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20
9
-
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7a58dc430d03af6cd2ea12921b9c1fae
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�Núrrero 11 / Mayo-Junio de 1'E7
CC(O)NilJENilID)(O)
FONDO
QM'Yf.RS1TA110
Alumnos de la FIC logran una exitosa participación en la Competencia de
Artefactos de Concreto celebrada durante la Convención de Primavera del
ACI en abril de este año en la ciudad de Seattle, E.U.
pág. 13
El Dil'ema de la Contracción por Secado
El Transporte lntermodal en los Estados
Unidos
VENTA - SERVICIO - APLICACION
- - - - - - - • DISTRIBUIDOR MASTER
DR. COSS 407 Nte.
Nq. M.M. de LLANO
Monterrey, N.L.
345-3216, 345-4494, 343-4422
AMADO NERVO 2,650 Nte.
Col. Bella Vista
Monterrey, N.L
351-5185, 351-9292, 351-5494,
331-6068, 331-6188
Porqué es Necesario el Acero de
Refuerzo en las Losas de Concreto
Exitosa Participación en Convención de
Primavera ACI
EN LA PORTADA DE ESTA PUBLICACIÓN:
Area Renovada en Providence, Rhode lsland, E.U.
http://www.constru-net.com/concreto_en_evolucion
�------------------ ■■ CONCRETO EN EVOLUCION
El Dilema
de la Contracción
por Secado
Algunas observaciones y preguntas acerca de la contracción por secado y sus consecuencias
por William F. Perenchio
A
unque muchas cosas pueden
salir mal con el concreto plástico, peor aun puede ser con el concreto rígido. Un ejemplo de ello son
los problemas de la contracción por
secado, incluyendo falias en las juntas rellenas, ondulación de la losa y
agrietamiento excesivo.
tiempo ocurrió en el primer mes, y el 90% ocurrió después de 11 meses de
secado.
Muchos diseñadores saben que el
concreto se contrae al secarse, aun
así hacen caso omiso de ello. Incluso
considerándolo, hay contradicciones acerca de la mejor
manera de contrarrestar los dañinos
efectos de la contracción por
secado. Desafortunadamente, no
siempre se dispone de datos, ya sea
para confirmar o para desaprobar las
distintas opiniones que se dan en los
diversos casos tales como los que a
conti-nuación se describen.
100--------------.
En la Fig. No. 1 se muestra cuanto tiempo requieren losas a nivel de piso
con diferentes espesores para alcanzar varios porcentajes de contracción
última por secado. Una losa de 6 pulgadas de espesor secada de un lado
alcanza únicamente el 60% luego de 12 meses de secado con aire de
laboratorio y una humedad relativa del 50%. Esto puede tener consecuencias
indeseables.
as
80
o
60
40
(.)
Q)
'O
'#-
20
Fallas en las juntas
Las pruebas de contracción en vigas
de 4x4x40 in de acuerdo con las
normas del U.S. Bu rea u of Reclamati on secadas durante 38 meses,
muestran que el 34% de la
contracción en este período de
o
Si el sellado de juntas se aplica a
los 3 meses, las fallas ocurrirán debido
al ensanchamiento adicional.
Dependiendo de la naturaleza del
sellado, la falla se puede dar entre el
sello y el concreto, o en la interfase
del concreto y el sello. Sin embargo,
si el contratista espera y aplica el sello
después de que el piso sea puesto
en servicio los bordes de la losa
pueden descascararse por la
exposición al tráfico.
Ninguna de las propuestas como
solución para este problema ha sido
considerada como práctica.
Probablemente el mejor planteamiento es sugerir al contratista sellar
las juntas tan tarde como sea posible,
y posteriormente sellar las áreas
donde el relleno sea desgarrado o
separado del concreto.
El ondu lamiento es una de las
consecuencias de la contracción
por secado. Ocurre por que la parte
superior de la losa se contrae por el
secado en tanto que la parte inferior
no se seca. Esta característica causa
que la parte superior sea más corta
que la parte inferior y hace que la
losa se ondule cóncava hacia arriba
tal como se ve en la Fig.2.
::::,
...
Cualquiera que revise las especificaciones de diseño para losa a nivel
del suelo comprende los siguientes
requisitos: El sellado de juntas no
debe aplicarse antes de 90 días
después del colado del concreto.
Pero considerando la misma losa de
6 pulg. de espesor de la figura 1,
después de estar expuesta al aire por
3 meses, ésta solo ha sufrido un 30%
de su contracción por secado.
Ondulamiento de la losa
E
E
e:
·o
·e:;
u
as
...
e:
-~~~-~-..~----------■■ CONCRETO EN EVOLUCION
6
12
18
24
Edad, Meses
Figura 1. Tiempo requerido para que las losas a nivel de diferente espesor alcancen
varios porcentajes de contracción última por secado. Los especímenes fueron secados
en aire de laboratorio con una humedad de 50%.
11■■---------------------
Las esquinas se ondulan mas que
los lados, ésto porque en estas zonas la ondulación está en función
de la contracción a lo largo de ambos lados adyacentes que concurren en la esquina. Debido a que
Agrietamiento excesivo.
OJO
0.25
uo
e
-:;.
ou
e:
,o O 10
¡¡
.S!
005
o
000
.;
,f
<101
Figura 2. Deflexión en la superficie superior en una losa de 20 x 20 pies y 6 in de
espesor con bordes libres. El combeo
ocurre en las losas a nivel que están
expuestas a la atmósfera en la superficie
superior. La parte superior de la losa se
contrae debido al secado mientras la parte
inferior no se seca.
las aristas cortas de la losa tocan la
sub-base el peso del concreto
cercano a las aristas u orillas
producen
una
fuerza
de
"abombamiento· en el centro de la
losa.
En la Fig.3 se presenta el área de
contacto entre la losa y la sub-base.
El área abierta en el perímetro es la
porción de la losa que no entra en
contacto con la sub-base en tanto
que la sección achurada representa
el área que esta en contacto. El área
sombreada en el centro de la losa
es la porción de ésta que está en
contacto con la sub-base pero
ejerce menos presión debido a la
acción del levantamiento del borde
de la losa en voladizo.
El espesor de la losa afecta
significativamente la cantidad de
ondulamiento que ocurrió. No obstante que algunas autoridades
suguieren usar losas gruesa para
reducir el ondulamiento, un estudio
paramétrico usando el método de
elementos finitos indica que la
reflexión por ondulamiento aumentó
con el aperaltamiento de la losa.
Necesitamos medidas de reflexión
de los pisos con diferentes espesores
para confirmar o refutar los resultados
de los cálculos teóricos.
Para impedir la contracción por
secado. La tensión del ondulamiento
causa agrietamiento debido a la
pérdida de soporte del subsuelo
debajo de la porción ondulada. Otra
causa del agrietamiento es impedir
la contracción por secado. Cada
losa colada sobre el suelo esta en
contacto con una sub-base o
subsuelo (por lo menos aquellas
porciones de la losa que no se han
levantado por ondulamiento).
Cuando la losa intenta acortarse,
la sub-base se opone al movimiento.
El grado en que esto puede ser
exitoso, es directamente proporcional a la fricción con la sub-base,
o la cantidad de fuerza opositora
que el subsuelo pueda ejercer.
La Fig. 4 muestra los valores típicos
del coeficiente de fricción para la
mayoría de los materiales que más
comúnmente están en contacto con
la parte inferior de la losa. Estos
g
> 10.00
G)
w
0.0 0 - t - - - - - . . - - - - - ~
0.00
10.00
20.00
Eje X (ft)
Figura 3. Debido a que los bordes de la losa
combada ya no están en contacto con la
sub-base, el peso del concreto cerca de
los bordes provoca una fuerza de
levantamiento en el centro de la losa. El
área achurada es la sección en contacto
con la sub-base mientras que el área
sombreada en el centro de la losa está en
contacto con la sub-base pero ejerce poca
presión debido a la acción del
levantamiento de los bordes de la losa en
voladizo.
-~~~~---------------••■
�------------------ ■■CONCRETO EN EVOLUCION
------------------ ■■ CONCRETO EN EVOLUCION
a ser de 2 a 3 veces en pies el espesor
de la losa en pulg., o sea 12 a 18 pies
para losas de 6 pulg.
El Transporte
Intermodal
en los Estados Unidos
valores, multiplicados por el peso de
la losa, equivalen a la cantidad de
fuerza que el subsuelo puede ejercer
oponiéndose al movimiento de la
losa.
Los valores tan bajos de
coeficiente de fricción de la arena cercanos a los de una capa de
polietileno - expresan la tendencia
de los buenos diseñadores al calzar
con un aglomerante de piedra o
grava en la sub-base con arena. Esto
permite un más amplio espaciamiento de las juntas sin un aumento
en la tendencia del agrietamiento.
Aunque las capas de polietileno
además de producir un bajo
coeficiente de fricción, también
producen, a la hora del colado del
concreto, un sangrado durante
periodos más largos, retardando el
acabado también.
En la práctica a la larga, esto
puede producir ondulamientos
mayores, debido que el concreto en
la parte inferior de la losa no seca tan
rápido como el concreto en la
superficie. Otra vez, de cualquier
forma, parece no haber ninguna
información acerca de pruebas que
muestren losas coladas directamente
sobre superficies impermeables que
se ondulen más que esas coladas
sobre superficies absorbentes.
Espaciamiento de juntas. Probablemente la más básica consideración
que se debe hacer cuando se trata
con la contracción por secado en
losas al nivel del suelo es el
espaciamiento de las juntas de
contracción.
Diferentes agencias estudiosas de
este caso dan recomendaciones,
muchas de ellas basadas en el
espesor de la losa. Usualmente las
juntas de control son especificadas
Esta regla del dominio de una
dimensión sobre la otra puede ser
demasiado indulgente.
La experiencia indica que si las
juntas son espaciadas no más de 15
pies, apenas del espesor de las losas,
el agrietamiento será mínimo. Si se
espera que el concreto se contraiga
menos, las juntas pueden ser
separadas. Si hubiera mas
información de estudios sobre el
agrietamiento en los pisos, tales
podrían ser formulares reglas más
racionales.
por J. Felipe Chapa C.
..,
•••••••••••••••••••••
Traducido por
Salvador Chapa Flores
Tomado de
Concrete Construction Abril de 1997
Lámina
de
Asfalto.,_
_ _ _ _.......__ _ _ _ __.__ _ _ _ _...........,
Asfalto
Emulslflcado
Suelo
Plástico
En principio ISTEA fue definido como
"la política de los Estados Unidos para
desarrollar un Sistema Nacional de
Transporte lntermodal que fuera
económicamente
eficiente
y
ecológicamente seguro, proporcionando
los cimientos para que la nación
compitiera en la economía global, y que
movilizara gente y bienes de una manera
eficiente, en cuanto a energía se refiere."
