Los Procedimientos de construcción constituyen los distintos procesos, sistemas y métodos disponibles para hacer realidad una obra siguiendo para ello un conjunto ordenado de reglas o prácticas constructivas basadas en la experiencia y en los conocimientos técnicos y científicos disponibles en ese momento, todo ello para conseguir construcciones útiles, seguras, económicas, estéticas, medioambientalmente aceptables y, a ser posible, perdurables en el tiempo.

Las obras y las construcciones que se realizan para satisfacer necesidades básicas como la seguridad, la vivienda o los transportes, deben ejecutarse siguiendo cierto orden o plan preestablecido según un conjunto de normas o reglas capaces de asegurar su éxito.

Factores que influyen en las propiedades del concreto:

  • Propiedades del concreto
    • Materiales componentes
    • Dosificación y preparación
    • Transporte y colocación
    • Vaciado y vibrado
    • Curado y protección
    • Control

Materiales que componen el concreto

Cemento:

Debe ser almacenado bajo techo y no directamente sobre el suelo. Existen varios tipos:

  • Tipo I: Uso general, sin propiedades especiales.
  • Tipo II: Moderada resistencia a los sulfatos, estructuras con ambientes agresivos o vaciados masivos.
  • Tipo III: Rápido desarrollo de resistencia, usado en climas fríos.
  • Tipo IV: Poco frecuente, concreto masivo.
  • Tipo V: Alta resistencia a los sulfatos, ambientes muy agresivos. Materiales que componen el concreto
  • Tipo IP: Cemento con un porcentaje entre 15 y 40% de puzolana.
  • Tipo IPM: Cemento con un porcentaje de hasta 15% de puzolana.

Las puzolanas cambian algunas propiedades del concreto, aumentan o retrasan el tiempo para adquirir resistencia, disminuyen el calor de hidratación y mejoran el comportamiento ante agresividad química.

Agua:

El agua potable no debe almacenarse por periodos muy largos para evitar la aparición de microorganismos

Agregados:

  • Pueden ser naturales o artificiales.
  • Entre los naturales: piedra chancada y arena gruesa.

Aditivos:

Se agregan en proporciones menores al 2% en peso. Modifican alguna propiedad física o mecánica, en estado fresco o endurecido. Algunos tipos: aceleradores, retardadores de fragua, plastificantes, superplastificantes, impermeabilizantes, incorporadores de aire.

Adiciones:

Materiales que se agregan al concreto fresco en proporciones importantes para modificar algunas propiedades físicas una vez endurecido.

Por ejemplo:

  • Poliestireno expandido: obtener menores densidades.
  • Escorias metálicas: obtener mayores densidades.
  • Fibras: mejorar comportamiento a la flexotracción.
  • Colorantes y otros.

Dosificación y preparación

  • La dosificación se realiza preferentemente en peso.
  • Debe ser ajustada para el volumen del equipo de mezclado que se utilice.
  • En obras con volúmenes diarios de vaciado superiores a 40m3 se suele instalar una planta dosificadora en obra. También se suele usar mezcladoras de gran tamaño o concreto premezclado.
  • La preparación debe hacerse en equipos especialmente diseñados para esta función.
  • El orden para agregar los materiales es por lo general el siguiente: 80-90% de agua + 50% de agregado grueso + 100% de arena + 100% de cemento + 50% de agregado grueso restante + diferencia de agua.

Preparación de concreto en obra

Transporte y colocación

  • Puede ser manipulado y transportado de diversos métodos, tales como canales (chutes), carretillas, baldes (grúas), camiones, cintas transportadoras y bombeo por tuberías.
  • El transporte y vaciado debe ser cuidadosamente vigilado para mantener uniformidad dentro de la mezcla. Evitar segregaciones.

Vaciado de concreto

  • El vaciado debe realizarse en forma fluida de modo que no se genere interrupciones que puedan ocasionar juntas frías.
  • Antes de proceder al vaciado se debe tener en cuenta:
    • Revisar la disposición de la armadura y el encofrado.
    • Disponer de suficientes materiales.
    • Los elementos e instalaciones que van empotrados deben estar correctamente ubicados y fijados.
    • Los equipos y caminos de acceso deben encontrarse correctamente habilitados.

