HORMIGNCurso Laboratorista Vial CHORMIGON , MEZCLADO, COLOCACIN, TRANSPORTE COMPACTACION, CURADO, TOMA DE MUESTRAS, HORMIGON DE PRUEBA

El Hormign es un material compuesto por: cemento (conglomerante hidrulico), partculas de ridos, agua y eventualmente aditivos . La mezcla debe ser uniforme y con todos sus ingredientes homogneamente incorporados.

Definicin: Hormign FrescoEs aquel que ha terminado su proceso de mezclado y aun no ha sido colocado.

- Cemento corriente no mas de 2 horas- Cemento alta Resistencia no mas de 1 hora

Se mide desde el comienzo del amasado

Agua de AmasadoParticipa en el proceso de hidratacin del cementoOtorga trabajabilidad a la mezcla

- Regular contenido de azucares- Solo agua potable- Agua de mar solo H15 e inferior

AditivosSe pueden agregar al hormign con el fin de modificar algunas de sus propiedades o conferir otras caractersticas, como:

aumentar docilidadreducir agua de amasadoincorporar airemodificar tiempos de fraguadoimpermeabilidad.

El uso del aditivo estar condicionado por:Obtener el resultado deseado sin tener que variar la dosificacin bsica.

El producto no tenga efectos negativos en otras propiedades.

Un anlisis de costo justifique su empleo.

Principales AditivosIncorporadores de Aire.Incorpora microporos al hormign produciendo:

Resistencia al ciclo hielo deshieloMayor docilidadMenor permeabilidadMenor exudacin

Plastificantes o Reductores de aguaMejoran la lubricacin entre partculas, obtenindose:

Mayor docilidad con agua constanteMenor cantidad de agua para docilidad constanteMayor facilidad de colocacin y compactacin

FluidificantesAumentan fuertemente la docilidad, permitiendo:reducir el agua de amasado para docilidad constante, con alto incremento de resistencia.

Aceleradores de FraguadoAumentan las resistencias iniciales.

Retardadores de Fraguado

Retrasan el inicio de fraguado, manteniendo la docilidad mas tiempo y reducen riesgo de fisuracin por la disipacin de calor de hidratacin por mas tiempo.

ImpermeabilizantesDisminuyen la absorcin de humedad y aumentan la impermeabilidad.

CONTROL DE CALIDAD EN EL HORMIGNDado a que el hormign es un producto variable, es necesario establecer un control de calidad que permita verificar que las propiedades generales se mantienen dentro de limites aceptables .

El control de calidad debe fijarse en funcin de los parmetros que se desea someter a control, como son:

MaterialesDosificacin ColocacinCompactacinCurado

Se debe controlar el hormign fresco para asegurar la colocacin en obra.

Se pueden efectuar ensayos en probetas moldeadas con hormign fresco y determinar la docilidad del hormign mediante el cono de Abrams

Generalidades:El H se usa en su condicin plstica (deformaciones y desplazamientos).

En la ejecucin del H se pueden presentar fallas como segregacin (separacin de los componentes), exudacin y sedimentacin (parte del agua de amasado sube hacia la superficie del h ya colocado y compactado, debido a la sedimentacin de los slidos por su peso)

Estas caractersticas deben considerarse durante todo el proceso de uso del hormign, pasando por la siguiente serie de etapas:Almacenamiento de los materialesFabricacin del hormignEjecucin del hormigonadoCompactacin del hormignCurado del hormign

Almacenamiento de los MaterialesDeben tomarse las precauciones que aseguren la calidad y homogeneidad que ellos.

Considerar las caractersticas de cada tipo de material.

Almacenamiento del AguaEl agua debe almacenarse en estanques o depsitos limpios y protegidos de manera que se impida su contaminacin.

Almacenamiento de los ridos

Deben acopiarse de manera de evitar segregacin, contaminacin y fragmentacin.

Almacenamiento de los AditivosConservar los envases cerrados, en un lugar fresco y seco. Usarse cronolgicamente segn orden de llegada, verificando su vigencia.Manejo en Obra:Los aditivos lquidos deben adicionarse al agua de amasado y los slidos en peso al cemento.

FABRICACIN DEL HORMIGNEtapa en que se miden los materiales constituyentes y se mezclan hasta formar una masa homognea.

