CONCRETO FRESCO TEMA 3: CONCRETO FRESCO 3.1. CONCEPTOS FUNDAMENTALES Concreto Fresco: Suele llamársele así a la etapa del concreto que abarca, desde que todos los materiales, incluyendo el agua, del concreto han sido mezclados hasta que el concreto ha sido colocado en su posición final y se ha dado el acabado superficial y el curado inicial. 3.1.1. Propiedades del concreto fresco Trabajabilidad Es la propiedad del concreto recién mezclado que determina la facilidad con que puede manejarse, compactarse y recibir un buen acabado. La trabajabilidad se ve afectada por la granulometría, la forma de la partícula y las proporciones del agregado, el contenido de cemento, los aditivos (cuando se emplean), así como por consistencia de la mezcla. Consistencia Es la capacidad del concreto recién mezclado para fluir. En gran parte también determina la facilidad con que el concreto puede compactarse. La consistencia del concreto podemos medirla por medio de una prueba de revenimiento. 65
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CONCRETO FRESCO
TEMA 3: CONCRETO FRESCO
3.1. CONCEPTOS FUNDAMENTALES
Concreto Fresco: Suele llamársele así a la etapa del concreto que abarca, desde que
todos los materiales, incluyendo el agua, del concreto han sido mezclados hasta que
el concreto ha sido colocado en su posición final y se ha dado el acabado superficial
y el curado inicial.
3.1.1. Propiedades del concreto fresco
Trabajabilidad
Es la propiedad del concreto recién mezclado que determina la facilidad con que
puede manejarse, compactarse y recibir un buen acabado.
La trabajabilidad se ve afectada por la granulometría, la forma de la partícula y las
proporciones del agregado, el contenido de cemento, los aditivos (cuando se
emplean), así como por consistencia de la mezcla.
Consistencia
Es la capacidad del concreto recién mezclado para fluir. En gran parte también
determina la facilidad con que el concreto puede compactarse. La consistencia del
concreto podemos medirla por medio de una prueba de revenimiento.
Sangrado
Es la migración del agua hacia la superficie superior del concreto en estado fresco,
provocada por el asentamiento de los materiales sólidos; este asentamiento es
consecuencia del efecto combinado de la vibración durante la compactación y la
gravedad.
También es definido como una forma de segregación en la cual algo del agua de la
mezcla tiende a subir a la superficie del concreto acabado de colar.
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Esto es causado por la incapacidad de los constituyentes sólidos para retener toda el
agua de mezclado cuando se sedimenta en el fondo al tener el agua el peso
especifico menor de todos los ingredientes de la mezcla.
Cohesión
Propiedad del concreto que describe la facilidad o dificultad que tiene la pasta de
cemento y la mezcla con los agregados, de atraerse para mantenerse como
suspensión en el concreto, evitando así la disgregación de los materiales.
Segregación
Separación de los materiales del concreto, provocada por falta de cohesión de
la pasta de cemento y/o de la suspensión.
3.2 FABRICACIÓN DEL CONCRETO EN OBRA Y EN PLANTA
Concreto premezclado
Se le denomina así a aquel concreto que no es fabricado en obra, sino en una planta
estacionaria o fija, ya que es entregado listo para uso, donde el cliente lo requiera.
El concreto industrializado es el concreto hidráulico elaborado en planta (Fig. 3.2.1.),
ya sea fuera o en el sitio de utilización, dosificado siempre en masa, en donde el
productor y el usuario generalmente son personas distintas, físicas o morales,
además puede existir un contrato de compraventa del producto.
Fig. 3.2.1.- Planta de concreto premezcladoFuente: Información proporcionada por la empresa APASCO
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3.2.1. Dosificación
3.2.1.1. Dosificación en planta de concreto premezclado
La dosificación es el proceso de medida, por masa o por volumen, de los
ingredientes del concreto y su introducción en la mezcladora para producir un
concreto con calidad uniforme, los ingredientes se deben medir con precisión para
cada revolvedora (bachada, amasada, pastón).
La mayoría de las especificaciones requieren que la dosificación sea por masa y no
por volumen. El agua y los aditivos líquidos se pueden medir con precisión tanto por
volumen como también por masa.
Las especificaciones normalmente requieren que los materiales se midan para
revolturas (bachadas, pastón) individuales con la siguiente precisión:
Material cementante ±1%, agregados ±2%, agua ±1%y aditivos ±3%.
