PAVIMENTOS
Construcción de rellenos de carreteras
3a parte
En el caso del grado de compactación de los pedraplenes éste
debe ser tal que:
a) La porosidad sea inferior al 30% (n 30%) (1,9 gr/cm3).
b) El asentamiento experimentado para el pedraplén después
de la última pasada de rodillo deberá ser menor al 1%
del espesor de capa. El control de la construcción de un pedraplén
es de procedimiento y consiste en comprobar que el procedimiento de
compactación a usar para un tipo de material determinado, permita
obtener el grado de compactación exigido. Para ello se construye
un pedraplén de ensayo con el material a colocar y el procedimiento
propuesto. Este procedimiento debe especificar el espesor de capas,
el número de pasadas de rodillo y el tipo de maquinaria a utilizar.
En cualquier caso el número de pasadas de rodillo será
superior a 4.
Pedraplén de ensayo: Tendrá un volumen mayor de 3,000
m3, realizado en dos o más capas, de ancho, igual o superior
a 10 m. Control de compactación: Se hará un control topográfico
de la capa compactada para conocer el número de pasadas necesario
hasta conseguir que el asentamiento en la última pasada sea inferior
al 1 % del espesor de la capa.
Las medidas de la densidad o porosidad del pedraplén se realizan
ejecutando tres calas de dimensiones en superficies superiores a 2x2
m, y una profundidad igual al espesor de capa. (El volumen de la cala
ha de ser mayor del m3). Validez del procedimiento constructivo: Se
aceptará el procedimiento constructivo si se verifican las dos
condiciones expuestas; es decir, que el asentamiento después
de la última pasada sea inferior al 1% y la porosidad menor al
30%. Solo será valido el procedimiento mientras no cambien las
características del material. Aceptación o rechazo del
pedraplén colocado: El pedraplén colocado se aceptará
si la compactación se realiza según el procedimiento utilizado
en el pedraplén de ensayo y mientras el material sea el mismo
que el usado en éste. Rellenos “Todo uno”:
Grado de compactación
El grado de compactación del relleno “Todo uno” debe
ser tal que:
a) La densidad del relleno será superior al 95% de la densidad
máxima conseguida en el ensayo Proctor Modificado realizado con
el material de tamaño inferior a 20 mm.
b) El asentamiento experimentado por el relleno “Todo uno”
después de la última pasada de rodillo, debe ser menor
que el 1% del espesor inicial de la capa. c) Los asentamientos obtenidos
en el ensayo serán menores de 5 mm, salvo en la capa de transición
en la que serán menores de 3 mm.
Control de compactación
El control de la construcción de un relleno “Todo uno”
es un control de procedimiento, como en el caso de pedraplenes. Para
cada material, se propone un procedimiento constructivo experimentado
con un relleno de ensayo. Se comprueba que el relleno de ensayo así
construido tiene el grado de compactación definido para rellenos
todo uno, y se da por válido este procedimiento para este tipo
de material.
Relleno “Todo uno” de ensayo
Tendrá un volumen mayor de 3,000 m3 realizado en tres o más
capas, de un ancho igual o superior a 8 m.
Control
Para el control del relleno “Todo uno” de ensayo se distinguen
tres bandas: una central de la mitad del ancho total del relleno, y
dos de borde de la cuarta parte del ancho total del relleno. Se hará
un control topográfico de cada una de las tres bandas para conocer
el número de pasadas necesario hasta conseguir que el asentamiento
en la última pasada sea inferior al 1 % del espesor de la capa.
En cada una de las bandas se harán dos ensayos de huella, para
verificar que el asentamiento obtenido es menor de 5 mm. (En la capa
de transición debe ser menor de 3 mm). Cumplidas ya estas condiciones,
se realizaran cinco calas, dos en las bandas de borde, y una en la banda
central para determinar las densidades conseguidas en el relleno. Las
calas tendrán un volumen superior a 1 m3, una superficie en planta
superior a 1 m2, y una profundidad que afecte a todo el espesor de la
capa y sólo al espesor de la capa.