Medicin de los Materiales (peso o volumen)Amasado del hormign (manual y mecnico)

Medicin de los MaterialesAsegurar que los materiales se incorporen en las cantidades previstas al estudiar la dosificacin.

La medicin en volumen es imprecisa y variable, pues su aparente varia de una amasada a otra debido a que depende de caractersticas variables como: contenido de humedad, granulometra, compactacin .

Contenido de HumedadEn obra, los ridos se encuentran normalmente con cierto grado de humedad, lo que hace necesario corregir la dosificacin original.

Mtodo de CorreccinSe determina para cada rido la humedad libre superficial, como la diferencia entre la humedad total y la absorcin.Se corrige la cantidad de cada rido, aumentndolo en la misma cantidad en peso que el agua libre aportada.Se corrige la cantidad de agua de amasado, disminuyndola en la misma cantidad en peso que el agua libre aportada por los ridos, de modo de mantener la w/c.

Ejemplo:Grava : 800 Kg/m3, h = 1.5% ; A = 0.5%Arena : 500 Kg/m3, h = 5 %, A = 1%Agua libre de amasado = 160 l/m3

Humedad total de los ridosGrava aporta1.5% de 800 Kg = 12 lArena aporta5% de 500 Kg = 25 l 37 l

Absorcin total de los ridosGrava0.5% de 800 Kg = 4 lArena1% de 500 Kg = 5 l 9 l

Agua libre (humedad libre superficial)= 37 l 9 l = 28 l

Luego la dosificacin corregida es:Grava= 800 + (12 4) = 808 KgArena= 500 + (25 5) = 520 KgAgua= 160 28 = 132 Lt

Cuando los ridos se encuentran hmedos, debern corregirse. Se debe conocer la humedad de los ridos H% = (Ph Ps) * 100Ps El cemento se mide en sacos o por 1/2 sacos.

Amasado del HormignLos materiales deben constituir un volumen de hormign, homogneo fabricado en betonera (hormigonera), esta debe ser uniforme y dcil.

Existen hormigoneras verticales, horizontales e inclinadas, se diferencian por la inclinacin de su eje de giro, capacidad y forma de vaciado.

Amasado MecnicoMs eficiente y mayor productividad.

El tiempo de mezclado se contabiliza desde el momento en que todos los materiales estn en la hormigonera, hasta que se inicia la descarga.

Revoltura durante un lapso que asegure la homogeneidad. (como mnimo 1 1/2 minuto)

El amasado puede ser manualmente, solo para h menor resistencia.

Si se alarga el tiempo de mezclado puede aumentar su consistencia exigiendo mas agua para mantener la fluidez.

Carguio betonera: 80% agua, grueso, fino, cemento y 20% agua.A pala: mezclar arena, cemento seco y grueso,formar torta y agregar al centro agua.

Recomendaciones : EquiposLa hormigonera debe quedar bien nivelada, en lugares adecuados para que el hormign no se contamine.

La hormigonera de eje vertical producen un buen amasado, pero limitan capacidad y vaciado v/s eje inclinado que entregan h de menor calidad.

Transporte del HormignOperaciones necesarias para llevar el hormign desde el punto de fabricacin hasta el de su colocacin, incluyendo su vaciado. Mantener su homogeneidad, evitando las segregaciones de sus componentes.

Procurar que el mismo equipo sirva para transportar y vaciar el hormign en el lugar de colocacin.

Tiempo Mximo de TransporteEstos tiempos pueden aumentarse si se usan aditivos especiales, de tal forma que el hormign mantenga la docilidad especificada sin agregar ms agua.

LugarTiempoEn obra1/2 horaHormign Premezclado1 hora

Tipos de Equipos:Carretillas: 50 90 LtCapachos: 0.2 6 m3Camin Mixer : 3 10 m3Camin Tolva : 3 7 m3- La cada del hormign debe ser vertical para evitar segregaciones.- El hormign transportado debe protegerse del secado en tiempo caluroso, viento, lluvia o heladas.

Colocacin del HormignCondiciones de temperatura:

T hormign varia entre 16 C y 35 C (depende del tipo de estructura)

T ambiente mayor a 5 C

El hormigonado debe contar con una planificacin previa a su ejecucin.

El hormign debe ser distribuido en forma ordenada y avanzando en capas horizontales de espesor compatible al equipo de compactacin.

- La altura mxima de vaciado debe ser la menor posible.