Los equipos deben ser capaces de medir las cantidades con esas tolerancias para la
menor cantidad de mezcla utilizada, bien como para mezclas mayores. Se deben
verificar periódicamente la precisión de las escalas y los equipos de mezclado y se
deben hacer los ajustes, si es necesario.
Los aditivos químicos líquidos se deben adicionar a la mezcla en soluciones
acuosas. El volumen del líquido, si es significante, se debe substraer de la cantidad
de agua de la mezcla de la revoltura. Los aditivos que no se pueden adicionar a la
mezcla en solución, se los puede dosificar por masa o por volumen, de acuerdo con
las recomendaciones del fabricante. Se deben verificar los surtidores de aditivos
frecuentemente, pues errores en su dosificación, principalmente en el caso de
sobredosis, pueden crear problemas serios tanto en el concreto fresco como en el
endurecido.
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3.2.1.2. Dosificación en obra
En la mayoría de las obras, se utiliza un silo portátil para cemento, que al recibir un
buen cuidado, no presenta problema alguno para que en cada mezcla entre la
cantidad correcta de cemento.
Cuando se usa cemento en bolsas, el peso de la arena y del agregado debe
ajustarse de acuerdo con un número entero de bolsas de cemento para cada mezcla;
tratar de aproximar a ½ o ¼ de bolsa, conduce a grandes errores y, por lo tanto, a
diferencias entre una y otra mezcla.
Conviene que los agregados se almacenen separadamente en pilas detrás de la
revolvedora, con ayuda de divisiones resistentes entre los diversos diámetros; si
estos se mezclan nunca se lograran dosificaciones correctas.
3.2.1.3. Arreglos previos para el dosificado
Tener el proporcionamiento de la mezcla.
Verificar que los equipos se encuentren en condiciones óptimas de operación.
No cargar los equipos de mezclado por encima de su capacidad evaluada.
Operar los equipos a la velocidad para la que fueron diseñados.
3.2.2. Mezclado
Todo concreto se debe mezclar completamente hasta que tenga una apariencia
uniforme, con todos sus ingredientes igualmente distribuidos. Las mezcladoras no se
deben cargar más que su capacidad y se deben operar en la velocidad de mezclado
recomendada por el fabricante. Se puede aumentar la producción con el uso de
mezcladores mayores o mezcladores adicionales, pero no a través del aumento de la
velocidad del mezclado o de la sobrecarga del equipo con el cual se cuenta. Si las
palas (aspas o paletas) de la mezcladora se desgastan o se recubren con concreto
endurecido, el mezclado va a ser menos eficiente. Estas condiciones se deben
corregir.
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Si el concreto fue adecuadamente mezclado, las muestras tomadas de diferentes
porciones de la mezcla van a tener esencialmente la misma masa volumétrica,
contenido de aire, revenimiento y contenido del agregado grueso.
3.2.2.1. Mezclador estacionario
Las mezcladoras estacionarias incluyen tanto las mezcladoras en obra como las
mezcladoras en central de concreto premezclado. Están disponibles en volúmenes
de hasta 9.0 m3 y pueden ser del tipo basculante o fijo o del tipo pala rotatoria con
abertura superior o del tipo paleta. Todos los tipos pueden estar equipados con botes
(ships) de carga y algunos son equipos con un canalón de descarga giratorio (canal).
Muchas mezcladoras estacionarias tienen dispositivos para medir el tiempo y
algunos se pueden regular para que no se pueda descargar la mezcla sino hasta que
haya transcurrido el tiempo designado.
Se debe prestar una atención cuidadosa en relación al tiempo de mezclado
requerido. Muchas especificaciones requieren un tiempo mínimo de mezclado de 1
minuto más 15 segundos por cada metro cúbico, al menos que los ensayos de
desempeño hayan mostrado que períodos más cortos son aceptables y van a
producir un concreto uniforme.
Los periodos cortos en mezclado pueden resultar en mezclas no homogéneas,
distribución pobre de los vacíos de aire (resultando en baja resistencia a
congelación), desarrollo de resistencia pobre y problemas de endurecimiento rápido.
El período de mezclado se debe medir a partir del momento en que todo el cemento
y agregados estén en el tambor y desde que toda el agua sea adicionada antes que
transcurra un cuarto del tiempo de mezclado (ACI 304R-00).
