UNIVERSIDAD PERUANA DE CIENCIAS APLICADAS FACULTAD DE INGENIERIA
TECNOLOGIA DEL CONCRETO Ing- Enrique Pasquel
Periodo 2010-1 1 de 44
ELABORACION, INTERPRETACION Y APLICACIÓN DE ESPECIFICACIONES TECNICAS SOBRE EL CONCRETO Y LOS MATERIALES PARA SU ELABORACION
2 de 44
CAUSAS DE FALLAS EN LAS ESTRUCTURAS DE CONCRETO
3 de 44
OBSERVACIONES
La gestión tecnológica exitosa del concreto en la obra depende en gran medida de la calidad del proyecto. La calidad del proyecto está influenciada fundamentalmente por las especificaciones técnicas y detalles para la construcción. La correcta elaboración, interpretación y aplicación de las especificaciones técnicas, es determinante en la gestión eficiente de la obra. 4 de 44
La ra铆z tecnol贸gica nacionaI en Concreto y Materiales para su elaboraci贸n
5 de 44
AMERICAN CONCRETE INSTITUTE – ACI - 1904
REGLAMENTO NACIONAL DE CONSTRUCCIONES – Norma E-060 1987 6 de 44
AMERICAN SOCIETY FOR TESTING MATERIALS
NTPS 7 de 44
Cuál es el requisito básico para elaborar eficientemente especificaciones técnicas para concreto?
“Dominar los principios básicos de la tecnología del concreto, conocer a fondo los códigos y normas standard, identificar problemas potenciales en la obra ” 8 de 44
Analicemos los criterios que se emplean para elaborar especificaciones tĂŠcnicas para concreto con sus pros y contras.
9 de 44
CRITERIOS PARA ELABORAR ESPECIFICACIONES TECNICAS SOBRE CONCRETO
1)
COPIAR ESPECIFICACIONES EXISTENTES DE OTRAS OBRAS Fácil Rápido Comportamiento del concreto es dependiente del clima y condiciones de servicio. Desconocemos las consideraciones básicas del especificador original. La filosofía moderna en tecnología del concreto Terno a la medida. Si no se hace un estudio previo con la suficiente profundidad es muy riesgoso en cuanto a las consecuencias en las obras Calidad Costo. 10 de 44
CRITERIOS PARA ELABORAR ESPECIFICACIONES TECNICAS SOBRE CONCRETO
2)
USAR COMO BASE CODIGOS Y NORMAS STANDARD INCLUYENDOLAS ESTRICTAMENTE. Relativamente fácil Relativamente rápido Conservador Poco riesgo para proyectista Requiere conocer al menos nominalmente las normas y códigos y su aplicabilidad en cada caso. Puede ser restrictivo para el constructor, pudiendo afectar el avance si se exige más de lo técnicamente necesario o si no domina las normas. No necesariamente asegura resultados satisfactorios Calidad Costo.
11 de 44
CRITERIOS PARA ELABORAR ESPECIFICACIONES TECNICAS SOBRE CONCRETO
3)
USAR COMO BASE CODIGOS, NORMAS, CIENCIA Y EXPERIENCIA INCLUYENDOLAS SELECTIVAMENTE EN LO PERTINENTE. Interpreta la realidad de la obra Integra el proyecto y la construcci贸n Promueve los resultados mas satisfactorios Calidad Costo Requiere conocer profundamente las normas y c贸digos, tecnolog铆a del concreto y experiencia en obra para definir su aplicabilidad en cada caso. Requiere bastante tiempo y conocimiento de las condiciones locales de la obra y procesos constructivos. Mayor compromiso de los involucrados 12 de 44
ITEMS CONSIDERADOS AL ELABORAR ESPECIFICACIONES TECNICAS SOBRE CONCRETO
Materiales para la elaboraci贸n Cemento Agua Agregados Aditivos Criterios de aceptaci贸n Dise帽o de mezclas Control de calidad Procesos constructivos 13 de 44
Especificaciones para concreto premezclado : La norma ASTM C-94 / NTP 339.114
14 de 44
ASPECTOS FUNDAMENTALES DE LA NORMA ASTM C-94/NTP 339.114
⇒ Bases de Compra ⇒ Materiales ⇒ Requisitos para la calidad del concreto ⇒ Tolerancias en slump ⇒ Planta de dosificación, balanzas, calibración. 15 de 44
ASPECTOS FUNDAMENTALES DE LA NORMA ASTM C-94/NTP 339.114