- Esta altura depende del asentamiento de cono del hormign.0 4 cm 2 m4 10 cm2.5 m> 10 cm2 m

Colocacin en Tiempo Fro:Temperaturas inferiores a 5C.

Dosis menores de agua compatibles con su manipulacin en obra.

Agua caliente a no ms de 60C

Las bajas temperaturas incide en que su resistencia se desarrolle en forma ms lenta.

Colocacin en Tiempo Caluroso:Prdida de fluidez por evaporacin del agua y comienzo del fraguado.

Uso de aditivos retardadores.

Las superficies expuestas debern cubrirse tan pronto como se haya colocado el hormign, mediante neblina de agua.

Colocacin en Tiempo Lluvioso:No debe efectuarse colocacin de hormign en tiempo lluvioso.

Colocacin extrema si la intensidad de la lluvia no supera los 4 mm/hora.

Compactacin del HormignMxima densidad del h, reduciendo el alto contenido aire atrapado y eliminacin de huecos.

Sino se vern afectadas propiedades como la resistencia y durabilidad del hormign.

La compactacin se puede lograr por vibracin o por apisonado manual.

El sistema de compactacin depende de la docilidad del hormign.

Mientras ms fluida es la mezcla se usan los apisonados manuales, por el contrario cuando es ms seca se usan los vibradores mecnicos.

Recomendaciones:

Introducir y retirar los vibradores con lentitud y a velocidad constante en forma vertical.

Preferible vibrar poco tiempo en muchos puntos, a vibrar ms tiempo en menos puntos.

El tiempo de vibracin depende de la docilidad del hormign y de la potencia del vibrador.

Vibrar hasta lograr el afloramiento de la pasta de cemento en la superficie.

Curado del HormignMantener controlado el contenido de agua del hormign, especialmente en el perodo de endurecimiento.Para que la pasta de cemento se hidrate y el hormign desarrolle sus propiedades.

Tiempos mnimos:C alta resistencia4 dasC corriente7 das

Un curado bien realizado se evitaran grietas y el hormign no sufrir reducciones ni de resistencia ni de durabilidad.

La idea es evitar prdida de agua por evaporacin, la que se acenta con temperaturas elevadas y/o viento.

Lo ideal seria prolongar el perodo de curado por lo menos 14 das.

Procedimientos:

Bajo agua piscinas de curado o pozasRiego continuo aspersoresRiego peridico a intervalos

Sellados superficiales membranas de curadoLaminas - plsticos superficiales

Desmolde del HormignSlo cuando el hormign haya endurecido lo suficiente para evitar daos que pudieran producirse durante las operaciones de desmolde.

El plazo de desmolde depende del tipo de cemento y del tipo de elemento.

EXTRACCIN DE MUESTRAS DE HORMIGNHormign Fresco Es aquel que ha terminado su proceso de mezclado y an no ha sido colocado.

Tamao Muestra: superior a 1 1/2 vez el volumen necesario para efectuar los ensayos requerido, y en ningn caso inferior a 30 l.

Tamao de la Muestra:Ex: se toman como mnimo 3 cubos de 20 x 20 cm (normalizado) de H ms el cono de docilidad.Vcubos =20 x 20 x20 = 8.000 cm3 x 3 = 24000cm3Vcono = 5.500 cm3 ; Total 29.500 cm3= aprox. 30 lt

Vol. Hormign a considerar ms el cono 3 cubos de 20 cm= 24 lt + 5.5 = 29.5 lt = 30 lt3 cubos de 15 cm= 10 lt+ 5.5 = 15.5 lt= 16 lt3 cilindros= 16 lt + 5.5 = 21.5 lt= 22 lt3 viguetas= 41 lt + 5.5 = 46.5 lt= 47 lt

EXTRACCIN: consideracionesLa obtencin de la muestra es la etapa ms critica en la determinacin de la resistencia del H.

Un error hace que los resultados finales sean intiles, y no indican la calidad del H que se esta ensayando.

La toma de muestras debe hacerse por personal especialmente adiestrado y experimentado; debiendo tomarse al azar.

EXTRACCINMuestra de Fabricacin: Destinada a evaluar la calidad del hormign, se extrae de un lugar prximo a la hormigonera.

Hormigoneras o Camiones Hormigoneras

Extraccin en uno o ms intervalos regulares, aproximadamente en la mitad del perodo de descarga.

El hormign tiene homogeneidad suficiente entre el 10% y el 90%.

