TECNOLOGIA DEL CONCRETO
INDICEINTRODUCCIONOBJETIVOS1. GENERALES2.
ESPECFICOSANTECEDENTES1. DESCIPCION GENERAL DEL PROYECTO2. UBICACIN
DE LA OBRA3. CANTERAS PARA AGREGADOS3.1 AGREGADO GRUESO3.2 AGREGADO
FINO4. AGUA PARA CONTRUCCIONINFORMACION DISPONIBLE1. DEFINICIONES
PREVIAS 2. APORTES SOBRE EL DISEO DE COLUMNAS 3. PARAMETROS DE
DISEO3.1 RELACION AGUA/CEMENTO3.2 TRABAJABILIDAD Y SLUMP DEL
CONCRETO3.3 DISEO CONDICIONES DE USO Y MEDIO AMBIENTALES DE LA
ESTRUCTURA1. RESISTENCIA DEL CONCRETO fc2. CLIMA Y TEMPERATURA3.
SUELO AGRESIVO: ACCION CORROSIVA DE LAS AGUAS SUBTERRANEAS3.1
ATAQUE DE SULFATOS3.2 ATAQUE DE CLORUROS4. ATAQUES QUIMICO AL
CONCRETO Y AL ACERO4.1 ATAQUE AL CONCRETO4.2 ATAQUE AL ACERO5.
EROSION Y ABRASION6. MTODO DE COLOCACIN DEL CONCRETOANALISISDEL
PROBLEMA1. ATAQUE FISICO Y MECANICO2. ATAQUE
QUIMICOCONCLUSIONESPLAN DE ACTUACION1. MATERIALES2. ENSAYOS A
REALIZARRECOMENDACIONES ANEXOS
INTRODUCCION
Las obras de ingeniera civil es uno de los medidores del
desarrollo econmico de nuestras sociedades, y va de la mano con
stas; de ah que se puede saber cunto est avanzando una nacin
sabiendo cmo evoluciona su ingeniera, y ms an su tecnologa.El
elemento principal para la construccin de estas obras es el
concreto este se utiliza en los diferentes diseos de elementos
estructurales, como vigas, columnas, etc. Al hablar de una columna
sabemos que es muy utilizado ampliamente por la libertad que cumple
en la distribucin de los espacios en una obra El comportamiento
vemos en un trmino La esbeltez de columnas este factor es muy
importante en el diseo de las estructuras ya que la forma de falla
depende de la esbeltez por ejemplo para la columna poco esbelta es
decir columnas cortas la falla ser por aplastamiento, en cambio
mientras una columna sea ms esbelta es decir columna largas la
falla ser por pandeo.La presentacin de nuestro proyecto ser sobre
la construccin de un almacn de un molino para esto se diseara con
columnas esbeltas las cuales se trabajara con concreto tremie como
la columna estar en contacto con el nivel fretico por lo que la
utilizacin de este concreto ser favorable ya que es muy utilizado
en estructuras bajo agua.
OBJETIVOS
1. GENERAL El objetivo principal que se plantea en este informe
es tener algunos alcances preliminares que se tendrn en cuenta para
encontrar la dosificacin del concreto tremie para la construccin de
una columna esbelta que permitan predecir los problemas e
impedimentos que se puedan presentar en obra en la preparacin del
concreto.
2. ESPECFICOS Tener criterios de seleccin de los componentes del
concreto. Conocer y determinar las propiedades especficas
requeridas del concreto para la columna esbelta que se va a
construir. Conocer los ensayos necesarios para la preparacin del
diseo de mezcla del concreto. Conocer los pasos de dosificacin del
diseo de mezcla para obtener un concreto de buena calidad y
econmico. Lograr que el concreto obtenga las propiedades especficas
requeridas para el tipo de obra que se realizar. Obtener el fc
especificado.
ANTECEDENTES
1. DESCRIBCIN GENERAL DEL PROYECTOEl proyecto consiste en la
construccin de un almacn de maquinarias que hay en un molino, se
encuentra en la Panamericana Norte km 775, carretera Chiclayo-
Lambayeque,Este almacn ser una estructura compuesta por cuatro
columnas esbeltas, una plataforma y calaminas de techo, que servirn
para la estancia de las mquinas y otros.Las columnas esbeltas sern
de una seccin de 0.80 *0.80 m reforzadas con aceros de 1, con un
concreto tremie de 300 kg/cm2 agregndole aditivos plastificantes
para lograr una mayor fluidez en el concreto.