Vaciado de concreto premezclado

Vibrado de concreto

  • Su correcta aplicación es factor esencial en toda obra.
  • El procedimiento de vibrado varía con el tipo de trabajo, el tipo de vibrador utilizado y la mezcla de concreto.
  • La vibración permite expulsar los vacíos de aire del concreto, pero a su vez permite que el agua aflore a la superficie, modificando la homogeneidad y consistencia del concreto.
  • Los vibradores deben insertarse y retirarse lentamente, a suficiente profundidad para vibrar efectivamente el fondo de cada capa (45 a 60 cms.)
  • Un adecuado vibrado conjuntamente con una adecuada selección de material evitará la formación de cangrejeras.
  • No es correcto utilizar la energía del vibrador para empujar horizontalmente el concreto. Puede producirse segregación.
  • La segregación es el fenómeno por el cual las partículas de mayor dimensión tienden a precipitarse al fondo de la masa de concreto debido a la menor resistencia al desplazamiento que tienen, en especial en concretos muy fluidos.
  • Se puede evitar la segregación reduciendo la caída libre del concreto, con el uso de ventanas de vaciado en elementos de gran profundidad (columnas, placas).

Curado y protección

  • La resistencia e impermeabilidad del concreto mejoran con un buen curado.
  • Se debe generar las condiciones que sean favorables para la hidratación del cemento.
  • Las precauciones que deben tomarse para un adecuado proceso de curado son:
    • Humedad: Puede mantenerse rociando o inundando los encofrados (continuamente), poniendo cubiertas que retengan humedad o revestimiento con sellante líquido que al endurecer forme una película delgada impermeable (curador de membrana).

Areas lisas planas horizontales: En este tipo de superficies (tales como pavimentos, losas) se puede rodear el perímetro de la superficie con montículos de arena u otro material que retenga el agua, y se aniega el área encerrada.

Para elementos verticales se emplean, también, cubiertas retenedoras de humedad como telas de yute o mantas.

Temperatura: Afecta el desarrollo de las reacciones químicas entre el cemento y el agua y por consiguiente la velocidad de endurecimiento del concreto.

En climas calurosos y fríos se deben tomar consideraciones especiales para la elaboración y curado del concreto.

Control del concreto

  • Se trata de evaluar la resistencia característica f’c del concreto en obra.
  • Esta resistencia característica será siempre menor que la resistencia promedio, y el margen de variación depende del control de calidad del proceso de fabricación del concreto.
  • La determinación de éste margen puede realizarse estadísticamente sin embargo se recomiendan los siguientes valores:

  • Para que las pruebas sean aceptadas,el promedio de todos los conjuntos de tres pruebas debe ser mayor que f’c y ningún resultado individual menor a f’c-35 kg/cm2.
  • Según el tipo de estructura pueden requerirse otro tipo de pruebas como impermeabilidad, resistencia a sulfatos, resistencia a tracción.

Tipos de Concreto

  • Concreto Simple (incluye el ciclópeo)
  • Concreto Reforzado

Concreto Simple

  • Es un material cuya naturaleza y uso se puede asociar a una piedra artificial.
  • En sus usos más frecuentes actúa como sustituto de la piedra natural.
  • Al concreto simple también se le llama concreto ciclópeo, cuando es posible incluir en su diseño piedras de regular tamaño.

Estructuras de Concreto Simple

  • Estructuras que no se encuentran sometidas a un esfuerzo importante de tracción.
  • En muchos casos se emplea concreto en forma masiva y con una baja resistencia.
  • Algunas estructuras de éste tipo son: Cimentaciones (cimientos corridos, falsas zapatas), muros de contención, calzaduras, canales, pisos y pavimentos.

Cimentaciones

  • Transmiten al terreno la carga de las estructuras a nivel de esfuerzos admisibles por el terreno.
  • Asimismo deben restringir la posibilidad de asentamientos diferenciales.
  • Las más comunes son los dados de cimentación, cimientos corridos y falsos cimientos.

Muros de contención

  • Soportan los empujes laterales de los suelos y/o líquidos en reservorios.
  • Son elementos de concreto masivo que trabajan por gravedad para evitar deslizamiento y volteo.
  • En el caso de concreto simple suelen emplearse para contener suelos y para alturas no muy grandes.
  • Las calzaduras pertenecen a este tipo de estructura, tienen un bajo F.S.

Canales

  • Estructuras en la cuales el concreto también actúa de recubrimiento.
  • Se deben cuidar aspectos como la resistencia al desgaste, diseño de juntas, impermeabilidad etc.

Pisos y Pavimentos

  • Estructuras en las cuales el concreto cumple la función de brindar una superficie adecuada de tránsito, resistente a la abrasión y desgaste, capaz de repartir al terreno las cargas impuestas a nivel tolerable por el suelo.
  • Al igual que en los canales, el diseño de juntas es sumamente importante.

Concreto Reforzado

  • Es una combinación íntima del concreto con otros elementos a fin de mejorar sus características estructurales, brindarle resistencia a la tracción y ductilidad.
  • El refuerzo más usual es el acero corrugado.

