humedad se da en la Primera Parte 1-G1-(19 a (4v), y que dice: "la humedad en un agregado esta com- puesta por dos valores: humedad de absorción y humedad superficial y se expresa como porcentaje en peso del material húmedo"; en la que el valor de la absorción queda incluido. El peso final de los materiales con relación al peso inicial de los mismos, o sea el que marca la proporción bhsica, sera:

Pf: Peso final requerido para satisfacer las condiciones de saturado y superficialmente seco.

Pi: Peso inicial del material saturado y superficialmente seco considerado y tomado directamente de la proporción bksica

Ht: Porcentaje de humedad. Ca: Porcentaje de absorcih.

;4 Si a cada peso inicial (Pi ) de los materiales arena, grava # - . 1, grava 2, etc., se hace la corrección citada, se obtendrh los

pesos finales (Pf) .de cada una de las fracciones que satisfa- gan el Peso requerido de material, equivalente al peso saturado y superficialmente seco dado en la proporción b5sica.

Ahora bien: si los materiales se encuentran fuera de la con- dición de saturados y superficialm~te secos, el contenido de agua, propio de la razón A/C escogida, se vera alterado en más o menos si no se toman en cuenta las cantidades de agua que c%mtengan los agregados para considerarlos saturados y superficialmente secos; por lo tanto el contenido de agua final ser&:

Af = Ai + PiA HtGl + CaGl ( " ) + PiG1 ( ,, +

- l

las mismas correcciones y que conduce también a los pesos finales de cada uno de los

PROPORCIONAMiENTO 253

teriales, para obtener las cantidades en kilogramos que hecha la mezcla, satisfagq el requisito de con.ción y superficialmente seca en los agregados, es mediante que a continuación se muestra, éste permite una vi- clara y sencilla en las operaciones.

CANTIDADES PARA U N AJUSTE

PRO- HUMEDAD ABSORCION finale Pesoe

Cemento. 1.00 2.000 ... ... ... .. . 2.000

La finalidad que se persigue con las correcciones de humedad total y absorción es: exclusivamente no alterar las cantidades ni características de los agregados considerad@ 9 la proporción bbica, y especialmente, conservar la razón A/C en peso especificada. El procedimiento meclinico para hacer el ajuste y observar su comportamiento a la- manejabilidad de la mezcla resultante, se describe a continuación:

Charolas de lámina galvanizada de 70 X 50 x 10 cm. Báscula con capacidad de 125 kg. Guantes de hule. Probetas graduads. Cronómetro. ~auir to para revenimiento.* - * - - Equipo para fluidez. ** 7 Equipo para manejabilidad (esfuerzo de remo1deo)-***


39 En una charola, previamente humedecida con un lienzo mojado, se vierte la arena, se extiende y sobre ella se vierte el cemento.

4q Se hace homogénea la mezcla, la cual se conoce en que el conjunto presenta un color uniforme. . -


12? Para lograr que la mezcla de la consistencia requerida, se le hará adiciones sucesivas de lechada con A/C igual a la especificada.

Esta operación conviene hacerla, colocando el cemento seco en una oquedad hecha en el centro e inmediatamente poner el. agua correspondiente para la -ón A/C en uso.

Ffgnn 208

139 Se mezcla el agua Y cemento, hasta obtener una lechada uniforme.

determinar la consistencia

" C.tidades de materiales p- el ajuste: .según p.i;opor- b8sica en (15).

Grava Núm. 1 Grava NCim. 2 4.180 kg.

1.160 lt. . . - 179 Cantidades adicionales de cemento y agua requerida, a obtener la consistencia deseada.

0.150 kg. Agua (razón A/C = 0.58) 0.087 lt.

M A T E R I A L E S

Arena.. .- 7.140 - 7.140 ................... .

Grava i :, ,. - 6.520 - . ... ............. . . 6.520

Grava 2. 4.180 - 4.180 ..................... .................... - Agua (lt). 1.-160 + 0.087 1.247

, *., 1.;

íNSmuCMv0 PARA c o N m PROPORCIONAMIENTO 263 262

19P Usando la fórmula (8) queda la proporcib basi& teó- Equipo para esfuerzo de remoldeo. rica Y tituy tu yendo en ella las literales por los pesos correspon- Equipo para fabricación de cilindros.* dientes a los finales del ajuste, se obtiene:

A Q í C 2 . Ag ............................. ,G : 7 140 6.520 4.180 1.247 l.--.- -.-

, . - ' .2;150 .' 2.150 ','2.Xm ,' 2.150 . . . f . . . ~ P r d r c i 6 n - b & a corre&& : 1 : 3.32 : 3h3 . : 1.94 : 0.5&. :

k el cont.&do de cem&to'k&ante para la .bnsistenda pwerida sertí: . . . , . -

. - . - - . . 1.000 . ' . sustituyendo

.. .- . -.

.. + - .. - = ' ' ' - 1.000 .

de donde se obtiene: - . 1 + 3.32 + 8 . 9 f l . 9 4 + 0.58,' . ; - .4 - 3.15 2.57 2.65 - 2.M 1 . 9

- .. > t..-, -. . * .. . . - * ' . ' 1 ' klq-&i& pukde -observarse, la'diferencia entre el consumo

de: eemento calculado <?33 .kg.Im.') se eleva a 246 aj hacer el w s t e , lo cual representa tm 4.68%, rnisrno que ha sido suficiente para cubrir las partículas del agregado y obtener una mezcla con el revenimiento, fluidez y manejabiiidad requeridas.

- - C ) Gomprobací6n fina& Partiendo ae la proporción basica - .qwegf.da (191, se reQui- hacer una vez m& una comproba-

-d6n de la mezcla en .cuanto a sus características de manejabi- 'lid& y &unbien de ~ e n c i a a las diferentes edades, o a las ,q3e se hayan especificado. Para 'ello se darán los pasos si- g-entes :

. .

~E&jp0:

; *BBSC&~ 'dg 125 ae r-?apacf&d. - t ~ 0 1 v e ~ o r a . a i . i ka&.@dztd m5ninia 'de 0.5 saco. 33-5 o 98 l t

Ghar~las.de 1-B. bizada da de 74 x 50 X .lQ.cm: Bote con'capatidad nSdqa. tic 15 lt. 5.'

'

ori>betas .graduadas de l f @ C ) .d. . >

Cron6m&tl.o. - Esuipo para consistencia ireveními&to). Equipo para fluidez

S 4 I N S T R U ~ ~ . PARA CONCRETO

19 Se pesan wr separado cada uno de los materialed que se necesitan para. la formacirin del concreto y se manti en en Gharolas hasta el momento de mezclarlos. en ,

1 P %-de cwágo$ain~te.eI agua necesa@t+ ,para b d a + 1' yo^^(. ,a . , -- . l '

"- :'';?+y S.'. y.:., ', , , t . -;.;

en: - - Primera ,--. Parte .- . -N-A de (ZQ) a (8Q), 'C)-b) de (lQ) a (89)

129 Observadas las características de manejabilidad de la mezcla resultante. las cuales deberán coincidir. rnn las nre- 1 - -- vistas y obtenidas' ya en el ajuste, dentro de pequeñas va%- ciones normales por la diversidad de los procedimientos, se vierte la totalidad del concreto en las charolas, se desprende el mortero que pueda haber quedado adherido en las paredes de la olla y se llenan los .moldes cilíndricos en la forma seña- lada en: Primera Parte IV F) a) con vibrador (lQ) a (5*) o con varilla (2Q) a (5'1, dependiendo del equipo disponible para elio.

13? Se toman las precauciones de descimbrado, curado 9 aimacenamiento S-aladas en : N F) b) (1') a (4Q), se esvera a la edad de vencimiento para su prueba a la compresión; para lo cual se seguirán las instrucciones marcadas en: Primera

m Parte IV F) c) y d).

1 Ggneralmente, los ciiindros elaborados deberán probarse

. -.~.- .- --.

resistencia real del concreto obteni'do. Sin e m h a r ~ ~ . - r ñ ~ ~ n

a las edades de 3, 7 y 28 días y especialmente la reiistencia unitaria obtenida a los 28 días de edad es la aiie define la

"- desee obtener una resistencia aproximada a 28 días, cuando apenas se conocen las de 3 a 7 dias, se deberá usar la g-ráfica

- - -- --- -- zón A/C escogida para la prueba reaimente corresponde a- la deseable. lo cual permitirá cataloszar el rementn en i i c n aciu- 1

1

16Q Los datos finales del ensayo podrán entonces reportar- se, asignándoles un coeficiente de seguridad. el cual denoniíerii

~~ ~ ~~-~ 0- ---- -- Núm. 6 Y ésta dará úna apreciación de lo que a 28 días se puede obtener.

15Q Sobre la gráfica Núm. 12 se deber5 investigar si Ia ra-

-- ---- ' ----- -- ---, nándole.el valor a e A a que corresponde, para que en ensa-

1 yos subsecuentes ya se tenga conocimiento de su comportamiento a la resistencia y sea posible elegir certeramente la -azón A/C conveniente para cualquier resistencia aue se desee.

- , -- --F-^^--- - m, del equipo y sistemas en uso en la o%r<-~s te aspecto se trata en: Tercera Parte: B.

