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CONCRETOS ESPECIALES Introducción
2. El Concreto Postensado
En el caso de los miembros de concreto postensado, se esfuerzan los tendones después, de que ha endurecido el concreto y de que se haya alcanzado suficiente resistencia, aplicando la acción de los gatos contra el miembro de concreto mismo.
Viaducto elevado postensado del tren eléctrico Concreto de alta Resistencia
Esta clase de concreto resulta de adicionar a un concreto normal un aditivo mineral (microsílice).
La microsílice (cuyo tamaño es 1/100 las el cemento) contiene óxido de Sílice (SiO2) en grandes cantidades que al reaccionar con el cemento mejora las características del gel y consecuentemente las del concreto.
Concreto Autocompactante
Esta clase de concreto resulta de adicionar a un concreto normal un aditivo concreto normal un aditivo superplastificante.
Esta clase de concreto no necesita utilizar la vibración para el acomodo del concreto. Su uso en estructuras con mucho congestionamiento de refuerzo, instalaciones, etc.
Concreto lanzado (Shotcrete)
Su principal aplicación es en Túneles donde se necesita un concreto de gran resistencia con mucha rapidez.
El Shotcrete consiste en lanzar por un tubo una mezcla de concreto a la que se le añade un aditivo acelerante que produce un endurecimiento muy veloz, mientras la mezcla va impactando sobre la superficie a recubrir
Shotcrete – Sistemas de aplicación Vía Seca
Cuando los agregados, el cemento y el aditivo (en polvo) se lanzan mezclados y en la salida de la manguera se suministra el agua para producir la hidratación; cuando el aditivo acelerante es líquido se diluye en el agua.
Esta sistema tiene la desventaja que el operador es el que aplica el agua en función de la adhesión de la mezcla, por lo que no se puede hablar de una relación a/c definida. Vía Húmeda
Cuando la mezcla de concreto es lanzada con todo incorporado añadiéndose en la salida de la manguera el aditivo Este sistema tiene la ventaja que el operador no controla la cantidad de agua ya que la mezcla sale dosificada. La desventaja es el
tiempo en el transporte, ya que ocasiona complicaciones con el fraguado del concreto antes de ser lanzado.
Un problema común es establecer la compatibilidad entre el cemento y el acelerante
Los acelerantes en polvo obligan a tener agregados muy secos ya que si los agregados tuvieran algo de humedad provocarían la reacción del aditivo y el inicio de la hidratación antes del lanzado.
Los acelerantes líquidos aplicados en dilución con el agua no ocasionan problemas con la mezcla además de controlarse la uniformidad de su uso.
Para que el acelerante cumpla con los requisitos para emplearse en shotcrete se ensayan 3 muestras, en el cual:
-El fraguado inicial debe producirse en un tiempo entre 1 y 3 minutos -El fraguado final debe producirse en un tiempo máximo de 12 minutos
Hay que tener en cuenta que si bien es cierto los acelerantes van a producir unas resistencias iniciales altas, al final puede disminuir hasta en un 30% con relación al concreto sin aditivo.
Los diseñadores tiene que considerar la alta dispersión que tiene este concreto pese a tener un buen control de calidad en la producción y colocación.
La Desviación Estándar en el Shotcrete es por lo menos el doble que las que se tiene con un concreto normal. Esta demostrado que la adición del cemento tiene un límite a partir del cual no se producen incrementos en la resistencia.
El diseño de mezclas para Shotcrete es parecido a un diseño normal con la variación que para este tipo de concreto el agua por m³ debe corresponder a un slump de 2” -3” El Comité ACI 506.2 –91, recomienda que la granulometría total de los agregados cumpla con los siguientes husos granulométricos:
% pasa
Malla Gradación 1 Gradación 2 Gradación 3
3/4" -- -- 100 1/2" -- 100 80-95 3/8" 100 90-100 70-90 Nº 4 95-100 70-85 50-70 Nº 8 80-100 50-70 35-55 Nº 16 50-85 35-55 20-40 Nº 30 25-60 20-35 10-30 Nº 50 10-30 8-20 5-17
Concreto premezclado
En la actualidad la tendencia es cada vez mayor a usar el concreto premezclado, cuyas especificaciones lo indica la norma NTP 339.114(ASTM C-94)
La norma NTP 339.114establece una serie de requerimientos necesarios que debe cumplir este tipo de concreto como son:
Concreto premezclado -Bases de Compra
La compra se efectuará en metros cúbicos de concreto fresco.