⇒ Mezcladores y Agitadores ⇒ Mezclado y entrega ⇒ Guia de remisión e información incluída ⇒ Métodos de ensayo y control ⇒ Resistencia y su evaluación 16 de 44
ASPECTOS FUNDAMENTALES DE LA NORMA ASTM C-94/NTP 339.114
BASES DE COMPRA ⇒ Compra en m3 ⇒ Chequeo de volumen suministrado mediante peso unitario según norma standard, no medición geométrica ⇒ Desperdicio, sobre excavación, deformación de encofrados, fugas, pérdida de aire, no es responsabilidad del proveedor. 17 de 44
ASPECTOS FUNDAMENTALES DE LA NORMA ASTM C-94/NTP 339.114 MATERIALES
⇒ Cemento, agregados, agua, adtivos deben cumplir normas para cada caso. ⇒ Se puede usar agua de lavado de mixers para producción de concreto. 18 de 44
ASPECTOS FUNDAMENTALES DE LA NORMA ASTM C-94/NTP 339.114 REQUISITOS PARA LA CALIDAD DEL CONCRETO
⇒ Definición por el comprador : T.M. agregado, asentamiento, % aire, opción empleada para determinar proporciones . ⇒ Opción A : Comprador solicita que el proveedor asuma toda la responsabilidad en el diseño de mezcla Especificar f´c con requisitos de aceptación RNC y ACI 318 19 de 44
ASPECTOS FUNDAMENTALES DE LA NORMA ASTM C-94/NTP 339.114 REQUISITOS PARA LA CALIDAD DEL CONCRETO
⇒ Opción A : A pedido del comprador, el proveedor deberá suministrar por escrito : Pesos para el diseño de mezcla y evidencia de la calidad de los materiales y resultados previos. ⇒ Opción B : El comprador asume responsabilidad por el diseño de mezcla, debiendo especificar al proveedor : Contenido de cemento, cantidad de agua, tipo, nombre y dosis de aditivos. 20 de 44
ASPECTOS FUNDAMENTALES DE LA NORMA ASTM C-94/NTP 339.114 REQUISITOS PARA LA CALIDAD DEL CONCRETO
⇒ Opción B : A pedido del comprador, el proveedor deberá suministrar por escrito : Fuente de procedencia de agregados y sus características y los pesos del diseño de mezcla. ⇒ Opción C : El proveedor asume responsabilidad por el diseño de mezcla, debiendo especificar el comprador : Contenido mínimo de cemento, tipo, nombre y dosis de aditivos, f´c con requisitos de aceptación RNC y ACI 318. 21 de 44
ASPECTOS FUNDAMENTALES DE LA NORMA ASTM C-94/NTP 339.114 REQUISITOS PARA LA CALIDAD DEL CONCRETO
⇒ Opción C : A pedido del comprador, el proveedor deberá suministrar por escrito : Fuente de procedencia de agregados y sus características, los pesos del diseño de mezcla y resultados´previos. ⇒ Opción C : El proveedor asume responsabilidad por el diseño de mezcla, debiendo especificar el comprador : Contenido mínimo de cemento, tipo, nombre y dosis de aditivos, f´c con requisitos de aceptación RNC y ACI 318. 22 de 44
ASPECTOS FUNDAMENTALES DE LA NORMA ASTM C-94/NTP 339.114
TOLERANCIAS EN SLUMP ⇒ Cuando se especifíca un valor máximo : Slump especificado
Tolerancia
≤ 3”
+ 0 - 11/2”
> 3”
+ 0 - 21/2” 23 de 44
ASPECTOS FUNDAMENTALES DE LA NORMA ASTM C-94/NTP 339.114
TOLERANCIAS EN SLUMP ⇒ Cuando no se especifica un valor máximo : Slump especificado
Tolerancia
≤ 2”
± ½¨
2” a 4”
± 1”
> 4”
± 11/2”
!OJO : Obligación del proveedor en conservación del slump sólo 30 min desde que llegó a obra.! 24 de 44
ASPECTOS FUNDAMENTALES DE LA NORMA ASTM C-94/NTP 339.114 PLANTA DE DOSIFICACION, BALANZAS, CALIBRACION
⇒ Planta Dosificadora, Planta Mezcladora ⇒ Compartimientos separados para insumos ⇒ Sistemas de control de descarga precisos ⇒ Balanzas mecánicas o electrónicas 25 de 44
ASPECTOS FUNDAMENTALES DE LA NORMA ASTM C-94/NTP 339.114 PLANTA DE DOSIFICACION, BALANZAS, CALIBRACION