Extraer la muestra pasando un recipiente de muestreo por toda la seccin del flujo de descarga, o bien desviando completamente el flujo hacia el recipiente.

Muestra en sitio:

Hormign de un acopio: extraer por lo menos cinco porciones de muestra de diferentes puntos, evitando que la muestra se contamine por arrastre de material de la superficie de apoyo.

Hormign de tolva: extraer la muestra en tres o ms intervalos regulares durante la descarga de la tolva, sin incluir el principio ni el final.

Acondicionamiento de la muestra:

Transportar el hormign muestreado en el mismo recipiente, hasta el lugar de confeccin de probetas.

Cubra las muestras en periodo de extraccin y confeccin

EXTRACCIN

Remezclar la muestra con pala en el recipiente antes de llenar los moldes.

Antes de llenarse los moldes, deber determinarse la docilidad del H.

Los moldes debern estar limpios y aceitados antes de ser llenados (para facilitar el desmolde).

La forma de llenado depender del tipo de probeta y del mtodo de compactacin

MOLDEO DE PROBETASElegir un lugar nivelado y protegido de choques y vibraciones, alejado del trnsito de vehculos y personas.

Este lugar ser el mismo donde se dejarn para el curado inicial.

Vaci cuidadosamente el hormign en los moldes aceitados evitando la segregacin, en un n de capas segn procedimiento de compactacin.

Moldes:Sern metlicos u otro material resistente , no absorbente y qumicamente inerte con los componentes del H, y que no se deformen o pierdan su forma durante el armado, ajuste, confeccin de probetas o manipulaciones posteriores.Las superficies interiores sern lisas, sin saltaduras, hendiduras o resaltes.

Confeccin en obra de probetas de hormign para ensayes de compresin y traccin (8.402.9 - LNV 79)Molde cbico: su forma interior es un cubo abierto por una de sus caras. (cubo-compresin)150*150 mm200*200 mm

Confeccin de probetasMolde cilndrico: su forma interior es un cilindro recto abierto por su base superior.(cilindro- compresin y traccin por hendimiento)150 *300 mm

Confeccin de ProbetasMolde prismtico: su forma interior es un prisma recto de seccin cuadrada abierto por una de sus caras mayores. (prisma o viga- traccin por flexin) 150*150*600 mm

Dimensiones BsicasLos cubos tendrn aristas interiores de dimensin bsica d.

Los cilindros tendrn dimetro interior de dimensin bsica d y altura 2d.

Los prismas sern de seccin cuadrada de arista interior de dimensin bsica d y longitud 3d+50 mm y de preferencia 4d.

Dimensiones Bsicas NormalesCubos d = 200 mmCilindros d = 150 mmPrismas d = 150 mm; con una tolerancia de 1 mm para las dimensiones.CompactacinVarilla pisn de fierro liso L = 600 mm D = 16 mmVibrador de inmersin:D = 0.25 d ( no > 40 mm) frecuencia 6000 r.p.m. Mesa vibradora:frecuencia 3000 r.p.m.

Compactacin de ProbetasDepende del asentamiento del cono de Abrams

Cono < 5 vibrado

Cono entre 5 y 10 apisonado o vibrado

Cono > 10 apisonado

COMPACTACIN APISONADACilindros3 capasCubos y prismas2 capas

Cada capa se apisona con 8 golpes por cada 100 cm2 de superficie.Apisonar la capa inferior en toda su altura sin golpear el fondo del molde.Apisonar capas inferiores de manera que la varilla pisn penetre a la capa subyacente, aprox. 2 cm.

COMPACTACIN APISONADAEn probetas normalizadas:

Cubos de 20x20cm32 golpes/capa

Cilindros de 15cm 14 golpes/capa de dimetro

Prismas de 15x15x60 cm72 golpes/capa

COMPACTACIN VIBRADA Cilindros 2 capasCubos y prismas1 capa

Mesa Vibradora - Fijar firmemente el molde de modo que ambos vibren solidarios.

Vibrador de Inmersin - Vibrar el tiempo necesario para asegurar la compactacin, y solo hasta que aflore una delgada capa de lechada.

Enrase y Alisado: enrase con movimiento de aserrado iniciado desde el centro de la probeta, finalmente alise la superficie. Marcado de las Probetas: grabado superficial indeleble que no altere nada de la probeta, de modo que puedan ser identificadas en cualquier momento.