Bajo condiciones normales, hasta un 10% del agua de mezclado se debe ubicar en el
tambor antes que los materiales sólidos sean adicionados. El agua restante se debe
adicionar uniformemente con los materiales sólidos, dejando cerca de un 10% para
ser añadido después que todos los materiales estén en el tambor. Cuando se usa
agua caliente en clima frio, este orden de carga puede requerir alguna modificación
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para prevenir el endurecimiento prematuro cuando el agua entra en contacto con el
cemento. En este caso, la adición de los materiales cementantes se debe retrasar
hasta que todo el agregado y el agua se mezclen en el tambor. Cuando la
mezcladora se carga directamente de la planta mezcladora, los materiales se deben
adicionar simultáneamente en una tasa tal que el tiempo de cargado sea casi el
mismo para todos los materiales.
Si se usan materiales cementantes suplementarios, se deben adicionar después del
cemento. Si se utilizan aditivos retardadores o reductores de agua, se los debe
adicionar siempre en la misma secuencia en el ciclo de carga. De otra manera,
pueden ocurrir grandes variaciones en el tiempo de fraguado o en el porcentaje de
aire incluido (incorporado). La adición del aditivo debe completarse dentro del primer
minuto después de la adición completa del agua al cemento o antes del inicio de los
últimos tres cuartos de del ciclo de mezclado, cualquiera que ocurra primero. Si se
emplean dos o más aditivos en la misma mezcla de concreto, deben ser adicionados
separadamente. Esto para prevenir cualquier interacción que pueda interferir en la
eficiencia de cualquiera de los aditivos y que pueda afectar las propiedades del
concreto. Además, la secuencia en la cual se los adiciona a la mezcla también puede
ser importante.
3.2.2.2. Concreto mezclado en planta
El concreto premezclado se dosifica y se mezcla fuera de la obra y se entrega en la
construcción en estado fresco y no endurecido. Se puede producir por uno de los
siguientes métodos:
1.- El concreto mezclado en central se mezcla completamente en la mezcladora
estacionaria (Figura 3.2.3.) y se le entrega a un camión mezclador operado a
velocidad de agitación o en un camión no agitador.
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Fig. 3.2.2.- Mezclador estacionarioFuente: Información proporcionada por la empresa ADMIX TECH.
2.- Los elementos, cemento, agua, agregados y aditivos se depositan y se mezclan
completamente en el camión mezclador. (Figura 3.2.3.).
Fig. 3.2.3.- Camión mezcladorFuente: Información proporcionada por la empresa ADMIX TECH.
La ASTM C 94 (AASHTO M 157) resalta que cuando se usa un camión mezclador
para el mezclado completo, normalmente se requiere de 70 a 100 revoluciones del
tambor y de las palas en la tasa de rotación designada por el fabricante como
velocidad de mezclado para producir un concreto con la uniformidad deseada.
Después de 100 revoluciones, éstas deben ser a una tasa de rotación designada por
el fabricante como velocidad de agitación.
La velocidad de agitación es normalmente de 2 a 6 rpm y la velocidad de mezclado
de 6 a 18 rpm.
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El mezclado con velocidades prolongadas por períodos prolongados, cerca de más
de una hora, puede resultar en pérdida de resistencia, aumento de la temperatura,
pérdida excesiva de aire incluido y perdida acelerada de revenimiento del concreto.
Cuando se usan camiones mezcladores, la ASTM C 94 (AASHTO M 157) también
limita el tiempo entre mezclado y descarga completa del concreto en la obra en 1½
hora, o antes que el camión haya logrado 300 revoluciones después de la-adición del
agua, cemento y agregados, o de introducir cemento a los agregados. Los
mezcladores y agitadores deben siempre operar dentro de los límites de volumen y
velocidad de rotación designadas por el fabricante del equipo.
Cuando se encarga a la planta un concreto de características especificas, se pide
con un revenimiento para el cual la planta será la encargada de que tu producto
llegue a la obra con el revenimiento convenido. Cuando sale de la planta tiene un
aditivo fluidificante, que debe garantizar el revenimiento de salida como de llegada.
Es importante para la planta el tomar nota del revenimiento de salida tanto como el
de llegada, tiempo de entrega, condiciones climáticas y factores que estén afectando
a los tiempos de entrega, a fin de garantizar el revenimiento.
3.2.2.3. Concreto mezclado en obra
No se deberán emplear mezcladoras que produzcan un volumen de concreto que
requiera menos de un saco de cemento. Para pequeños volúmenes de concreto los
productos empacados que satisfacen la especificación la ASTM C 387 son más
convenientes y pueden dar las proporciones más exactamente.
