Jairo Niño Concretos Supermix - Perú Colombia Concretos por ...
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Jairo Niño Concretos Supermix - Perú Colombia
Concretos por desempeño
INTRODUCCION Según algunas es+maciones, el concreto, al igual que el agua, es la sustancia más u+lizada del mundo. Las razones de este uso tan difundido son de diferente naturaleza. Las más habituales son la disponibilidad de sus componentes, su versa+lidad y capacidad de adaptación, que resultan de las numerosas posibilidades de aplicación en la construcción, por regla general, se puede planificar para proyectos muy determinados y específicos para cada aplicación y se puede fabricar con materiales locales disponibles. En los úl+mos diez a veinte años, los materiales de la construcción des+nados a fabricar el concreto han experimentado grandes cambios. Estos cambios se han debido bien a los materiales de construcción en sí o a sus métodos de fabricación
Concreto Por Desempeño Los concretos por desempeño son aquellos cuyas caracterís+cas principales no son las del concreto ordinariamente concebido, ya sea por algún +po especial de insumos, caracterís+ca par+cular del concreto, tecnología de aplicación y/o producción. Estos deben cumplir con las caracterís+cas de trabajabilidad, resistencia, durabilidad y -‐en algunos caso-‐ sustentabilidad que cada proyecto demande. Para producir estos concretos especialmente diseñados, se usan materiales normales y/o especiales, además pueden ser necesarias prác+cas especiales de mezclado, colocación (colado) y curado. Normalmente, un gran número de pruebas de desempeño es necesario para demostrar la sa+sfacción de las necesidades específicas del proyecto. Las propiedades de este concreto se desarrollan para aplicaciones y ambientes par+culares, algunas pueden requerir:
! Alta resistencia ! Alta resistencia inicial ! Alto módulo de elas+cidad ! Alta resistencia a abrasión ! Alta durabilidad y vida ú+l larga en ambientes severos ! Baja permeabilidad y difusión ! Resistencia al ataque químico ! Tenacidad y resistencia al impacto ! Fácil colocación
.
APLICACIONES
Aplicación Shotcrete en Proyectos Mineros Proyecto Minero Inmaculada
Ubicación: Distrito: Oyolo Provincia: Paucar del Sara Sar Departamento: Ayacucho
LaDtud: S: 14°57’27” W: 73°14’42”
AlDtud: 4500 a 5000 msnm Operación: Minería subterránea Extracción: Minerales de oro y plata Producción: 3500 TMPD Obra: ORE PASS a dis+ntos niveles (02 chimeneas) Shotcrete: 80 MPa a 28 días Agregados: Ligeros, porosos Medio de lanzado: A través de bomba TK20 en posi+vo y tuberías de 3” de diámetro de 140 metros lineales
ProblemáDcas presentadas y medidas para miDgar los riesgos en el proceso de colocación de shotcrete
Las problemá+cas del lanzado de shotcrete en el proyecto fueron las siguientes: 1. Agregados otorgado por terceros
2. Agregados ligeros con altos valores de absorción de 6% y MF de 3,80
3. Falta de seguimiento a los procedimientos de colocación de shotcrete
4. Diseño de mezclas denso con altos contenidos de cemento, micro sílice y fibra
Las medidas que mejoraron los procesos del colocado de shotcrete fueron los siguientes:
• Implementación de Protocolo de Trabajo del Proceso
• Incremento de frecuencia a los controles de materias primas que conforman el shotcrete
• Ajuste en el diseño de mezcla
• Alineamiento de la línea de bombeo (Tubería de Ø 3”)
• Implementación de la medición de espesores de la línea de bombeo
• Disminución del +empo de carguío, transporte, trasvase y colocado en punto de lanzado
Preparación, transporte y suministro de Shotcrete Proyecto Minero Inmaculada
5,40
5,60
5,80
6,00
6,20
6,40
0,00
5,00
10,00
15,00
% Absorcion
% Hum
edad
% Absorción vs % de Humedad Proyecto Inmaculada -‐ Ayacucho
% Humedad % Absorcion
3,00
3,20
3,40
3,60
3,80
3,70 3,75 3,80 3,85 3,90 3,95
1-‐no
v
3-‐no
v
5-‐no
v
7-‐no
v
9-‐no
v
11-‐nov
13-‐nov
15-‐nov
17-‐nov
19-‐nov
21-‐nov
23-‐nov
25-‐nov
27-‐nov
29-‐nov
% M
alla 200
Mod
ulo de
Finura
Modulo de Finura vs % Malla 200 Proyecto Inmaculada -‐ Ayacucho
Modulo de Finura % Malla 200