Los adicionantes son productos que se añaden al concreto para proporcionarle ciertas ventajas. Entre ellos, y diviados en grupos, podemos citar: a) mxoZalzas; b) dkpersantes; c) aceleraates, y dj i n ~ z u s o r ~ íie aire. A continuación se hace una breve descripción de cada uno de d o s y la función que desarrollan al mezclarse en el concreto.

a) Puzoium. Desde hace mucho tiempo se descubrió que cier- tos materides silíceos, finamente moIidos y mezcIados con cal, e . - -


Propiedades del concr@o fraguado. Besistends a la compresidn. En general, en concretos ricos y cuando se toma como base un igual revenimiento, las resistencias iniciales ion bas- tantes menores; a edades de tres meses se igualan y a un año super* a .las obtenidas mediante. concretos hechos con puro cemento Portland. Su influencia a este respecto, cuando se usan en concretos pobres, es menos fuerte; pero debe aclararse que la comparación de mezclas, igualando revenirnientos, no es Correcta en tal caso, pues con la adición de puzolanas la manejabilidad se incrernenta grandemente y las características de la misma definen la posibilidad de manejo de las mezclas, que pueden ser usadas con revenimientos menores, lo cual significa menor contenido de agua y, por lo tanto, mayores resistencias. La prueba comparativa que realmente d fine la^ ca- racterkticas de manejabilidad es la de "esfuerzo l e remoideo" incluida en: Primera Parte. En estas condiciones las resistencias a edades distintas son substancialmente iguales a las que se obtendrían en concretos con puro cemento Portland.

Intemperlsmo. El intemperismo se determina mediante pruebas -de hielo y deshielo: Adicionado. el conqeto con puzolanas,.la resistencia al intemperismo decrece en relación a la del concreto de puro cemento Portl-6; pero si al mismo tiempo se le incluye aire, se obtiene un resultado distinto, mejorando -demente la resistencia al intempensmo.

Calor de hidrstacibn. El calor de 'hidratadón es siempre mayor para un cemento Portland dado, que para una mezcla de ese mismo cemento y una puzolana conocida. Este aspecto es de gran hportancia cuando se cqnstruyan blogués de concreto en masa para presas.

L

272 ZNSTRUCTNO PARA CONCRETO

esta última que pone de manifiesto la necesidad de menores contenidos de agua.

No sólo es necesario hacer resaltar el hecho de restar agua para disminuir los efectos perjudiciales de su exceso dentro de la.. masa de concreto, sino que automáticamente viene un descenso en la razón agua-cemento, la cual, como primer paso, provee al concreto de resistencias más elevadas en todas sus edades. Conjuntamente con la ventaja citada, el uso de los agentes dispersantes proporciona al concreto otras más, como: manejabilidad, uniformidad de la mezcla, sangrado reducido Y, por Gltimo, disminución de contracciones en la masa de concreto aun fresca. Ya fraguado o endurecido, provee al concre- to de las propiedades siguientes: más durabilidad, más densidad y en consecuencia, mayor impermeabilidad y menor absorción.

Los dispersantes pueden servir en otro sentido, aprovechan- do sus propiedades, o sea, para obtener concretos con carac- terísticas semejantes a los fabricados con puro cemento, a un costo menor, es decir, disminuyendo el consumo de cemento a medida que se aprovecha la eficiencia del mismo. Este efecto de ahorro es variable y depende de muchos factores, tales como: tipo de cemento, f inu~a del mismo, consumo por metro cúbico de concreto, forma, tamaño del agregado y consistencia del concreto.

c) Acelerantes. Los acelerantes son materiales que se usan con cualquier tipo de cemento, y sus efectos pueden ser iguales, cualquiera que sea el tipo de agregado, diseño de mezcla o calidad de concreto, puesto que sólo reaccionan con el cemento.

El efecto principal de este tipo de adicionantes se registra en la reducción del tiempo necesario para el fraguado inicial del cemento. Generalmente proporcionan resistencias tempranas mayores que las del cemento solo, pero a edades posteriores presentan poco o ningún efecto.

Otra propiedad digna de tomarse en cuenta es que, durante la aceleración del fraguado, tienden a elevar la temperatura del concreto, lo que es aplicable en los casos en que la temperatura ambiente es tan baja que pueda ocasionar congelamien- tos en el concreto, evitando que fragüe; en consecuencia, los dos efectos se contrarrestan y el £raguado se verifica en tiempos correctos.

El empleo de estos materiales es bastante delicado por lo que requiere amplio conocimiento de sus características. De la dosificación de -los mismos depende que en vez de acelerar el fraguado lo retarden.

d) Inclrisores de aire. Cuando los materiales inclusores de aire se agitan vigorosamente, mezclándolos con agua pro- ducen espuma, originada por la menor tensión superficial de la solución. La cantidad, dispersión y estabilidad de la espuma

2'73 P B O P O B ~ ~ ~ U ~ . . i;

aumentan ea la mezcla en razón difecta' a la adicitin de .P. arena, agua y material inclusor de aire. La grdul0znetrT:a de la arena, el tiempo y vigor del mezclado.psentan su ulfluen- cia en el efecto producido por es- materialesi efeeto que es

, menor a medida que la mezcla de arena y cemento es. más rica, y nulo -do se trata de F a mezcla de cemento y agua.

En la mezcla de concreto, la U i d W n de aire varia inver- samente al contenido de cemento y directaente al de mna, en ei total de agregados. Ademb de 'lo ahteríor, lá ~ q t i d a d de aire aumenta cuando se aumenta e l ' x i e v ~ n t o 'o fluf- dez de la mezcla.

Regdaeí6n de la c~ptidsd de ~ctafdo. Mcialñiente se había supuesto que adicionando ai dhento, desde'su- fabnl- cación, una cantidad de material ir~clusoi: de aire, se obtén- drian ventajas de control en el propio cemento, peso esto resul.t.6 contraproducente# pqesto'que c'ua].quior variación en el tipo de agregado, contenido de meha o cemento, trae coma consecuencia una inclusi6n de aire; maydr o mehor, para una ,f

cantidad constante de material inclusor de aire, en funudn del peso del cemento. Por la raz6n S;genar<~uedb decidido como más conveniente el usq inñepen del -materid-hdt@t de sire, hasta satisfacer d. requisito n~esario en cada . . de .

Efectoto del sire inoluidu en los conmtoa. El &icto.de;~los llamados inclusores de aire en la& propiedad% del concret0.e~ . . una función de la cantidad y condieiQn'de/ &e..influTdct, esto es, del número, tamañw y grado de &cribu$bR [email protected]&iu'as de aire en el mortero eompoaente de 21 mezcla, m& bien que del volumen total de aire .incluido. Este &&o, en u i g e ~ d , puede remimirse- como sigue: el a&e incluido actúa como medio muy e lwco, estable y de gran y W - * d e lubricación en el agregado fino, y su pwenda permite:

lV Una marcada reduccion en .,la-&n A/C p e para producir una mhejabilidad deseada en la .mezcla. .

29 Una r;educciÓn del volumm ábsoluto de la arena iwal al vdumen de aire incluido, con lo -cual' reduce el área total del agregado que debe ser Iilbricad~ . .'can la . pasta agua-cmento.

3* La reducción de la raz6n A/C básicamente aumenG la resistencia y d ~ b i l i d a d del medio cementante y k reduecidn en el total del agua presente +n l a mezcla, evitando la for- mación de canales a través de 1%. mása de con~reb, por' 10 cual se reduce la permeabilidad. y el sangrado.

4* Numerosos vacios de a&!, bien dis ersados, proveen al concreto de depósi- p ~ f & Jzi c Ó k m 8 6 n de las preslq W e a & pm los m 6 m e n t s s de yolumen, eauaados cambios de temperatura y Pór la3ekptUBi6n-del agua al larse. Esta conttibnción a la d ~ ~ ~ ~ a d d ' es un e s f u e g % ;

INSTRUCTIVO PARA CONCRETO PROPORCIONAMIENTO

razón A/C reducida y a la carencia de canales producidos por 29 Se calcula la cantidad de agua por metro cúbico en la el sangrado dentro del concreto. mezcla testigo.

39 Manteniendo fija la cantidad de a m a calculada Y el vo- lnmen del cementante, se va sustituyendo ~ u m l a n a Por cemento en distintas proporciones.

"Para mantener fijo el volumen del cementante, el v01umen que se ponga de puzolana se debe quitar de cemento; para d cálculo del volumen de puzolana que se agrega se empleará un valor para la densidad de 2.s7

Consumo de cemento por m.' de concreto 300 kg. Sustitución del 30% del peso del cemento Por ~ u z o l m ~ . Pruebas de laboratorio para la dosificación

de adidonantes Volumen de 300 kg. de cemento = 300/3.15 = 95.2 lt- peso de puzolana que se agrega 300 x 0-30=90 kg.

osificación de un inclusor de aire . Volumen de puzolana 90D.47 = 36.4 lt- &'eso de cemento sustituido: 36.4 X 3.15 = 114.6 kg.

l9 Se prepara una mezcla de concreto bien dosificada para la resistencia deseada. (Mezcla testigo.) 49 Se elaboran tres cilindros para cada edad de prueba- Y Para

2v Se prepara otra mezcla con las mismas características cada dosificación de puzolana, así como del concreto testigo- la anterior y se le .agrega el indusor de aire variando su 5~ Se prueban los cilindros testigos a 28 días Y se registran tidad, hasta obtener un contenido de aire incluido ent Y 6%. 10s resultados.