El transporte intermodal "consiste en
una red unificada e interconectada de
todos los medios de transporte" y de ahí
que para el Presidente William Clinton
"la infraestructura de transporte debe ser
vista como un solo sistema donde cada
modo complementa a los otros". Para
alcanzar esta meta, ISTEA comenzó el
proceso para romper todas las barreras
legislativas, prácticas y filosóficas que
mantuvieron estos medios separados por
tantos años.
Mezcla de Arena
Lavada y Grava
Sub-base
Granular
Capa de
Arena
L 18 de Diciembre de 1991 el
Congreso de los Estados Unidos
de América aprobó ISTEA, la Ley
de Eficiencia del Transporte lntermodal
Superficial dando origen a lo que sería
la era post-interestatal y marcando así
un punto de inflexión en la historia del
transporte superficial. Afortunadamente
para ellos, esta ley ha probado
exitosamente haber llegado mucho más
allá que la sola firma de la misma.
O Primer Movimiento
■ Movimientos Subsecuentes
Láminas de
Promedio
Polletileno
o
1
2
3
Coeficiente de Fricción
Figura 4. Valores de coeficiente de fricción para varios materiales de base para una
losa de 5 in de espesor.
ll■■--------------111111111111111---------------........----........-
ISTEA ha sido consistente con el
espíritu del Programa de Apoyo Federal
para Autopistas que prevalece desde
1916 asegurando que los oficiales
estatales sean los responsables de la
selección de proyectos. Hoy, más que
nunca, los oficiales estatales tienen una
autoridad sin precedente para decidir entre una mezcla de proyectos - autopistas,
tránsito urbano, o alternativas peatonales
y ciclísticas - para solucionar las
necesidades específicas de cada área.
Más allá del concreto, del asfalto o
del acero en los miles de proyectos que
se inician cada año, ISTEA es algo
acerca de la gente y acerca de mejorar
sus vidas. Para ello, ISTEA realineó el
equilibrio de autoridad y responsabilidad
entre los tres niveles de gobierno y trajo
nuevos actores al escenario donde se
toman las decisiones.
Ahora, ISTEA se encuentra frente a
la reautorización en este año y ha logrado
reforzar viejas asociaciones y creado
algunas nuevas para llevarlas a reunirse
en una forma que ha logrado energizar
a la comunidad del transporte. Ahora el
transporte en nuestro vecino país ha
tomado su primer paso hacia cumplir con
las exigencias que impone el reto del
nuevo milenio.
El Camino hacia
Reautorización
la
La FHWA, Administación Federal de
Autopistas, está en el camino, y no solo
es en sentido figurado, sino que la FHWA
está literalmente en el camino; y es que
desde abril de 1994 se ha recorrido el
país en giras iniciadas por el titular de la
FHWA, Rodney E. Slater, y otras
desempeñadas por su suplente Jane
Garvey.
Para la FHWA es una prioridad
importante el hecho de obtener la
reautorización del Congreso durante el
presente año. A pesar de contar con
algunas imperfecciones, los oficiales a
cargo están convencidos de que ISTEA
ha sido un éxito rotundo.
El Administrador Slater se ha
entrevistado con todo tipo de gente que
está involucrada con el uso,
construcción, mantenimiento y
administración del sistema de transporte
superficial. El objetivo doble de esta gira
era tanto llevar a la gente el mensaje de
que los caminos son acerca de la gente
- y no solamente asfalto y concreto - así
como recoger historias reales acerca del
sistema de transporte y su éxito al
satisfacer las necesidades de la gente y
mejorar la calidad de sus vidas.
A continuación se describen algunos
ejemplos de las actividades
desarrolladas durante estas giras, que
comenzaron en un recorrido que partió
de la frontera con Canadá en Buffalo,
Estado de Nueva York, y finalizó en la
frontera con México en Laredo, Texas:
• En Sacramento, California, Slater
direccionó la legislatura y aceptó una
resolución
de
la
asamblea
conmemorando el 40 aniversario de la
promulgación de la Ley de Apoyo Federal a Autopistas de 1956.
• En Nevada habló con oficiales
municipales y urbanos.
• En Colorado viajó a lo largo de la
interestatal 70 y visitó el cuarto de
controles en los túneles de Hanging
Lake.
• En Kansas, se entrevistó con el
Presidente de la Universidad Haskell de
las Naciones Indígenas para discutir la
propuesta de la Vía Lawrence.
• En Missouri, asistió a la inauguración
del reemplazo de cuatro carriles para el
puente Hannibal de dos carriles
construido en 1934.
• En Ohio, dos representantes de la
organización denominada Mujeres con
Casco se unieron a la gira de Slater para
escuchar las iniciativas para mejorar la
respresentación de las mujeres que
laboran en la construcción de caminos.
Una constante en todas las entrevistas que tuvo Slater durante su gira
nacional fue que "en vista de la reducción
que está tomando lugar en el
presupuesto de todos los niveles de
gobierno - federal, estatal y local-, ellos
serían capaces de continuar el nivel de
---------------------••■
�------------------ ■■ CONCRETO EN EVOLUCION
HISTORIAS DE EXITO
EN ISTEA
ISTEA cuenta con historias
exitosas dentro de sus
pocos años de existencia.
Ejemplos que van desde
obras peatonales hasta
complejos que involucran
varias· modalidades de
transporte pasando por
estaciones de transporte y
métodos de financiamiento. A continuación se
relatan
brevemente
algunas de estas historias
y como éstas mejoraron la
calidad de vida en sus
respectivas comunidades.
Renovación de los
Cauces de Agua en
Providence. Rhode lsland.
E/ rfo Providence y sus
tributarios que habían
jugado un papel importante durante los
primeros años de historia
de esta comunidad habían
sido escondidos durante
años debajo de losas de
puentes y pasos ferrocarrileros. Ahora, la gente
sintió cierta nostalgia por
aquellos paisajes tras la
construcción del Intercambio Civic Center en la
Interestatal 95.
Los tributarios fueron
reencauzados 60 m hacia
el este sobre una cama de
roca de granito dejando
así espacio para la
construcción del Memorial
Boulevard que se conecta
con el Intercambio Civic
Center además de permitir
la contrucción de áreas de
paseo a lo largo del río
junto con puentes para
peatones y automóviles.
inversión en transporte requerido para
sostener a la economía nacional y
mantenerlos competitivos". Así desde los
ciudadanos más ordinarios hasta los
gobernadores y alcaldes están
contemplando las necesidades del
transporte nacional para el siglo 21. La
FHWA está ayudando a forjar una visión
para el futuro creada en base a escuchar
las necesidades del pueblo americano.
Para hallar el enfoque correcto que
guíe este proyecto nacional, la FHWA
recurrió a diferentes formas para
escuchar las necesidades de la gente.
Una de estas vías fue la de formar grupos
de discusión y foros donde se trataron
temas que abarcaron entre otras cosas:
necesidades urbanas; fletes intermodales; pasaje de ferrocarril entre
ciudades; seguridad; financiamiento
innovador; medio ambiente; necesidades
en comunidades especiales; proceso de
planeación; desarrollo económico;
necesidades rurales; sistemas de
transportación inteligente (ITS); y,
economía global.
Retos de la Nación
ISTEA ha requerido fondos por un total
de 155,000 millones de dólares
norteamericanos para los años fiscales
de 1992 a 1997. El concepto más
revolucionario en esta ley es el mismo
intermodalismo en sí. Fue el
reconocimiento de que los componentes
de la infraestructura de transporte del
país realmente funcionan como un
sistema que constituye una red de modos
de transporte - carreteras, ferrocarriles,
agua y aire-que liga cada mancha en el
mapa, sin importar que tan pequeña, con
cualquier otra.
Así el Departamento de Transporte
(DOT) establece que la legislación posterior a ISTEA debe:
• Promover la prosperidad económica.
• Mejorar la calidad de vida.
• Mejorar la seguridad.
• Mejorar el medio ambiente.
• Asegurar la seguridad nacional.
Eisenhower escribió: "Juntas, las
fuerzas unidas de los sistemas de
comunicaciones y de transporte, son los
elementos dinámicos en el nombre que
sostenemos - Estados Unidos. Sin ellos,
no seríamos mas que una mera alianza
------------------ ■■ CONCRETO EN EVOLUCION
de muchas partes separadas". Por ello,
la legislación sobre el transporte deberá
tener un impacto tan grande como el de
la Ley de Telecomunicaciones firmada
por el Presidente Clinton en 1996 y que
ha logrado conectar ciudades, pueblos
y personas de manera como nunca antes había sido.
profesionales de la era de autopistas
interestatales y se pierda su experiencia.
Es por ello que la comunidad del
transporte requiere revertir este proceso
con la necesidad de nuevas habilidades
y experiencia en áreas tecnológicas tales
como los materiales avanzados,
telecomunicaciones e interfaces hombremáquina.
El reto de cerrar esta brecha es
vencer la cultura de temor al riesgo. La
implementación de nuevas tecnologías
conllevan un más alto riesgo inicial - y
en ocasiones un alto costo inicial - que
las técnicas y los materiales
tradicionales. Para alcanzar la meta, es
necesario que se otorguen incentivos por
parte del gobierno federal para que los
individuos y organizaciones involucradas
adopten estas nuevas tecnologías y,
adem ás, reconozcan como éstas
innovaciones se equilibran con los
beneficios de ciclo de vida de los
proyectos.
El DOT ha detectado ocho bloques
principales para la creación de una
legislación post-lSTEA:
1. Promover el intermodalismo.
2. Mejorar la planeación y la participación
pública.
3. Otorgar autoridad a los oficiales
estatales y locales.
4. Reforzar las asociaciones.
5. Fomentar la administración del
desempeño.
6. Promover el financiamiento innovador.
7. Fomentar nuevas tecnologías.
8. Fomentar una mejor administración e
inversión en la infraestructura.
La Brecha Tecnológica
Desplegar la Innovación es la
Clave
Una de las áreas de mayor preocupación
en la reautorización de ISTEA es el tema
de investigación y tecnología. Desde la
aprobación de esta Ley en 1991 ha
habido una gran proliferación y
maduración de avances tecnológicos. En
muchos de estos casos, el avance
tecnológico ha superado por mucho el
estado de la práctica; cerrar esta brecha
tecnológia es es una prioridad en la
mente de la FHWA camino a la
reautorización.