Estructuras de Concreto Reforzado

  • Son aquellas estructuras que requieren una importante resistencia a tracción o un comportamiento dúctil.
  • Algunas estructuras de éste tipo son: Cimentaciones (pilotes, zapatas, plateas), muros de contención, columnas, placas, vigas, lozas macizas y aligeradas, escaleras, estructuras especiales.

Cimentaciones Superficiales:

  • Zapatas: Pueden ser aisladas, combinadas, conectadas.
  • Plateas de cimentación.
  • Son aquellas que se apoyan en las capas superficiales o poco profundas del terreno, ya que este tiene suficiente capacidad de carga.
  • Debe cumplirse que los asentamientos sean pequeños y admisibles por la edificación.

Los componentes de una cimentación superficial son:

  • Solado
  • Cimientos
  • Zapatas
  • Sobrecimientos
  • Cimentación para placas
  • Losa de cimentación o platea

Cimentaciones Profundas:

  • Pilotes: Pueden trabajar de punta o por fricción, colocación por hincado o vaciado in situ.

Solado

  • Capa de concreto pobre que se pone previa al vaciado de la zapata, en espesores de 5 a 10 cm.
  • Su objetivo principal es nivelar el fondo para realizar el trazo del fierro y apoyarlo con estabilidad.
  • No debe ser considerada como parte del recubrimiento del fierro de zapata.

Cimientos

  • Elemento estructural encargado de transmitir las cargas de la edificación al suelo de cimentación
  • En algunos caso se pueden utilizar piedras para disminuir la cantidad de concreto en la cimentación.

Sobrecimientos

  • Elementos estructurales que actúan como nexo entre el muro o columna y el cimiento
  • Son de ancho inferior al cimiento y superior o igual al muro
  • Su vaciado se realiza aparte del cimiento debido a la distinta calidad de ambos concretos.

Tipos de zapatas

  • Zapata aislada
  • Zapata combinada
  • Zapata conectada (zapatas y viga de cimentación)

Zapatas aisladas

  • Son de carácter puntual.
  • Generalmente son constituidas por dados de concreto de planta rectangular.
  • Son las más usadas por tanto por su economía como por su sencillez de construcción.

Zapatas combinada o corrida

  • Utilizadas cuando se trata de columnas alineadas muy próximas unas a otras, o cuando se trata de equilibrar cargas excéntricas sobre zapatas contiguas.
  • En estos casos se considera la posibilidad de emplear una zapata continua o zapata corrida.

Losas de cimentación (Plateas)

  • Se usan cuando el área de zapatas es superior al 50% del área total en planta de la estructura.
  • Este tipo de cimentación disminuye considerablemente los efectos de asentamientos diferenciales y es apta para suelos no homogéneos.

Cimentaciones Profundas

  • Los pilotes son piezas largas, cilíndricas o prismáticas, de madera, concreto o metal, que al ser hundidas en el suelo sirven de cimentación para la estructura
  • Solución apropiada para terrenos malos en los cuales no es posible usar losas de cimentación o zapatas
  • Su hinca se obtiene por diversos métodos: Por percusión, por moldeo en el suelo, por atornillado.

Columnas

  • Elementos verticales que tienen por función soportar los diversos niveles de una edificación
  • Se refuerzan para resistir solicitaciones de flexo-compresión y para darles ductilidad.

Placas

  • Elementos verticales de gran rigidez, suelen actuar como “muros portantes” tomando cargas verticales de gravedad, pero teniendo como función principal rigidizar la edificación ante cargas laterales o sísmicas, tomado grandes fuerzas de corte y volteo.
  • Las placas se refuerzan por temperatura, corte y flexo compresión.

Vigas

  • Elementos horizontales cuya función principal es soportar los techos y trasladar sus cargas a las columnas y placas.
  • Soportan también los esfuerzos de sismo cuando tienen suficiente rigidez.
  • Su refuerzo es principalmente por flexión y ductilidad.
  • Se verifica corte, deflexiones y eventualmente torsión.

Losas macizas y aligeradas

  • Son elementos horizontales o inclinados cuya función es servir de piso y/o techo de ambientes, trasladando la carga vertical a los muros y vigas del conjunto.
  • Cuando sucede un sismo deben actuar como diafragmas rígidos.
  • Se diseñan a flexión y se verifican por corte y deflexión.

  • Los bloques de ladrillo hueco son encofrado perdido (espesores normales de 17, 20, 25, 30, 35cm).

  • En losas macizas los espesores normales son: 10, 12, 15, 17cm.

Escaleras

Por lo general se diseñan a flexión y se verifican por corte y torsión.

 

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Autor: Ing. Xavier Brioso Lescano Semestre