39 Se elaboran cilindros de 'prueba con la mezcla testi 69 Se prueban los cilindros Con pumlana a 91 dias y se cmil- 1 con la mezcla con inclusor, tres para cada edad de prueba para la resistencia obtenida con la de 10s d h d r o s testigos PF- resistencia de los cilindros de prueba no deberá ser menor bados a 28 días. 90% de la correspondiente de los testigos. 79 Se elige la cantidad de puzolana con la que se obtenga

mejor trabajabilidad sin afectar la resistencia proyecto- Dosificación de acelerantes y retardantes

del fraguado Dosificación de nn adicionante flni-te

. l9 Se prepara una mezcla de concreto a la cual se le quiere 1 9 Se elabora un concreto (Testigo) para la resistencia de- modificar el tiempo de fraguado. seada y otro al cual se le agrega el fluidizante preparado según

29 Se pasa el concreto elaborado por la maila Núm. 4. indicaciones del fabricante en distintas cantidades hasta obtener l a manejabilidad deseada. 3' Con el mortero obtenido se determina el tiempo de fra-

guado con el penetrómetro. 29 La efectividad del producto fluidizante se determina Por El tiempo de fraguado inicial es el tiempo transcurrido des- la cantidad de lechada que sustituye SU empleo.

~ u é s del contacto inicial entre el agua y el cemento, para que m- el mortero del concreto alcance una resistencia de penetra- ción de 35 kg./cmeP Y el tiempo de fraguado final presente una resistencia de penetración de 281 kg./~m.~.

Dosificación de puzolana en substitución de cemenw Nmn: Los aditivos que s e empleen en las obras deberán ser ensaya- '% 1. s e Prepara una de concreto bien dosificada para la dos y aprobados por el Departamento de ingenierla =perfmental y

Laboratorio de la Obra deber6 hacer las prúebas necesarias p- Qbte Besistencia deseada (Testigo). ner la debida dosificación.

- 1 L

TERCERA PARTE

PRODUCCION E INSPECCION

G E ~ A D E S SOBRE EL CON!í!ROL

en la Primera y Segunda Partes de

280 INSTRUCTNO PARA CONCREXO

ha necesitado para desarrollarse y el costo que resulta en las labores desempeñadas. De este control, por decirlo asi histórico, se pueden desprender datos y valores de suma importancia que permitan al ingeniero constructor conocer en un momento dado, las condiciones de la obra que ha ejecutado y prevenir las necesidades posteriores hasta la terminación del trabajo.

En resumen: el Laboratorio en una obra siempre presta ayuda y da seguridad suficiente para llegar a un resultado mejor, que invariablemente resultará más econdmico que si se hu- bieran desconocido todos los aspectos del avance de1 trabajo.

19 Inspeeci6n en el campo. Para que satisfaga su objeto un Laboratorio, se hace indispensable estar estudiando y observando todos los pasos necesarios que se deben seguir para llegar al resultado final; por tanto, se debe establecer una inspeccidn regular de todos los aspectos que interesen, e i r registrando las variaciones que se vayan notando; para &o será necesario tener en el sitio de la obra un pequeño laboratorio, en el cual se puedan desarrollar estudios de rutina que servirán para marcar las variaciones tantas veces citadas, lo cual permitirá desechar un material o bien aceptarlo, si se considera que todavla es capaz de quedar incluido dentro de las caracteristicas acep- tables que se hayan especificado.

para lograr lo anterior, aparte del Laboratorio de campo indispensable, deberá adiestrarse y organizar un personal que pueda atender en forma continua, todas las maniobras que se necesiten para la obtención tanto de agregados, como del concreto mismo hasta su terminación.

2q Laboratorio de campo. El Laboratorio de campo deberá estar dotado del equipo mínimo indispensable para determinar aquellas características susceptibles de variación y deber& estar localizado en un sitio lo más próximo posible a las operaciones que esté controlando. La función de este Laboratorio consistirá en estar aportando continuamente valores que permitan el conocimiento de la calidad de los materiales que se estén usando. En estas condiciones deberá emprender pruebas continuas desde la explotación de los agregados, hasta la colocación, termi- nación y cuidado necesario del concreto elaborado con ellos.

A) AGREGADOS. a) Control de la produccibn. Teniendo el conocimiento de la calidad de los agregados desde la opera- cibn de muestre0 explicado en la Prbpera Parte, y, por tanto, conociendo las variaciones que desde los mantos se puedan presentar, las cuales fueron acusadas por los pozos a cielo abierto hechos para el estudio de los bancos. Esta serie de pozos abier- tos al principio, puede marcar características de los materiales diferentes en cada pozo, lo que puede traer como consecuencia el abandono de algunas zonas que no convenga explotar; ahora bien, todas aquellas zonas, cuyas características (según datos aportados por las pruebas iniciales hechas con el material obtenido de los pozos) hayan satisfecho las especificaciones de

282. INSTRUCTIVO PARA CONCRETO

un volumen de agregados .sin clasificar; deberá conocerse la producción media por hora y también el volumen o peso de cada uno de los materiales obtenidos y ya colocados en el sitio de almacenamiento previamente fijado; naturalmente que todas las precauciones que se citan en la Segunda Parte del Instructivo, referentes al manejo, transporte y almacenamiento de los agregados deberán ser respetadas estrictamente, con objeto de no perjudicar la calidad de clasificación obtenida, evitando así incurrir en sistemas inadecuados de manejo de materiales.

b) Determinaciones esencialee. Las determinaciones esenciales que deben estarse ejecutando durante la explotación, cla- sificación, transporte y almacenamiento de los agregados, de- berán ser las siguientes:

Granulometría completa de los agregados en estado natural, con objeto de conocer aproximadamente si los mantos pro- ductores no han variado en sus características granulométricas tanto que haya la necesidad de cambiar el sitio de ataque y para conocer los porcentajes probables de cada uno de los ta- maños que se van a obtener.

Granulometrías individuales de cada una de las fracciones m en que se divide el agregado, con el fin de conocer cuáles son las cantidades de contaminación que afectan a cada una de las fracciones y a su vez, para conocer realmente el volumen o peso obtenido de cada una de las mismas fracciones, considerkndolas puras, densidad, absorción en 24 horas, peso volumétrico suel- to y compactado, porcentaje de limo o arcilla con la prueba de decantación y contenido de materia orgánica, en cada una de las fracciones separadas de los materiales obtenidos en la clasificación; estos valores se irán acumulahdo y aparte de dar a conocer las variaciones que se van presentando se utili- zarán para obtener datos medios representativos del total de los materiales clasificados hasta el momento.

Para juzgar la calidad de un material, el cual ya ha sido clasificado y lavado, no se deberá basar en una sola prueba; esto es, si en el curso de la inspección de una planta clasifica- dora y de lavado, se obtiene un valor o una serie de valores que se refieren a distintas pruebas, que no satisfacen las espe-

. . cificaciones, o que discrepan alejándose de los valores medios que se debían ir obteniendo, ello mostraría un alejamiento a la uniformidad que se busca, además debe considerarse como un primer aviso de una posible anormalidad en el funcionamiento de la planta; esto obligará al inspector del turno a actuar rá- pidamente para tomar nuevas muestras y verificar sus determinaciones; si el nuevo resultado volviera a ser fuera de lo normal, deberá hacerse la inspección del funcionamiento de la planta en detalle, previniendo a los operadores de la instala- ción la anormalidad que se está obteniendo; mientras tanto de- berá tomarse una tercera muestra y observar si continúa el

, defecto, si es así, es hasta entonces cuando el material deber& echazarse con la absoluta seguridad de que se esta obteniendo

lo Capacidad. La capacidad de la mezcladora está dada en pies cúbicos (28.4 lt.) y yardas cúbicas (0.764 m.') y la no- menclatura va desde 3%-S hasta 56-S y de 2% hasta '10 yardas cúbicas. La literal "S'después del número representa sacos, entendiéndose por 'saco el volumen de 1 pie cúbico =

PRODUCCION E INSPECCION 283

un producto deficiente. En otras palabras, puesto que todo ope- rador y toda operación de laboratorio están sujetos a errores, nunca deberh tomarse medidas drásticas con una sola deterz minación, sino que la comprobación de un resultado obtenido deberá verificarse un mínimo de tres veces para proceder a una suspensión del trabajo o a desechw el material producido en ese intervalo de tiempo. Debe tomarse muy en cuenta que cual- guier determinación que se adopte respecto a la calidad del material, trae como consecuencia perdida de tiempo y de avance, lo cual es altamente perjudicial, tanto al contratante como al contratista, en consecuencia se vuelve a insistir que, cuando se tome una determinación, sea con verdaderp conocimiento de causa y debidamente comprobada.

B) CONCRETO. a) Plantas mezcladoras. Se entiende por planta mezcladora al dispositivo mecánico cuya función sea mezclar los ingredientes del concreto, para dar en .i tiempo determinado, una revoltura homogénea en toda su masa y sus- ceptible de repetir esta operación tantas veces como sea necesario. Generalmente las mezcladoras consisten en tambores cilíndricos o tronco-c6nicos provist~s de aspas en su intenor y con un movimiento rotatorio que obliga a los distatos ingre- diente del concreto a trasladarse de un extremo a otro b r i ; zontalmente ayudados por el levantamiento del material me-

sobre la parte que simplemente se desliza sobre la superficie del tambor, esta sucesión de movimientos aurante un tiempo . dado, debe originar como antes se dice, una mezcla homogenea.

Existen diversos tipos de mezcladoras; todas hacen la

diante las aspas, las cuales trasladan el material volteándelo

operación antes descrita y su diferencia consiste en: Su capacidad, montaje y utilización : .:a

= 0.0283 m.'/. La capacidad de la mezcladora depended del volumen n'e-

cesario de concreto por elaborar, para llenar en un tiempo determinado la forma o las formas necesarias. Dentro. de este aspecto la capacidad de la mezcladora o las mez,cladoras, para satisfacer los requisitos de avance, depende de varios factores, como volumen del trabajo, volumen de la forma, distribución del concreto en ésta y tarpaíio mhximo del agregado. .