En qué Consiste Exactamente
esta Brecha.
Esta brecha es más bien polifacética, y
existe virtualmente en toda área de la
tecnología, incluyendo pavimentos,
estructras, seguridad e ITS (Sistemas de
Transporte Inteligente); además incluye
temas como la invers1on en
infraestructura, formas innovadoras de
financiamiento, comunidades "vivibles",
planeación, análisis de políticas y otras.
La brecha tecnológia ha crecido
desmesuradamente a medida que las
organizaciones de transporte reducen su
planta, y podría expanderse mucho más
rápidamente cuando se retiren los
11■■ ---------------------
1
Para que un progrma de avance
tecnológico sea efectivo, es necesario
que se pongan a trabajar todas las
innovaciones en el mundo real y
demostrarle a la gente la efectividad de
dichas innovaciones y sus beneficios.
Para ello el Departamento de Transporte
ha estado sugiriendo un programa de
Iniciativas del Departamenteo Nacional
de Tecnología:
• Mejorar la seguridad de manejo
nocturno, en clima húmedo y durante
períodos de visibilidad limitada.
• Mejorar la calidad y la durabilidad de
los materiales de construcción.
• Extender la vida de la actual
infraestructura.
• Reducir los retrasos y accidentes
resultado de los trabajos de construcción
y mantenimiento.
• Incorporar tecnologías en todas las
fases de construcción y operaciones que
apoyen y mejoren el ambiente.
• Implementar herramientas mejoradas
para valorar el desempeño de la
infraestructura de la nación.
• Hacer comunidades "más vivibles"
incrementando la movilidad dentro de
ellas así como el acceso a ellas.
Más allá de Cerrar la Brecha
La última meta es el avance en la ciencia
del transporte, es decir, ir más allá de la
plataforma del estado del arte llevando
la misma plataforma cada vez más alto.
A pesar del riesgo involucrado, las
autoridades de caminos se procupan por
contar con una visión estratégica durante
el proceso de reautorización y para el futuro.
El Papel del ITS en NEXTEA
ISTEA se perfila hacia una nueva era
lanzando nuevas iniciativas referentes a
la investigación, desarrollo, prueba y
evaluación de sistemas electrónicos
avanzados. Estas iniciativas se han visto
marcadas por una cooperación sin
precedente entre los sectores público y
privado con el objetivo de mejorar la
seguridad y la eficiencia de la actual
infraestructura de transporte.
Agregando a lo anterior un sistema
de transportación inteligente, ITS, la
infraestructura contará con la capacidad
para satisfacer las exigencias que se
impondrán en un futuro cercano. El
programa de ITS autorizado por ISTEA
incluye:
• Desarrollar un Programa Nacional de
ITS.
• Completar la arquitectura del sistema
ITS y lanzar una campaña de desarrollo
de estándares.
• Lanzar un programa exhaustivo de
investigación y desarrollo para la
habilitación de tecnologías y estrategias
ITS.
• Lanzar más de 70 pruebas operacionales de ITS.
• Un desarrollo de prototipos a largo plazo
para un sistema atomatizado de
carreteras.
• Estudios para planear el despliegue del
sistema en más de 75 áreas
metropolitanas y corredores.
• Iniciación de once proyectos de modelos de despliegue.
NEXTEA es como alguna veces se
llama al sucesor de ISTEA. En NEXTEA,
el Departamento de Transporte reconoce
la necesidad que tiene el sistema de
apoyarse en un buen sistema estructural
que sea operado inteligentemente.
Este proyecto ha
atraído un mayor número
de visitantes al centro de
la ciudad y dado una
mejor imagen a la ciudad
con la cual todo el mundo
está contento.
TranStar en Houston.
Texas.
Cuando los caos viales
parecían formar ya parte
de la vida de los
houstonianos con 200
bloqueos mayores y 4,000
menores durante un año,
la tecnologfa de punta llegó
para proporcionar una
solución parcial gracias al
Programa de Mitigación
de Congestionamientos y
Mejoramiento de la
Calidad del Aire (CMAQ)
con 11.4 millones de
dólares.
El centro de
administración de tráfico
TranStar monitorea las
condiciones de tráfico en
tiempo real disminuyendo
el tiempo que transcurre
mientras el ocurre el
accidente y su detección y
solución. Este sistema ha
reducido el tiempo de
respuesta
de
las
autoridades a 10 minutos
permitiendo
a los
conductores mantener una
ve/ociad más alta y
constante.
E/ sistema maneja un
total de 500 km de vfas de
alta velocidad y 170 km de
un sistema de alta
ocupación de vehículos,
proporciona medición y
control en rampas.
señalamientos
y
coordinación de servicios.
--------------------••■
�-~----............................_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ • • coNCRETO EN EVOLUCION
Existe un interés nacional
en el ITS
Autobuses de Combustible limpio en Boise.
ldaho
Aqui circula lo que sería el
autobús del futuro. Con
fondos de la CMAQ. la
ciudad opera actualmente
una tJota de 28 camiones
de tamaño mediano
operados con CNG (gas
natural comprimido).
Además, ya se han
construido las instalaciones para el aprovisionamiento de combustible
en conjunción con /a
compañía de gas /ntermountain y que ha
ahorrado 76 mil do/ares a
los contribuyentes.
Asociaciones con la Industrla Privada
La clave son /as
asociaciones que han
logrado formarse con
empresas privadas. La
asociación con más de 170
executivos de transportistas en todos los medios
para poder considerar las
mejoras en el transporte
intermodal.
EI Baneo de In f ra_
estructura Estatal
Este es un programa piloto
aprobado en 1995. El
programa está diseñado
para cubrir las necesidades de infraestructura
de transporte en la actualidad proporcionando
fondos tJexibles para ello.
De los 27 estados que
expresaron interés en el
programa. diez ya obtuvieron la aprobaciórt por
parte del Departamento de
Transporte.
• ■■■■■■■■■■■■■■■■
Referencias
Public Roads (FHWA) Invierno de 1997
SitiolntemetdelaFHWAhttp://Www.tfhrc.gov
Sitio Internet del DOT http://Www.dot.gov
La implementación de sistemas de
transporte inteligente están siendo de
especial interés para todos en los
Estados Unidos. Esto se debe a la amplia
gama de beneficios que la
Implementación de los ITS trae consigo
desde el punto de vista económico de
seguridad y de comodidad.
'
Proble_m~s de con~estionamiento y
benef1c10s economicos. Dada la
necesidad de un aumento del 34 % en
la capacidad de la infraestructura
carretera durante los próximos diez años
la inversión en este período asciende ~
1 mil millones de dólares tan solo para
cincuenta ciudades - en el caso de que
sea económica y ecológicamente viable.
En muchos lugares el sistema de
vialidad se encuentra congestionado
demasiadas horas por día. El flujo del
tráfico ha aumentado en más de 30
porciento en la última década con
proyecciones de que alcance hasta 50
porciento durante la década siguiente, lo
~ue hace aún más urgente el
implementar soluciones para evitar un
eminente caos.
Los congestionamientos ocasionan
retrasos, desperdicio de tiempo y de
combustible, aumento en la contaminación del aire, y dado que "el tiempo
es oro" existe una penalización
económica que soportar por ello. Según
estudios llevados a cabo por el Instituto
del Transporte de Texas se han perdido
por congestionamientos más de a mil
millones de dólares en el área
m~tropolitana de Los Angeles; más de 7
mil mi!lones de dólares en Nueva York; y
de mas de 3 mil millones de dólares en
cada una ~e las ciudades de Chicago,
San F_ranc1sco-Oakland y Washington;
ademas de mil millones de dólares en
~ada una de las otras ocho principales
areas urbanas del país.
Además, los negocios tienen que
cargar con 40 mil millones de dólares
cuando los congestionamientos
interfieren con el movimiento de
empleados Y de bienes de consumo
disminuyendo la capacidad de competi~
en el mercado global.
ESt e es tiempo
·
que la gente podría y debería - pasar de una manera más
disfrutable, efectiva y productiva evitando
?º
-------------------------■■ CONCRETO -EN EVOLUCION
•
•••
•
horas que son robadas a los
norteamericanos cada año.
B~n_efic_ios en seguridad y
ef1c1enc1a. Deben de reducirse las
aproximadamente 6.4 millones de
colisiones al año que suceden las
carreteras de los Estados Unidos y que
- aparte de las pérdidas irreparables de
vidas - trae consigo una pérdida
económica de 150 mil millones de
dólares anuales.
Un sistema ITS ampliamente
desplegado salvará vidas y ahorrará
dinero a la vez que logra beneficios en
eficiencia y seguridad en al menos tres
formas:
• Habilitar al sistema actual para que
pueda manejar un mayor volumen de
tráfico esperado creando hasta dos
tercios de la nueva infraestructura
requerida a un costo del 20 al 25
porciento de lo que costaría construir
nueva infraestructura.
• Introduciendo automóviles inteligentes
que previenen colisiones por medio de
artefactos especiales y pueden ahorrar
hasta 23 mil millones de dólares anuales.
• Reduciendo los costos de transacciones para los usuarios y el gobierno
por medio de recolección automática de
peaje reduciendo el costo de dichas
transacciones en hasta un 90 porciento.
Beneficios para vehículos
comerciales. Los vehículos no irán
solamente de California a Nueva York
sino que irán desde México hasta
C?n~dá _con todas las transacciones y
tramites internacionales e interestatales
hechos en forma automática.
Los transportistas podrán operar sus
camiones sin credenciales de papel, las
fronteras se volverán transparentes y los
costos por retrasos serán cosa del
pasado.
Los ITS permitirán a los transportistas administrar sus flotas de manera más
efectiva con programas y mantenimiento
optimizados, además podrán rastrear
estos vehículos en toda Norteamérica.
para dar un empuje mayor al transporte
1ntermodal, todos los contenedores
contarán con etiquetas electrónicas
estándar legibles para todo medio de
transporte.
'!
111 ■ •======------ª•s•í-la•s•d-os_•m•il•m•i-llo•n•e•s•d•e-te•n•s-io•n-an•t-es_- - - - - - - - - - - - - -
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CIJ
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•
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••
••
•
Lacagente
ha sido mal informada acerdel papel del acero de refuerzo
en las estructuras de concreto. Durante
los últimos cinco años o más, ha habido
una cantidad considerable de publicidad
en varias revistas de la industria del concreto, aludiendo el colado de concreto
sin acero de refuerzo .