Validez del procedimiento constructivo
Se acepta el procedimiento constructivo propuesto, si se verifican las
tres condiciones expuestas:
a) En el control topográfico realizado en las tres bandas, en
todas las determinaciones, el asentamiento provocado por la última
pasada de rodillo es inferior al 1 % del espesor de la capa.
b) En los seis ensayos de huella realizados en las tres bandas, el asentamiento
obtenido es inferior a 5 mm.
c) En las cinco calas realizadas, la densidad determinada es superior
al 95% de la densidad conseguida en el ensayo Proctor Modificado realizado
con el material de tamaño inferior a 20 mm. Aunque el control
de la compactación del relleno “Todo uno” se basa
en el control del procedimiento, se realizará un control del
relleno terminado mediante ensayos de huella. Para ello se define como
unidad a controlar una capa de ancho del ancho de la calzada que se
este construyendo, y 500 m de longitud. En esta unidad se definirán
tres bandas una interior de ancho la mitad del ancho total de la capa,
y dos de borde, de ancho la cuarta parte del ancho total de la capa.
En cada una de estas bandas se realizara un ensayo de huella.
Aceptación o rechazo del relleno colocado
El relleno “Todo uno” colocado será aceptado si se
ejecuta con el procedimiento establecido para ese tipo de material,
y si los tres ensayos de huella dan asentamientos inferiores a 5 mm
(3 mm en la zona de transición).
Referencia: Boletín AMIVTAC, núm.
33, noviembre de 2006.
PREFABRICADOS
Biocidas para recubrimiento arquitectónico
Conocer las características de este tipo de biocidas, sus formas
de actuar en el recubrimiento permite sacarle mayor rendimiento a estas
sustancias.
Los recubrimientos arquitectónicos son todos aquellos recubrimientos
aplicados en edificios residenciales, comerciales e institucionales.
Estos recubrimientos tienen dos funciones. Por un lado mediante el color,
contribuyen a la estética de un edificio o a la decoración
de componentes estructurales mientras que por otro lado, dan la protección
contra las influencias externas tales con la humedad, luz solar,
daño mecánico o químico. El envejecimiento del
recubrimiento exterior depende de la calidad del sustrato y del imprimante,
así como de los factores ambientales como la luz, calor, frío,
humedad y oxígeno que en conjunto generan un conjunto sinérgico.
En recubrimientos de interiores, la decoración es la principal
función y su envejecimiento se debe frecuentemente a la humedad.
El sustrato
Los recubrimientos arquitectónicos se aplican en diferentes sustratos
como son, madera, metal, plástico y concreto, los cuales deben
ser tratados antes de aplicar el recubrimiento y ayudar a disminuir
el proceso de envejecimiento. En la madera, la humedad es el principal
problema. Se debe secar y tratar con selladores e imprimantes, en los
metales se deben remover los productos de corrosion y se pueden adicionar
imprimantes con inhibidores de corrosión. Por su parte, en el
concreto, la humedad presente ocasiona eflorescencia y se puede evitar
con solo limpiar y secar la superficie a pintar; en los plásticos
suele presentarse una baja adhesión del recubrimiento lo que
lleva a la delaminación, que se evita con el empleo de promotores
de adhesión. El sustrato puede prepararse con imprimantes o empastes
que brindan propiedades de adherencia y dejan listo el sustrato para
que el recubrimiento arquitectónico de un acabado protector y
decorativo.
Medición de la eficiencia
El método empleado en la medición de la eficiencia de
un biocida para protección en envase consiste, en la inoculación
semanal de una concentración conocida de microorganismos (bacterias,
hongos y levaduras) a una muestra de recubrimiento, por un periodo de
tres semanas. Se lleva a cabo un monitoreo semanal mediante siembra
en placa y se evalúa al termino tomando como criterio de pase
un crecimiento nulo de microorganismos. El método empleado para
medir la eficacia de un biocida en aplicación como protector
de película consiste en preparar un sustrato involucrado (papel
nitro) y luego aplicar la película del recubrimiento que lleva
el biocida a probar (diferentes concentraciones). Dicha película
se reta con diferentes microorganismos (hongos y algas), principalmente
los más comunes en el ambiente donde se aplicara el recubrimiento;
se deja incubar por un intervalo de tiempo de 28 días a diferentes
temperaturas según el microorganismo en cuestión.
El resultado se obtiene observando el sustrato que no fue atacado por
los microorganismos con la menor concentración de biocida. Todos
los sustratos que no se pudieron proteger muestran el crecimiento bacteriano,
de algas y hongos en superficie. Es importante el uso de un sustrato
control, que no lleva biocida, ya que ayuda a determinar el resultado
de forma evidente.