El tiempo de mezclado deberá ser el suficiente para producir un concreto uniforme
con el revenimiento y contenido de aire requeridos.
Las mezcladoras con capacidad de menos de 0.76m3 deberán mezclar por no menos
de 3 minutos; comúnmente se deberán agregar 15 segundos por cada 0.76m3
adicional de capacidad o fracción, a menos se utilice una mezcladora de turbina.
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3.2.3. Transporte
El transporte del concreto es parte esencial en el proceso de construcción de una
obra, y con demasiada frecuencia no se presta suficiente atención ni a la elección del
método, ni a su empleo en la obra. Si se le da al equipo un uso descuidado o
inapropiado, se afectaría la calidad del concreto y, consecuentemente, su eficacia y
productividad.
El sistema que se esté utilizando en una construcción, las características de la
misma y la localización física determinarán la forma de traslado del concreto,
pudiéndose recurrir a métodos y equipos diversos tales como, camión revolvedor o
en su caso carretillas cuando el concreto es mezclado en obra.
El método de transportación que se emplee deberá asegurar la entrega eficiente del
concreto entregar eficientemente el concreto en el punto de colocación, sin alterar
significativamente las propiedades deseadas con respecto a la relación
agua/cemento, revenimiento, contenido de aire y homogeneidad.
Cada método de transportación tiene ventajas bajo condiciones particulares tales
como: ingredientes y proporciones de la mezcla, tipo y accesibilidad de colocación,
capacidad de entrega requerida, localización de la planta de dosificación,
condiciones ambientales y entre otros.
3.2.3.1. Camión revolvedor
El camión revolvedor sirve como unidad agitadora de transporte. El tambor se hace
girar a velocidad de carga durante la carga y luego se reduce la velocidad a
velocidad de agitación, o se detiene después de completar la carga.
El mezclador deberá contar con las siguientes características:
Limpio (sin costras ni adherencias)
Buen estado mecánico (mantenimiento)
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Aspas en buen estado
Pintado de color claro; reflectivo (en clima cálido)
Los factores importantes que afectan al concreto fresco durante el transporte del
mismo incluyen:
1. Distancia y/o tiempo de la planta respecto a la obra a la cual se suministra el
concreto.
2. Condición del camión revolvedor (tambor limpio, sin costras; helicoides o
paletas en buen estado. Los colores claros reflejan el calor de la radiación
solar, los oscuros lo absorben).
3. Velocidad de agitación y número total de vueltas del trompo (Uniformidad).
4. Tiempo total transcurrido, desde que entraron en contacto el agua y el
cemento en la planta. Las propiedades del concreto fresco varían con el
tiempo transcurrido, principalmente por: Hidratación del cemento y
Temperatura y condiciones ambientales.
El aspecto más importante del concreto a cuidar durante el mezclado y el transporte
es la uniformidad.
3.2.3.2. Camión de volteo
Los camiones de volteo abiertos ya sea de descarga posterior o lateral, se limitan por
lo general a transportar concreto pobre. Deben estar provistos de lonas o cubiertos
para proteger el concreto de la lluvia o para evitar la evaporación de la humedad en
clima caluroso; las compuertas de descarga deben ajustar bien.
Cuando los camiones se han empleado para el transporte de otros materiales, deben
ser perfectamente lavados antes de utilizarlos para transportar concreto, pues de lo
contrario, puede contaminarse y afectar la resistencia y durabilidad final.
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3.2.4. Colocación
La colocación del concreto se efectúa por medio de: tolvas, conductos o tubos de
caída, bandas transportadoras. Al elegir el equipo de colocación a emplear, se debe
considerar su capacidad para colocar el concreto en el sitio correcto de manera
económica y sin alterar su calidad.
La selección del equipo es influenciada por el método de producción del concreto.
Ciertos tipos de equipo, tales como cubetas, tolvas, carretillas etc., serán mejores
para la producción intermitente mientras que otros equipos, como bandas
transportadoras y bombas, son más apropiados para producción continua.
3.2.4.1. Colocación del concreto a tiro directo
Factores que deben cuidarse del concreto fresco en colados a tiro directo:
Adecuada preparación del tramo, incluyendo accesos e iluminación.
Altura de caída.
Evitar al máximo el traspaleo.
Distribuir cuidadosamente el concreto en las zonas que tienen más acero de
refuerzo, buscando no segregar al concreto.