El volumen de concreto de una determinada tanda será obtenido del peso total de la tanda entre el peso unitario del concreto.
El peso unitario se calculará de acuerdo a NTP 339.046 del promedio de 3 mediciones en un contenedor de ½” pie³ El volumen de concreto originado por los desperdicios, sobre excavación, deformación de encofrados, etc. NO son responsabilidad del proveedor.
Concreto premezclado –Materiales Cementos
Agregados Agua Aditivos
Cada uno debe cumplir con sus respectivas normas
Para el empleo aguas de calidad cuestionable se prepararán muestras y se compararán con concreto preparados con agua normal.
Se utilizarán esta agua si cumplen con los siguientes criterios de aceptación:
Criterio de aceptación Limites Método de Ensayo
Resistencia a la compresión, % min.
A 7 días 90 NTP 334.051
tiempo de fraguado, desviación del control
1:00 antes
1:30 después NTP 339.082
El empleo de aguas para el lavado de mixer se utilizará si se cumplen con los requisitos químicos indicados en la siguiente tabla:
Criterio de aceptación Límites Método de Ensayo Cloruro como Cl
Concreto pretensado o tablero para puentes
Otros concretos reforzados
1000
3000 NTP 339.076
Sulfatos como SO4, ppm 3000 3000 NTP 339.074 Álcalis como ( Na2O+0.658 K2O), ppm 600
Sólidos totales, ppm 50000 50000 NTP 339.088 Concreto premezclado –Requisitos de calidad
El comprador deberá especificar lo siguiente: -Tamaño Nominal Máximo de los agregados -Asentamiento deseado
-Si se utiliza incorporador de aire, el % de aire promedio
-En el caso de concretos ligeros, la masa unitaria como masa húmeda.
-La opción utilizada (A, B ó C) como base para determinar las proporciones del concreto para producir una calidad requerida.
OPCION A
El comprador exige que el proveedor asuma toda la responsabilidad sobre el diseño de mezclas El comprador especificará la resistencia e compresión requerida f’c.Previo al envío del concreto, el proveedor deberá suministrar por escrito al comprador:
-La dosificación del diseño de mezclas -La calidad de los materiales a utilizarse
-Las proporciones a utilizarse el concreto requerido
OPCION B
El comprador asume la responsabilidad para el diseño de mezcla, para esto deberá especificar lo siguiente:
-Contenido de cemento m³ -Contenido de agua
-Porcentaje de humedad
Previo al envío del concreto, el proveedor deberá suministrar por escrito al comprador: -Procedencia de los agregados y sus propiedades
-La dosificación del diseño de mezclas y los resultados
OPCION C
El comprador requiera que el proveedor asuma la responsabilidad para del diseño de mezcla con un contenido mínimo de cemento especificado, el comprador también deberá especificar lo siguiente:
-Resistencia en compresión requerida
-Contenido mínimo de cemento en bolsas o Kg/m³ -Tipo, nombre y dopaje del aditivo
Previo al envío del concreto, el proveedor deberá suministrar por escrito al comprador: -Procedencia de los agregados y sus propiedades
-La dosificación del diseño de mezclas y los resultados
Concreto premezclado –Tolerancias en el slump
Si se especifica un valor “máximo”o “no debe exceder”, entonces las tolerancias para el slump se indican en la siguiente tabla:
Asentamiento especificado Tipo tolerancia
3” >3”
En exceso 0 0
En defecto -1 ½” - 2 ½”
Si NO se especifica un valor “máximo”o “no debe exceder”, entonces las tolerancias para el slump se indican en la siguiente tabla:
Asentamiento Tolerancia
≤2” ½”
2” < slump ≤4” 1”
> 4” 1 ½”
Concreto premezclado –Planta de dosificación Deberá estar provista de:
a. Compartimientos separados para agregados b. Medios de control precisos
c. Balanzas precisas que permitan descargas totales
Las balanzas para pesar podrán ser de cualquier tipo con tal que en un ensayo de carga estática para cuarto de la capacidad tenga una aproximación de ±4% de la capacidad total
Se deberá disponer de pesos patrón con la finalidad de chequear la exactitud de las balanzas.