El volumen del trabajo y tiempo en que se debe desarrollar, marcan la capacidad y niunero de las mezcladoras que deben usarse. Claro está que sería inútil emprender un trabajo de mi- les de metros cúbicos con una mezcladora cuya capacidad fuera pequefia y se tratara al mismo tiempo de realizarlo en Un corto tiempo; sin embargo, en otras ocasiones en que a pesar

284 INSTRUCTNO PARA CONCRETü

de ser un volumen grande de concreto, resuitaria inútil tener una gran producción por hora si hay imposibilidad de colocar estos grandes volúmenes rápidamente.

En consecuencia, la elección de la capacidad apropiada de una mezcladora está determinada por la clase y rapidez del trabajo que haya que ejecutar. La función del Laboratorio está en apreciar si la elección fue adecuada o no para el caso, y expresar su conformidad con la debida anticipación, o especi- ficar el tamaño y número adecuados de la mezcladora a quien corresponda.

Otro aspecto que define el número y capacidad de la mezcladora es el tamaño máximo de los agregados que se empleen para la elaboraci6n de los concretos; esto por supuesto es en razón directa del tamaño, puesto que es imposible mezclar en la debida forma agregado grueso de tamaño grande en mezcladoras pequeñas.

Los tipos de mezcladoras según su funcionamiento son dos: de Tambor rotatorio fijo, cuya descarga se hace mediante un canal6n mmóvil que da salida al material de la olla, y los Tronco- chicos, que generalmente son de volteo, expulsando la revoltura de su interior sólo por gravedad.

29 Montaje y utilización. Las mezcladoras son de dos tipos: móviles y estacionarias. Generalmente las móviles son las de capacidades menores, aunque existen algunas de ellas hasta de 1.5 m.' de capacidad; pero en general también las estacio-

* narias son para volúmenes mayores de 1 m.* El uso de una u otra depende de la clase de obra que se emprenda. En los pe- queños colados o trabajos de concreto, cuando el volumen total de las obras no es muy grande, o cuando éstos están bastante distanciados uno de otro, conviene hacerlos con mezcladoras móviles, colocándolas junto al trabajo o a una distancia razo- nable y'al centro de todos los trabajos; sólo que en este caso hay que balancear no sólo la posibilidad de alimentar con la mezcladora una o varias obras, sino que también el movimiento de materiales en distintas partes para poder satisfacer cada una de las obras; o en una central de-distribución, ya no de los materiales independientes sino de la revoltura elaborada, debiendo tener en cuenta que la distribución de los materiales en pe- queños volúmenes suficientes para cada obra, acarrea desperdicios y pérdidas de consideración a la vez que variaciones mayores en las características de cada material.

Las plantas estacionarias presentan muchas ventajas cuando están situadas en el centro de gravedad del trabajo, siendo las perdidas menores y mejor el control de la calidad, quedando sólo el problema del transporte adecuado y eficiente de las revolturas.

Todas las plantas estacionarias tienen anexos como: tolvas de aimacenamiento, basculas para la dosificación de los materiales, silos de almacenamiento de cemento y medidores de agua y de los adicionantes que se usen.

, -

%TRUCTIVO PARA CONCRETO

Evlicación del cuadro Niim. 15. Se encuentra dividido éste en cinco columnas principales, las que corresponden a : primera columna, materiales en uso; segunda columna, grava Núm. 3; tercera columna, grava Núm. 2; cuarta columna, grava Núm. 1 Y quinta columna. arena.

El segundo renglón horizontal muestra para cada columna los valores básicos en partes de material por cada unidad de cemento, dados por la proporción básica (o sea los valores que se van a corregir).

El tercer renglón horizontal muestra para cada columna principal los distintos tamaños de cada una de las fracciones en que se haya dividido el agregado total y los tamaños que en lo general pueden traer como contaminación; así la arena puede traer un porcentaje de grava Núm. 1; la grava Núm. 1 puede traer contaminaciones de arena y grava Núm. 2; la grava Núm. 2 puede traer contaminaciones de grava Núm. 1 y grava Núm. 3 y la Núm. 3 puede traer contanynación de grava Núm. 2.

A su vez, en cada columna principal se muestra una columna parcial de "Por ciento", en la cual verticalmente se colocarán los valores en por ciento, correspondientes a la con- taminación y tamaño nominal de cada una de las fracciones.

En los renglones 49, 59, 6', 'i9 y g9, se colocarán adecuadamente los valores de la pqoporción básica, porcentajes de contaminaciones de cada fracción y los resultados de las operaciones que deberán ejecutarse para hacer la corrección, así como transposición de términos que corresponden a otros ta- maños diferentes al tamaño nominal en que como contamina- ción se encuentran.

En el S9 renglón se muestran las cantidades por peso de unidad de cemento que deben pesarse de cada fracción para obtener realmente los valores indicados por la proporci6n

base.

Colocacibn de valores oonocidos y operaciones. En el ren- glón cor.respondiente a "Proporción base", en cada una de las columnas principales se coloca el valor básico de cada una de las fracciones dadas en la proporción base.

Los mismos valores básicos anteriores serán colocados en la intersección de la columna y renglón que les corresponde de cada columna principal, asi: el valor básico de la arena (2.711, se colocará en lo último de la columna principal "Are- na" y el renglón correspondiente a "Arena"; el valor básico de grava Núm. 1 (2.141, se colocará en la intersección de la columna parcial "Grava Núm. Y, de la columna principal "Grava Núm. S' y el renglón correspondiente "Grava Núm. m 1'' y así sucesivamente.

En las columnas parciales' "Por ciento" de cada columna principal e intersección con los renglones que marquen el ta- maño nominal o contaminación de que se trate, se colocarán los valores en por ciento encontrados para cada caso, así: en

TNO PAI

La suma de los valores finales de las distintas fra 'mes le1 renglón "Proporción corregida" deberá ser igual a la .e: urna ie los valores básicos de cada fracción, situados de ante ano m el renglón de "Proporción base".

Corrección por Humedad y Absorción. P

La "Proporción corregida" por contaminación deberá lo-- gime por humedad y absorción, las operaciones Y sisternaJDara hacerlo se encuentran descritas con toda amplitud en P parte 1-A-G solamente que ya en este caso, las por revoltura deberán ser aquellas que se consideren sufic y necesarias para satisfacer el volumen de pondiente a la capacidad de las mezcladoras, así por ejr/mplo y tomando la proporción corregida anterior, las distintas cantidades necesarias de material serán : . Proporción corregida: 1 : 2.84 : 2.11 : 1.66 : 3.89 I

4/C = 0.60, razón cuyo contenido de cemento es de 208 kd./m.i de concreto determinado en la forma como se explica e Se- gunda Parte, ii-A-b. ? Contenido de cemento por revoltuni: 1

Contenidode cemento en kg./m.a X capacidad de la oiia en litb l

lsfge tendrá para el caso de la pmporcidn c i p que:

I cspscid. de ia o i i ~ 2de~&dmde . + j en ~itros

-

@;:;-, 2-,-

='0In0 generalmente la capacidad'fe Ih"blla e un 15% m&s ra seguridad, cuando ésta se encuentra bien ni dada se t?ene e los volúmenes en estos casos serán 15% m yores', pudien- la revoltura completa proporcionarse con un número ente-

ro i de sacos.


- Conociendo -el número de kilogramos de cemento o sacos d a o cansancio que guarda el personal dosificador de los sevoltura, basta multiplicar la "Proporción corregida" materiales por volumen, se refleja en la uniformidad de las me-

os kilogramos correspondientes de cemento y obtener así %: didas, existiendo siempre la tendencia de que a mayor cansan- cantidades de materiales por revoltura; los cuales deber& co- cio, sean mayores las irregularidades de dosificación. . rregirse por Humedad y Absorción para conocer la mezcla de Este sistema no es recomendable en ninguna forma, salvo campo. donde por la pequeñez del trabajo no se justifique, ni por ca-

C) ~osW¡&ibn de los mabsrialeg. B t a operación es uno de lidad ni economía, la instalación de dispositivos para pesar. los aspectos m& importantes y de cuya uniformidad y correc- Todas las irregularidades ocasionadas por este sistema de ción en su ejecución depende en un elevado porcentaje la cali- dosificación, deben ser compensadas por cantidades mayores dad' del concreto resultante. Existen dos formas de hacerla, por de cemento, para garantizar que las variaciones de resistencia peso y por volumen. , obtenidas, sean menores y que los mínimos difieran menos del

10% aceptable de la resistencia especificada. 19 Dosificación por peso. Esta consiste en obtener cantida-

des de materiales constantes, mediante dispositivos adecuados d) PmducciBn. El hecho de revolver o mezclar los distintos. que den seguridad en las pesadas, usándose para la integración ingredientes que forman un concreto, no significa producir. de las revolturas cantidades de cada uno de los materiales en Producción es la elaboración continua de un producto cuyas forma uniforme dentro de la sensibilidad en la báscula o dis- partes deben mantenerse siempre guardando las mismas carac- positivo que se use. COnstituye la forma m8s eficaz y segura terísticas cualquiera que sea el númerp de ellas; además, el para obtener no &lo uniformidad en el producto que se elabo- tiempo que se require para la elaboración, deberá ser el mis- I

ra, sino también permite aprovecñaf al msxiIno la caIidad de mo y la calidad obtenida (en este caso, de cada revoltura) siem- 1

los materiales ya .que todas las operaciones de corrección he- pre uniforme. El primer ,paso consiste en ejecutar una dosifi- chas Wteriormente, se reflejañ en el peso final necesario de cación uniforme tal como se explica en el inciso anterior. Otro cada uno de lbs integrantes del concreto. En reaüdad, en nin- factor importante es el conocimiento del equipo mezclador; es guna obra que requiera un buen concreto se debe permitir que necesafio conocer su funcionamiento y eficacia Para operarlo

i i 10s distintos materiales sean dosificados eñ otra forma; sin de manera de obtener de é l el rendimiento máximo, 10 cual embargo, también hay que tomar en' cuenta el volumen de la define las velocidades de alimentación y producción. General- obra, pues cuando hay mayor volumen se refleja mejor la uti- mente el mecanismo y forma en que trabajan las mezcladoras,

-didad y ventaja, tanto en calidad como en economía. cualquiera que sea su tipo y capacidad, es muy semejante para todas ellas; en consecuencia, el problema se reduce a tres con- 1

29 Dosiñcaci6n por volumen. Para que este sistema sea re- . , sideraciones. I comendable se necesita que concurran todavía más factores

que en ]̂ i anterior condición, lo' que siempre es difícil que se 1' Alimentación adecuada para que en un tiempo mínimo presente. se elabore un concreto de calidad.