Fig. 3.2.4.- Colocación a tiro directoFuente: Información proporcionada por la empresa APASCO.
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Carretillas manuales
Este equipo también puede emplearse como medio de transporte para el concreto a
distancias cortas, pero éste a su vez también es empleado para colocarlo (Figura
3.2.5.).
Fig. 3.2.5.- Uso de las carretillas para la colocación del concreto.Fuente: Información proporcionada por la empresa APASCO.
Las carretillas deben correr sobre vías lisas y rígidas apoyadas independientemente
y bien colocadas sobre el acero de refuerzo. El concreto transportado por estas vías
tiende a segregarse durante el movimiento.
El entarimado debe juntarse a tope en vez de traslaparse, para mantener una
superficie lisa y evitar así la separación de los materiales del concreto durante el
transito.
Bandas transportadoras
Las bandas transportadoras portátiles colocan más concreto en un día que otros
tipos de transportadoras juntas, debido a que la mayoría de los proyectos a base de
concreto premezclado, que requieren un manejo intermedio del material en la obra,
caen dentro del rango de “corto alcance” o “poca altura” de sus capacidades.
Las bandas transportadoras son impulsadas por motores de gasolina, y utilizan
sistemas de transmisión hidráulica para dar impulso a la banda (Figura 3.2.6.). Están
diseñadas para transportar concreto en estado plástico desde una fuente de
suministro hasta las cimbras u otros lugares sin tener que usar equipo adicional,
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excepto el requerido para la compactación. Los mejores resultados se obtienen
cuando se cuenta con un suministro constante de concreto mezclado
adecuadamente para cargar la banda transportadora, así como con los dispositivos
necesarios para desplazar el punto de descarga durante la colocación, de manera
que el concreto en estado plástico pueda ser depositado en toda el área, sin
necesidad de traspalearlo o aplicarle demasiada vibración. Las bandas
transportadoras de concreto se clasifican según la función que desempeñan con
mayor eficiencia. Cada tipo de transportador posee cierta habilidad limitada para
alcanzar, levantar, transportar o distribuir. En proyectos muy grandes o complejos, el
aspecto económico normalmente determinará el uso de cada tipo de equipo, de
acuerdo con la función que desempeñe mejor.
Las bandas transportadoras se clasifican en tres tipos: portátiles o auto contenidas,
de alimentación o en serie, y de distribución o con descarga radial o lateral.
Fig. 3.2.6.- Banda transportadora móvilFuente: Información proporcionada por la empresa POWTEK
Bandas portátiles o auto contenidas
Para la colocación a corta distancia o a poca altura, se utilizan bandas
transportadoras portátiles cuya característica primordial es que cada unidad es
autosuficiente y se puede desplazar con facilidad por toda la obra. Cada unidad debe
tener su propia fuente de energía. Su peso y movilidad restringe su longitud total a 18
metros aproximadamente, lo cual limita la altura máxima de descarga a unos
11 metros.
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Este tipo de bandas son impulsadas por motores de gasolina y utilizan sistemas de
transmisión hidráulica, poseen una buena relación entre potencia y peso de la carga
y tienen la capacidad de arrancar y parar con toda la banda cargada, sin peligro
de sufrir fallas mecánicas.
Están equipadas con un mecanismo de elevación por pluma y pueden ser
autopropulsadas y poseer dirección motriz.
Bandas de alimentación o en serie
Para la colocación del concreto a largo alcance, se hace uso de bandas
transportadoras de alimentación que operan en serie, con puntos extremos de
descarga para la transferencia. Este tipo de bandas normalmente se usa para
colocar grandes volúmenes de concreto ya que requieren de mucho tiempo para su
instalación y puesta en marcha.
Estas bandas (que vienen equipadas con motores eléctricos de corriente alterna, de
manera que la velocidad es controlada por la fuente de energía) operan sobre un riel
o trayectoria de fácil instalación, lo que permite que el tren alimentador sea ampliado
o reducido, sin interrumpir la colocación del concreto. Las más comunes son las de 9
y 12 metros. En aplicaciones de largo alcance, como son las cubiertas para puentes,
se emplean unidades de hasta 26 metros. La mayoría de los transportadores de
alimentación usan bandas de 0.4 metros de ancho que corren a velocidades
relativamente altas, superiores a los 153 m/min. Estos alimentadores poseen una
capacidad de colocar concreto de hasta 92 m3 /h.