2. UBICACIN Y ACCESO A LA OBRA
2.1 UBICACIN DEL PROYECTOEl lugar de propuesta para el presente
proyecto ALMACEN PARA MAQUINARIAS DEL MOLINO MOLITAN se encuentra
ubicado en el km 775 De la carretera Panamericana Norte que va de
Chiclayo a Lambayeque.Laconstruccinde estealmacn se utilizara para
las instalaciones de las maquinas necesarias en los trabajos de los
molinos.
MOLINO MOLITAN
ALMACEN DEL MOLINOCARRETERA PANAMERICANA Km 775
Ubicacin del almacn del Molino Induamerica
2.2 DELIMITACIN DE LA OBRA Al Norte, con la carretera
panamericanaAl Sur, limita con tercerosAl Este, con la Molinera
TropicalAl Oeste, limita con terceros
2.3 ACCESOPodemos llegar al lugar propuesto para el proyecto,
tomando la Panamericana Norte.
Recorrido al proyecto indicado Almacn de Molino MOLITAN3.
CANTERASLas canteras de las cuales se extraer el material para
dicha obra sern de la cantera Tres Tomas para el agregado grueso y
de la cantera La Victoria para el agregado fino.3.1 CANTERA TRES
TOMAS PARA AGREGADO GRUESO: Cantera de rocas metamrficas, rida y
agregada
ACCESOLa entrada de la cantera se encuentra a unos 5.6 km de la
ciudad de Ferreafe en el distrito de Mesones Muro. El camino desde
la entrada hacia adentro a la cantera tiene entre unos 4 a unos 4.5
km. UBICACIN.Se ubica en el Distrito de Manuel Mesones Muro (caseta
de Control de Canal Taymi), Provincia de Ferreafe. USOBase, Sub
Base Granular, Agregado Grueso para Concreto y material para
Relleno. DESCRIPCIN de la cantera Tres TomasDe los estudios
realizados se describe a la cantera tres tomas con las siguientes
caractersticas:Suelos identificados en el sistema AASHTO, como A -
1- a (0), gravas limosas, mezcla de gravas, arena y limo de baja
plasticidad.
Uso:Base, Sub Base y Piedra para Concreto.Ubicacin : Tres Tomas
AREA 21,347.98 m2. Potencia til: 45,472.08 m3Rendimiento para Base
: 77.30 %Rendimiento para Sub Base: 77.30%Rendimiento para Relleno:
100 %Rendimiento Para Concreto:51 %Granulometra:UniformeAcceso
:TieneClasificacin SUCS :GW GMLmite Lquido:22.46Lmite
Plstico:19.99ndice Plstico:3.24Mxima Densidad:2.20 gr/cm3Humedad
Optima:7.17%C.B.R. para Base al 100% :87.57%C.B.R. para Sub Base al
100%:87.57%Abrasin: 19.65%
DISTANCIA PARA AGREGADO GRUESO DE LA CANTERA TRES TOMASSe
llegara al lugar de obra partiendo de la cantera Tres Tomas luego
pasaremos por siete techos hasta llegar a Reque. Seguiremos por la
panamericana Norte hasta llegar a Chiclayo tomaremos la calle Jorge
Chvez y luego volteamos en el terminal Epsel rumbo por la Avenida
Legua seguimos la avenida Legua hasta llegar a la Panamericana
Norte rumbo por la carretera Chiclayo Lambayeque hasta llegar
finalmente al lugar de ObraCANTERAUSOSDISTANCIA A LA OBRA
Cantera Tres TomasAgregado Grueso27.1 KM
Recorrido de la cantera Tres tomas a Lugar de Obra
Cantera Tres Tomas
3.2 CANTERA LA VICTORIA PARA AGREGADO FINO: Cantera de rocas
metamrficas, rida y agregada.