Como primera condición se requiere que las medidas o re- cipientes de volumen conocido sean llenados uniformemente 2' Tiempo de operación de la mezcladora para obtener una hasta el volumen requerido, haciendo cada vez la operación revoltura homogénea. de..enrasar, esto Último requiere una persona dedicada expre- 3. Descarga del producto elaborado en condiciones correc- m e n t e para ello, puesto que de lo contrario nunca habrá la tas que no origine pérdidas en las características de manejabi- seguridad de estar llenando las medidas en igual forma. lidad y uniformidad del producto, también en el tiempo mini- , I La segunda condición aepende del estado en que se encuen- 1

mo necesario. , tren los materiales P Q ~ lo que .respecta a humedad, especial- I

mente la arena; como .es sabido, el' peso vohimétríco de una 1* Alimentación adeourtda de las memladoras. Tres tipos arena depende p ~ ~ e n t e del contenido de humedad que usuales pueden ser los convenientes para alimentar ordenada Y

adecuadamente a las mezcladoras, dependiendo -de la capacidad marde el maten3; este fendmeno en las gravas no es percep- tible. y tipos de elias.

La tercera condt~i6n depende del sistema o forma de llenar Mezcladora portátil de poca capacidad (máXim0 0.5 m-'). 1 la medida, el cual depende a SU vez de la persona que ejecute la ~ ~ t a s mezcladoras generalmente por SU condición portati1 a

operación, pudiendo! 'Son dkdbtas, dar cantidades de mate- son colocadas en el sitio mismo de colado. rial diferente aun siendo- ks mismas medidas. La carga de 10s agregados que se encuentren Ya subdividi-

'La Cuarta ~0ndiCiÓIl~é~ el factor humano de quien dependen dos en fracciones, deberá ser puesta en el cucharón de levante ex~ludvamente tOd0S 10s demás factores. La cantidad de ener- de la propia mezcladora, mediante carretillas cuyo Contenido de

,,

. i .A


material se haya pesado; lo común y corriente es repartir las cargas en tantas carretillas como sean necesarias y hacer pasar cada una de ellas por una báscula, en donde previamente se haya determinado la tarea media del conjunto de carretillas A cada grupo resultante de carretiiias se le asigna un solo ta- maño de agregado. Debe de calcularse que el total de carretillas necesarias para cada carga completa de la mezcladora, haga un circuito completo en el tiempo necesario para no retrasar el trabajo. Este tiempo generalmente debe ser el mismo que la suma de tiempos de revoltura u operación de mezclado, más el de descarga.

En otras ocasiones, estas mezcladoras pueden ser alimen- tadas mediante el transporte de los agregados secos, en camiones de volteo, cuyas cajas estén divididas en varios comparti- mientos, tanto como la capacidad del camión lo permita. Cada carga estará independiente y se descargará mediante el manejo de compuertas especiales que separen una carga de otra. Este sistema se usa, cuando los dispositivos para pesar se encuentran retirados de la mezcladora, y tiene la ventaja de no necesitar acarreos, ni depósitos o montones parciales de agregados en cada sitio de colado, lo cual representa a Ia larga más del 10% de pérdida$ de éstos. En este c b o habrá que balancear la velocidad de entrega con la de demanda de la mezcladora y deterniinar el número de camiones necesarios para una alimen- tación continua y a tiempo.

Mezcladoras fijas de 'mayor capacidad que 0.5 m.$. Generalmente estas mezcladoras estacionarias poseen todos

sus anexos para almacenamiento de agregados (tolvas) y su i báscula tolva, en la cual se pesa separadamente cada tamaño de agregado o acumulativamente.

Esta alimentación es adecuada y oportuna para las mezcladoras de que se trata, siempre y cuando la capacidad de la tolva pesadora sea suficiente para contener una carga completa de agregados.

2' Tiempo de operación de Is mezcladora. Los tiempos de operación por revoltura o tiempo de mezclado, difieren según la capacidad de la mezcladora.

. . CapWad de Is mez+adora Tiempo de ,mezalado I / 1.50 m a o mmas.. .. . . . . . . . 1% minutos I I * 1 2.30111- . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 . .

. . 2 minutos I 1 3.00 m.a..... . . . . . . . . . . . . . . . . . I 2% minutos I En general estos tiempos son suficientes para obtener en

las distintas capacidades. de mezcladoras revolturas unifor-

PRDDIJCCION E INSPECCION 297'

mes, requisito indispensable que indica el buen o mal funcia- namiellto de una mezcladora. La comprobación de lo anterior se puede hacer tomando de una sola revoltura muestras que correspondan al principio, medio y fin de la descarga, en las cuales se observa el revenimiento, siguiendo los lineamientos descritos en el capitulo correspondiente y deben obtenerse para las tres observaciones diferencias no mayores de 1 cm. entre la mayor y menor observación; el caso contrario significa que el tiempo de mezclado no es suficiente o que el dispositivo de aspas volteadoras del interior de la olla no es eficiente.

El tiempo de mezclado se inicia en el momento en que todos los ingredientes del concreto se encuentren ya dentro de la mezcladora y durante este tiempo no deben observarse derra- mamientos de material fuera de la misma; en casos como éste, debe comprobarse la posición de la olla a nivel y si esto no es solución, disminuir el volumen de revoltura hasta que no se observen desperdicios.

3' Descarga de la revoltura. La descarga de la revoltura no consiste simplemente en hacer salir de la mezcladora el material revuelto, este aspecto es bastante delicado y está íntima- mente ligado con el transporte que posteriormente dé salida a la revoltura hasta las formas, para su colocación (véase en texto Tercera Parte. 1-B-f-Transporte), pero en general, es siempre recomendable evitar la caída libre y directa desde la mezcladora a la forma, piso o vehículo que haya de transportarla y debiendo hacerse siempre sobre una tolva con compuerta, colocada inmediatamente a la salida de la mezcladora. Esta tolva con compuerta cuya capacidad debe ser 2 o 3 veces la de la revoltura elaborada, se comporta como almacenamiento regulador de la producción y como regulador también de la uniformidad de la revoltura elaborada, la cual en la sola ope- ración de descarga puede, aun siendo uniforme dentro de la olla, segregarse solamente por este hecho. Es regulador de la producción porque elimina esperas de la mezcladora si el equipo distribuidor del concreto no es eficiente o regular en sus movimientos y evita tiempos excesivos de mezclado, los cuales originan resecamientos de la revoltura.

e) Control de la producción (revenimiento). Como se ha venido indicando en distintas secciones de este Instructivo y especialmente en la Primera Parte IV-A, la prueba de revenimiento o determinación de la consistencia de un concreto varia directamente con el contenido de agua de la mezcla, por lo tan- to, constituye una prueba de control, pudiendo acusar en un momento dado cualquier fluctuación en el contenido de agua durante el proceso de elaboración de un concreto, cuyas caracte- rísticas deben ser constantes.

Es por esta razón que esta prueba se hace indispensable en el campo, además de ser verdaderamente sencilla y requerir un equipo mínimo. Asi pues, en la producción continua de una planta la prueba de revenimiento deberá hacerse con la mayor


frecuencia posible, llevando un registro de los valores obtenidos y el número de revoltura a la que cada uno de ellos corresponde. Un solo individuo debe ser suficiente para hacerla y deberá estar reportando al inspector de la mezcladora, cada uno de los valores que se vayan obteniendo, permitiendo en esta forma la observación continua de la consistencia del concreto y en caso de .una discrepancia, hacer oportunamente la in'ter- vención del inspector de mezcladora, para la corrección conveniente.

En el caso de observarse, durante la producción, una discrepancia en la medida de la consistencia o revenimiento, el cual durante la producción no debe variar más de un centíme- tro arriba o abajo del revenimiento especificado, la interven- ción del inspector de mezcladora no debe ser inmediata, sino que éste debe acudir y observar personalmente otras dos determinaciones de consistencia; si la discrepancia continúa después de tres pruebas consecutivas con el mismo error, se corregirán inmediatamente mediante la adición o disminución del agua necesaria para volver a la consistencia especificada; posteriormente hay que revisar si no ha habido variación en las pesadas de los materiales, ya sea por defecto de operación o por des- compostura del equipo pesador; si ésta no es la razón, debe- rán tomarse nuevas pruebas de los agregados en uso y determinar las humedades respectivas para hacer una nueva correc- ci6n por este concepto. Mientras tanto no debe pararse la producción, pero sí debe operarse con toda cautela y seguir observando los revenimientos.