Bandas de distribución con descarga radial o lateral
Los transportadores de distribución se dividen en radiales y de descarga lateral. Los
primeros se instalan en el área de colocación, sobre un soporte en voladizo que
usualmente se puede desplazar por un arco de 360° con respecto al punto de
descarga. El transportador se puede extender o acortar. Los modelos más simples y
baratos de este tipo son de operación manual y la longitud no es mayor de 9 metros.
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Las limitaciones del alcance y del peso de las unidades se han superado por medio
del uso de transportadores telescópicos de dos o tres secciones montados en el
brazo de una grúa hidráulica. Una de las ventajas de los distribuidores radiales es su
rápida instalación y su capacidad para superar los obstáculos que se interpongan en
la colocación del concreto. Los transportadores de descarga lateral abarcan toda el
área de colocación. Al descargar el concreto, por un lado de la banda mediante una
cuchilla móvil, colocan una franja recta de concreto que resulta ideal para acabados
mecánicos. Puesto que los camiones mezcladores no pueden verter eficientemente
el concreto a más de 3 o 4 metros, se emplean varios transportadores de descarga
lateral de 7 a 10 metros de longitud para distribuir el concreto en cubiertas, pisos de
almacenes, rampas de aeropuertos, calles y otros tipos de losas planas.
Hay transportadores que abarcan una distancia de 30 metros y se utilizan en
proyectos grandes como puentes, revestimientos de canales, cortinas de presas y
vertedores. También atraviesan excavaciones para colocar todo el concreto en
trabajos subterráneos como son cimentaciones, estructuras de drenaje y plantas de
tratamiento de desperdicios.
Condiciones de colocación por medio de bandas transportadoras
De acuerdo con los expertos, el éxito en la colocación del concreto por medio de
bandas transportadoras depende del cumplimiento de las siguientes condiciones:
a) Todo los componentes del transportador estarán dimensionados de
acuerdo con el peso del concreto, especialmente la unidad impulsora, el
bastidor de soporte y los rodillos-guía de la banda.
b) El transportador en sí, o por lo menos el mecanismo de descarga del
concreto, deberá poder desplazarse por toda el área de colocación, sin
interrumpir ni demorar significativamente la colocación del concreto.
c) Las bandas transportadoras de concreto serán capaces de detenerse,
mantener el concreto sobre la banda y volver a arrancar con la banda
totalmente cargada (esto es necesario debido a que la colocación del
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concreto no puede ser más rápida que la compactación y el acabado del
mismo). Este requerimiento es muy importante cuando el transportador se
emplea para colocar el concreto en cimbras de muros y columnas.
d) Las bandas transportadoras tendrán que estar diseñadas para operar bajo
su capacidad de carga sin sufrir descomposturas mecánicas. Una vez que
se inicie la colocación del concreto, la misma deberá continuar sin
interrupciones, ya que de lo contrario podrían originarse juntas frías.
Canalones y tubos de caída
Los canalones se emplean con frecuencia para trasladar concreto de elevación
superior a inferiores. Estos deben ser de fondo curvo, construidos o forrados de
metal y tener suficiente capacidad para evitar derrames (Figura 3.2.7.).
Fig. 3.2.7.- Descarga a tiro directo por medio de un Canalón.Fuente: Información proporcionada por la empresa ADMIX TECH.
La inclinación debe ser constante y suficiente para permitir que el concreto del
revenimiento requerido en el sitio, fluya continuamente por el canalón sin segregarse.
Es necesario controlar el flujo del concreto en el extremo del canalón para evitar la
segregación.
Los tubos de caída que se emplean para trasladar verticalmente el concreto desde
niveles altos son circulares. El tubo debe tener un diámetro de por lo menos 8 veces
el diámetro máximo del agregado. Debe ser firme, a plomo y colocarse de tal
manera que el concreto caiga verticalmente. Se pueden usar tubos de caída de
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plástico o de hule o tubo-embudo (“tremies”) y recortarlos a medida que progresa la
colocación.
Al utilizar tubos de plástico o de hule, hay que asegurarse de que no se doblen o
arruguen.
3.2.4.2. Colocación del concreto bombeado
Cuando la descarga del concreto es mediante Bombeo, debe tomarse en cuenta:
Estado satisfactorio de la bomba
Malla sobre tolva
Limpieza y buen estado de la tubería
Diseño de reducciones y codos
Una de las principales ventajas del bombeo, es que el concreto puede ser
desplazado tanto horizontal como verticalmente, empleando un solo medio de
transporte desde la mezcladora hasta el lugar de colado.