ACCESODesde la ciudad de Chiclayo al Distrito de Ptapo son 24.2
Km, al Canal Taymi 1.12Km todo ello en un va asfaltada; del Canal
Taymi a la Cantera La Victoria 3.62 de trocha carrozable en regular
estado de conservacin 6 Km. y de 2.22 Km hasta la zona de
explotacin en una va en regular estado. UBICACINSe ubica en la Zona
denominada Pampa de Burros del Distrito de Ptapo, Provincia de
Chiclayo. USOAgregado Fino para Concreto y Mezcla Asfltica.
DESCRIPCIN DE LA CANTERA PAMPAS DE BURROS LA VICTORIADe los
estudios realizados se describe a la cantera Pampas de Burros La
Victoria con las siguientes caractersticas:Arenas mal gradadas con
pocos o nadas de Finos. Uso: Arena Fina para ConcretoUbicacin:Pampa
de Burros AREA :1.04 ha. Potencia:11,942.34 m3Rendimiento :93.3
%Acceso :TieneClasificacin SUCS:SP DISTANCIA PARA AGREGADO FINO DE
LA CANTERA LA VICTORIASe llegara al lugar de obra partiendo de la
cantera La Victoria Ubicado en Patapo luego pasaremos por los
distritos de Patapo, Tuman, Pomalca hasta llegar a Chiclayo. De
Chiclayo tomaremos la calle Jorge Chavez y luego volteamos en el
terminal Epsel rumbo por la Avenida Leguia seguimos la avenidad
Leguia hasta llegar a la Panamericana Norte rumbo por la carretera
Chiclayo Lambayeque hasta llegar finalmente al lugar de
ObraCANTERAUSOSDISTANCIA A LA OBRA
Cantera La VictoriaAgregado Fino30.2KM
Recorrido de la cantera La Victoria a obra
4. AGUA PARA LA CONSTRUCCIONEl agua para el amasado de los
hormigones deber ser limpia, preferiblemente potable, desprovista
de impurezas que suelen encontrarse en : pozos, aguas estancadas,
pantanos, ros con arrastre de materia orgnica, etc.. No debern
tener mal olor, generalmente de emanaciones sulfurosas o tener
reaccin cida. Se prohbe expresamente usar las aguas provenientes de
fuentes termales o minerales y las de fbricas que contengan
vestigios de aceite, grasa, azcar, sales de potasio y otras sales
resultantes de las industrias tales como : mineras, curtiembres,
tintoreras, laboratorios qumicos, etc.Los tipos de anlisis de agua
son: determinacin de aceites, grasas y slidos en suspensin.
Determinacin de los carbonatos, bicarbonatos, sulfatos y cloruros.
Determinacin de la materia orgnica, determinacin del contenido de
magnesio, del dixido de carbono disuelto y del potencial de
hidrgeno. Determinacin de las impurezas en solucin y lcalis.
INFORMACION DISPONIBLE1. DEFINICIONES PREVIAS COLUMNASLas
columnas son elementos estructurales utilizados primordialmente
para soportar cargas de compresin, aunque ordinariamente soportan
tambin momentos flectores en una y dos direcciones.
COLUMNAS DE CONCRETO Las columnas de concreto se refuerzan
mediante acero longitudinal y transversal, el acero transversal se
proporciona por medio de estribos o hlices espaciados
estrechamente.
COLUMNAS ESBELTAS: Se consideran columnas esbeltas si las
dimensiones de la seccin transversal son pequeas en comparacin con
su longitud.Son aquellas columnas cuya capacidad de carga axial
(resistencia) se reduce debido a los momentos de segundo orden
causados por la desviacin lateral de la columna (pandeo).El Cdigo
ACI considera a una columna esbelta cuando su capacidad de carga
axial se reduce en ms del 5%
REQUISITO PARA CONSIDERAR LA COLUMNA ESBELTATericamente se
considerara una columna esbelta cuando la relacin entre su longitud
efectiva y su radio de giro de su seccin transversal sea mayor a
TREINTA. A esta relacin tambin se le llama RELACION DE
ESBELTEZ.