Como puede observarse, el revenimiento por sí solo puede mostrar las variaciones en la uniformidad de la producción, cuando se hacen determinaciones consecutivas y frecuentes. Debe considerarse como la Única prueba de campo que da au- xilio inmediato al personal de inspección, pues mediante su conocimiento continuo se tiene la seguridad no sólo de estar haciendo una producción uniforme, sino que se evita que la variación en el agua de mezclado origine variaciones en la resistencia del concreto, las cuales serían observadas cuando ya fuera imposible hacer alguna corrección. La observación de las resistencias del concreto pueden servir como una califi- cación a 1a.calidad de control de producción ejecutadas en fun- ción de las variaciones observadas en ellas, pero son muy posteriores al momento de producción para prestar una ayuda efectiva.

En conclusión, debe considerarse que la determinación de los revenimientos oportunamente y con la frecuencia adecuada, es una operación de la cual no debe prescindirse nunca, sino que al contrario, constituye la única ayuda efectiva al personal de inspección para lograr la uniformidad que tanto en la pro- ducción, como en la calidad de control, se hace necesaria para la elaboración sistemática del concreto.

f ) Transporte. La operación de transporte de una revoltura -se inicia desde el momento en que se le hace salir de la mezcla-

300 INSTRUCTIVO PARA CONCREM

directo a las formas y obteniéndose mejores resultados que sí satisfacen las especificaciones dadas para el caso.

Canahes . Los canalones constituyen un dispositivo de transporte de la revoltura cuyo uso puede considerarse indispensable en algunos casos. Estos están formados por tramos cuya longitud puede llegar hasta 5 o 6 m., la unión de varios tramos forma un conjunto hasta de 30 o 40 m. de longitud que no presenta objeción para usarse, siempre y cuando satisfaga los siguientes requisitos: la. sección transversal de los canalones debe ser invariablemente trapecial o de mediacaña. L9s de forma trapecial son canalones de madera, los cuales deberán estar forrados de una manera continua con lámina de fierro en toda SU extensión. La forma trapecial tiene la ventaja de no pre- S-tar ángulos rectos o agudos y el forro de lámina evita el escurrimiento de mortero o lechada entre las juntas de la madera y permite fácil acceso a la herramienta que se use para limpiar- los, en donde se presenten estrechamientos por incrustaciones de concreto debidas a las mismas revolturas que se transportan. Los canalones en forma de mediacaña son siempre de lámina de fierro, los cuales para tener la rigidez necesaria presentan en los bordes libres de la mediacaña fierro ángulo de las dirnen- siones convenientes para el caso. La pendiente de los canalones es variable, pero dependerá exclusivamente de l a consistencia y fluidez que presente la revoltura que por ellos se transporta, en la inteligencia de que la tal pendiente no debe ser ínsuficien- te, pues debe permitir correr por sí sola a la revoltura sin que se interrumpa el curso normal más bien lento del escurrimiento de la revoltira, provocando abolsamientos que la desparramen, pero tampoco a velocidades excesivas que originen que se se- greguen o desintegren las revolturas. El extremo de-salida de los canalones, debe satisfacer las especificaciones dadas para el sistema de vaciado directo a las formas, por lo tanto, siempre será necesario ajustar en el citado extremo la sección o secciones de trompas de elefante necesarias, para evitar la segrega- ción de la revoltura. Los canalones son de uso satisfactorio en los casos en que por la índole del trabajo no sea posible el acceso con otro-sistema de transporte que permita acercar lo suficiente la revoltura a las formas; tales ocasiones se presentan en: colados de partes aisladas, tales como columnas, las cuales se encuentren ya a una altura superior al piso de trabajo. En este caso lo conveniente será colocar en el centro de distancia, favorable a la distribución simultánea de la revoltura y a la altura del.piso de la mezcladora, una torre elevadora de la altura conveniente para el escurrimiento adecuado de la revoltura, una tolva de ~ontrol de distribución a l a altura citada y un canalón provista de trompa de elefante en su extremo, el cual tenga un movimiento giratorio que permita moverlo de un sitio a otro fácilmente. Cuando se necesita conducir la revoltura para el colado de un sifón o de un ducto que está apo- yado a distintos niveles de una barranca y donde las mismas partes altas de la ladera son aprovechadas para dar la altura suficiente de escurrimiento de la revoltura. En este caso un ca-

304 INSTRUCTIVO PARA C O N C R m

bote puede ser llenado directamente de la mezcladora y su descarga debe ser invariablemente a una tolva de control de alimentación, para que de ella sea distribuida por cualquier otro de los sístemas antes citados.

Botes. Este dispositivo de transporte de revoltura consiste en botes de lámina de fierro de fonna tronco-cónica, con su base mayor hacia arriba, la cual esta descubierta y presenta también una asa o gancho para ser tomados por el dispositivo de carga. En su base inferior están provistos de un cierre generalmente hecho de rodillos y bandas de hule, el cual además de ser hermético no presenta ninguna fricción que dificulte abrirlo cuando se desea descargar la revoltura de su interior. La capacidad mínima de estos botes es de 0.750 m.' (una yarda cúbica). Constituyen un equipo de transporte del todo eficiente, accionado por plumas fijas, dragas con dispositivo de pluma o cable vía con los cuales se coloca en el sitio preciso de colado, evitando asf, traspaleos posteriores. También puede ser transportado desde la planta mezcladora hasta los dispositivos de levante, mediante camiones plataforma. Este tipo de equipo se usa especialmente para el transporte de grandes volúmenes y colados de concreto en masa, en donde se requiere una c~nsistencia (revenimiento1 de 1 a 2 cm. Por su forma, posición próxima al piso para la facilidad de descarga, evita las segregaciones en el concreto que en ellos se transporta.

Bombeo. El bombeo de la revoltura es una operación de transporte que se hace a través de una tubería de fierro desde la bomba impulsora hasta la forma y requiere especiales cui- dados en la calidad, tamaño y consistencia de la revoltura.

Las partes esenciales que forman una bomba de concreto son tres: tolva receptora y remezcladora; juego de válvulas de entrada y salida de la revoltura del cuerpo de la bomba y pistón. El funcionamiento de una bomba es el siguiente: La mezcla se deposita en la tolva receptora y remezcladora ya sea directamente de la mezcladora, o por algún sistema de transporte de los ya enumerados anteriormente, siendo esencial que la revoltura llegue a esta tolva en condiciones de uniformidad y manejabilidad adecuadas. Este requisito es indispensable a pesar de que la tolva de la bomba tiene un dispositivo de pa- letas remezcladoras, que tiene por objeto evitar el asentamiento de la grava y afloramiento de la lechada de la mezcla deposi- tada en-la tolva, conserv&ndola uniforme en todo el volumen que cabe en ésta. La tolva receptora y remezcladora presenta en el fondo una compuerta, que no es otra cosa que la válvula misma Para aceptación de la revoltura al cuerpo de la bomba. Esta válvula funciona de acuerdo con el movimiento del pistón; cuando éste regresa, la válvula se abre dejando pasar a la revoltura, en parte por gravedad y ayudada por la misma succión que hace el pistón a su regreso, originando al terminar su ca- rrera el cierre de la válvula citada. Al mismo tiempo que esto ocurre se abre la válvula de salida del cuerpo de la bomba, permitiendo que al empujar el émbolo o pistón, salga la revol-

PRODUCCION E INSPECCION 3Q5

tura del cuerpo de la bomba hacia. la .tubería de transporte a la forma. Mediante esta sucesi6n. de movimientos, l a revoltura avanza por el interior del tubo hasta llegar al extrerno,.el cuai debe estar colocado debidamente en la forma por ,llenar. a tubo permanece mientras se opera la bomba, completamente iieno de revoltura cualquiera que sea su posición,-'Un aspecto muy importante, para obtener un buen funcionamiento de la bomba sin sobrecargarla. es que la tubería .conductora n a se exceda de la longitud mas, la cual es variable, dependiendo

-de la posici6n del tubo y n-iimero de codos de distintos h g d o s que .tengan que usarse, para lograr colocar la salida. del tubo ,en el sitio conveniente. El máximo de distancia recomendada para un bombeo ordinario, en condiciones normales y con el tarnafio máximo de agregado conveniente, es el siguiente para -7arios modelos de bombas :

DB LA 'TUBBBIA

-1.15.24- 6

codo a 90" equivale a 13 m.-de tubería recia y hori-l.

codo .de 220 equivale a. 3.3 m. de tubería recta Y hori-

' 306 INSTRUCTIVO PARA CONCRETO

La revoltura para ser bombeada, requiere una manejabilidad excelente, por lo tanto y siendo esta función de la clase y forma de los agregados, así como de la granulometría de los. mismos, se requiere un proporcionamiento verdaderamente minucioso.con objeto de que la bomba trabaje sin esfuerzos mayores de los convenientes y satisfaga las distancias de bombeo especificadas. En términos generales, la revoltura para bombearse debe tener una relación grava-arena, más baja, que la equivalente a una revoltura que presente un contenido de arena 3% mayor del que se necesitaría para el manejo común Y corriente de la revoltura, esto ocurre cuando los agregados y su granulometria son satisfactorios, pero cuando se usan agregados mal graduados y especialmente cuando su forma corresponda a la del tipo mixto o ciento por ciento quebrado, hay necesidad de recurrir a adicionantes que mejoren la plasti- cidad y la lubricación del concreto. Los adicionantes más satisfactorios para este fin son una combinación de puzolanas (tierra diatomácea), con un inclusor de aire debidamente dosificados. Los cambios de características de manejabilidad originados por la introducción de los adicionantes, se aprecian grandemente en el dispositivo de "Powers" tratado en la Pri- mera Parte IV-D.