Parte de esta publicidad está
promoviendo que el acero de refuerzo
se puede omitir al compensarlo con
aditivos y mejorando la calidad, o usando
concreto simple (sin refuerzo). Mucha de
esta publicidad está malorientando a la
gente.
e
e
('O
E
L.
...cucu
a:
::z::
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o
a:
L.
o
a.
Los arquitectos e ingenieros están
especificando acero de refuerzo, pero el
refuerzo está siendo removido en la obra.
Algunas personas no están concientes
de que no existe un sustituto para el
acero de refuerzo en el concreto. Aún y
cuando se incluyen aditivos adicionales
junto con el acero de refuerzo, los dos
materiales realizan distintas funciones en
el concreto.
El director del diseño/
construcción es el respon•
sable ante los dueños
El diseñador profesional tiene la
responsabilidad con los dueños de
asegurar que no haya sustitución de los
materiales especificados en la obra. Los
conflictos contratista-dueño acerca de las
f~llas de losas de concreto simple, han
sido reportadas más frecuentemente que
nunca.
Estos reportes indican que se están
desarrollando agrietamientos extensos
con el tiempo y que están ocurriendo
desplazamientos.
Los
dueños
argumentan que no están recibiendo lo
que se prometió, en cuanto a la
protección contra los agrietamientos
anchos, la calidad de la superficie es
mala, lo que dificulta el acabado, y ellos
no quieren incurrir en costos excesivos
de mantenimiento para reparar juntas
desniveladas y agrietamientos. Están
gastando mucho dinero, ya sea en
levantar y reemplazar con concreto
reforzado, o bien colocando encima concreto adicional para reparar la mala
calidad de las superficies.
Algunos contratistas nos han dicho
q_ue h~~ utilizado concreto simple con y
sin ad1t1vos y que no lo volverán a usar
por varias razones. La razón más
importante es que los contratistas se
sorprenden cuando el concreto se agrieta
y muchos de los agrietamientos son muy
anchos. Se están presentando
~sentami~ntos en los agrietamientos y
Juntas. Mas agrietamientos intermedios
están ocurriendo. Estos problemas
incrementan costos de mantenimiento a
los dueños.
Lo que dicen algunos acer•
ca de el acero de refuerzo
Parece que mucha gente esta oyendo lo
que está mal de el acero de refuerzo.
Claro, es como todo lo que ha estado
siendo utilizado por mucho tiempo tendemos a tener más conocimiento
acerca de ése material (y algunas veces
recibimos más malas noticias que
buenas). El acero de refuerzo ha estado
en el mercado de la construcción por más
de 100 años, y hemos oído muchas
buenas noticias. Aunque mucha gente
sabe que todo acero de refuerzo debe
ser propiamente colocado en el concreto
y provisto de un buen recubrimiento éste
se _sigue colocando en el l ugar
equivocado.
1
En losas a nivel de suelo con una
cama de refuerzo, las varillas o las mallas
de acero deben ser colocadas en
soportes a 1/3 de profundidad desde la
parte superior de la losa o con
recubrimiento mínimo de concreto de 2
in (~1 mm). Muchos expertos creen que
el area de acero debe ser reducida o
eliminada con conexiones para traslapes
de acero (pasajuntas) usados en las junt~s de control y construcción para permitir
libres contracciones y la transferencia de
cargas en esas partes. La industria de el
acero de refuerzo cree que éstas reglas
son buenas para seguir , especialmente
cuando son aplicadas grandes cargas
concentradas en los pisos .
=:::~-.. . . . .-------------------■■m
�------------...,_-----~- ■■ CONCRETO EN EVOLUCION
¿ Qué hay de malo con el
hecho de utilizar solo concreto simple en losas y
pavimentos?
Es verdad que estamos obteniendo más
calidad y mayores resistencias en las
mezclas de concreto en estas épocas.
Pero también es verdad que todo concreto se agrietará. Pl~neamos que las
contracciones tomen lugar en las juntas
de control y de construcción, pero
muchas veces la losa ya tiene "decidido"
agrietarse más al azar o en puntos
intermedios. Si el acero de refuerzo no
es colocado y la sub-base se asienta, no
hay nada que prevenga que los
agrietamientos se hagan más grandes o
que la losa siga asentándose.
La verdadera pregunta es: ¿ Qué hay
acerca de la resistencia de reserva
añadida cuando la losa se agrieta ?
¿ Cómo puede uno protegerse de los
grandes agrietamientos y ayudar a
mantener el agregado engranado,
manteniendo la losa en un solo plano?
La única respuesta es usar acero de
refuerzo - el ingrediente que ayudará a
dar solución a éstas preguntas.
Reduciendo el espesor de
concreto con acero de
refuerzo
Algunas personas proponen que el uso
de varios aditivos aumentan la
resistencia del concreto, uno puede
reducir el ancho de losa y el número de
juntas de contracción, y así reducir el
costo comparado con las losas de concreto reforzado. Utilizando concreto
reforzado, uno puede reducir el espesor
de losa, con sólo sustituir la resistencia
de una losa de mayor espesor con la
resistencia de el acero. Una vez que haya
una sub-base bien nivelada y
compactada, uno quisiera considerar a
la resistencia de el acero de refuerzo
como contribución a la capacidad de
momento de losas y pavimentos.
Algunas personas ·creen que se
necesita un área considerable de acero
de refuerzo para proporcionar soporte
estructural. Eso puede ser cierto para la
teoría del concreto sin grietas. Cuando
manejamos la teoría de grietas en el con-
creto en losas de pisos y pavimentos
(puesto que el concreto es usualmente
bien apoyado de forma uniforme),
colocando en la forma debida el acero
de refuerzo, mejorará enormemente el
desempeño estructural.
Para desarrollar una área de acero
para una sección transversal reducida de
una losa o pavimento - digamos de 1 o 2
in (25 ó 51 mm) de diferencia - podemos
utilizar la diferencia de los momentos de
agrietamiento de dos espesores de losa
y decir que la capacidad de momento del
acero de refuerzo reemplazará la
diferencia en las dos capacidades de
momento del concreto. Aun camas
sencillas de acero de refuerzo,
proporcionarán la resistencia de reserva
para mantener la carga de la losa más
gruesa, después del agrietamiento.
Como ganancia extra, el acero
proporciona la protección necesaria contra la contracción y la temperatura, así
como también controla el ancho de los
agrietamientos.
Por supuesto, se necesitará un menor
número de juntas de control cuando se
utilice acero de refuerzo. Se pueden
llevar a cabo diseños más económicos
teniendo estas ideas en mente.
Un mensaje para el autor de
especificaciones
Se puede establecer que "cuando un
área de acero de refuerzo es usada para
calcular la resistencia de losas,
aumentos en las propiedades
mecánicas, particularmente mayores
capacidades momento, pueden resultar
en losas con espesores reducidos y en
aumentos en los espaciamientos de las
juntas de control". Por lo tanto, los
dueños pueden ahorrar algo de dinero.
Cuanta resistencia es
añadida con el acero de
refuerzo
Calculemos el momento de agrietamiento o momento critico de 4000 psi
(28 MPa) para una losa de concreto de
4 in (100 mm). El Mcr= 1.52 kip-ft (2.1
kN-m). Después calculemos la
capacidad de momento de la menor
sección transversal del área del alambre
en malla soldada de acero de refuerzo
con la siguiente ecuación estándar:
• Macero = As (Í)fy (0.9 d), usar d = tJ2
para una cama de acero.
• El área de 6 x 6-W1 .4 x W1 .4 es 0.028
in2/ft de la sección transversal de concreto.
• Macero= 0.25 kip-ft (0.34 kN-m) .
• Esa capacidad de momento es el 16%
del momento de agrietamiento de la losa
de 4 in ( 100 mm.).
Beneficios de las losas de
concreto reforzado
Aqui hay algunos de los beneficios de
las losas de concreto reforzado:
• El acero de refuezo es fácil de colocar.
• El acero de refuerzo reduce el agrietamiento aleatorio.
• El acero de refuerzo reduce y controla
el ancho de la grieta y ayuda a mantener
engranados a los agregados.
• El desplazamiento y el ondulamiento
pueden ser minimizados cuando se
proporciona acero de refuerzo al concreto.
• La resistencia es incrementada con el
concreto reforzado - aún la menor
sección transversal de acero de refuerzo
proporcionará resistencia de reserva de
un 16% o más.
• Más importantemente, el acero de
refuerzo ahorra dinero sobre la vida de
la losa.
• Finalmente, los aditivos no son una
alternativa al acero de refuerzo; ambos
hacen cosas diferentes en el concreto.
Por lo tanto, los aditivos no pueden
ser sustitutos del acero de refuerzo.
La Industria del Acero de Refuerzo
está dedicada a proporcionar acero de
calidad para la Industria de la
Construcción. Es también esencial que
el acero de refuerzo sea dimensionado,
espaciado y colocado apropiadamente.
Es vital que tenga una una sub-base
granular bien nivelada y compactada.
---------------------■■ CONCRETO EN EVOLUCION
Exitosa Participación en
Convención de Primavera ACI
na vez más los estudiantes de la
U Facultad
de Ingeniería Civil de la
Universidad Autónoma de Nuevo León,
asesorados por el Dr. Raymundo Rivera,
obtienen los mejores resultados dentro
de la Competencia Estudiantil de
Artefactos de Concreto para Proteger un
Huevo que se llevó a cabo en la
Convención de Primavera de 1997 del
lnstiituto Americano del Concreto (ACI)
celebrada en Seattle, Washington, E.U.
durante los días 6 al 11 de Abril del
presente año.
Con la finalidad de calificar para esta
competencia eran elegibles todos los
estudiantes de escuelas preparatorias,
técnicas, de comercio o de educación
superior no titulados. Los equipos podían
formarse como máximo de tres
individuos y se limitaba la inscripción a
tres especímenes por equipo. Además
se pedía que un Catedrático Supervisor
se hiciera responsable de asegurar que
los participantes cumplieran las reglas de
la competencia.
Los materiales permitidos para la
fabricación de dicho artefacto se limitaron
a materiales cementantes hidráulicos,
aditivos químicos y aditivos minerales; a
su vez, se prohibió el uso de epóxicos y
de otros polímeros así como de
pegamentos. Los agregados podían ser
de cualquier material no metálico que
pasara la malla 3/8". El refuerzo
permitido era menor de 1.5 mm en
diámetro limitado a una cuantía de 1.5%
en cualquier sección transversal; el
Masa
de
impacto
250 mm.