Referencia: Ing. Miguel Ángel Hernández
Cano, Thor Químicos, México. INFRA Latina.
PREMEZCLADOS
Bombeo de concreto a alturas récord
La construcción de un edificio que funcionará como hotel,
apartamentos y oficinas y que será el más alto del mundo,
resulta un gran reto técnico y logístico. La altura del
edificio –el ya famoso Burj Dubai– será de 512 m.
La altura final, incluida la antena, superará los 700 m. Se espera
concluir el rascacielos en este 2008.
El problema para el proveedor del concreto es que se exigió
una resistencia temprana de 10 MPa a las 15 horas, por un lado, y por
otro un endurecimiento retardado. La trabajabilidad del concreto se
mejoró mediante un superplastificante retardante. Con ello se
tuvo un panorama de cambios bruscos. Esto resulta de importancia crucial
en los edificios altos donde el concreto puede estar en movimiento en
la línea durante 30 minutos, dependiendo de la velocidad de entrega
y, todo ello, con bombeo continuo. En el núcleo central, se colocaron
casi 69,000 m3 de concreto. El material para este fin se debe suministrar
a través de dos tuberías. Una de ellas siempre se usó
como tubería de reserva. Si la tubería en uso en esos
momentos llega a alcanzar su desgaste máximo pero aún
puede resistir la presión total, las tuberías se permutan
y la de reserva se convierte en la principal del concreto.
En general, se deben bombear algo más de 164,000 m3 de concreto.
Para resistir las altas presiones y elevadas tasas de entrega se usa
una tubería DN 150 con diámetro externo de 168.3 mm y
espesor de pared de 11 mm. Esta tubería fue diseñada para
lograr una presión operativa estática de 250 bares. Cabe
decir que para este proyecto se desarrollaron especialmente bombas de
concreto de super alta presión que son propulsadas por un motor
diesel Caterpillar de 470 KW. Las bombas se diseñaron para una
presión máxima del concreto de 320 bares.
El coeficiente de cilindro de suministro a cilindro hidráulico
es inferior y se dispone de una presión de reserva suficiente.
Con el sellado se puede alcanzar teóricamente el rendimiento
máximo de suministro de 71 m3/h.
Las bombas de concreto se instalan en una plataforma, desde donde, dos
tuberías de entrega suministran concreto a la estructura de la
torre. En la obra se tuvieron cuatro tuberías de colocación
de concreto, más un soporte por tubería. La permutación
se realizó mediante los codos de la tubería de entrega.
La planta de preparación del concreto se encuentra a unos 500
m del lugar de la obra. El concreto se transporta a la obra mediante
camiones mezcladores. En la plataforma primaria los camiones mezcladores
podían acceder a ella fácilmente. Además, había
una zona central de bombeo desde la cual se pudo colocar el concreto
en todo el edificio.
Para ofrecer una información más detallada de la bombeabilidad
de los concretos usados se ejecutó una prueba de bombeo. Para
este ensayo se tendió horizontalmente una tubería de 600
m y se midieron las presiones en diferentes puntos de la tubería.
Se añadió un componente vertical y de esta manera fue
posible definir con bastante claridad las presiones esperadas. El primer
tercio del núcleo central se colocó el 17 de abril de
2005. Para facilitar la preparación del andamiaje de subida,
la primera sección de cimbrado de ascenso tenía 5.30 m
de altura. Se usó concreto H-80 y una granulometría máxima
de 20 mm.
La primera sección de colocación de concreto del núcleo
central se terminó en mayo de 2005, iniciándose la estructura
del cimbrado de ascenso. Este núcleo central es de subida rápida
con el fin de poder continuar con los muros de las alas con la mayor
rapidez posible.
Referencia: Conferencia de Klaus Mirna en el
XI Congreso Hispanoamericano del Concreto Premezclado,
Sevilla, España, 7 de junio de 2007.
BLOQUES DE CONCRETO
Guía de calidad para fabricantes de bloques de
concreto 4a parte.
La falta de curado en el concreto puede llevar a pérdida de
hasta el 50% de la resistencia de la misma mezcla apropiadamente curada.
El curado apropiado evita la pérdida de humedad en el concreto,
de modo que el cemento pueda hidratarse. El incremento de la temperatura
acelerará el tiempo de fraguado y la ganancia de resistencia.