400
600
800
1000
1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 55 58
Resisten
cias (K
g/cm
2)
Desarrollo Resistencias Shotcrete (antes del colocado)
3 días 7 días 14 días
28 días EI (65 MPa)
600
700
800
900
1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 55 58
Resisten
cias (K
g/cm
2)
Desarrollo Resistencias Shotcrete (después del colocado)
28 días EI (65 MPa) LCI
PROMEDIO LCS
Ubicación: Distrito: Matarani Provincia: Islay Departamento: Arequipa
LaDtud: S: 17°00’00” W: 72°06’23”
AlDtud: 0 msnm Operación: Puerto Obra: Sistema de Recepción, Almacenamiento y Embarque de Concentrado de Mineral Diseños de Mezcla: f’c: 400 Kg/cm2; Cemento: Tipo IP; Piedra: H67 y Slump: 8” a 10” Condiciones ambientales: Dentro del mar. Cambios de temperaturas, exposición a sales durante la vida ú+l. Condiciones de colocación: Bombeo larga distancia, colocación dentro de agua
Aplicación Concretos en Puerto Concreto TREMIE -‐ Proyecto Matarani
Concreto TREMIE
Es un concreto fluido y altamente cohesivo que disminuye la probabilidad de segregación, adecuado para cimentaciones profundas
Beneficios
! Cuenta con un estricto control de calidad de las materias primas ! Su fluidez y cohesividad ayuda a disminuir la segregación
! Es de fácil colocación en lugares de dilcil acceso por medio de bombas
! Permite la reducción de mano de obra y plazos de ejecución de obra
Usos y Aplicaciones
! Diseñado para colocarlo bajo agua y/o casos especiales de estructuras esbeltas o de dilcil postura y compactación
! Se u+liza ampliamente en muros de contención, cor+nas y pilote
ProblemáDcas presentadas y medidas ejecutadas para el colocado del concreto TREMIE
Las problemá+cas del colocado de concreto TREMIE en el proyecto fueron las siguientes: ! Nivel de descarga del TREMIE demasiado alto, pueden ocasionar segregación del
concreto
! Movimientos horizontales que dañan la superficie del concreto colocado
! Perdida de contacto del TREMIE con el concreto, esta debe evitarse ya que puede ocasionar problemas de segregación y lavado
! Movimientos ver+cales del TREMIE sin control causan perdida de contacto con el concreto
Las medidas que mejoraron los procesos del colocado de concreto TREMIE fueron los siguientes: • Implementación de Protocolo de Trabajo del Proceso
• Ajuste en el diseño de mezcla
• Marcas en el tubo TREMIE para indicar al operador de la grúa cuándo y en qué medida debe levantarse
Proyecto Matarani Concreto Semi Autoconsolidante en Vigas
Ubicación: Distrito: Matarani Provincia: Islay Departamento:
Arequipa LaDtud: S: 17°00’00”
W: 72°06’23” AlDtud: 0 msnm Operación: Puerto Obra: Prefabricados para Vigas Diseños de Mezcla:
Diseño Semi SCC Viga Sección I
! Las vigas contaban con alta can+dad de armadura (fierro) ! Espacios reducidos para que el concreto fluya dentro de la armadura.
! Desencofrado e izado a edad temprana (18 horas)
! Op+mización en la reducción de +empos de colocado
! Acabado superficial con cero defectos
! Evitar mermas de concreto ! Reducción de personal para el colocado
! Minimizar la can+dad de equipos para el colocado como por ejemplo vibradores.
ProblemáDca Presentada para el Colocado de Concreto para Vigas
Ventajas Importantes en Relación al Concreto Convencional con Vibrado (CCV)
El concreto Semi Autoconsolidante debido a su elevada capacidad de deformación en estado fresco fue una alterna+va y ventaja comparado frente al Concreto Convencional con Vibrado (CCV) esto debido a lo siguiente: " Eliminación de la vibración mecánica " Eliminación de riesgos de mala calidad en los acabados " Reducción del costo de mano de obra debido a la reducción del personal y
eliminación de riesgo de accidentes " Mejora de la produc+vidad global en las propiedades mecánicas y de durabilidad " Contribución con la sostenibilidad gracias a la reducción de CO2 en el medio
ambiente debido al reemplazo de cemento por material cemen+cios
Estructura
f’c a 28 días
(MPa)
Tipo de
cemento
Agua/ cementan
te (Mínima)
Extensibilidad después de
bombeo (mm)
Capacidad de Paso
Factor Caja L
Tiempo de Flujo en
Embudo V (Seg.)