Por supuesto, la calidad total sólo
puede ser alcanzada cuando se tienen
bien calificados proveedores y
contratistas en los sitios de construcción.
V~
refuerzo no podía tener amarres,
soldadura, ni ningún otro tipo de material para formar jaulas con el refuerzo,
así como tampoco se permitió retorcer o
trenzar el refuerzo. El uso de estribos se
encontraba igualmente restringido a un
espaciamiento mínimo de 25 mm. El uso
de fibras era permitido y se consideraba
Tubo PVC de 2"
, , , - - - - Base plana con diámetro
mínimo de 50 mm.
- - - Artefacto de muestra
(cualquier forma es
aceptable)
Placa base para pruebas
•••••••••••••••••••••
Traducido por
Heriberto Ramírez Santos
Tomado de
Concrete lnternational Diciembre de1996
11 ■ ■ - - - - - - - - - ~ - ~ - ~ - ~ ~ - ~ -
Este modelo no está a_escala
......,_.........,_____________________ •• 111
�------------------ ■■ CONCRETO EN EVOLUCION
parte del refuerzo. No era permitido el
uso de placas planas o cubiertas para
resistir el impacto.
También se aplicaban algunas
restricciones tanto a la edad del
espécimen como a la forma de curado
del mismo. El espécimen no debía ser
colado antes del 1 de Diciembre de 1996
y su curado debía ser a presión
atmósferica y a una temperatura menor
de 100º C.
Las dimensiones del artefacto debían
cumplir con las marcadas en la figura y
su masa no debía exceder los 3,200 g.
Se permitiá el uso de zapatas en los
extremos del artefacto siempre y cuando
éstas fueran de concreto y su refuerzo
cumpliera con las especificaciones para
el artefacto.
Revista de la Sección Estudiantil FICUANL de la Sección NE de México del Instituto Americano del Concreto
Los artefactos fueron ensayados con
incrementos idénticos de peso y altura
hasta que sólo persistió uno. A los
artefactos que alcanzaron a resistir la
máxima masa y altura recibieron
impactos bajo estas condiciones hasta
que fallaron. Los resultados se presentan
en la Tabla I y los participantes se
presentan el la Tabla 11.
SUSCRIPCIONES
r
CONCRETO EN EVOLUCION --------------------------:
Para suscribirse favor deEnviar cheque nombre de:
la "FAC. DE ING. CIVIL- UANL" y adjuntar esta forma enviándolos a
Apdo. Postal No. 17
San Nicolás De Los Garza, N. L.
66450 México
1
1
1
1
1
FAVOR DE LLENAR CON LETRA DE MOLDE
UANL1
8.5
2
SIUE1
8.5
7
3,286
3
4
UANL2
8.1
8.5
1
UANL4
2,787
2,53,
5
ULEPD
.....
2,537
7
UANL3
UANL7
4
4
8.1
8.1
4
4
2,517
2,U'r
8.5
8.5
8.5
2
2
2
2,037
2,037
2,037
•
8.5
8
9
UANL6
10
BCATS
Spunk
Universidad Politécnica de Dalhouise
Universidad de Cincinatti
Universidad Estatal de Louisiana
3,004
3,040
3,150
UANL5
IIMilililAiii&N.z. . . ii..,_
2,874
11
12
11
5,288
4
1
Nombre _ _ __ _ _ _ _ _ __ _ _ _ _ __
Empresa/Institución _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 1
Título - -- - - - - - - - - - - - - - - Domicilio--- - - - -- - - - - - - - - Ciudad - - - - - - - - - -- - - - -- - Estado/Provincia _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __ _ __
Puesto
I
Domicilio _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __ _ __
Ciudad _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ I
Estado/Provincia _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 1
Código Postal
1
País _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __
Código Postal - - -- - -- - - -- -- - - País - - - - - - - - - - - - - - - - - Teléfono - - - - - - - F a x - - - - - - - Correo Electrón i c o - - - - -- - - - - - - --
2,537
1
Teléfono
Fax _ _ _ _ _ _ _ _ 1
Correo Electrónico------ -- - - - - - - 1
1
COSTO DE SUSCRIPCION ANUAL (6 PUBLICACIONES)
D MEXICO
60.00 PESOS
D USA/CANADA
9.00 USD
0
OTROS
12.00 USD
ADJUNTO CHEQUE POR LA CANTIDAD DE
1
------------------ 1
PARA LA SIGUIENTE CANTIDAD DE REVISTAS, _ _ _ _ _ 1
L _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ J1
1,537
7
Tabla l. Relación de resultados de la competencia durante la Convención de Primavera '97 del ACI.
Especímenes UANL1, UANL2 y UANL3
Raquel Sánchez Michel
Alejandro Romero Delgado
Arsenio González Lozano
Especímenes UANL4 y UANLS
Especímenes UANL& y UANL7
Faraón Lucio Estrada
Antonio Acosta García
Eduardo Tijerina Bello
Tabla 11. Participantes de la Universidad Autónoma de Nuevo León en la competencia
de la Convención de Primavera '97 del ACI.
El espécimen ganador (UANL1) fue fabricado empleando los siguientes materiales:
• Concreto: agua potable; cemento blanco Monterrey tipo I de CEMEX; basalto; y, carbón de coke.
• Refuerzo: alambre de acero recocido de 0.8 mm.
• Materiales adicionales: aditivo super reductor de agua ACON SF-1040; fibras de vidrio de 13 mm de longitud; hule de llanta
triturado con tamano máximo de 2.0 mm; ceniza volante tipo C ASTM C-618
11■■----------------------
r
CONCRETO EN EVOLUCION
Para suscribirse favor deEnviar cheque nombre de:
la "FAC. DE ING. CIVIL - UANL" y adjuntar esta forma enviándolos a
Apdo. Postal No. 17
San Nicolás De Los Garza, N. L.
66450 México
FAVOR DE LLENAR CON LETRA DE MOLDE
Nombre _ _ _ _ __ _ _ _ _ _ _ _ _ __ _
Empresa/Institución _ _ __ __ _ __ _ __ __
Título - - -- - - - - - - - - - - - - - Domicilio - -- - - - - -- - - - - -- - Ciudad - - - -- - -- - - - - - - - - -Estado/Provincia _ _ _ _ _ _ __ _ _ _ __ __
Código Postal _ _ _ _ _ _ _ _ __ _ _ _ _ __
País _ _ __ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __ _ __
Teléfono _ __ _ _ __
Fax--------
P u e s t O - - - - - - - -- - -- - -- -- Dornicilio - -- - - - - - - - - - - - - - Ciudad---- - -- - -- -- - -- - -Estado/Provincia _ _ _ _ __ _ _ _ __ __ __
Código Postal _ _ _ _ __ _ _ __ _ _ _ _ __
País _ _ __ __ _ __ _ __ _ __ _ __
Teléfono _ _ _ _ __ _
Fax _ __ __ _ __
Correo Electrónico------ - -- -- - - -
Correo Electrónico-- - - - -- - - - - - - COSTO DE SUSCRIPCION ANUAL (6 PUBLICACIONES)
D MEXICO
60.00 PESOS
D USA/CANADA
9.00 USD
□ OTROS
12.00 USO
ADJUNTO CHEQUE POR LA CANTIDAD DE
PARA LA SIGUIENTE CANTIDAD DE REVISTAS _ _ __ _
L ___ ______________________________________ J
�0
Carsa
0
0
Copresa
�
Dublin Core
The Dublin Core metadata element set is common to all Omeka records, including items, files, and collections. For more information see, http://dublincore.org/documents/dces/.
Title
A name given to the resource
Concreto en evolución
Description
An account of the resource
Revista de la sección estudiantil de la Facultad de Ingeniería Civil de la UANL de la Sección Noreste de México del Instituto Americano del Concreto. Contiene información especializada y artículos científicos en materia de ingeniería, materiales, estudios ambientales, etcétera.
Text
A resource consisting primarily of words for reading. Examples include books, letters, dissertations, poems, newspapers, articles, archives of mailing lists. Note that facsimiles or images of texts are still of the genre Text.
Título Uniforme
Concreto en Evolución
Año de publicación
El año cuando se publico
1997
Número
Número de la revista
11
Mes de publicación
Mes cuando se publicó
Mayo-Junio
Día
Día del mes de la publicación
1
Periodicidad
La periodicidad de la publicación (diaria, semanal, mensual, anual)
Bimestral
Relación OPAC
https://www.codice.uanl.mx/RegistroBibliografico/InformacionBibliografica?from=BusquedaAvanzada&bibId=1753327&biblioteca=0&fb=20000&fm=6&isbn=
Dublin Core
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Title
A name given to the resource
Concreto en Evolución : Revista de la Sección Estudiantil FIC-UANL de la Sección NE de México del Instituto Americano del Concreto, 1997, No 11, Mayo-Junio
Creator
An entity primarily responsible for making the resource
Montoya Garza, Eliud Assaff, Dirección
Subject
The topic of the resource
Ingeniería civil
Concreto
Pavimento
Puentes
Caminos
Publicaciones periódicas
Description
An account of the resource
Revista de la sección estudiantil de la Facultad de Ingeniería Civil de la UANL de la Sección Noreste de México del Instituto Americano del Concreto. Contiene información especializada y artículos científicos en materia de ingeniería, materiales, estudios ambientales, etcétera.
Publisher
An entity responsible for making the resource available
Universidad Autónoma de Nuevo León, Sección Estudiantil de la Facultad de Ingeniería Civil, Sección Noreste de México del Instituto Americano del Concreto
Contributor
An entity responsible for making contributions to the resource
Martínez Silva, Pedro Luis, Diseño
Villarreal Serna, Rogelio, Traductor
Date
A point or period of time associated with an event in the lifecycle of the resource
01/05/1997
Type
The nature or genre of the resource
Revista
Format
The file format, physical medium, or dimensions of the resource
tex/pdf
Identifier
An unambiguous reference to the resource within a given context
2015500
Source
A related resource from which the described resource is derived
Fondo Universitario
Language
A language of the resource
spa
Spatial Coverage
Spatial characteristics of the resource.