Comúnmente se usa el curado a vapor, ya que provee humedad y
alta temperatura. Debe permitirse que los productos fragüen de
2 a 3 horas antes de ser expuestos al vapor. El curado a vapor prematuro
puede conducir al endurecimiento de la superficie. Una tasa máxima
de 33 °C por hora de elevación (o caída) de la temperatura
en el concreto es una buena regla.
Cierre el vapor en el punto de equilibrio, cuando el concreto ya no
gane más peso o cuando la temperatura interior del concreto sea
igual a la temperatura del aire ambiental del horno. Mientras que el
equilibrio típicamente ocurre de 72 a100° C, el tiempo variará
con el tamaño del horno, el tipo de bloque, la tasa de ganancia
de temperatura, el aislamiento y temperatura inicial.
Después de cerrar el vapor, el concreto debe de pasar por un
periodo de saturación de 4 a 6 horas antes de que baje la temperatura.
Puede sacarse el producto del horno tan rápido como pueda manejarse
sin dañar el producto. Usted puede usar sondas de temperatura
y humedad para evaluar las deficiencias del horno.
A veces se usa dióxido de carbono en el proceso de curado cuando
se curan productos de concreto para controlar la eflorescencia por debajo
de la superficie del concreto. Este proceso parece ser muy sensible
y requiere de una gran cantidad de ajustes para que salga perfecto.
Las variaciones en la presión de vapor, la circulación,
la densidad del producto, o la tasa de absorción generarán
resultados diferentes.
Aseguramiento de la calidad del producto final
El proceso de producción debe dar como resultado un producto
de alta calidad. Es importante para un productor establecer un programa
de pruebas más estricto del producto. Para productos de concreto
se deben de satisfacer los requerimientos mínimos actuales de
NMXC- 404 para Bloques de Mampostería de Concreto para Muro de
Carga. Es adecuado para bloques simples o que no soportan carga. Al
momento de la entrega, los bloques deben tener al menos una resistencia
a compresión neta de 133 kg/cm2 (promedio de tres bloques, sin
ninguna rotura individual menor a 119 kg/cm2 y tasas de absorción
menores de 210 kg/m3 para bloques de peso normal (2027 kg/m3 o más
alta), 243 kg/m3 para bloques de peso mediano (1702-2026 kg/m3), o 291
kg/m3 para bloques de peso ligero.
El NMXC-404 cubre el muestreo y los métodos de prueba para dimensiones,
resistencia a compresión, absorción, peso unitario (densidad),
y contenido de humedad de los bloques. También hay tolerancias
adicionales y un requisito máximo de contracción lineal
de 0.065% (NMXC-024). Puede haber ocasiones cuando las especificaciones
exijan requisitos más estrictos que los correspondientes a las
normas NMX.
Para Bloques de Muros de Retención, el producto debe de satisfacer
los requisitos de la ASTM 1372, Especificación Estándar
para Bloques de Muros de Retención. Mientras que los requisitos
de absorción de agua son los mismos de los bloques ordinarios,
el requisito de resistencia mínima es más alto: promedio
de 210 kg/cm2 de tres bloques sin rotura individual con menos de 175
kg/cm2.
Para mercados en donde ocurren repetidos ciclos de congelación
y deshielo bajo condiciones controladas, el desempeño comprobado
en el campo o las pruebas deben de demostrar la durabilidad. Si se especifica
una prueba, se requiere ASTM C 1262. La pérdida de peso de cinco
especímenes debe de ser de no más de 1% sobre 100 ciclos
(o 1.5 % sobre 150 ciclos en cuatro de cinco especímenes).
Algunos departamentos de transportación estatales exigen pruebas
de la solución salina versus agua, lo que es mucho más
severo. Este método está siendo investigado por su alto
grado de variabilidad. Se ha probado que el contenido de cemento, la
durabilidad del agregado, la tasa de absorción y la densidad
tendrán el impacto más grande en el desempeño en
congelación/deshielo.
El autor, Garry Culton, es especialista en fabricar
productos de concreto, consultor certificado de Mampostería con
Concreto. (National Concrete Masonry Association). Presta sus servicios
en varios comités técnicos para NCMA y ICPI. Referencia:
The Concrete Producer, December 2007.