El concreto y sus caracteristicas (página 2)

SE define como condiciones extremas de temperatura ambiental cuando están por debajo o por encima de valores críticos y también cuando inciden en la mezcla conbinaciones de temperatura

ambiental, humedad relativa y velocidad del viento.

DEFINICION DEL TIEMPO FRIO Y TIEMPO CALUROSO POR EL ACI

El ACI define al tiempo frio cuando la temperatura media diaria por mas de tres días consecutivos es menor de 5C° y si la temperatura sube por encima de los 10C° por mas de medio dia ya no se considera tiempo frio.

El aci define tiempo caluroso cuando cualquier combinacion de alta temperatura del aire, baja humedad relativa y velocidad del ento afectan la calidad del hormigos fresco y endurecido

Otras forma normas y actores tienen sus propias definiciones al respecto.

CONCRETO EN CLIMAS CALIDOS

GENERALIDADES

Se entiende por clima calido para estos efectos no solo cuando existe altas temperaturas por encima de los 30C°, sino también la humedad relativa del medio ambiente, velocidad del viento y la combinación de ambos.

Hay que excremar precauciones para grandes volúmenes de vaciado donde el efecto negativo del calor de fragua se incrementa y tener especial cuidado para grandes superficies de exposición como pavimentos, losas, estructuras delgadas etc.

LOS EFECTOS NEGATIVOS MAS NOTABLES SOBRE EL CONCRETO TANTO EN ESTADO FRESCO COMO ENDURECIDO

Estos efectos son continuos

• Disminución de la resistencia final del concreto

• Menor durabilidad

• Mayor permeabilidad y fisuracion producidos por el aumento de la cantidad de agua de amasado.

Disminución del tiempo en la colocación y vibrado correcto del concreto aumentando las posibilidades de congregaras, grietas y juntas frias por aceleración del proceso de fragua del cemento.

Disminución de la trabajailidad por la rápida evacuación del agua de mezclado, aceleración del proceso de fragua, mayor absorción por parte de los agregados.

Incremento de las fisuracion por retracción al producirse la evaporación violenta

DEFICIENCIAS EN EL CURADO

DEBIDO a que el tiempo disponible de curado disminuye, asi como posteriormente resulta difícil matener la humedad optima sobre las superficies expuestas

Uso del concreto

DOSIFICACION

Es importante tener diseños de mezclas alternativos para los trabajos de concreto en climas cálidos.

ADITIVOS RETARDADORES DE FRAGUA

Es recomendable su uso porque permite al concreto tomar sus propias tracciones y reducir las fisuras por retracción de fragua.

ADITIVOS REDUCTORES DE FRAGUA

Estos aditivos permiten para una misma cantidad de agua mayor trabajabilidad de la mezcla sin pérdida de resistencia final.

No es recomendable usar mayor cantidad de cemento para mantener la relación agua – cemento, ya que el mayor contenido de cemento supondría mayores temperaturas de la mezcla (cuando el cemento empieza a hidratarse genera calor).

ALMACENAMIENTO DE LOS MATERIALES

Debemos tener las siguientes consideraciones:

1. Para evitar mayor absorción del calor se recomienda:

• Mantener los agregados a cubierto de los rayos solares cubiertos

• Mantener los acopios de los agregados debidamente humedecidos no solo para bajarle la temperatura sino para evitar el resecamiento de los mismos

2.- En lo posible evitar el uso del cemento recién salido de la molienda por presentar temperaturas mal altas que la normal

3.- El agua en los posible debe estar en lo estante a la sombra pintado de blanco. No olvidar que el agua tiene de 4 a 5 veces mas que calor especifico que los otros componentes del concreto.

PREPARACION DE LA MEZCLA

La temperatura ideal para la colocación del concreto es de 15 C° que es imposible conseguir en climas calidos, siendo la tendencia de temperaturas del concreto mayores por lo que se debe hacer el máximo esfuerzo para bajar la temperatura de colocación debajo de los 30C°.

La forma mas directa de mantener baja la temperatura del concreto fresco es regulando las temperaturas de sus componentes en función de su calor especifico, temperatura propia y cantidad ah ser usado.

Un método fácil y de bajo costo es utilizando hielo en escamas o picado en el agua.

Formula de la ascociaon de cemento portland para cuando se usa hielo

Adicionalmente se recomienda tomar las siguientes precauciones:

• Si el cemento esta caliente se le debe mezclas uniformemente con los agregados antes de ingresar el agua caso contrario se puede producir fragua violenta y formación de grumos.