San Nicolás de los Garza, N.L., (México)
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Universidad Autónoma de Nuevo León
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Cimbras especiales
Construcción de vigas
Control de calidad
Mezclas de concreto
Peaje
Pruebas de carga
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36635c18cfb587808faa6443e56172c5
PDF Text
Text
CONCRETOEN EVOLUCION
Rlvim de II StcdónE:s1uctilntl de II FC-UANl de II Stcción NE de México del lnsti1uto Americano del Concreto
Marzo/Abril de 1997, Hlinero 10
CONCRETO EN EVOLUCION es una Revista de
EN ESTA EDICION
Edlcl6n Número10 MlfldAbtl t991
SUSCRIPCIONES
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la Sección Estudiantil de la FaaJltad de Ingeniería
Civil de la Universidad Autónoma de Nuevo León
en la Sección Noreste de México del Instituto
�Número 10 / Marzo-Abril de 1997
CC(O)N1fIENID(O)
Reto en el Control de Calidad en Tierras Guatemaltecas
-~
Construcción de Vigas Requiere Cimbras Especiales
Tomando el Peaje
VENTA - SERVICIO - APLICACION
DISTRIBUIDOR MASTER
Parte 11
EN LA PORTADA DE ESTA PUBLICACION:
Visite nuestras páginas en Internet
http://www.constru-net.com/concreto_en_evolucion
•
1111111!r1:asa1s.n.
�Reto en el Control de Calidad
en Tierras Guatemaltecas
por Rebeca Grant Ascoli
a produccion confiable de un buen
concreto homogéneo no requiere de
equipo altamente sofisticado y una
mano de obra especializ.ada. El concreto de
calidad puede ser logrado en los más pobres
países en pequeños proyectos en áreas
remotas con trabajadores normales y equipo
reconstruido. El factor esencial es la completa
colaboración de la gerencia y el personal de
campo. Así es como lo hicimos en el proyecto
hidroeléctrico del río Bobos en Guatemala.
L
Descripcion del Proyecto
La planta hidroeléctrica del río Bobos es de la
iniciativa privada y genera 10 MW. Una presa
de gravedad de concreto de 10 m que
alimenta un acueducto de acero de 1.25 m de
diámetro que desciende 300 m en su
kilómetro y medio de longitud. La casa de
máquinas alberga una turbina Pelton.
El área del proyecto está localiz.ada a 270
km de la ciudad de Guatemala y era
inaccesible al tráfico vehicular antes del
comienzo de su construcción en 1992 Está
escasamente poblada con pequeñas granjas
familiares distribuidas a lo largo de terreno
montañoso. La precipitatación anual es de
4500mm.
Inicio del Control de Calidad
Debido a que la Corporación Financiera
Internacional estaba participando en el
proyecto, el contratista de la obra civil animó
al propietario a contratar un consultor para
coordinar un programa de control de calidad
(Cq. Consecuentemente visité por primera
vez el lugar varias semanas después de que el
contratista inició sus operaciones. Nuestra
meta era producir un concreto que cumpliera
con los estándares aplicables de ASTM/ ACI.
Restricciones Del Trabajo
Programa de Construcción
El dueño construyó las carreteras de acceso y
desvió el río antes de contratar al contratista
de obra civil que construiría la presa y la casa
de máquinas. El dueño continuó con los
trabajos de la tubería de baja presión y tanque
de oleaje.
11
Areas de Préstamo de Agregados
Antes de mi envolucramiento, dos depósitos
de arena y grava mezcladas habian sido
muestreados y se habian llevado a cabo
algunas pruebas de rutina. Durante mi
primera visita al lugar tomamos muestras
adicionales para las pruebas de aceptacion
requeridas
por
la
ASfM
C33.
Afortunadamente los resultados de la pru~ba
fueron satisfactorios por que la produccion de
concreto para la presa comenzó antes de que
los resultados estuvieran disponibles.
Produccion de Concreto - Equipo y Personal
El contratista de obra civil envió algunos
hombres clave desde la ciudad de Guatemala
y contrató el resto de su fuerz.a laboral de las
poblaciones aledañas. La mayoría de los
residentes locales no tenían experiencia previa
en la construcción.
El concreto para el proyecto fue producido
con tres mez.cladoras de concreto con
capacidades de 25, 2, y 1 sacos
respectivamente; todas eran unidades viejas y
habían sido repetidamente reconstruidas. los
agregados fueron mezclados por volumen en
las tolvas mez.cladoras, el operador de la
mezcladora mas grande habia estado con el
contratista por años pero los dos operadores
adicionales fueron recién contratados e
inexpertos.
ProgramaCC
Mi primera visita al sitio del trabajo reveló que
no habia laboratorio ni personal designado,
auque estaban disponobles algunos moldes de
cilindros y conos de revenimiento. La
ingeniería del proyecto no tenia experiencia
previa con el control de calidad más allá de un
muestreo ocasional de concreto entregado por
los camiones de concreto premez.clado, en la
ciudad de Guatemala. Sin embargo, el dueño
de la firma de construcción quiso un
programa CC y su ingeniero de proyecto lo
apoyaba.
El asunto del personal de laboratorio fu:?
resuelto rápidamente; uno de los empleados
del contratista habia trabajado como técnico
de laboratorio en un gran proyecto hidráulico,
asi que fue inmediatamente reasignado al
laboratorio. A través de todo el proyecto, el
personal del laboratorio consistió en este
técnico y un ayudante. Ya que el contratista
solamente trabajó un turno, esto fue suficiente.
El equipo del programa CC fue entregado
dentro del lapso de una semana. El programa
de muestreo y pruebas fue regido por un
principio: "mantenerlo sencillo".
Agregados
El laboratorio realizó revisiones diarios de
contenido de agua y peso unitario sin
compactar para ese contenido de agua.
Cuando se entregaron los agregados nuevos,
se repitieron estas pruebas. Además, una
muestra de tamaño de grano fue tomada para
analisis, de cada 50 m3 de agregado utiliz.ado.
El número de sacos de cemento usado fue la
base para estimar el volumen de agregados
empleados.
Concreto
Debido a que las tres mezcladoras de concreto
se usaron simultáneamente y el volumen de
las mez.clas individuales fue pequeño (el
máximo siendo cerca de un tercio del metro
cúbico) el programa de control tuvo que
incluir pruebas más frecuentes de lo normal.
El revenimiento se revisó cada 5m3 y las
determinaciones de peso unitario cada cuatro
de cinco pruebas de revenimiento. Un
conjunto de cinco cilindros se hacía para cada
50m3 o fracción de un tipo de concreto
producido en un día. Los cilindros fueron
ensayados a compresión: dos a los 7 dias, dos
a los 28 dias, y uno a los 56 dias.
Las formas de laboratorio para el control
de la producción de concreto incluyeron
espacios para enlistar las mez.cladoras que
estaban siendo usadas y el nombre del
operador de cada mezcladora; cada prueba
era atribuida a una mez.cladora y operador
especifico. El técnico de laboratorio utilizó un
dado para determinar al azar en cual
mezcladora habría de muestrear; de ninguna
manera podía avisar al operador que una
mezcla dada estaba por muestrarse.
El contratista no tenía una máquina de
pruebas a compresión en campo y todos los
cilindros fueron embarcados a un laboratorio
en la ciudad de Guatemala. El técnico en el
laboratorio fue el encomendado para preparar
los cilindros para su transporte y pruebas.
Mezclas de Concreto para la Presa
El contratista habia planeado el uso de
agregado sin lavarlo o clasificarlo (excepto el
retiro de las rocas grandes), pero el primer
colado de concreto demostró que esto era
impráctico. Los agregados de mayor tamaño
(mayor que 100 mm) evitaban el
desliz.amiento lento del concreto en el canalón,
y la mezcla era demasiado arenosa, dado que
el agregado natural era aproximadamente
50% arena. El contratista consintió en pasar
todo el agregado por una criba de 70 mm a fin
de eliminar las piezas más grandes. También
algo del agregado se lavó sobre una malla de
10 mm para separar las fracciones de arena y
grava. Una nueva mezcla, la C-30, fue
diseñada usando una parte de grava por tres
partes de agregado sin clasificar en volumen
de tal forma que el contenido de arena fue
reducido a un 37% en peso. Esta mez.cla se
utilizó en el primer mes de producción de
concreto durante el colado de la base de la
presa.
Tan pronto como se obtuvieron los
resultados del análisis por cribas de los
agregados sin clasificar, hubo preocupación
por el exceso de finos que afectaba la
durabilidad de concreto. La mezcla C-30A, se
empleó entonces; en la cual se utilizó
aproximadamente el 25% de la arena lavada,
30% del agregado sin clasificar y 45% de la
grava por volumen. La arena se recolectó
bajo la criba de 10 mm mientras se lavaba la
grava.
Todas las mezclas usaron entre 8 y 8.5
sacos de cemento tipo I por m3 y un
revenimiento de 50 mm.
el proyecto con el fin de ayudar a identificar
problemas y estimular el interés por la
producción de buen concreto. Los cilindros
subsecuentes mostraron un aumento
sustancial en la resistencia que atribuyo al
interés mostrado por el ingeniero de proyecto.
Problemas Tempranos en la Produccion
Durante los primeros días de producción del
concreto el contenido de agua en los
agregados varió considerablemente, causando
problemas en las cantidades de agua de
mez.cla. Esta dificultad fue rápidamente
superada permitiendo suficiente tiempo a los
agregados para drenar, luego de su
excavación y/ o lavado. También los
materiales que se almacenaron para usar)~ al
siguiente día fueron cubiertos para impedir
que fueran saturados por la precipitación
tropical. No se encontraron problemas
posteriores.
La segregación de agregados sin clasificar
fue también una preocupación para el
mezclado apropiado del concreto. La solución
fue simple: los hombres paleando los
agregados a los contenedores mostraron los
diferentes tamaños del agregado y la
segregación fácilmente visible, y se les
instruyó para tomar material no sólo de la
parte superior del montón sino también de la
parte Werior y de las orillas.
Ejecucion del Programa CC
Al comienzo de cada periodo de trabajo de 11
CCenAccion
El arranque en la producción del concreto
puso en evidencia la necesidad del control de
calidad.
Problemas de Resistencia del Concreto
Aunque las muestras de prueba habian
resultado en resistencias satisfactoriaspara la
mez.cla C-30, casi todos los cilindros a los 7
dias para los primeros 5 días de producción
de concreto tuveron resistencias bajas. Tanto
la oficina matriz como la de campo del
contratista fueron avisados inmediatamente;
por lo pronto no habia sido producido más
concreto.
El ingeniero de proyecto ordenó una
recalibración de los contenedores en las
mez.cladoras y todos los trabajadores fueron
hechos concientes de su preocupación. Visité
La p-esa del río Booos
1
�días, antes de producir cualquier concreto, el
técnico de laboratorio verificó y repintó las
lineas de referencia para el llenado de los
contenedores en las mezcladoras de concreto.