La mayoría de las bombas pueden colocar el concreto a mas de 60 metros
verticalmente, o mas de 300 metros horizontalmente (o bien distancias menores
cuando se transporta vertical y horizontalmente).
Fig. 3.2.8.- Equipo para bombear el concretoFuente: Información proporcionada por la empresa ADMIX TECH.
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El rendimiento de la bomba depende del tipo de bomba, del largo vertical y horizontal
de la tubería, del número de codos y la mezcla de concreto (Figura 3.2.8.).
La velocidad de bombeo del concreto puede verse afectado por la velocidad que la
cuadrilla de colado pueda desarrollar al manejar el concreto en el lugar del colado y,
naturalmente, por la velocidad con que se alimente la bomba.
En la actualidad las bombas son lo suficientemente ligeras para poder montarlas
sobre remolques estándar o armazones de camiones, lo que por ende, facilita su
movilidad. Además la potencia y capacidad de control de estas bombas modernas,
supera por mucho aquellas de las primeras bombas mecánicas.
A continuación se enumeran algunos de los procedimientos recomendables para
garantizar la eficacia del empleo de una bomba en la obra.
1. Es preciso cerciorarse de que existe un acceso cómodo para la bomba móvil y
para las ollas de concreto premezclado, así como de que los camiones
puedan dar vuelta y retroceder hasta la tolva de la bomba.
2. Si el concreto va a ser entregado en ollas de premezclado, debe haber
espacio suficiente para que puedan descargar dos ollas al mismo tiempo en la
tolva de la bomba, de manera que cuando una termine, la otra pueda
comenzar, manteniendo así un flujo continuo de concreto.
3. Se tendrá que prepara un área razonablemente firme, tanto para la bomba
como para las ollas.
4. La bomba o bombas deberán situarse de manera que las tuberías queden lo
mas cortas y rectas posible.
5. Debe tenerse disponible un suministro constante de agua para la limpieza
además de disponer del drenaje apropiado.
6. Si los camiones que entregan el concreto van a ser lavados en la obra, se
tratará de destinar un área aparte para realizar esta operación.
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7. Debe tenerse disponible suficiente cemento para lechadear la tubería: al
rededor de un saco por cada 20 metros de tubería.
8. Es preciso cerciorarse de que la velocidad de bombeo sea compatible tanto
con la velocidad de entrega como con la velocidad a que puede operar la
cuadrilla de colado; a veces es posible lograr un mayor rendimiento
aumentando el número de hombres en la cuadrilla de colado e incluyendo más
vibradores y llamas cuando esto sea posible.
9. Debe haber una persona experimentada que maneje la manguera flexible por
el extremo del colado; si no hay una persona con experiencia, el operador de
la bomba puede instruir a alguien.
10. Siempre que sea posible, el colado debe comenzar en el punto mas distante
de la bomba, trabajando hacia ella y retirando uno o dos tramos de tubería,
conforme sea necesario.
3.2.5. Acomodo
Después de que el concreto ha sido mezclado, transportado y colado, contiene aire
atrapado en forma de vacíos. El objetivo de la compactación es eliminar la mayor
cantidad posible de este indeseable aire; lo ideal es reducirlo a menos del 1%.
La vibración debe prolongarse hasta que se haya eliminado suficiente aire atrapado,
a fin de que el concreto alcance una densidad compatible con la resistencia y otros
requisitos de la mezcla.
Es importante extraer este aire atrapado (vacíos) por las siguientes razones:
1. Los vacíos reducen la resistencia del concreto. Por cada 1% de aire atrapado,
la resistencia se reduce en un 5 a 6%. Así pues, un concreto con, digamos,
3% de vacíos, será del 15 al 20% menos resistente de lo que debería ser.
2. Los vacíos producen defectos visibles, como cavidades y alveolado en las
superficies trabajadas. (Figura 3.2.9.).
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3. Los vacíos reducen el contacto entre el concreto y el acero de refuerzo y otros
metales ahogados; por lo que no se obtendrá adherencia requerida y el
elemento reforzado no será tan resistente como debiera.
Fig.3.2.9.- Elemento de concreto con mala compactación.Fuente: Información proporcionada por la empresa ADMIX TECH.