La longitud efectiva depende del tipo de apoyo que tiene la
columna en sus extremos, como se muestra en el siguiente cuadro
TIPO DE APOYOUN EXTREMO EMPOTRADO Y EL OTRO LIBREAMBOS EXTREMOS
ARTICULADOSUN EXTREMO EMPOTRADO Y EL OTRO ARTICULADOAMBOS EXTREMOS
EMPOTRADOS
GRAFICA
LONGITUDEFECTIVA
FORMULA DE EULER
SECCION DE UNA COLUMNA ESBELTADependen de dos aspectos: Relacin
de esbeltez
Formula de Euler (solo se aplica a columnas esbeltas)
Dnde: = esfuerzo lmite para que no se produzca pandeo= mdulo de
elasticidad del material MEJORAMIENTO DE COLUMNAS
ESBELTASReduciendo la teora de la esbeltez en columnas podemos
simplificar los mecanismos complejos de segundo orden
intervinientes en las formulaciones de la ecuacin y decir que la
relacin de la esbeltez depende exclusivamente de la relacin de la
altura de una columna con su seccin. Con ello queremos decir que le
esbeltez es directamente proporcional a la altura de la columna e
inversamente proporcional al lado de la seccin de la columna. Por
ejemplo, si tenemos una columna cuadrada tendremos la misma
esbeltez en ambos ejes baricentros de la seccin de la columna, en
cambio si la seccin es rectangular tendremos una esbeltez menor
para el lado mayor de la seccin y una esbeltez mayor para el lado
menor de la seccin de la columna.Se entiendo con lo explicado que
la esbeltez se puede mejorar (reducir) de dos manera posible; la
primera es ampliando la seccin de la columnas y la segunda es
reduciendo la altura de la columna entre dos puntos fijos. CONCRETO
TREMIEEs un concreto fluido y altamente cohesivo, sin segregacin y
de fcil colocacin. Los materiales y el producto final son
controlados y ensayados de acuerdo con el Reglamento Nacional de
Edificaciones y el cdigo ACI - 318, cumpliendo con las expectativas
de falla y criterios de aceptacin establecidos por dichos
documentos.
2. APORTES SOBRE EL DISEO DE COLUMNAS PANDEO EN COLUMNAS
ESBELTAS.El concepto bsico del comportamiento de las columnas
esbeltas rectas con carga axial concntrica fue desarrollado
originalmente por Euler, hace ya ms de 200 aos. El concepto
establece que un elemento fallar por pandeo bajo la carga crtica Pc
= 2EI/(e)2, siendo EI la rigidez flexional de la seccin transversal
del elemento y e la longitud efectiva, que es igual a ku. Para las
columnas cortas "robustas," el valor de la carga de pandeo ser
mayor que la resistencia al aplastamiento por compresin directa
(correspondiente a la falla del material). En los elementos que son
ms esbeltos (es decir, elementos para los cuales el valor de ku/r
es ms elevado), la falla puede ocurrir por pandeo (falla de
estabilidad), con la carga de pandeo disminuyendo a medida que
aumenta la esbeltez (ver Figura A).
Fig A. LAS COLUMNAS CUADRADAS tienen la ventaja de presentar el
mismo momento de inercia en ambas direcciones, con lo que su
resistencia, se puede decir es igual tanto para el eje xx como para
el eje yy. Presentando las mismas proporciones en ambas caras y son
fciles de modular en relacin con otros elementos de la construccin.
EL TIPO DE APOYO DE UNA COLUMNA determina su longitud libre de
pandeo, su esbeltez o su grado de restriccin de tal manera que al
trabajar en voladizo, para efectos de diseo su altura se duplica.
Este comportamiento provoca una reduccin en la capacidad de carga
de la columna. Tradicionalmente se han clasificado las columnas
segn su esbeltez, en largas y cortas LA CUANTA DE REFUERZO
LONGITUDINAL(no ser menor que 0.01 ni mayor que 0.06. Cuando la
cuanta exceda de 0.04 los planos debern incluir detalles
constructivos de la armadura. EL REFUERZO LONGITUDINAL MNIMO deber
ser de 4 barras dentro de estribos rectangulares o circulares, y 6
barras en caso de que se usen espirales.
El espaciamiento vertical (s) entre los estribos que sostienes
los aceros deber cumplir con:
Donde:
3. PARAMETROS DE DISEO3.1. RESISTENCIA DEL CONCRETO TREMIESe
utilizara un concreto TREMIE de 3.2. RESISTENCIA A LA COMPRESIN
PROMEDIO DEL CONCRETOEsta dado por la tabla de las norma E 060 de
concreto armado.