El programa de CC fue cuidadosamente
seguido con los resultados de pruebas y los
reportes diarios de campo de producción de
concreto que me estaba siendo enviado
semanalmente vía fax. Revisaba esos datos
más los resultados de los cilindros de
laboratorio de la ciudad y reporté toda
anomalía al ingeniero de proyecto.
Un aspecto importante del programa CC
fueron las visitas al campo regularmente para
supervisar el laboratorio y para inspeccionar
la producción de concreto y agregados.
Durante esas visitas mostré gráficas
codificadas con colores de los resultados de
los cilindros para los operadores de las
mezcladoras de concreto de tal manera que
cada uno pudiese rápidamente visualizar
como su producción se comparaba con las
demás. El mayordomo del proyecto discutió
las dificultades de producción con los
operadores de las mezcladoras y lés ayudó a
encontrar las soluciones; por ejemplo, luego
de entender que los cambios frecuentes de
operadores entorpecían la producción de
concreto de calidad, mantuvo al mismo
operador en cada mezcladora.
Al principio hice visitas a campo casi
semanalmente por uno o dos días. Esto
aminoró a un día, dos veces al mes durante
los siguientes dos meses y posteriormente se
redujo a una visita por mes cuando se edificó
la casa de máquinas.
Se presentó un reporte mensual de CC a la
oficina matriz del contratista dentro de tres
semanas luego de cada fin de mes. Siempre
retuve una copia por separado para la oficina
decampo.
CC para Bases de Tuberías a Presión
Después de dos meses de seguir el programa
CC en la construcción de la presa, el dueño
decidió que el concreto para las bases de la
tubería a presión también debería ser
sometido al control de calidad. El concreto
para las bases fue mezclado in situ usando
simultáneamente tres o cuatro mezcladoras
con capacidad de un saco. El mezclado fue
hecho por número de paladas de agregado sin
clasificar por saco de cemento ·y el agua fue
estimada por el operador de la mezcladora.
No se realizaron revisiones sobre el
revenimiento ni cilindros. Sin embargo los
superintendentes del trabajo estuvieron
familiarizados con el control de calidad y
técnicas de prueba .
Programa ce para las Bases
agregados. Todo mundo se encontraba
entusiasmado.
Desafortunadamente, observé falta de
cordialidad entre los trabajadores durante el
mes cuando ocrrieron varios cambios de
personal. Los dos operadores de mezcladora
de concreto recientemente entrenados fueron
ascendidos a otras posiciones y el mayordomo
fue transferido. Poco tiempo después, el
nuevo mayordomo se fue.
El programa de control fue el mismo que se
usó en la prensa a excepción de que no se
revisó el peso unitario del concreto fresco.
Como el dueño no tenía entre sus trabajadores
personas con experiencia en laboratorios, se
entrenó un joven de la localidad para
muestrear el agregado y pobar el concreto
fresco; todas las pruebas al agregado fueron
hechas en el laboratorio del contratista de la
presa.
Cilindros de baja resistencia
Control de la Produccion de Concreto
Los resultados inciales de los cilindros de la
En lo que respecta al mezclado de los
producción de concreto estructural fueron
buenos, pero luego dos juegos completos de
cilindros tuvieron resistencias muy por debajo
de los valores requeridos. En el primer caso, el
nuevo operador mezcló el concreto en la
revolvedora de un saco¡ pero en el segundo,
fue el operador experimentado y su
revolvedora de 2.5 sacos. Cuando los
corazones extraídos fallaron a esfuerzos
normales, la conclusión fue que el mezclado
inapropiado del concreto debió haber causado
que los cilindros tuvieran bajas resistencias.
agregados, mi inspección inicial reveló que
para un número de paladas dado, realmepte
resultaba en un volumen repetitivo, pero cada
mayordomo usó un número diferente por
saco de cemento. Esto se rectificó
inmediatamente y los subsecuentes chequeos
en el mezclado del agregado me mostraron
que esta contabiliz.ación no varió (cuatro
hombres fueron responsables de llenar cada
mezcladora¡ mientras dos llenaban cinco
mezclas consecutivas para la mezcladora, con
20 paladas cada una, la pareja restante
descansaba).
La primera producción "controlada" de
concreto para una base expuso un problema:
el agregado estaba muy húmedo y no liberaba
toda su agua en el tiempo normal de mezcla.
Una mezcla de prueba mostró un aumento de
revenimiento de 50mm después de tres
minutos de mezclado a casi 150mm con cinco
minutos adicionales de mezclado. La solución
inmediata fue aumentar el tiempo de
mezclado de cada mezcla. Como esto acortaba
severamente la producción, los agregados
para subsecuentes producciones de conct'eto
se prepararon con anticipación para permitir
su drenado.
El programa CC se siguió hasta que el
contratista de obra civil lo removió por varios
meses luego de completar la presa. Sin el
apoyo del laboratorio o de mis visitas, el
programa CC marchó con dificultad: los
agregados no fueron probados y los cilindros
no se enviaron regularmente.
tonstrucción ~e Viias Re~uiere tim~ras ~s~eciales
Sistema ideado por constructor de arenas en California pennite que tanto las vigas esqueleto como las de explanada sean coladas
como una sola unidad.
Por Jeff Steele y Mark Larsen
n
marzo
de
1995,
como
superintendentes
para
Blake
Construction Co., tuvimos que
derribar uno de los más grandes retos que
jamás habíamos encarado: crear 33 vigas
esqueleto de concreto reforzado para una
arena de 13,000 asientos en un solo nivel que
es parte del Centro de Actividades
Estudiantiles de la Universidad Estatal de San
Diego.
Los dibujos de ingeniería para las vigas
esqueleto de 32 m de largo, 0.61 m de ancho
2.74 m de peralte fueron los más complejos
que jamás habíamos visto. Debido a que las
vigas necesitaban ser terminadas para marzo
de 1996, era nuestro trabajo idear un sistema
de cimbrado que cumpliera con la tarea
rápida y eficientemente. Deducimos un plan
que permitía que las vigas esqueleto y las
vigas de explanada fueran coladas como una
sola unidad.
E
Conclusiones
Es posible producir un buen concreto
homogéneo sin equipos de fantasía y personal
altamente calificado. La preocupación por
parte de la gerencia del proyecto y su personal
clave es un factor importante. No obstante, si
los trabajadores no están contentos, es difícil
lograr la misma calidad que sería posible de
otro modo. La completa cooperación es
necesaria para tener una producción continua
de buen concreto.
Técnicas
Convencionales
Cimbrado Rechazadas
de
Nuestro direccionamiento pedía ensamblar
una jaula de acero de refuerzo en el suelo,
levantando la jaula sobre las columnas, y
luego encerrarla dentro de una cimbra
autosoportante de acero de 25 toneladas.
Debido a la complejidad del sistema,
contruimos un modelo a escala de 1.20 m para
ayudar a que los ingenieros, carpinteros,
herreros y administradores entendieran como
trabajaría.
Las limitaciones del sitio de obra y de
equipo hicieron éste el sistema más práctico
para el proyecto. Consideramos otras técnicas
de cimbrado, pero tuvimos que rechazarlas
por varias razones.
Primero, no podíamos ensamblar una
jaula completa de refuerzo dentro de la
cimbra de acero autosoportante porque
nuestra grúa no habría sido capaz de manejar
los pesos combinados de 34 toneladas de la
jaula de refuerzo y cimbra. Levantar cada
cimbra de aproximadamente 25 toneladas
requirió aproximadametne del 90% de la
capacidad de la grúa. El refuerzo de la viga
esqueleto era extremadamente denso para
cumplir con los requisitos sísmicos de la Zona
4, y los herreros requerían acceso completo a
todos los lados de la jaula.
Segundo, ensamblar el refuerzo dentro de
la cimbra de acero después de que ésta
hubiera sido levantada en el lugar no hubiera
sido económico. Hubieran sido requeridas
más unidades de cimbra para mantener un
ciclo de construcción razonable, e intentar
instalar el refuerzo dentro de una cimbra
inclinada, algunas veces hasta 15 m por
encima del suelo, hubiera requerido aún más
herreros y una cantidad excesiva de tiempo de
grúa.
Tercero, usar cimbras de madera hubiera
requerido bastante apuntalamiento, pero el
CC para la Casa de Máquinas
Cuando el contratista de obra civil regresó a
construir la casa de máquinas, no había duda
acerca de producir un concreto de buena
calidad. El área de préstamo de agregados fue
aprobada y la cuadrilla de producción de
concreto de la presa estaba disponible.
Planeamos seguir el mismo programa de CC
y teníamos un mes para verificar las
proporciones de la mezcla y almacenar
..
Traducción de:
lng. Eliud Assaff Montoya Gcrza
Tomado de:
Concrete lntemational / Septiembre de 1996
La cimbra autosqxirtante de acero forma la grada en la Universidad Estatal de San Diego: La construción de la Arena requirió doo cimbras especiales para crear las 33 vigas
esqueleto de concreto reforzado.
11
�suelo podía soportar solo una cantidad
limitada de peso de apuntalamiento. El
proyecto está localizado en el lugar del
antiguo estadio de fútbol americano Aztec
Bowl, originalmente construido en los años
treinta encima de hasta 12 m de relleno.
Tuvimos que hundir más de 300 cajones de 15
m de profundidad para apoyar las columnas
de la arena y el traQajo en la losa.
Consideramos inseguro colar vigas pesadas
apoyadas
en
apuntalamientos
que
descansaban en terreno de relleno e inclinado.
Hubiera existido un movimiento y combeo de
las vigas.
Ensamble de la Cimbra
Debido a que habían vigas esqueleto de dos
diferentes pendientes, la técnica inusual de
construcción requirió dos cimbras diferentes
para vigas esqueleto, diseñadas y fabricadas
por Symons Corp. de Des Plaines, Illinois. Las
cimbras eran de 32 m de largo y 0.61 m de
ancho, una con una pendiente de_25.2º y la
otra con una pendiente de 24.8°. Ambas
podian acomodar modificaciones de campo.
Las cimbras de vigas esqueleto y vigas de
explanada fueron construidas principalmente
por cimbras de acero estándar de Symons
fabricadas con rigidizadores integrales. Estas
piez.as estándar fueron combinadas con las
principales piez.as especiales del sistema de
cimbrado, localizadas en la nariz de la
esqueleto y las vigas de explanada, y los
puntos de apoyo de las columnas (las
columnas soportaron la jaula de refuerzo en
su centro y en cada extremo).
El fondo integral de la cimbra de la viga
esqueleto consistía de una serie de puertas con
bisagras que podian ser abiertas para la
colocación y el desmontaje. Cada puerta era lo
suficientemente pequeña y ligera para ser
abierta y cerrada a mano. Las plataformas de
trabajo fueron montadas en lados opuestos de
la cimbra, una plataforma encima y otra
debajo.