4. Los vacíos incrementan la permeabilidad que a su vez, reduce la durabilidad.
Si el concreto no es compacto e impermeable, no será resistente al agua, ni
capaz de resistir líquidos menos agresivos, además de que cualquier
superficie expuesta sufrirá más los efectos de la intemperie y aumentara la
probabilidad de que la humedad y el aire llegue al acero de refuerzo y causen
su corrosión.
3.2.5.1. Métodos manuales de compactación
Debido a la acción de la gravedad sobre el concreto se logra cierta compactación al
depositarlo en la cimbra. Esto se observa especialmente en mezclas fluidas, para las
que se requiere muy poco esfuerzo de compactación adicional (varillado ligero). Sin
embargo la calidad de estos concretos es bastante pobre debido a su elevado
contenido de agua, y no es aceptable para muchas clases de construcción.
Las mezclas plásticas pueden compactarse mediante varillado (insertando una varilla
de apisonamiento u otra herramienta adecuada dentro del concreto), o bien
apisonándolas con el pie. En ocasiones se aplica el paleado para mejorar las
superficies en contacto con las cimbras; esto es, se inserta y se saca repetidas veces
una herramienta plana, similar a una pala, en sitios adyacentes a la cimbra,
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apartando de esta las partículas gruesas y ayudando a que las burbujas de aire
suban a la superficie.
Para compactar mezclas rígidas puede aplicarse el apisonado manual, que consiste
en que el concreto se cuela en capas delgadas, y se apisona con cuidado cada capa,
este es un método de compactación efectivo, pero es laborioso y costoso.
3.2.5.2. Métodos mecánicos de compactación: Vibrado
Como se menciono en el punto anterior, el varillado, el paleado (incluso el
apisonamiento con el pie) son medios útiles para eliminar el aire del concreto y
compactarlo, pero la mejor manera y la mas rápida es la vibración.
Cuando una mezcla de concreto es vibrada, se "fluidifica" y se reduce la fricción
interna entre las partículas de agregados, haciendo que las partículas se aprieten
más una con otra. Esta fluidificación hace que el aire atrapado surja a la superficie, y
que el concreto se compacte.
Con una mezcla cohesiva y apropiadamente diseñada, se minimizan la segregación
y el sangrado. En una mezcla excesivamente húmeda, los trozos grandes de
agregado pueden asentarse durante la compactación, dando como resultado una
capa débil de lechada en la superficie; cuando esto ocurre, la lechada debe ser
retirada. Por lo tanto, es redituable verificar que la mezcla esté correctamente
dosificada desde el principio.
La vibración se puede producir por varios procedimientos:
Vibrado interno, por medio de vibraciones de inmersión.
Vibrado externo
- Vibradores en contacto con el encofrado
- Reglas vibratorias
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CONCRETO FRESCO
El vibrado del concreto por cualquiera de estos métodos permite alcanzar una mayor
compactación del material que la que se lograría con cualquier procedimiento
manual.
Vibradores de inmersión.
Es el proceso más utilizado. Se lleva a cabo introduciendo en la masa un vibrador,
que consiste en un tubo, de diámetro externo variado entre los 4 cm y los 10 cm,
dentro del cual una masa excéntrica gira alrededor de un eje (Figura 3.2.10.). La
masa es movida por medio de un motor eléctrico y su acción genera un movimiento
oscilatorio, de cierta amplitud y frecuencia, que se transmite a la masa de concreto.
Fig. 3.2.10.- vibrador de inmersiónFuente: Información proporcionada por la empresa POWTEK
La vibración que recibe el concreto hace que su masa, inicialmente en estado
semiplástico, reduzca su fricción interna como resultado de la licuefacción tixotrópica
del mortero. En ese nuevo estado semilíquido el material se desplaza y ocupa todos
los espacios del encofrado, mejorando su densidad al ir eliminando los vacíos
existentes entre los agregados, o en el seno de la masa, en forma de aire atrapado.
En un momento de este proceso, que es relativamente rápido, se produce un flujo de
agua y cemento hacia la superficie, que adquiere una apariencia acuosa y
abrillantada. Ese momento se toma como indicación práctica de que la masa logró la
densificación esperada en esa zona, y se debe proceder a extraer el vibrador
lentamente del lugar, y trasladarlo a la zona contigua.
De acuerdo al tamaño y característica del vibrador interno y a las condiciones de
plasticidad del concreto, su zona de influencia es mayor o menor. Cuanto más seco y