3.3. RELACIN DE AGUA CEMENTO A/CSe trata de la relacin peso del
agua al peso del cemento utilizado en una mezcla de hormign. Tiene
una influencia importante en la calidad del hormign producido. La
menor proporcin de agua-cemento conduce a la mayor resistencia y
durabilidad, pero puede hacer la mezcla ms difcil de manejar y
verter. Al disear y establecer mezclas aprobadas de concreto para
nuestra obra, es controlar el contenido de agua, as como alcanza la
resistencia del proyecto y la durabilidad del proyecto, el
Contratista se ceir estrictamente a las limitaciones de las
relaciones agua/cemento establecidas expresamente en las
especificacionesRelaciones a/c Altas, nivel de descarga del tremie
demasiado alto: pueden ocasionar segregacin del concreto.
3.4. TRABAJABILIDAD Y SLUMP DEL CONCRETOCon la finalidad de
mejorar la trabajabilidad es necesario el empleo de ciertos
materiales seleccionados, teniendo en cuenta tamaos y propiedades
de puedan aportar al concreto que favorezca su
trabajabilidadAditivos: Plastificantes e reductores de agua, las
puzolanas tambin pueden mejorar las caractersticas de la
fluencia.Agregado Grueso: Tamao mximo de 2 cm para cimentaciones
comunes o 3,8 cm para grandes masas, se debe evitar el uso de
agregados alargados.Agregado Fino: Normalmente se requiere entre un
42 45% de arena.Cemento: Es bueno usar mezclas ricas en cemento,
normalmente entre 425 600 kg/m3Debido a que se trata de un elemento
estructural elaborado en parte con concreto tremie existe la
necesidad de que este sea fluido por lo tanto se recomienda un
slump entre entre 8 9
3.5. Diseo Especificaciones Longitud de la plataforma : 20
mAncho de la plataforma : 10 mEspesor de plataforma: 0.60 mSeccin
transversal de la columna esbelta : cuadrada de 0.80 *0.80
mLongitud de columna esbelta : 10 mLongitud de columna esbelta bajo
superficie : 2 mEl refuerzo estar compuesto por una malla de acero,
el acero en ambas direcciones en forma perpendicular Numero de
columnas : 6Resistencia del concreto : Perodo de Diseo : 25 aosPeso
de maquinarias : 1000 toneladasDimetro del acero : 1.5Cantidad de
aceros de la seccin : 25Distancia mximo entre estribos : 40 cm
CONDICIONES DE USO Y MEDIO AMBIENTALES DE LA ESTRUCTURA1.
RESISTENCIA DEL CONCRETO fcSe utilizara un concreto TREMIE de 2.
RESISTENCIA PROMEDIO DEL CONCRETO fcrEl f`cr ser 384 kg/ cm2 segn
el cuadro de la norma E060 de concreto armado3. RELACION DE AGUA /
CEMENTOSegn la tabla del ACI la relacin de agua cemento para
nuestra mezcla ser de 0.554. CLIMA Y TEMPERATURAEn condiciones
normales, las escasas precipitaciones condicionan el carcter
semidesrtico y desrtico de la angosta franja costera, por ello el
clima de la zona se puede clasificar como DESRTICO SUBTROPICAL
rido, influenciado directamente por la corriente fra marina de
Humbolt, que acta como elemento regulador de los fenmenos
meteorolgicos.Promedio de temperatura es de 16 a 23C.EL porcentaje
de humedad oscila entre 85 90 %. 5. SUELO AGRESIVO: ACCION
CORROSIVA DE LAS AGUAS SUBTERRANEAS5.1 ATAQUE DE SULFATOSCuando
hablamos del ataque de los sulfatos al concreto es necesario
conocer las caractersticas del concreto resistente a los sulfatos,
de modo que podamos dar los pasos apropiados para minimizar el
deterioro del concreto que se expone a estos compuestos
qumicos.Entre los sulfatos de origen natural se pueden mencionar
algunos suelos orgnicos, suelos con turbas, algunos suelos
arcillosos y aguas freticas de los mismos, que pueden producir
sales sulfatadas.Los sulfatos en forma de sales ms agresivas
son:SULFATO DE SODIO (NASO4)Tambin puede reaccionar con el hidrato
clcico producindose yeso (Ca SO4. 2H2O) que tiene un volumen algo
ms que el doble de los slidos iniciales.SULFATO DE CALCIO
(CASO4)Esta sal tiene la forma de cristales que crecen lenta y
progresivamente, actuando en el interior de la masa a modo de cuas
y desarrollando por tanto esfuerzos que tienen a dislocar el
concreto.SULFATO DE MAGNESIO (MGSO4)El ataque del sulfato de
magntico es potencialmente ms extenso que el sulfato de sodio.El
Reglamento Nacional de Edificaciones (RNE) establece 4 niveles
agresivos para los concretos expuestos a la reaccin de sulfatos,
que pueden encontrarse como sulfatos solubles en el suelo o en el
agua, segn se expresa en la siguiente Tabla.