• El tiempo de amasado debe ser el menor posible ya que el exceso producirá aumento de temperatura.

TRANSPORTE DE LA MEZCLA

Se deberán tomar las siguientes medidas:

• Si se usan aditivos reductores de agua es preferibles colocarlos en la mezcla antes de colocarlo en su posición definitiva o de la tolva de la bomba. La eficiencia del reductor es mejor.

• Reducir al minimo el tiempo de transporte porque el proceso de fragua y el exceso de amasado producen aumento de temperatura de la mezcla.

• Cuando se usa bomba de concreto la tubería debe mantenerse humeda exteriormente

COLOCACION DEL CONCRETO

Para mantener la calidad del concreto en el proceso de colocación se recomiendo lo siguiente:

• El terreno natural y los encofrados deben humedecerse mediante el regado para que no absorban agua de la mezcla

• Cuando hay demora en el vaciado aplicar riego tipo neblina ala superficie para evitar formación de juntas frias y grietas

• Si se formaron juntas frias se recomienda humedecer con lechada de cemento antes de colocar el concreto fesco.

• Las grietas deben ser rellenadas con lechada de cemento mortero o algún pegamento epóxido.

• En el caso se vaciados masivos y concreto con alto contenido de cemento los efectos descritos anteriormente se magnifican por lo que deberá tomarse precauciones adicionales

• Será preferible colocar el concreto en horas de menor temperatura e inclusive hacerlo de noche

CURADO Y PROTECCION DEL CONCRETO

Se deberán tomar las siguientes medidas:

• Inicio del curado los antes posible

• Es preferible que el curado continuo con agua

• Proteger las superficies expuestas en especial losas y pavimentos de la acción del viento

• Si el curado húmedo no prosigue a cubrir las superficies con membranas de curado cuando la superficie el concreto este aun humeda.

• En superficies verticales usar membranas de curado. Si se usan mantas estas deben mantenerse en todo momento saturas por agua

• Tomar testigos adicionales los que serán curados con los mismos métodos que la estructura principal

CONCRETOS EN CLIMAS FRIOS

GENERALIDADES

Si aun no se iniciado el proceso de endurecimiento y el concreto se congela, el agua de amasado aun libre se convierte en hielo y el proceso de endurecimiento se detiene, debido a que el aumento volumétrico del agua en estado solido rompe la débil adherencia entre las partículas del concreto.

Si el endurecimiento ah alcanzado a iniciarse este quedara suspendido hasta que el concreto se descongele reiniciándose el proceso en el punto que quedo, sin embargo habrá una merma en la resistencia final grado de compactación y adherencia tanto mayor como menor sea la edad a la que se inicio el proceso.

No hay criterio común sobre cual es la resistencia mínima por lo que la congelación del concreto no produce reducciones significativas en la resistencia final ya que el ACI dice: 35kg/cm2 las normas inglesas BS 8110 dicen: 50kg/cm2, la asociación de cemento y concreto y el autor Sadgrove dicen : 20kg/cm2 y otros autores mas conservadores dan 50 kg/cm2 y no menores que el 50% de la resistencia de diseño.

LOGRO DE UN OPTIMO RESULTADO

Para lograr un óptimo debemos cuidarnos de dos puntos significativos:

• Tener el control de la temperatura durante la preparación transporte, colocación y curado

• Evitar que el concreto se congele hasta que se logre el endurecimiento para evitar la perdida significativa de resistencia final y asi mismo deterioro en el acabado.

USO DEL CONCRETO

DOSIFICACION

Cuando se estiman temperaturas menores que el limite señalado anteriormente es conveniente tener mezclas de diseño alternativos de forma que se puedan proseguir los trabajos en formas normales.

DISEÑO DE MEZCLAS ALTERNATIVOS

Se pueden utilizar algunos de los siguientes procedimientos:

• Mayores dosis de cemento

• Cemento de alta resistencia o aceleradores de fragua

• Aditivos plastificantes para reducir la relación agua cemento

• Aditivos incorporadores de aire cuando existen ciclos de hielo y deshielo

• El uso de cloruros como aceleradores de fragua en proporciones menores al 2% dan resultados aceptable, ya que adicionalmente bajan el punto de congelación del agua asegurando el endurecimiento del concreto

• Los elementos del concreto presforsado, concretos porosos o cuando aya posibilidad de ataques de sulfatos no deberá de usarcé cloruros

ALMACENAMIENTO DE LOS MATERIALES

Se recomienda hacerlo de la siguiente forma:

• Cemento en silos lugares cubiertos agregados en sitios secos bajo cubierta

• Caso de agregados lavados especialmente arena cubrir con mantas térmicas (evitar formación de hielo entre partículas)

• El agua almacenada en depósitos cerrados lo mas cerca posible al lugar de mezcla

PREPARACION DE LA MEZCLA

El ACI recomiendo temperaturas minimas de colocación en función de la dimensión mínima del encofrado dependerá el calentamiento del agua o aridos la existencia de la temperatura adecuada. No calentar el cemento o los aditivos.