Impulsores neumhticos. Los impúlsores neumáticos, también ilarnados "cañones", constituyen un equipo de suma eficiencia en el colado de revestimiento de .túneles, en donde se requieren volúmenes grandes y un colado continuo. Consisten esencia$ mente en una caja generalmate de capacidad de 0.150 m. (una yarda cúbica), la cual está provista de cierres herméti- cos; después de hacer entrar por gravedad el concreto a esta caja se cierra y se inyecta a una presión de 6 kg./cm.P (90 libras por pulgada cuadrada) como mínimo, y mediante ella se hace circular la revoltura a través de la tubería hasta el sitio de la forma. Las tuberías de conducción de la revoltura son semejantes a las que se usan en la operación de bombeo y las longi- tudes y combinaciones son también semejantes. Los requisitos de calidad y uniformidad de la revoltura para ser manejada con este equipo son menos estrictos que para el bombeo. Lo que hay que cuidar con este sistema de transporte es la consistencia de la revoltura, la cual por la fricción excesiva que se origina contra las paredes de la tubería, al paso de la revoltura, se reduce un poco. Cuando la pérdida de consistencia es ocasionada por lo anterior, no hay inconveniente en adicionar inicialmente mayor cantidad de agua, para conservar la misma consistencia. Otra condición que debe vigilarse es que el extremo de la tubería de conducción debe estar invariablemente ahogado en el concreto fresco, mismo que se está colocando, cuando menos en una longitud de 1.5 m. y sin llegar a excederse de 3 m., esto tiene por objeto evitar la segregación de Ya. revoltura a la salida de la tubería. La operación de este equipo permite el envío regular de volúmenes de revoltura iguales a su capacidad, de tal manera que la tubería queda libre cada vez que se hace una impulsibn.

adecuado es calentar solamente el agua en tal forma que la revoltura con ella elaborada quede a una temperatura no mayor de los 10°C. Si se. trata de enfriar la revoltura se puede: adicionar hielo al agua, considerándolo como parte del agua de mezclado; regar los agregados para que la evaporación de los mismos haga descender la temperatura; sombrear las tu- berías conductoras del agua; pintar de blanco o aluminio las tuberías de agua o bien hacer los colados exclusivamente de noche. Todo esto con el objeto de no tener la revoltura a temperaturas superiores a las especificadas.

El acomodo y colocaci6n de la revoltura no es una opera- ción-arbitraria y aunque depende de un sinnúmero de factores debe hacerse siempre con determinado orden el cual depende del tipo de trabajo y formas que se esten usando. En términos generales, la revoltura debe colocarse en el propio sitio en donde va aquedar definitivamente o lo mas cercano posible, con objeto de evitar y restringir a un mínimo el traspaleo, ya que esta operación puede causai. tina segregación de los materiales. Otra observación corresponde al hecho de ir coloc&ndola en cantidades tales que sea posible compactarla debidamente, lo cual depende del equipo de acomodo con que se cuente; o en otras palabras, la cantidad de revoltura colocada en un sitio determinado, no debe exceder ni ocupar un volumen mayor del que pueda originar una compactación incompleta o un acomodo deficiente, cualquiera que sea el sistema usado para ello. A excepción de los colados de losas, concreto en masa y revesti- , miento de túneles con formación continua de cimbra, los colados deben hacerse siempre en capas horizontales cuyo espesor no, exceda de 0.50 m. a lo largo o en toda la superficie de las formas, cuidando de renovar o colocar mayor cantidad de concreto antes de que se formen jun,tas de colado, lo cual ya requiere un tratamiento especial que posteriormente se explica. Los colados de losas deben hacerse con un plan premeditado, haciendo que la revoltura se distribuya continua y uniformemente, obteniéndose de una sola vez todo el espesor de la losa. Los colados en masa se ejecutan distribuyendo y compactando el concreto en hiladas, siempre en el sentido más corto de las formas, de manera que en el sentido longitudinal se tenga un avance por escalones o por un talud muy suave del mismo concreto colocado. La compactación de esta revoltura debe ser inmediata a su colocación y el avance seguirá siendo por caDas horizontales cuidando que la superficie expuesta no Pierda-su humedad superficial; esta última condición se satisface de dos formas: o bien que la colocación de la capa siguiente sea lo suficientemente rapida y oportuna para evitar la perdida de humedad superficial del concreto anteriormente colocado, o bien disponiendo aspersores que den una lluvia fina sobre la superficie expuesta hasta que sea cubierta por la nueva capa.

Revestimiento de túneles con formación wntinua de cimbra. Los 'colados de este tipo son aquellos en los que el cimbrado y descimbrado pueden hacerse simultáneamente al colado

el hundimiento del agregado grueso. Los excesos de vibración originan segregaciones haciendo que se decante el agregado grueso y aflore en capas gruesas el mortero o la lechada, esto no debe ocurrir porque de hecho constituye la formación de concretos con diversas características a la contracción y resistencia. Hay que tener presente y evitar por todos motivos el uso de los vibradores como acarreadores o transportadores de la revoltura en el interior de las formas; hay que hacer hinca- pié en que el vibrador sirve para compactar la revoltura Úni- camente dentro del sitio en que ha caído y dentro de su radio de acción. El acarreo o distribución de la revoltura dentro de las formas mediante un vibrador, trae como consecuencia la segregación automática de los materiales, por el exceso de vibrado requerido en esta operación y por la posición horizontal o casi horizontal, que toma el vibrador al ser arrastrado para conseguir el efecto indicado. Para la compactación de losas con espesores relativamente chicos, máximos de 20 o 25 cm., los vibradores m8s efectivos y adecuados son los de regla, la cual apoya sus extremos en las formas o reglas maestras, con ellas se obtiene una compactación suficiente en todo el espesor y dejan una superficie reglada y casi terminada, según sea el caso y las necesidades de acabado que se requieran. La velocidad de avance de la regla vibradora sobre la superficie de la losa en construcción debe ser tal, que evite el afloramiento en exceso de la lechada y no provoque el hundimiento o decantacién del agregado grueso que integra la revoltura. Existe también el tipo de vibradores de forma; éstos se fijan exteriormente a ellas y se usan cuando se ha necesitado colocar mucho acero de refuerzo, en tal forma que no permiten el acceso de un vibrador de inmersión. Hay vibradores especiales con altísimas frecuencias, los cuales son muy eficientes para el acomodo de concretos en estructuras o partes de estructuras prefabricadas, en donde se requieren concretos de una consistencia nula, estos vibradores tienen la característica especial que evitan la segregación del concreto, y dan vibraciones uni- direccionales.

i) Curado. Este inciso es de verdadero interés, ya que la operación de curado del concreto es de vital importancia. Es evidente que el endurecimiento del concreto se obtiene a través de la reacción que se verifica entre los componentes del cemento y el agua, o en otras palabras a la hidratación progresiva del cemento. El agua mínima que necesita un cemento para conseguir su hidratación completa, es del orden del 24 al 27% en peso del cemento, y realmente en la elaboración de concretos comunes, generalmente se usan cantidades mayores que varían entre el 50 y el 100% dependiendo de la resistencia deseada, pero ocurre que el agua que el cemento requiere para su hidra- tación, no la toma instantáneamente, sino que tarda días, meses y quizás años para ello, en forma tal que, si un concreto no se cura en lo absoluto, a pesar de contener inicialmente un exceso de agua de la que requiere para su hidratación completa, ésta se evapora fácilmente cualquiera que sea la temperatura ambien-

te y deja de existir dentro de la masa del concreto; por la razón anterior, es indispensable el humedecimiento continuo de las superficies expuestas al medio ambiente. así la masa de concreto absorbe el agua necesaria y se continua la hidratación del cemento en forma satisfactoria. Lo anterior no significa que necesariamente se tengan que humedecer las superficies del concreto durante años, operación en ninguna forma reali- zable, pero que tampoco es necesaria. La hidratación del cemento ocurre con gran intensidad en los primeros días de elaborado el concreto y solamente necesita días para lograr un elevado porcentaje de su hidratación y por consecuencia de su resistencia, para posteriormente por sí solo ir adquiriendo mayor resistencia. Entonces la necesidad de humedecer las superficies expuestas o simplemente evitar la evaporación del agua del interior de la masa de concreto, sólo es un requisito que no excede en ningún caso de 15 .días y esto depende de la resistencia necesaria mínima, para que 1á estructura permita el avance y aprovechamiento de ella misma como eslabón de la construcción, es necesario que acepte las cargas y esfuerzos a que vayan a quedar sometidos sus distintos elementos, a medida que ella crece. Por otra parte, como la especificación de resistencia de un concreto se indica a determinada edad, la cual generalmente es a los 28 días, es necesario cuidar el curado. con la eficiencia necesaria para lograr satisfacer, el requisitó anterior. L

Los sistemas apropiados para obtener un buen curado de los concretos son varios; aunque las consecuencias son las mismas, cada uno de ellos requiere diversas atencibnes, que gravan o descargan el costo de la operación, según las condiciones de la obra y el clima en que se encuentran. Es natural que s e requieran m& atenciones en climas secos y calientes que ten climas húmedos y fríos.

