ESTRUCTURAS DE CONCRETO ARMADO, ACERO Y MADERA

ESTRUCTURAS

1. CONCRETO ARMADO:

1.1) Concreto Armado:

Es una técnica constructiva donde se utiliza el concreto reforzado con barras o mallas de acero, llamadas armaduras. También es posible armarlo con fibras, tales como fibras plásticas, fibras de vidrio, fibras de acero o combinaciones de barras de acero con fibras dependiendo de los requerimientos a los que estará sometido. El concreto armado se utiliza en edificios de todo tipo, caminos, puentes, presas, túneles y obras industriales. La utilización de fibras es muy común en la aplicación de hormigón proyectado, especialmente en túneles y obras civiles en general.

1.2.) Elementos que conforman el Concreto:

• Elementos Activos: Cemento, Arena, Piedra y Agua. Se encuentra también los aditivos que son opcionales.

• Elementos Pasivos: Aire

1.3) Dosificación y Trabajabilidad del Concreto

La dosificación implica establecer las proporciones apropiadas de los materiales que componen el concreto a fin de obtener la trabajabilidad, resistencia y durabilidad requerida. En la dosificación deben tomarse en cuenta múltiples factores tales como:

• Elementos se van a vaciar.

• Condiciones ambientales deberán soportar (humedad).

• Materiales.

• Procedimientos de mezclado.

• Colocación.

• Curado se van a emplear en la obra, etc.

Dada la complejidad del problema se ha desarrollado numerosos métodos de dosificación, en los cuales reviste importancia los siguientes factores:

• Relación agua cemento: Todos los métodos de dosificación destacan la importancia de la relación entre las proporciones de agua y cemento en el concreto. Ambos materiales forman una pasta que al endurecer actúa como aglomerante manteniendo unidos los gramos de los agregados. A medida que aumente la dosis de agua la pasta de cemento se diluye, el concreto se hace mas trabájale, sin embargo, disminuye su resistencia y durabilidad.

• Manejabilidad de la mezcla: mezcla que pueda trabajarse sin dificultad y que con los métodos de compactación disponibles permite obtener concretos densos. Al mismo tiempo la mezcla debe tener suficiente mortero para envolver completamente la piedra y las armaduras y obtener superficies lisas sin nichos de piedras ni porosidades. En otras palabras, debe llenar completamente los huecos entre las piedras y asegurar una mezcla plástica y uniforme. Una mezcla trabajable para un tipo de elemento puede ser muy dura para otro. Por ello el concreto que se coloca en elementos delgados o con mucha armadura debe ser mas plástico que el de construcción masiva.

• Tabla de proporciones: en esta tabla se muestra las porciones de materiales necesarios para preparar concreto resistentes. el agua, arena y piedra, se miden en tobos, (baldes), que equivalen a 10 lts. (Para calcular el volumen de cemento a usar considérese que la densidad del cemento es variable). Si el cemento tuviera una densidad aparente de 1.1, entonces 42 kg. equivaldrían a unos 35 litros en volumen. Téngase en cuenta que este volumen no se suma al del resto en su totalidad, habida cuenta de que se realiza una mezcla con absorción de agua y reacciones químicas.

OBRAS

RESISTENCIA

(KG/CM²) CEMENTO

(KGS) ARENA

(TOBOS) GRAVA

(TOBOS) AGUA

(TOBOS) VOLUMEN

(LITROS)

muros y plantillas 100 kg/cm² 42Kg 6 8 2 180L

vigas 150 kg/cm² 42Kg 5.25 7.5 1.75 165L

zapatas (emparrillados) 200 kg/cm² 42Kg 4.5 6 1.5 145L

columnas y techos 250 kg/cm² 42Kg 3.75 5.5 1.25 130L

alta resistencia 300 kg/cm² 42Kg 3 4.75 1 112L

1.4) Verificación del Concreto Hecho en Obra:

• Asentamiento: Las pruebas de asentamiento se harán por cada cinco (5) metros cúbicos de concreto a vaciar y serán efectuados con el consistímetro de Kelly o con el cono de Abrams (ICONTEC 396). Los asentamientos máximos para las mezclas proyectadas serán los indicados al respecto para cada tipo, de acuerdo con la geometría del elemento a vaciar y con la separación del refuerzo.

