MANEJO DEL CONCRETO EN OBRA
Mezclado, Transporte, Colocación y compactación del Concreto
Mezclado en obra o en planta • Finalidad: Cubrir la superficie de los agregados con la pasta de cemento • Debe hacerse a máquina, que son recipientes metálicos rotativos (tambor o cuba) con paletas en su interior. • La mezcla se realiza cuando cada una de las partes de la mezcla es elevada, vuelta a vuelta, por las paletas y en cada revolución caen hacia la parte inferior, para mezclarse con las masas anteriores hasta constituirse en una masa homogénea
Tipos de mezcladoras según la inclinación del eje • Mezcladoras de eje inclinado, de cuba basculante o de inversión de giro (un tipo: el Mixer) • Mezcladoras de eje horizontal, de un solo sentido de giro o con inversión de sentido de giro, para descargar. • Mezcladoras de eje vertical, semejantes a las batidoras caseras, amasadoras de pan o de homogenización de pinturas. Es la acción mezcladora mas eficaz (ver figuras de mezcladoras)
Concreto Premezclado • Concreto mezclado en central (pre mezclado) – Se mezcla completamente en la mezcladora estacionaria – Entrega y/o carga en: •camió camión agitador (Mixer) •camió camión mezclador operando en la velocidad de agitació la velocidad de agitación •camió camión no agitador (Volquete)
• Carga y descarga posterior del mixer del mixer convencional
Mixer con alimentación y descarga frontal
Mixer frontal, operando con bomba móvil
Trompo basculante y/o mezcladora • •
Para concreto en obras pequeñas, con capacidades de 3.5 ; 7 a 11 p3 Uno o dos sacos de cemento
• •
Para concreto en obras medianas, con capacidades de 13 a 16 p3 Dos o mas sacos
Capacidad de la mezcladora a) La tendencia moderna se refiere al volumen de mezcla homogénea que puede realizarse en una acción de amasada. b) También se refiere al volumen (en estado suelto) de los componentes del concreto que pueden introducirse en el tambor c) En algunos casos, se designa la capacidad como una relación de los componentes anteriores: 10/7 , 14/10 (valores en pies cúbicos) a) El volumen geométrico del tambor también es usado, para referirse a la eficiencia, frente al volumen de los materiales componentes: Mezcladoras basculantes: 0.7 (mixer) Mezcladoras de eje horizontales: 0.4
Secuencia aceptada de carga de la mezcladora: Se refiere al volumen de los componentes de la mezcla, que en estado suelto, puede introducirse en el tambor para lograr una mezcla uniforme y eficiente. NO existe una norma que defina esa secuencia: Se acepta que se coloque dentro del tambor: 1) 2) 3)
10% del volumen de agua de mezclado Agregados y cemento + 80% de agua 10% del agua restante, cuando todos los materiales esté estén dentro de la cuba
Esta secuencia puede modificarse, atendiendo a la performance de cada má máquina.
DURACIÓN DEL MEZCLADO El tiempo de mezclado, para producir, de manera continua una mezcla homogénea es una característica del tipo de máquina. (Según el fabricante) El tiempo de mezclado se computa a partir del instante que todos los componentes se encuentren dentro de la cuba, hasta la descarga de la mezcla
Factores que modifican el tiempo de mezclado ¾ Tipo y tamaño del agregado ¾ Cantidad de agua de mezclado ¾ Porcentaje de finos en la arena Considerando que la velocidad de giro de la cuba es pequeña: 30 a 45 r.p.m. La duración de mezclado se puede expresa en minutos. En plantas de premezclado se utilizan mayores velocidades de giro.
Tiempos Mínimos De Mezclado (Recomendados) Capacidad
Tiempo en minutos
Yd3
m3
Bureau of Reclamation Oficina de Reclamos de USA
ASTM
1
0.75
-
1.0
2
1.50
1.5
1.25
3
2.30
2.0
1.2
4
3.00
2.5
2.0
EFECTOS DEL TIEMPO DE MEZCLADO EN LA RESISTENCIA Y EL COEFICIENTE DE VARIACIÓN (v)
Control De La Mezcladora •
La mezcladora pierde eficiencia y calidad de mezclado debido al desgaste (de las paletas interiores) por el uso
•
Pruebas recomendadas por ASTM (en 2 muestras consecutivas) donde se establece la tolerancia en los resultados:
a. b. c.