Curado Inicial probetasEvitar la evaporacin y mantener la T de las probetas entre 16C y 27C, mediante el siguiente procedimiento:cubrir la superficie del hormign con lminas de material impermeable.proteger las paredes de los moldes con aserrn o arpilleras hmedas.

DESMOLDE DE LAS PROBETAS:cbicas y cilndricas despus de 20 horas, ylas prismticas despus de 44 horas de moldeadas.

Curado de las probetas desmoldadas en obraProbetas cbicas y cilndricas : en agua con cal a T 20 3C enterradas en arenaen cmara hmeda a una temperatura de 20 3C y una humedad relativa 90%.Probetas Prismticas :en agua con cal a T 20 3Cen cmara hmeda a una temperatura de 20 3C y una humedad relativa 90%.en agua 24 h antes de ensayar

Traslado al Laboratorio Para el traslado se recomienda embalar las probetas rodeadas en arena hmeda dentro de cajas de madera.

En sus moldes:Cbicas y Cilndricas:despus de 20 horas Prismticas: despus de 44 horas

Desmoldadas:En un plazo igual o superior a 5 das.

Curado en el Laboratorio:Almacenar las probetas inmediatamente despus de recibidas, hasta el momento del ensaye, en las condiciones de humedad y T indicadas.

Retirar las probetas de su curado inmediatamente antes de ensayar, protegindolas con arpilleras mojadas hasta el momento del ensaye.

Defectos en la preparacin de probetasMuestreo no representativo

Desperfectos en superficies de probetas mal llenadas y/o mal compactadas

Huecos internos por compactacin insuficiente

Defectos en tratamientos de curado

Manejo poco cuidadoso despus de fabricarlas

Desmolde prematuro

Transporte en condiciones desfavorables

Caras no paralelas de los moldes

Determinacin de la Docilidad del Hormign Cono De Abrams ( 8.402.7 Vol.8 - Mc)Docilidad: (trabajabilidad) Facilidad del hormign fresco para ser transportado, colocado y compactado sin que se produzca segregacin.

Asentamiento: es la medida del descenso que experimenta el hormign fresco, determinado de acuerdo a este mtodo y que sirve como indicador de la docilidad.

Se aplica a hormigones cuyo rido son de tamao mximo absoluto igual a 50 mm y con condiciones de plasticidad y cohesin que establece el mtodo.

No es apropiado para hormigones cuyo asentamiento sea inferior a 2 cm o mayor que 18 cm.

EquipoCono metlico de espesor mayor o igual a 1,6 mm. Dimensiones: Base superior d = 100 1,5 mm Base inferior d = 200 1,5 mm Altura = 300 1,5 mm

varilla pisn de 16 mm600 mm de longitudplancha de apoyoporua de llenado

ProcedimientoColocar el cono sobre la plancha de apoyo, humedecidos con agua.Tiempo de operacin de llenado del molde, seguido de su retiro y levantado es como mximo 3 min.Llenar en tres capas de aproximadamente igual volumen, y apisonarlas con 25 golpes de la varilla pisn cada una de ellas, distribuidos uniformemente en toda la seccin.

Mtodo del Asentamiento de Cono

La capa inferior se apisona en toda su profundidad, la mitad de los golpes se dan alrededor del permetro con la varilla ligeramente inclinada y el resto con la varilla en posicin vertical.

Las capas media y superior el apisonado debe atravesar a la capa subyacente.

En la ltima capa, se debe mantener un exceso de material durante el apisonamiento.

Se enrasa, en forma de aserrado con la varilla pisn por la superficie.

Se limpia el hormign derramado alrededor del molde.

Levantar cuidadosamente el molde en forma vertical, sin perturbar el hormign no demorndose ms de 5 a 10 seg.

Se coloca el molde al lado del hormign moldeado en forma inversa.

Luego se mide inmediatamente el descenso del hormign respecto al molde con aproximacin de 0,5 cm (la medicin se hace en el eje central con una huincha o regla graduada en cm).

Si el cono presenta desprendimiento de su masa se repite, y si por segunda falla significa que el hormign no es apto para el ensaye por carecer de plasticidad y cohesin.

La medida del asentamiento permite determinar principalmente la fluidez y la forma de derrumbamiento apreciar la consistencia del hormign

Tolerancias de Asentamiento

Asentamiento Previsto (cm) 55 a 10> 10Tolerancia(cm) 1 2 3

Fin