Tabla de Concreto expuesto a sulfatos
En conclusin segn la tabla la exposicin de sulfatos en nuestro
proyecto es severa, el cual trabajaremos con el cemento tipo V.5.2
ATAQUE DE CLORUROSEl cloro se encuentra inicialmente en el concreto
como parte de sus constituyentes. En previsin de esta ocurrencia,
el RNE establece mximos permisibles del ion cloruro para el
conjunto del cemento, agregados, agua de mezcla y aditivos segn el
tipo de estructura y el grado de exposicin de sta, segn se muestra
en la siguiente tabla:
Tabla de Contenido Mximo de Ion CloruroEn el concreto armado se
retarda o impide la corrosin del acero, cuando el revestimiento es
impermeable y de espesor suficiente, factores que debilitan la
penetracin de agentes externos. En el interior del concreto las
barras de refuerzo estn protegidas por una capa microscpica de
xido, que se forma sobre la superficie e impide la disolucin del
acero, imposibilitando el proceso corrosivo. Esta pelcula,
denominada capa pasiva, se genera por la alcalinidad del concreto,
que alcanza valores de pH superiores a 12,5. La proteccin contra la
corrosin se pierde si el valor del pH es 9 menos.
6. ATAQUE QUIMICO AL CONCRETO Y AL ACEROEl concreto se deteriora
en medios altamente alcalinos de PH mayor de 13. La accin de
sulfatos de agua sobre las fases del cemento que contienen
aluminatos lleva a la formacin de una sal expansiva. Los cloruros
actan tambin sobre los aluminatos para formar un clorualuminato de
calcio que incrementa la conductividad del concreto; estos clorros
afectan principalmente al acero.El CO2 produce carbonatacin del
cemento por reacciona con el Ca (OH)2 para dar CO3 Ca que tiende a
bajar el PH del concreto, destruyendo su alcalinidad.
7. EROSION Y ABRASION Al encontrarse la edificacin en Lambayeque
estar sometido a la constante erosion producida por los vientos que
arrastran arena son slice. El concreto deber presentar una
resistencia a la abrasin y en su efecto deber tener una baja
permeabilidad, con un buen recubrimiento mnimo necesario para una
buena proteccin del refuerzo.
8. MTODO DE COLOCACIN DEL CONCRETOCon el sistema Tremie, el
concreto es colocado en la tolva, conductos o tubos de cada, bandas
transportadoras, bombeo, etc. El concreto debe fluir fcilmente por
la tubera y compactarse por s solo; deber ser depositado tan cerca
como sea posible de su ubicacin final, no debiendo ser depositado
en grandes cantidades, ni en un solo punto para luego ser extendido
a los largo de los encofrados, ni debiendo fluir
innecesariamente.La tubera vaca debe apoyarse sobre el fondo de la
excavacin, luego empieza a llenarse lentamente de concreto antes de
empezar a elevarse, cuando se llena se levanta la tubera al menos
150 mm del suelo, dejando que alrededor del extremo inferior de la
tubera se haya llenado completamente de concreto.
El otro sistema empleado es mediante una bola o tapn, primero se
introduce en la tubera antes de empezarlo a llenar con concreto,
haciendo que la bola baje lentamente cuando lo empuja el concreto.
La tubera en este caso no se apoya directamente en el fondo de la
excavacin sino que se mantiene a una distancia de entre 10 o 15 cm,
esto con el fin de que fluya el agua o lodos presentes en la
excavacin. En este caso al igual que el anterior no debe empezar a
levantarse la tubera hasta tanto no se llene de concreto el
fondo.