⇒ Dos verificaciones a realizar en calibración: - Exactitud de las balanzas Pesos patrón - Precisión en el pesaje Diferencia entre peso esperado y peso real(dispositivos de control de compuertas). ⇒ Tolerancias de exactitud en balanzas : ± 0.4% de la capacidad total en cada cuarto del rango para al menos una verificación bajo carga estática. 26 de 44
ASPECTOS FUNDAMENTALES DE LA NORMA ASTM C-94/NTP 339.114 PLANTA DE DOSIFICACION, BALANZAS, CALIBRACION
⇒ Tolerancias de exactitud en balanzas : ± 0.4% de la capacidad total en cada cuarto del rango total para al menos una verificación bajo carga estática. Ejemplo : Balanza de cemento, capacidad total = 5,000 kg ¼ Rango total = 1,250 kg ±0.4% de 5,000 kg = ± 20 kg para verificación acumulativa estática en 1,250 kg, 2,250 kg, 3,750 kg. y 5,000 kg. 27 de 44
ASPECTOS FUNDAMENTALES DE LA NORMA ASTM C-94/NTP 339.114 PLANTA DE DOSIFICACION, BALANZAS, CALIBRACION
⇒ Tolerancias en precisión de pesaje : Cemento Pesaje > 30% cap. Tot. ± 1% peso requerido Pesaje ≤ 1 m3 - 0 % / + 4% Agregados Para peso individual ± 1% peso requerido Para peso acumulativo < 30% capacidad de la balanza ± 0.3 % capacidad total de la balanza ± 3 % peso requerido ( el menor de ambos)
28 de 44
ASPECTOS FUNDAMENTALES DE LA NORMA ASTM C-94/NTP 339.114 PLANTA DE DOSIFICACION, BALANZAS, CALIBRACION
⇒ Tolerancias en precisión de pesaje de agregados : Para peso acumulativo > 30% capacidad de la balanza ± 1 % del peso requerido Agua Total ± 3 % del peso o volumen requerido total Aditivos ± 3 % del peso o volumen requerido total o ± la dosis requerida para 50 kg de cemento (el mayor) 29 de 44
ASPECTOS FUNDAMENTALES DE LA NORMA ASTM C-94/NTP 339.114 PLANTA DE DOSIFICACION, BALANZAS, CALIBRACION
⇒ Frecuencia de calibración o verificación : No la establece la norma Recomendable : Cada vez que se instala una Planta y luego cada 6 meses durante producción continua o 30,000 m3 producidos (lo que ocurra primero). 30 de 44
ASPECTOS FUNDAMENTALES DE LA NORMA ASTM C-94/NTP 339.114 MEZCLADORES Y AGITADORES.
⇒ Mezcladores y agitadores Placa con indicación de capacidad y velocidad de mezclado. ⇒ Mezcladores estacionarios Volumen de concreto mezclado ≤ 63 % volumen del tambor. ⇒ Mezcladores o agitadores móviles Volumen de concreto mezclado ≤ 80 % volumen del tambor. 31 de 44
ASPECTOS FUNDAMENTALES DE LA NORMA ASTM C-94/NTP 339.114 MEZCLADORES Y AGITADORES. ⇒ VERIFICACION DE UNIFORMIDAD DE MEZCLADO : Muestreo de aprox. 15% y 85% de la tanda y se compara Ensayo
Diferencia máxima aceptable
Peso unitario
16.0 kg/m3
% Aire Slump
1.0 % 1” si slump es ≤ 4”, 1.5” si slump es de 4”a 6”
Agregado grueso lavado en malla Nº4
6.0 %
P. Unitario mortero libre de aire
1.6 %
f´c promedio a 7 días
7.5 % 32 de 44
ASPECTOS FUNDAMENTALES DE LA NORMA ASTM C-94/NTP 339.114 MEZCLADORES Y AGITADORES ⇒ FRECUENCIA DE VERIFICACION DE UNIFORMIDAD DE MEZCLADO :
La norma indica que debe hacerse rutinariamente con la frecuencia necesaria para detectar deficiencias en la homogeneidad del concreto.
Recomendación práctica Cada 6 meses o 7,500 m3 . 33 de 44
ASPECTOS FUNDAMENTALES DE LA NORMA ASTM C-94/NTP 339.114 MEZCLADO Y ENTREGA ⇒Si el mixer ha pasado la prueba de uniformidad, se puede efectuar una sola adición controlada de agua si el slump es menor que el especificado, con 30 revoluciones adicionales. ⇒Descarga debe realizarse dentro de 11/2 hora después de mezclado en planta o 300 revoluciones; puede obviarse si luego de este tiempo tiene un slump que permite ser colocado sin adicionar agua extra (!aditivos!) ⇒ En clima cálido, el proveedor suministrará el concreto a la temperatura mas baja posible aprobada por el comprador.