Viga Sección-I
50 IP 0.40 650 ± 50 > 0.80 < 12
Descripción Viga
Sección I a/c máxima 0.40
f’c (MPa) Mínimo 50 a 28 días
Tipo de cemento IP, IS o MS Contenido máximo de iones de cloruro (CL¯) solubles en agua en el concreto, porcentaje en
peso de cemento 0.06
Exigencias técnicas del concreto para las estructuras prefabricadas
Exigencias técnicas del concreto referente a durabilidad ACI 318R-‐14
Resultados f’c de la validación del Semi SCC -‐ Laboratorio y Esc. Industrial.
Aplicación Concreto en Aeropuerto Proyecto Aeropuerto Velasco Astete -‐ Cusco
Ubicación: Distrito: Wánchaq Provincia: Cusco Departamento:
Cusco LaDtud: S: 13°31’06”
W: 71°58’41” AlDtud: 3309 msnm Operación: Pavimento Obra: Mejoramiento del Servicio de Estacionamiento para Aviación General en el Aeropuerto Internacional Velasco Astete -‐ Cusco Diseños de Mezcla:
f’c: 350 Kg/cm2 Cemento: Tipo HE Piedra: Huso 467 Slump: 2” – 4” MR: 50
Medio de Colocado: Pavimentadora y Manual
ProblemáDcas que se presentaron en la colocación de concreto para pavimento y medidas correcDvas
La principal problemá+ca encontrada en la colocación del pavimento de concreto fue el inadecuado proceso construc+vo que derivaba en la aparición de fisuras por contracción en estado plás+co. Las medidas ejecutadas para eliminar este fenómeno fueron las siguientes: ! Ajuste en el diseño de mezclas cambiando el tamaño de piedra de H57 a H467 ! Disminución de la Relación de Finos (arena) ! Evaluación de eficiencia de los curadores químicos en la reducción de la tasa de
evaporación. ! Sistema+zación de los +empos de trabajo: Transporte, colocación, acabado, curado-‐
protección y corte de juntas. ! Uso de cor+nas rompe vientos. ! Evaluación de la madurez del concreto para encontrar el Tiempo de Ventana de corte de
Juntas a fin de evitar despos+llamiento o fisuras tempranas. ! Implementación protocolo de trabajo del proceso. ! Implementación de Check list de controles previos a la pavimentación. ! Capacitación al personal del cliente en procesos construc+vo de colocación de concreto para
pavimento
Evaluación de la tasa de evaporación en la zona de colocado de concreto para pavimento
El comité ACI 305 indica que cuando la tasa de evaporación se encuentra entre 0.5 a 1.0 Kg/m2/hr, es indispensable tomar precauciones para evitar la posibilidad de agrietamiento
Velocidad de evaporación más alta registrada 2,20 Kg/m2/h
Velocidad de evaporación más baja registrada 0,50 Kg/m2/h
Aplicación Concretos en Climas Calurosos Proyecto ENERSUR
Ubicación: Distrito: Ilo Provincia: Ilo Departamento: Moquegua
LaDtud: S: 17°38’55” W: 71°19’50”
AlDtud: 0 a 500 msnm Operación: Generadora de Energía Eléctrica Obra: Ampliación de la Termoeléctrica Diseños de Mezcla:
f’c: 320 Kg/cm2 Cemento: Tipo IP Piedra: Huso 57 Slump: 4” – 6”
Medio de Colocado: Por bombeo Temperatura ambiente: 25 °C a 35°C
Definición: cualquier combinación de condiciones que Dendan a deteriorar
el concreto
• Alta temperatura del ambiente
• Alta temperatura del concreto
• Baja humedad rela+va
• Alta velocidad del viento
• Radiación solar
Definiciones y Problemas para Concretos en Climas Calurosos
Problemas Potenciales en Climas Caluroso
• Aumento de la demanda de agua
• Pérdida acelerada de revenimiento • Fraguado más rápido
• Aumento de la tendencia de fisuración plás+ca
• Dificultad de control del aire incluido
• Aumento del potencial de fisuración térmica
• Menor resistencia y durabilidad • Mayor potencial de corrosion del acero
• Mayor permeabilidad
Medidas para MiDgar Altas Temperaturas del Concreto La clave para vaciados de concreto en clima cálido son: 1. Iden+ficar los factores que afectan el concreto
2. La planificación para minimizar sus efectos
A con+nuación se mencionan las medidas tomadas para mi+gar altas temperaturas en el concreto en clima cálido
• Uso de cemento con bajo calor de hidratación: Cemento Tipo IP.