• Testigos de la Resistencia del Concreto: las muestras serán ensayadas de acuerdo con el "Método para ensayos de cilindros de concreto a la compresión" (designación C-39 de la ASTM o ICONTEC 550 Y 673). La preparación y ensayo de cilindros de prueba que testifiquen la calidad de los concretos usados en la obra será obligatoria, corriendo ella de cuenta del Contratista pero bajo la vigilancia del Contratante. Cada ensayo debe constar de la rotura de por lo menos cuatro cuerpos de prueba. La edad normal para ensayos de los cilindros de prueba será de veintiocho (28) días, pero para anticipar información que permitirá la marcha de la obra sin demoras extremas, dos de los cilindros de cada ensayo serán probados a la edad de siete (7) días, calculándose la resistencia correlativa que tendrá a los veintiocho (28) días. En casos especiales, cuando se trate de concreto de alta resistencia y ejecución rápida, es aceptable la prueba de cilindros a las 24 horas, sin abandonar el control con pruebas a 7 y 28 días. Durante el avance de la obra, el Contratante podrá tomar las muestras o cilindros al azar que considere necesarios para controlar la calidad del concreto. El Contratista proporcionará la mano de obra y los materiales necesarios y ayudará al Interventor, si es requerido, para tomar los cilindros de ensayo. El valor de los ensayos de laboratorio ordenados por el Contratante serán por cuenta del Contratista. Para efectos de confrontación se llevará un registro indicador de los sitios de la obra donde se usaron los concretos probados, la fecha de vaciado y el asentamiento. Se hará una prueba de rotura por cada diez metros cúbicos de mezcla a colocar para cada tipo de concreto. Cuando el volumen de concreto a vaciar en un (1) día para cada tipo de concreto sea menor de diez metros cúbicos, se sacará una prueba de rotura por cada tipo de concreto o elemento estructural, o como lo indique el Contratante; para atraques de tuberías de concreto se tomarán dos cilindros cada 6 metros cúbicos de avance.

Las pruebas serán tomadas separadamente de cada máquina mezcladora o tipo de concreto y sus resultados se considerarán también separadamente, o sea que en ningún caso se deberán promediar juntos los resultados de cilindros provenientes de diferentes máquinas mezcladoras o tipo de concreto. La resistencia promedio de todos los cilindros será igual o mayor a las resistencias especificadas, y por lo menos el 90% de todos los ensayos indicarán una resistencia igual o mayor a esa resistencia. En los casos en que la resistencia de los cilindros de ensayo para cualquier parte de la obra esté por debajo de los requerimientos anotados en las especificaciones, el Contratante, de acuerdo con dichos ensayos y dada la ubicación o urgencia de la obra, podrá ordenar o no que tal concreto sea removido, o reemplazado con otro adecuado, dicha operación será por cuenta del Contratista en caso de ser imputable a él la responsabilidad. Cuando los ensayos efectuados a los siete (7) días estén por debajo de las tolerancias admitidas, se prolongará el curado de las estructuras hasta que se cumplan tres (3) semanas después de vaciados los concretos.

1.5) Ventajas preparándolo en Sitio (Empleando Trompo Mezclador):

• Ventajas: Depende de la envergadura de la obra, para obras pequeñas (casas), la ventaja es la comodidad de prepararlo y vaciarlo, pero en el llenado de techo la ventaja la tienen los concretos prefabricados por la rapidez. Para obras grandes, muy recomendable es el concreto prefabricado.

• Desventajas: Reducción de la durabilidad, agrietamientos, variaciones de la resistencia a la compresión o flexión, segregación de los materiales componentes. falta de continuidad en el elemento estructural, importantes contracciones, aumento en la permeabilidad, aumento en el sangrado, riesgo en la estabilidad de la estructura, reducción de la capacidad de adherencia con el acero de refuerzo, reducción o variación del módulo de elasticidad.

1.6) Ventajas y Desventajas del Concreto Premezclado, según la Obra a Realizar:

• Ventajas: Listo para usarse, economía en la obra, Fácil preparación, fácil manejo del producto, mayor manejabilidad de la mezcla, uniformidad del producto, confiabilidad de la calidad, durabilidad, mayor impermeabilidad, mayor avance de obra, mayor control de los materiales, mayor limpieza en la obra, sin desperdicio.

• Desventajas: Noble como es el concreto premezclado, sufre también de algunas desventajas, como son: la disponibilidad de plantas de premezclado cercanas a la obra, disponibilidad inmediata del producto necesario, disponibilidad rápida y económica de cantidades relativamente pequeñas de mezcla, etc.

1.7) Ventajas con Otro Tipo de Material a Realizar (Acero - Madera):

• Es durable a lo largo del tiempo y no requiere de una gran inversión para su mantenimiento.

• Tiene una vida útil extensa.

• Tiene gran resistencia a la compresión en comparación con otros materiales.

• Es resistente al agua, en fuegos de intensidad media, el concreto armado sufre daños superficiales si se provee un adecuado recubrimiento al acero.

• Es más resistente al fuego que la madera y el acero estructural.

• Se le puede dar la forma que uno de haciendo uso del encofrado adecuado.

• Le confiere un carácter monolítico a sus estructuras lo que les permite resistir más eficientemente las cargas laterales del viento o sismo.

• No

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