La temperatura de los materiales al ingresar y la del concreto al salir no deben ser mayores que los dados en la siguiente tabla N°1

Temperatura máxima para el agregado materiales

Esta secuencia es considerada en dos maneras para el ingreso a la tolva de mezclado

• Cuando el agua es calentada deberá ingresar junto con el agregado grueso la mitad del agua de amasado ,luego se agrega la arena cemento y el resto del agua

• Cuando se calienta los agregados y el agua: ingresar la grava sigue el cemento, la arena y por ultimo el agua. Esta secuencia es considerada en dos maneras para el ingreso a la tolva de mezclado.

El cemento no debe estar en contacto con el agua o agregados a mas de 60C°.

• En general siempre conviene calentar el agua antes que los aridos porque el agua tiene un calor especifico de 4 a 5 veces mayor que la piedra y la arena.

METODOS PATA CALENTAR EL AGUA

Pueden ser con calderos industriales o baterías de calentadores domesticos a gas o eléctricos. El agua no debe calentarse mas de 70C°

METODOS PARA CALENTAR LOS AGREGADOS

En general son mas complicados recomendándose los siguientes:

• Chorros a vapor

• No usar chorros de secado o chorros de aire caliente

• Evitar el fuego directo (tiende a producir calentamiento no uniforme difícil de controlar)

• Ninguno de los aridos deben calentarse a temperaturas superiores a los 100C°

• Una ves calentados los áridos se deben proteger con mantas, lonas u otros medios para evitar perdida de temperatura

FORMULA DE LA TEMPERATURA DEL COCNCRETO FRESCO

T=temperatura del concreto fresco

Ta=temperatura de los agregados

Pa=peso seco de los agregados

Tc=temperatura del concreto

Pc=peso del cemento

Tw=temperatura del agua

Pw=peso del agua

Ph=peso del agua en los agregados

TRASPORTE DE LA MEZCLA

Se realizan de tal manera de evitar perdida de temperatura o que sea la minima. No se acepta la trasferencia a otros transportes hay que tener especial cuidado en el transporte de vehículos descubiertos sobre todo en tramos largos.

Las siguientes expresiones nos da una idea de la perdida de temperatura en C° por hora de espera según el tipo de vehiculo en la cual es trasportada la mezcla

Camión concreto: dT= 0,25(T-Ta)

Camion volquete cubierto: dT=0,10(T-Ta)

Camión volquete descubierto: dT=0,20(T-Ta)

Siendo:

dT=perdida de temperatura

T=temperatura deseada en obra

Ta=temperatura ambiente

Cuando de usa bomba concreto la tubería debe portegida con forro aíslate

COLOCACION DEL CONCRETO

SE deben seguir las siguientes recomendaciones:

• Observar si en el terreno u enconfrado hay presencia de hielo

• Calentar el acero de refuerzo de diámetro de 1"" o mas a temperaturas por encima del punto de congelación por temperaturas menores de -10C°

• En el caso de juntas de llenado, se debe calentar el concreto antiguo previo a la colocación del concreto

• El espesor de las capas debe ser e mayor posible según el equipo de vibración con el fin de retener la mayor cantidad de temperatura

Tabla N°2

Temperatura de colocación del concreto en tiempos frios

La temperatura del concreto freso recomendable que no sea mayor de 6C° de las temperaturas minimas indicas en la tabla N°2.

Es posible realizar vaciados con temperaturas ambientes debajo del punto de congelación del agua, por lo que se debe mantener la temperatura minima en la mezcla

Tabla N°3

CURADO Y PROTECCION DEL CONCRETO

Incidir en dos puntos muy esenciales:

• Mantener la temperatura de la mezcla suministrando calor adicional

• Mantener la humedad de la mezcla

No se interrumpe la fragua cuando la temperatura esta por encima de los 5C° por lo que se debe controlar que no baje de ese valor. Usar termómetros en contacto con la parte interna del elemento

Autor:

Cristhian Abat