Concreto premezclado –Mezcladores y Agitadores
Los mezcladores estacionarios deberán estar equipados de una placa metálica en el cual se indique:
a. La capacidad máxima del volumen de concreto b. La velocidad de mezclado del tambor
Los camiones mezcladores o agitadores deberán estar equipados de una placa metálica en el cual se indique:
-El volumen bruto del tambor.
-La capacidad del tambor Cuando la mezcla empieza en la planta fija, el volumen de concreto mezclado ≤63% del volumen del tambor Cuando el concreto es trasportado en el camión mezclador, el volumen de concreto mezclado ≤80% del volumen del tambor. Para que el concreto sea satisfactorio, se realizarán ensayos tomadas después de las descarga de aproximadamente 15% y 85% de la tanda. Estas dos muestras deberán cumplir con los requisitos de uniformidad siguientes:
Mezcladores Agitadores Estacionarios Camiones Mezcladores Camiones Agitadores
Ensayo Max. Diferencia entreensayos peso unitario 16 Contenido de aire % 1 Asentamiento 4" 4" a 6" 1" 1 1/2" porción de la masa de Agregado grueso
retenida
sobre la malla Nº 4, %
6
peso unitario libre de aire, % 1.6
f`c a 7 días, % 7.5
Concreto premezclado –Mezclado y Entrega
Si el mixer fue aprobado para la entrega del concreto, NO se deberá añadir agua de mezclado EXCEPTO si el slump es menor que el especificado. El tambor será girado con 30 revoluciones o más hasta que la uniformidad del concreto este dentro de los límites. La descarga del concreto será completada dentro de:-1 ½ horas -El tambor haya girado 300 revoluciones Estas limitaciones pueden ser obviadas por el comprador si el concreto tiene un asentamiento tal que después de haber alcanzado alguno de las limitaciones anteriores, puede ser colocado sin la adición de agua.
El concreto entregado en clima frío tendrá una temperatura mínima el cual se indica en la siguiente tabla: Tamaño de la sección mm (Pulg) Temperatura mínima °C < 300 (12”) 13 300 a 900 (12” a 36”) 10 900 a 1800 (36” a 72”) 7 > 1800 (72”) 5
La máxima temperatura del concreto producido con agregados calentados, agua caliente o ambos, no excederá los 32 °C. En climas cálidos el proveedor enviará el concreto premezclado a la temperatura más baja posible, sujeta a la aprobación del comprador.
Concreto premezclado –Guía de Información
Antes de la descarga de la tanda el proveedor entregará al comprador una guía conteniendo:
1. Nombre de la planta de premezclado 2. Número de serie de la boleta
4. Número de camión
5. Nombre del comprador
6. Designación de la obra (nombre y ubicación) 7. Clase, especificación o designación del concreto 8. Cantidad de concreto en m³
9. Tiempo del cargado o del primer mezclado del cemento y los agregados 10. Agua adicionada por el receptor del concreto y sus iniciales
Con fines de certificación, el proveedor entregará al comprador una guía conteniendo:
1. Número de revoluciones en el momento de la primera adición de agua. 2. Tipo, marca y cantidad de cemento
3. Tipo, marca y cantidad de aditivos
4. Información necesaria para calcular el agua total de mezclado por el proveedor 5. Tamaño máximo del agregado
6. Pesos del agregado fino y grueso
7. Certificación aprobada de los materiales
8. Firma o iniciales del representante de la planta de premezclado. OTROS CONCRETOS
Concreto anti contracción Concreto con fibras Concreto Refractario Concreto Celular Concreto fluido, etc