Debe, en ambos casos antes de iniciar la colocacin del concreto,
lubricar la tubera con una mezcla rica en cemento para facilitar el
flujo del concreto dentro del tubo y evitar la prdida de
cemento.DIMENSIONES DE LA TUBERA: interior: 6 * (tamao mximo del
agregado)Dimetros menores de 20 cm pueden generar inconvenientes
como obstrucciones. exterior: 0.8 * ( de la jaula de refuerzo)La
velocidad de vaciado de este sistema, depende del volumen de
concreto a colocar, es decir, para Volmenes menores de 150 m3 debe
ser de 30 m3/h, para volmenes mayores puede ser entre 40-50 m3/h.
Sin embargo la velocidad debe ser lo ms continua posible, para
evitar endurecimientos que pueden dificultar la elevacin de la
tubera, se aconseja que las interrupciones no sean mayores a 30
min.
ANALISIS DEL PROBLEMA1. ATAQUE FISICO Y MECANICODURABILIDAD Y
ACCIN FISICA Dado que el concreto es un slido heterogneo, su
permeabilidad a los diversos agentes qumicos est regida tanto por
las propiedades estructurales de los componentes empleados, como
por las tcnicas de preparacin. Esta importante propiedad no es una
simple funcin de la porosidad, sino que depende del tamao,
distribucin y continuidad de los poros o capilares en el
concreto.La permeabilidad es funcin de la relacin agua/cemento, de
las condiciones de fraguado, dureza del concreto, tipo de
agregados, mezclado, etc. Es entonces muy importante el factor de
permeabilidad de la cubierta de concreto entre acero/medio
corrosivo, regulado por el espesor mnimo.El parmetro espesor mnimo
es funcin de la permeabilidad, pudiendo ocurrir que el espesor de
un concreto poco permeable proteja completamente de la corrosin ms
que otro de baja con un espesor cuatro veces mayor.Si el concreto
posee una gran permeabilidad, la alcalinidad de la interfase
concreto/armadura, disminuir por lixiviado de los hidrxidos
pasivantes del acero, propiciando as el inicio de la corrosin.Se
recomienda que la relacin agua/cemento sea menor; que el espesor
mnimo del recubrimiento de las armaduras tenga por lo menos
5cm.DURABILIDAD Y ACCIN MECNICALa durabilidad de la construccin
depende de la frecuencia con que aparecen los esfuerzos y de su
amplitud, y tambin del concreto mismo. En especial, las armaduras
retrasan mucho los daos creados, llamados daos por fatiga.El
proceso de deterioro, las microgrietas se desarrollan en ciertas
regiones, especialmente por prdida de cohesin entre la pasta de
cemento y los dems componentes. Se producen entonces gritas
perpendiculares al mayor esfuerzo principal de traccin.Estas
grietas se desarrollan a medida que aumenta el nmero de
solicitaciones y son moderadas por las armaduras que vuelven a
admitir los esfuerzos por adherencia.La aparicin de grietas permite
la penetracin del agua fretica, creando la condicin propicia para
la corrosin.
2. ATAQUE QUIMICO Los agentes principales de ataque qumico son
los sulfatos contenidos en las aguas subterrneas y los
deshechos-orgnicos, minerales, qumicos que muchas veces contaminan
el agua. Los sulfatos reaccionan con los hidrxidos de calcio (cal
hidratada) liberados en el proceso de hidratacin del cemento y
forman sulfatos de calcio (yeso). Este a su vez reaccin con los
aluminatos hidratado de calcio (etringita). Estas dos reacciones
forman productos slidos de mayor volumen que el original y son
causantes de las expansiones y rupturas del concreto. La Produce
corrosin del acero en el concreto se debe a los siguientes agentes
promotores: Insuficiente espesor del recubrimiento de concreto.