El curado mediante riego continuo de agua constituye el sistema más apropiado en cuanto a calidad de curado se refiere, pero adolece del grandísimo defecto de que generalmente no es aplicado, ni cuidado a entera satisfacción. La operación en sí no tiene ninguna dificultad. m r lo aue .es confiada a Per- sonal irresponsable que descono'ce en ábsoluto las consecüen- cias de no hacerlo correcta y continuamente y conformándose simplemente con guardar las apariencias cuando se hace una supervisión de los trabajos: cuando se haga el curado con agua, esi& especificado que esconveniente insm-ar un sistema que-por sí solo se atienda, o sea mediante la instalación de tuberías pro- vistas de pequeñas perforaciones o aspersores que funcionen continuamente. Cuando el aprovisionamiento del agua necesaria no sea una operación sencilla e implique el abastecimiento mediante pipas, lo mhs conveniente es no emplear este sistema, porque seguramente se incurrirá en una atención discontinua Y poco efectiva.

Otra operación de curado que resulta eficaz Y que requiere menos gasto de agua y poco menos atención, es. la protección de las partes expuestas a la intemperie 'mediante

-materiales que guarden mayor tiempo la humedad, tales como: arena o simplemente tierra, la cual se extiende sobre las superficies del concreto en capas no menores de unos 5 cm., y que periódicamente son inundadas o humedecidas con agua. . Esta operación es permitida y-resulta practicable en superficies horizontales o casi horizontales. Para los paramentos verticales la protección puede hacerse mediante costaleras de yute liga- das sobre las cuales esté cayendo el mínimo de agua necesaria para mantenerlas hlunedas, teniendo la ventaja de proteger la :superficie del concreto contra el sol y los vientos. Esta opera- ción de curado protegiendo las superficies expuestas tiene más éxito que la anterior, pero se dan casos bastante frecuentes de que las capas de arena o arcilla o la propia costalera perma- necen secas, por lo tanto, sólo debe verse como una solución al requerimiento de agua que para este caso es mínima, mas no como una solución que garantice 100% de eficiencia. . Otro sistema de curado es la aplicación de compuestos

capaces de formar en las superficies de concreto una membrana impermeable que permanezca el tiempo necesario sobre las superficies, protegiendo y evitando la pérdida de agua por evapo- ración del concreto. Tales membranas son eficientes y su ser- vicio depende de otros factores como el de aplicación y calidad misma del compuesto, si garantizan la permanencia del agua dentro de la masa del concreto, sin que nadie se tenga que preocupar por este aspecto después de su aplicación. En general esta es igual, consistiendo su diferencia en las distintas colora- ciones cuyo objeto es e1 siguiente: Las de color negro se pueden usar en aquellos lugares en que el concreto no está a la vrsta, siendo la más econbmica. Hay otras de coloración fugaz, lo cual tiene.por objeto, inicialmente, saber dónde fue aplicada y posteriormente no originar cambios en el color final del concreto, permitiendo acabados aparentes. Otras tienen en su composición un pigmento blanco, y se usan para aplicar en superficies que por el cuma en que se encuentran, están sujetas a un sol intenso, calor, e n t o s , reflejando por su color mismo los rayos solares y el calor, manteniendo así las superficies de concreto mas frescas. No da un aspecto desagradable y su uso se extiende en superficies de pavimentos, revestimientos de canales o grandes estructuras, en donde el aspecto aparente no es esencial.

La colocación de esta membrana debe satisfacer las siguientes especificaciones: antes de su aplicación la emulsión debe ser uniforme, para lo cual se hace necesario que esté b!en mez- clada, es conveniente que esta agitación se haga mediante un sistema mecánico continuo o bien por inyección de aire a pre- sión por el fondo del tambor que la contiene. Cuando la temperatura del compuesto para curar con membrana sea lo suficientemente baja (10°C) que impida su manejo normal, debido a que se hace por este motivo más viscosa, deberá calentarse, lo cual no se harti aplicándole fuego directamente al tambor que la contiene porque es inflamable, sin:, mediante vapor o agua caliente aplicada en derredor del tambor y la tempera-

' tura fiiai alcanzada no debe exceder de 38°C. El producto

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/ 1


sea valores de resistencias comprendidas entre 185 y 195 kg./ cm.') y se anotan por medio de una rayita vertical, la cual corresponde a cada cilindro. Este procedimiento se sigue con todas las demas agrupaciones y para determinar el número total de cilindros que intervienen, se suman y se anota en el renglón correspondiente a "Suma", la cual se marca con la letra n (n = 30 para este ejemplo).

69 En la columna "Centro de clase X" se anota el promedio entre el Limite Superior e Inferior de cada grupo. El primer centro de clase es:

; 79 En la columna "Xg" se anotan los cuadrados de cada -. . centro de clase.

89 En la columna "Frecuencia g f ~ " se anota el número de cilindros (con número) correspondientes a cada grupo y la suma de las frecuencias parciales de todos los grupos debe coincidir con el valor de N.

9* Se multiplica cada centro de clase por la frecuencia res- pectiva y se anotan los resultados en la columna con el enca- a bezado " f r .

,,. , . Para . el primer . . . grupo del ejemplo tenemos:

Una vez encontrados todos los valores de "fX" se procede a efectuar la suma de éstos y el resultado correspondiente se anota en el renglón Suma.

l b v LOS valores de la columna "X'" se multiplican por las frecuencias "f" respectivas de cada grupo, y se anotan los productos en la columna encabezada por la expresión "Ms". Se suman los valores obtenidos anotando el resultado en el rengl6n Suma.

E1 valor de fXs para el primer grupo es: 1

El promedio de las resistencias se designa con la letra cual se obtiene dividiendo la suma de las " f X entre el

ro de las frecuencias "f" que es n.

X = n

P' el ejemplo tenemos: X = 6-- = ~ 1 5 . 3 30

PRODUCCION E IN'SPECCION 317

Cabe notar que la resistencia promedio debe tomarse siempre como un número entero. Atendiendo a esto, el resultado obtenido anteriormente es :

X = 225 kg./cm?

129 En el siguiente renglón se anota el cuadrado de la suma de las fx o sea (Efx)g. El valor numérico en nuestro ejemplo es:

(Zfxp = (6759)* = 45.684,081

ota el producto de la suma de 10s

Para el ejemplo del cual nos ocupamos, el valor de este resultado es:

nEfi2 = 1.534,869 X 30 = 46.046,070

149 Se procede a calcular la diferencia entre estos dos productos para obtener el valor de (nuy.

(m)) = ( X ~ X ) ~ - nZfx2

(nuy = 46.046,070 - 45.684,081 = 361,989' . .

159 Para calcular el d o r de n<r se extrae la raíz cuidrada al valor de (nu)a, Esto es: -

nu = d (nu)2

Para nuestro ejemplo tenemos:

10. Para obtener el valor de u, o sea,la "Demiación e a t b & ~ " , se divide el valor de nu entre n, esto es:

nc u = - n

En el ejemplo tenemos: 601.65 - so u=--

30

, 179 El valor del "Coeficiente de Variación1' CV, en porciento, se . obtiene dividiendo el valor de la desviación estándar u, entre el valor - promedio de la resistencia x y multiplicando por 100, esto es:

CV(%) = % X 100 X -

"1i

318 INSTRUCTIVO PARA CONCRETO PRODUCCION E INSPECCION 319'

' 1

WTBUCTNO PAR- .CONCRETO

En el ejemplo tenemos: P Se suman Las fs de los dos ejemplos: .

Para el de 30 ciündms, d valor de f% M de 6,769 Para d de 4.0 éOdmti, el valor.de aru fs es da 9,005 -

Dicho valw se aproxima a 9, por lo que CV = 9%. fm + f& - 15,764- 180 &poniendo una distribución normai Be acostumbra fijar wmo

Wte Superior al v$or romedio m8s el triple de la demiación es- t&dar y el Lím~te &erior, ei valor promedio menos el triple de la des9iaci6n eathdar.

R = + S= te superior R = X - 3u Límite Inferior

Si alguno de los datos se encuentra fuera de los límites fa? psrs 30 oilmdroa = Y,.& 869 fa +a 40 c&dsps 2,.&

- , ' - '

MModo de datos agrnpapos para calcular el promedio, la desv5sción erstsuidar y el coefldente de variscitín

Si. deseamos hacer la agrupación de datos correspondientes a un cielo determinado (sea 2, 3, 4, 5, 6, n, meses) es necesario hacer las siguientes consideraciones :

a) La resistencia de un. proyecto debe ser la misma. b) La proprción $ peso deberá conservarse. C) La razón A/C no deberá variar. dl La edad de la prueba siempre será la misma. el El rango de los valores límites son: la resistencia mfixba

y minima de los anlisis.

Para. kxp?icar más clara-fe este método consideremos el siguiente ejemplo :

Sean dos muestras d i f e r ~ t e s en tiempo, de los cuales en uno se tiene 30 cilindros y en el ntro 40. En dichos reportes se tienen anotados 'la agrupación 'Be datos con sus mínimas y I '. maiEimas resistencias, nniimero~ de: cilindros, centro de clase,

1: + su = soe Wmiftr&periierr.

9, frecuenaa f, fx, f&. .1 Para determinar el promedio, la desviación esthdar y el

coeficiente. de variación,' se procede de la, siguiente manqa :

lV Se suman las frecuencias f de los ~ Q S @jpmplos:

f = 30 + 40

* 1

instructivo para concreto srh

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grava incisos lv

arenaincisos lv

v determinacin

incisos l9

humedadincisos lv

gravaincisos lv

v clculo

determinacin de perdida