• Uso de Big bag de cemento para eliminar mas rápido el calor.
• Enfriamiento de los ingredientes del concreto como agregado fino y grueso
• Adición de hielo en escarcha como parte del agua de mezclado
• Disminución del +empo de transporte, colocación y acabado
• Uso de sombrillas, parabrisas, niebla y rociado parra limitar la perdida de humedad durante la colocación y el acabado
• Variar el programa de vaciado donde la incidencia de la temperatura ambiente sean bajas, ejemplo vaciado nocturno
Evaluación de concretos para vaciado en clima cálido
Concretos de Contracción Controlada Proyecto PTAR
Ubicación: Distrito: Uchumayo Provincia: Arequipa Departamento: Arequipa
LaDtud: S: 16°31’54” W: 71°36’08”
AlDtud: 2600 msnm Operación: Minería a Tajo Abierto Obra: Planta Tratamiento de Aguas Residuales Diseños de Mezcla:
Medio de Colocado: Por bombeo y directo
f’c 35 MPa 35 MPa
Cemento Tipo V
Piedra H57 H67
Slump 7”±2”
a/c 0.40
% Aire 3 -‐ 6
ProblemáDca y Solución Técnica Para el +po de obra: Planta de tratamiento de agua residuales, la especificación técnica del proyecto demandaba una contracción máxima total de 0.042% a 35 días (7 de curado y 28 de secado). Por otro lado el diseño de mezcla especificado indicaba una relación de finos de 0.43 y contenido de agua máxima de 143 lt/m3 para el concreto de mayor producción. Los parámetros que afectan la contracción en el concreto son:
! Tipo y can+dad de agregados. ! Relación agua/cemento ! Dimensiones lineales del elemento estructural. ! Condiciones ambientales de exposición (humedad y temperaturas ambiente) ! Can+dad y distribución de las armaduras ! Tipo de Adi+vos ! Tipo de Cemento ! La velocidad y duración del secado.
Las medidas tomadas para reducir la contracción fueron las siguientes: " Control estricto de las propiedades de los agregados (incluido ASR) " Diseño de mezcla con baja relación a/c " Alto contenido de agregado grueso en la mezcla " Uso de adi+vos a base de policarboxilatos. " Inclusión de aire de 3% a 6%
Especificaciones Técnicas del Concreto
Especificación de Contracción Máxima en el Concreto
Reporte de Contracción en el Concreto
SE REQUIERE DE TRABAJO CIENTIFICO
Pull Out
Madurez del Concreto Permeabilímetro 06 Posiciones
Permeabilímetro Torrent
Geo Radar
Cámara ASR pH metro
Equipo de suelos Equipo Blaine
Fotómetro Cloruros Fotómetro Sales Totales
Determinación de aire volumétrico
Capsulas ASR
Laboratorio de Reología
L -‐ Box Vicat AutomáDco
Reómetro
Mesa Vibradora Mesa de Flujo
Vebe Consistometer
Laboratorio de Petrograga
Microscopio Trinocular
Microscopio Estereoscópico
Cortadora AROTEC
Lijadora y Pulidora AROTEC
CONCLUSIONES Uno de los mayores retos para la industria del concreto es el desarrollo de un estándar basado en el desempeño por durabilidad. Sólo con una norma de este +po será posible especificar las caracterís+cas de calidad del concreto y el nivel de desempeño deseado según los condiciones de exposición. Las especificaciones basadas en el desempeño alientan el desarrollo de productos innovadores y mejores métodos de construcción, junto con rigurosos sistemas de ges+ón de la calidad que conducen a productos superiores y a clientes sa+sfechos. El aumento de la demanda por una mayor durabilidad del concreto, complejidad de los diseño de mezcla y uso de materiales alterna+vos es la tendencia actual de la industria. Una variedad de adi+vos químicos han surgido para proveer caracterís+cas especiales a la mezcla de concreto que de otro modo es dilcil o imposible para lograr variando sólo los ingredientes básicos de cemento, agregado y agua. La durabilidad es un requisito tan o mas importante como la resistencia y trabajabilidad, de manera que se deberá tomar las medidas necesarias, en función del +po de ambiente al que vaya a estar expuesto el concreto, para que el periodo de vida ú+l sea el establecido.
Preguntas ?