Excesiva permeabilidad en el concreto. Presencia de sales en el
concreto (cloruro de calcio como acelerante del fraguado, arenas no
lavadas, agua con cloruro). Presencia de sustancias qumicamente
agresivas en el medio exterior (cloruros, sulfatos, nitratos, bajo
ph, etc.). Presencia de sustancias extraas sobre el acero en el
momento de llenado. Existencia de grietas, fisuras o huecos ente el
concreto y la armadura de acero, que permite la entrada del oxgeno
o la humedad para iniciar la celda de corrosin. La capacidad del
acero de refuerzo se debe a: Alta alcalinidad y resistividad Baja
permeabilidad. Baja densidad de fisuras.
CONCLUSIONES
El tamao mximo del agregado seria de , pero como vamos a
trabajar con un concreto TREMIE el concreto debe ser fluidos por lo
tanto trabajaremos con agregado de 1.
El fc para el concreto es 300 kg/cm2.
El SLUMP Segn las tablas dadas por el ACI es de 4`` pero para
concreto tremie debe ser 8 o 9.
La relacin agua cemento (A/C) es 0.55
El tipo de cemento que se utilizara ser el cemento Portland Tipo
V, debindose cumplir los requerimientos de las especificaciones
ASTM-C150, para Cemento Portland.
En el diseo requerido de mezcla debe ser una mezcla homognea y
rica de materiales cementante con los componentes, para que exista
una alta cohesin.
PLAN DE ACTUACION1. MATERIALESEl diseo de mezcla de concreto
para una columna esbelta de un molino, se tendr en cuenta el
ambiente al cual el elemento estructural ser instalado as como la
exposicin de agentes agresivos como sulfatos; por lo cual es de
suma importancia la seleccin de los agregados, cemento, agua, para
lograr as la buena calidad del concreto a disear; adecuados del
cumplimiento con las respectivas normas (ASTH, ACI, NTP y
otros).1.1 AGREGADO: Se deber tener en consideracin para el
agregado su perfil, textura superficie, granulometra, tamao mximo,
mdulo de fineza, superficie especfica, dureza, resistencia, etc.
AGREGADO GRUESO: Se denomina agregado grueso a la grava, que es
retenido en la malla N 4 (4.76mm), constituido por cantos rodados,
triturados o procesados, rocas trituradas, escoria de alto horno,
escorias volcnicas, concreto reciclado o una combinacin de ellos u
otros. AGREGADO FINO: Se denomina agregado fino a la arena que pasa
por la malla 3/8 (9.52 mm) y se retiene en la malla N 100 (0.15
mm.), puede estar formado por material natural, natural procesado,
una combinacin de ambos o artificial. Es generalmente deseable un
contenido de agregados finos comprendido entre 45 % y 55 % del
volumen total y un contenido de aire de hasta un 5%.Tamao Mximo del
AgregadoEl tamao mximo del agregado deber ser lo ms econmicamente
disponible y compatible con las dimensiones de la estructura. Las
caractersticas geomtricas y condiciones de refuerzo de la
estructura son las que limitan el tamao mximo del agregado.El tamao
mximo del agregado no debe exceder las siguientes caractersticas:
La quinta parte de la menor separacin entre los lados del
encofrado. Los tres cuartas partes del espaciamiento mnimo libre
entre las barras o alambres, tendones individuales, paquetes de
tendones o ductos.Para la utilizacin del agregado en concreto
tremie se recomienda evitar el agregado en forma alargada, siendo
preferible un agregado redondeado. 1/5 de la menor dimensin entre
caras de encofrados
3/4 del espacio libre mnimo entre barras o alambres individuales
del refuerzo
Recubrimiento = 10 cm
El tamao mximo del agregado seria de , pero como vamos a
trabajar con un concreto TREMIE el concreto debe ser fluidos y se
debe asentar por gravedad por lo tanto trabajaremos con agregado de
Tamao Maximo Nominal de 1
1.2 CEMENTO: Debido a que nuestro proyecto se desarrollara bajo
el nivel fretico, se ver afectado por sulfatos, para ello es
necesario un tipo de cemento que pueda resistir a estas condiciones
desfavorables, es por ello que se ha elegido usar un CEMENTO
PORTLAND TIPO V.CEMENTO PORTLAND TIPO V
El cemento portland Tipo V es un cemento de alta resistencia a
los sulfatos, ideal para obras que estn expuestas al dao por
sulfatos. Este cemento se fabrica mediante la molienda conjunta de
clnker Tipo V (con bajo contenido de aluminato triclcico