Peso por metro cúbico: ( 16 kg. ) Contenido de aire en la mezcla: ( 1.0 % ) Asentamiento o slump:
9 9
Si el slump medio es de 4” o menos: ( 1” ) Si el slump medio es de 4” a 6”: ( 1.5” )
d.
Resistencia promedio a 7 días de la muestra, respecto del promedio total: ( 7% )
e.
En mezcladoras móviles (mixer) los estándares para el control son provistos por los fabricantes.
Pedido normal de Concreto Premezclado Es la opció opción a usar una o mas mezcladoras en obra: El comprador especifica: especifica: • Resistencia caracterí característica a compresió compresión • Contenido de cemento o relació relación w/c máxima • Rango del slump (segú (según tipo de estructura y de colocació ó n) colocaci • Tipo y contenido de aditivo (si fuera requerido) • Número de probetas para pruebas de control • Tiempo de inicio y té término de vaciado del concreto El productor del concreto selecciona las proporciones de la mezcla. Asimismo el equipamiento necesario
Pedido de Concreto Premezclado Información adicional para el premezclador: • Tipo de estructura • Resistencia a compresión, normal o rápido • Tipo y cantidad mínima de cemento y/o relación agua‐ cemento máxima (optativo) • Tipo y tamaño máximo de los agregados • Revenimiento de la mezcla fresca • Aditivos químicos • Contenido de aire incluido • Características especiales que requiere ese concreto • Método de transporte interno en la obra • Dirección, fecha, hora y frecuencia de envío
Dosificación en planta (Control digital)
TRANSPORTE Y COLOCACIÓN DEL CONCRETO • El transporte horizontal o inclinado desde la salida de la mezcladora hasta el “pie de obra”, se puede realizar con los siguientes medios: ¾ A mano con latas “concreteras” ¾ Con bogies, carretillas o vagones equipados todos con llantas neumáticas. Viajan por caminos preparados, para evitar trepidaciones. ¾ Mediante vehículos auto propulsados como camiones mezcladores (Mixer), vagones de Decauville, dumpers. Los dos últimos para distancias cortas (algunas veces en volquetes) Sigue…
Transporte y Manejo • Carretillas Manuales y Motorizadas • Usadas para: Usadas para: transporte corto y plano en todos los tipos de obra, especialmente donde la accesibilidad al á donde la accesibilidad al área de trabajo es restringida (restricta). • Ventajas: átiles ‐ Ventajas: Son vers Son versá tiles ‐ ideales en interiores y en obras donde las condiciones de colocació de colocación está n están cambiando constantemente • Caracterí Características: sticas: Lentas y de trabajo intensivo.
Viene…
¾ Mediante fajas transportadoras “sin fin” ¾ Mediante canales trapeciales (o tubos) con pendientes suficientes para evitar la segregación. Se recibirá en depósito distribuidor. • El transporte vertical para elevar o bajar concreto: ¾ Winches con plataforma (sin personas a bordo) ¾ Grúas ¾ Elevador de baldes ¾ Bombeo o super bombeo, con bombas especiales ¾ El mezclado, transporte, manipuleo y la compactación del concreto fresco producen segregación de sus componentes.
Concreto Premezclado • Concreto parcialmente mezclado – Se mezcla parcialmente en la mezcladora estacionaria y el mezclado se completa en el camió camión mezclador
• Concreto mezclado en el camión – se mezcla completamente en el camió el camión mezclador
Camión revolvedor llegando a la obra, sin interrumpir el giro de la cuba.
Bomba estacionaria instalada en espera de recibir el concreto. Para el llenado continuo debe garantizarse el flujo, Teniendo en fila de espera a varios mixers
Transporte y Manejo Bombas • Usadas para: para: transportar concreto directamente desde en punto de descarga del camió punto de descarga del camión hacia la cimbra (encofrado). • Ventajas: Ventajas: La tuberí La tubería ocupa poco espacio y se la puede extender fácilmente. La descarga es continua. • Puntos a fijarse: Puntos a fijarse: Se hace necesario un suministro de concreto fresco constante con consistencia media y sin la tendencia a segregarse.
Transporte y Manejo Bachas (baldes o cubo) • Usados con grúas, cable ví as, cable vías y Usados con: grú helicó helicópteros. pteros.