34 de 44
ASPECTOS FUNDAMENTALES DE LA NORMA ASTM C-94/NTP 339.114 MEZCLADO Y ENTREGA ⇒ En clima frio, el concreto tendrá las temperatura mínimas dependientes de la información sobre las dimensiones de los elementos a vaciar proporcionada por el comprador : Tamaño de la sección < 0.30 m.
Temperatura min. en ºC 13
0.30 m. a 0.90 m.
10
0.90 m. a 1.80 m.
7
> 1.80 m.
5
Temp. Máx.del concreto con agua o agregados calientes 32 ºC 35 de 44
ASPECTOS FUNDAMENTALES DE LA NORMA ASTM C-94/NTP 339.114 GUIA DE REMISION ⇒ El proveedor debe suministrar guía con la siguiente información: - Nombre de la planta de premezclado - # de serie del documento - Fecha - Número del camión - Nombre del comprador - Nombre y ubicación de la obra - Designación del concreto de acuerdo a lo solicitado 36 de 44
ASPECTOS FUNDAMENTALES DE LA NORMA ASTM C-94/NTP 339.114 GUIA DE REMISION ⇒ El proveedor debe suministrar guía con la siguiente información: - Nombre de la planta de premezclado - Cantidad de concreto en m3 - Hora del carguío en planta - Agua adicionada en obra e iniciales del responsable A solicitud expresa del comprador se proporcionará información adicional para fines de certificación sobre Tipo y marca de cemento, Tipo y marca de aditivos, características y certificados de materiales, firma del representante del proveedor. 37 de 44
ASPECTOS FUNDAMENTALES DE LA NORMA ASTM C-94/NTP 339.114 METODOS DE ENSAYO Y CONTROL ⇒ Todos los estandarizados para concreto en condición controlada : Muestreo (ASTM C-172), Slump (ASTM C-143), Contenido de aire (ASTM C-231,C-173), Peso unitario (ASTM C-138), Temperatura (ASTM C-1064), Especímenes para ensayo de compresión (ASTM C39), etc. El reporte de ensayos para determinar el cumplimiento con esta norma debe indicar cuales han sido realizados por personal de laboratorio del proveedor y los realizados por otro laboratorio. Frecuencia de muestreo no menor de una vez cada 115 m3 o por cada día y clase de concreto. 38 de 44
ASPECTOS FUNDAMENTALES DE LA NORMA ASTM C-94/NTP 339.114 METODOS DE ENSAYO Y CONTROL
⇒ Si el slump o el % de aire no cumplen con los límites especificados se hará un segundo chequeo definitorio.
⇒ Si falla en el segundo chequeo, se considerará que el concreto no cumple con los requisitos de la presente norma. 39 de 44
ASPECTOS FUNDAMENTALES DE LA NORMA ASTM C-94/NTP 339.114 RESISTENCIA Y SU EVALUACION
⇒ Probetas muestreadas, moldeadas, curadas y ensayadas bajo condiciones estandarizadas. ⇒ Un ensayo = Promedio de 2 testigos ⇒ Requisitos de aceptación : Promedio de 3 ensayos consecutivos ≥ f´c Ningún ensayo menor de f´c en mas de 35 kg/cm2 40 de 44
ASPECTOS FUNDAMENTALES DE LA NORMA ASTM C-94/NTP 339.114 RESISTENCIA Y SU EVALUACION
⇒ El comprador debe registrar el # de guía del suministro y la ubicación exacta en la obra donde se coloque el concreto representado por un ensayo de resistencia. ⇒ Si el concreto no cumple con los requisitos, el proveedor y comprador convendrán para determinar un acuerdo para ajustar el diseño si esto es factible. Ojo Alternativas del RNC y ACI 318-05
41 de 44
ASPECTOS FUNDAMENTALES DE LA NORMA ASTM C-94/NTP 339.114 RESISTENCIA Y SU EVALUACION
⇒ Si no se llega a un acuerdo, se debe tomar una decisión mediante un panel de 3 ingenieros calificados, uno designado por el comprador, otro por el proveedor y el tercero elegido por estos dos miembros del panel. La responsabilidad del costo del arbitraje será determinada por el panel, siendo su decisión obligatoria para las partes.
42 de 44
CONCLUSIONES La elaboración de las especificaciones técnicas para concreto es una de las etapas más delicadas en la gestión de este recurso por parte del proyectista. Su interpretación inadecuada puede redundar en consecuencias muy graves en el manejo del costobeneficio de un proyecto tanto para el cliente como para el supervisor y el contratista. La aplicación inflexible de especificaciones técnicas generales, sin su adecuación a cada caso particular puede ser tan negativo para el éxito de un proyecto como el no cumplirlas. 43 de 44
FIN 多Preguntas? 44 de 44