• Ventajas: Ventajas: Permite el
aprovechamiento total de la versatilidad de las grú versatilidad de las grúas, cable vías y helicó as y helicópteros. Descarga limpia. Gran variedad de capacidades. • Puntos a fijarse: Puntos a fijarse: Escoja la capacidad del cubo de acuerdo con el tamañ con el tamaño de la mezcla y la capacidad del equipo de colocació colocación. Se debe controlar la descarga.
MÉTODOS PARA REDUCIR LA SEGREGACIÓN
• Reducir la velocidad horizontal del concreto para evitar que se comporte como proyectil, utilizando pantallas deflectoras. • Debe llega sobre una masa de concreto ya vertida, para amortiguar el impacto. • El vertido vertical se hará utilizando (mangas) o embudos de ensamble. Para alturas grandes de caída, se utilizará “ventanas” en el encofrado para que el concreto llegue por rebose. • En superficies inclinadas y en escaleras, el llenado se empezará por la parte mas baja.
Transporte y Manejo (flujo continuo y directo a losas de pavimentos)
Descarga trasera
Descarga delantera (nuevos mixers)
Colocación masiva con la Banda o Faja Transportadora (correcta) Descarga usando faja “ Descarga usando faja “sin fin” sin fin”
Cinta
Sin separación
Con uso de pantalla y manga
Control de la segregación en el extremo de una cinta transportadora, cuando el concreto se descarga en tolvas, mangas, camiones o encofrados.
COLOCACIÓN Control inadecuado en el extremo. En general una pantalla deflectora sólo cambia la dirección de la segregación
VER MÉTODOS DE COLOCACIÓN EN SEPARATA • Resumen de recomendaciones relativas al manipuleo del concreto fresco en OBRA. • Se visualizará mejor en retro‐proyector
COMPACTACIÓN DEL CONCRETO • El concreto fresco, recién colocado en el encofrado o molde, “puede soltarse” de manera que el aire o vacíos alcance valores del orden del 15 al 20%. • Reducir estos vacíos (reducir el volumen aparente del concreto) solo al (± 2%) del aire ocluido, significa aumentar el peso volumétrico y constituye la llamada: “operación de compactación.” Sigue….
Viene…
• Si llamamos relación de densidad o de peso volumétrico del concreto al cociente:
Densidad del concreto compactado / Densidad máxima • En el siguiente gráfico se puede observar el efecto de este cociente en la resistencia del concreto: EJEMPLO NUMÉRICO
‐ Si: Pu (max) = 2400 (para 2% de aire ocluido) entonces : ‐ Pe = 2400 / 0.98 = 2449. ‐ Para una compactación deficiente (10% de aire), entonces Pu = 2449 x 0.90 = 2204 ‐ Relación = 2204 / 2400 ≈ 0.92 ‐ En el gráfico la resistencia alcanzará solo el 50%
- La necesidad de la compactación se hace obvia - La mayor compactación se logra con concretos de mayor trabajabilidad Sigue gráfico…
NECESIDAD DE LA COMPACTACIÓN DEL CONCRETO COMPACTAR Ù DENSIFICAR
MÉTODOS DE COMPACTACIÓN • Por impacto: - Por varillado o “chuceado”, utilizando barras lisas (en elementos pequeños: probetas, viguetas) - Por amasado, utilizando “pisones” (en elementos de gran volumen: zapatas) • Por vibración: - Con vigas o reglas vibratorias, en losas de pavimentos y de veredas. Sigue…
- Con mesas vibratorias, para el caso de las fabricación de elementos pre moldeados - Con vibradores de aguja o de botella, para elementos con armaduras suficientemente separada (vigas, placas columnas). - Con vibradores prensiles que se fijan al encofrado: Para elementos con armaduras de poca separación. NOTA: - El concreto fresco presenta resistencia a la
deformación debido a la fricción entre las partículas del agregado Sigue…
- El vibrado al imprimir una aceleración a la masa, entonces reduce a cero la fricción y el concreto se torna fluido. -
La fricción se restablece al dejar de vibrar. Se recomienda frecuencias de vibraciones de 10,000 a 15,000 ciclos por minuto.
- Un exceso de tiempo de vibrado puede producir una segregación errática.
Diferentes cabezales
VIBRACIÓN INTERNA Vibrador d R
1½ R Radio de Acción o de influencia
RECOMENDACIONES PARA EL USO DE LOS VIBRADORES DE INMERSIÓN (2).
Reglas Vibratorias para plataformas
Extendido, nivelado y acabado primario
Acabado final “pulido” con “helicóptero”