Los componentes de elevación dentro de
la cimbra de la viga esqueleto fueron
taladrados e instalados en la obra. Fueron
colocados a lo largo de una curva parbólica
ascendente en lugar de una línea con
pendiente constante. Esto asegura que la
distancia de la línea de visión para cualquier
espectador encima de la cabe:z.a de un
espectador en la fila de abajo sea idéntica en
toda la arena.
La viga de apoyo de la explanada consitía
de tres piez.as separadas, incluyendo un ftmdo
con plataformas de trabajo y paredes laterales
individuales.
El fondo
fue
gateado,
desmontado y movido al suelo por una grúa
empleando una unidad de gancho C que
i ó la cimbra.
Secuencia Constante de Construcción.
Las jaulas de refuerzo de las vigas esqueleto
fueron ensambladas (usualmente dos a la vez)
en gigs adyacentes a un muro de madera
contrachapada. Este muro estaba marcado
precisamente con las localizaciones de la
elevación y los amarres de varillas a un
ángulo de 65° relativo al acero longitudinal.
Una vez que las jaulas eran levantadas ª· su
lugar, los amarres eran verticales. Los herreros
usaron un aparato de escuadra T para
proyectar las localizaciones de las elevaciones
del muro hacia la gig.
La secuencia de construcción requirió que
que la jaula de refuerzo de las esqueleto fuera
colocada primero. Fue levantada empleando
una barra extensora con acoplamientos a cada
3 a 4.5 m. Para minimizar el combeo, fue
colocado un apuntalamiento ligero temporal
debajo de los claros como se necesitara.
Las cimbras de las vigas de apoyo de
explanada fueron movidas a su lugar
después,
permitiendo
subsecuentes
instalaciones del refuerzo de las vigas.
La cimbra de 25 ton de las vigas esqueleto
fue luego colocada sobre la jaula de refuerzo
completa y atornillada a las columnas. Las
largas cimbras de las vigas esqueleto fueron
transportadas usando ocho puntos de
acoplamiento
(cuatro
localizaciones
coincidentes a cada lado) separados
aproximadamente 7.3 m. Para mantener la
pendiente
durante
el
levantamiento,
empleamos chokers fabricados a longitud
exacta para el trabajo.
Una vez que la cimbra de la viga esqueleto
había sido colocada encima de la jaula de
refuerzo y atornillada en su lugar, la grúa era
investida con cabestrillos para levantar la
ligera comba en la jaula de refuerzo de
manera que las puertas fondo de la cimbra
pudieran ser completamente cerradas. La
cimbra esqueleto era lo suficientemente rígida
para asegurar una deflexión insignificante.
Los travesaños dentro de la cimbra
esqueleto mantuvieron un espaciamiento
constante entre la jaula y la cara de la cimbra.
La jaula fue ensamblada con tolerancias
dimensionales más estrechas que lo típico
para una viga de concreto de manera que las
especificaciones de espaciado y recubrimiento
pudieran ser alcan:z.adas.
desmontaje). El colado comenzó en el fondo
de cada viga esqueleto y tardó de cautro a
cinco horas usando ya fuera la cubeta de 2.29
yardas cúbicas o una bomba con un boom de
28metros.
Mientras iba procediendo el colado del
concreto, tuvimos que estar seguros de que el
revenimiento era lo suficientemente alto para
permitir que el concreto llenara la jaula de
refuerzo, pero no tan líquido para que se
saliera por la cimbra de elevación. Los
tiempos de entrega de camiones de concreto
premezclado
fueron
cuidadosamente
calculados para permitir que el levantamiento
anterior rigidi:z.ara lo suficiente para permitir
que la elevación rebosara.
Cimbra de la Viga Conectora
Las tres cimbras de acero autosoportantes
para contruir las vigas conectoras entre vigas
esqueleto adyacentes también presentaron un
diseño inusual, con puertas de bisagras en los
fondos, permitiendo que la cimbra pudiera ser
bajada a su lugar y desmontada en una sola
pie:z.a. Elegimos este tipo de cimbra de acero
autosoportante tanto por su eficiencia como
por su seguridad y esperamos usarla
nuevamente en el futuro.
Ya que las vigas conectoras de la arena
fueron de solo 0.91 m de ancho y localizadas
en cualquier lugar por 4.5 a 15 m encima del
suelo, la seguridad de los herreros era
imperativa. Para ayudar a cubrir esta
necesidad, cada cimbra era de 1.82 m de
ancho. Los 0.91 m adicionales contenían una
plataforma de trabajo dentro de la cimbra
para mejorar la seguridad de los herreros y
aumentar la capacida de almacenamiento de
material. Se construyó y fijó una cabecera de
madera para establecer las dimensiones de la
viga.
Resultado Exitoso
Estamos contentos de ver las vigas
completadas exitosamente en la fecha
programada de marzo de 1996. A esta altura
de la construcción, las cuadrillas terminaron
hasta cuatro vigas esqueleto-explanada por
semana. Y gracias a nuestro sistema único de
cimbrado, Blake Construction Co. todavía
programaba completar la arena en marzo de
este año.
Es Requerido Revenimiento Preciso
del Concreto
Colar cada viga integral esqueleto-explanada
requirió de 63.5 m3 de concreto de 350
kg/cm2. Un superplastificante fue añadido al
concreto en la obra para producir el
revenimiento deseado de 125 mm (aunque las
especificaciones requerían solamente un
material de 280 kg/ cm2, elegimos esta mayor
resistencia para lograr la resistencia a los dos
días 210 kg/cm2 requerida para el
Traducción de:
lng. Juéll Felipe Chapa Cepeda
Tomado de:
Coo::rete Coostruction / Octubre de 1996
Tomando el Peaje
<
Los sistemás de recolección automatizada de peaje son cada vez más comunes mundialmente, mientras más y más ca"eteras son
operadas por el sector privado.
por Patrick Smith
L
a autopista de cuota Maine en la costa
este de los Estados Unidos, está cerca
de entrar a una nueva era, de la cual se
afirma que traerá algunos sorprendentes
resultados.
Muchos conductores ya han participado
en el sistema de recolección electrónica de
peaje (Electronic Toll Collection (Efq)
llamado Transpass, pero en Diciembre de
1996 otro sistema sería implementado y se
espera que permita a las autoridades de las
autopistas
de
cuota
introducir
consecutivamente el ETC en todo el sistema.
El sistema E (Easy, Electronic, Eficient,
Environmental, Equitable; fácil, eléctrico,
eficiente, ambiental, equitativo) asegurará un
ahorro de 160,000 horas al año a los
conductores; acelerar la recolección del peaje y
acortar el número requerido de paradas para
pagar las cuotas por encima del 41 % (una
reducción de 33 millones de paradas
anualmente); significa el mismo o aún menos
cargos de peaje y reduce el costo de la
recolección del peaje en unos US$ 5,000,000
cada año.
Deacuerdo con la Asociacion Internacional
de Puentes, Túneles y Autopistas de Peaje
(IBITA), los boletos de peaje serán
rempla:z.ados
por
un
sistema
más
automatizado de tarifas fijas (50 centavos}, las
cuales van a ser recolectadas en la entrada de
los 14 pasos a desnivel, eliminando la
necesidad de parar en las salidas del sistema.
Paul Violette el director ejecutivo de las
autopistas (y director de IBITA) evalúo uno de
los mayores beneficios: "Los US$ 5,000,000
permitirán a las autoridades de las autopistas
continuar rehabilitando los caminos de 50
años de antigüedad y sus viejos puentes sin
incrementar el precio del peaje."
Esto podría ser una propuesta global,
mientras países, en particular aquellos con
una carencia de fondos tales como India,
China y la mayoria de los países de sureste de
Asia, buscan financiamientos privados para
proyectos de infraestructura con entusiasmo
para traer la construcción tan necesitada de
autopistas y programas de mantenimiento.
Aun más países "pudientes" como los
E.U., Canadá, Inglaterra y Australia están
encontrando ese capital privado que pagará la
infraestructura que de otra manera seria
pospuesta debido a carencia de fondos del
gobierno.
El reciente simposium de la Federación
Internacional de Carreteras (IRF) y de la
Asociación de Caminos y Puentes de Vietnam
(VIBRA), en la ciudad de Ho Chi Minh, buscó
el financiamiento de carreteras en ese país,
concluyó que el camino a seguir era el de
asociaciones para construir, operar y transferir
prooyectos para las autopistas de cuota y
puentes. Tres proyectos importantes en Ho
Chi Minh y Haiphong están buscando
inversionistas.
No obsante, se han encontrado
inversionistas para el proyecto más grande
nunca antes propuesto en Australia con
fondos privados, en el cual se usarán algunas
de las más avan:z.ada tecnología de peaje en el
mundo.
El Consorcio T ransurban ha ganado un
contrato por valor de cerca de US$ 1,300
millones para la construcción, propiedad,
operación y transferencia del anillo vial de
Melbourne, Estado de Victoria, un camino de
cuota que se extiende 26 km desde el
El
�aeropuerto de Tillamarine a los suburbios del
sureste de la ciudad.
El proyecto incluye construir una nueva
sección de autopista de 6 caniles, con 2
túneles, cada uno de 3.8 km de largo,
construidos bajo el río Yarra.
La deuda y la participantes de equidad,
incluyendo la ANZ, Commonwealth y
Westpac Bank, acordaron el financiamiento
para el consorcio, nombrand~ a Hakrow Fox,
en asOCiacion con Kinhill Engineers
(Melbourne), como consultor técnico.
Hyder Consulting (antes Acer), ha estado
envuelta en muchos financiamientos de
proyectos privados alrededor del mundo y es
responsable del diseño y desarrollo del
sistema de manejo de tráfico en este proyecto.
El proyecto completo se costeará con el
peaje, con al anillo metropolitano de
Melboume ostentando uno de los más
sofisticados sistemas en el mundo. Se usara
una identificación automática de los vehículos
(IAV), e incluirá un cobro multcarril para el
pago de las cuotas a alta velocidad,
asegurando no reducir la velocidad durante el
proceso del cobro de la cuota.
La mayoría de los vehículos registrados en
la area de Melboume van a ser dotados de un
transmisor que registrará el·· uso de los
caminos de cuota cuando los vehículos crucen
las puertas localiz.adas a lo largo de la ruta.
Deacuerdo con Halcrow Fox, que también
es asesor de los tres principales bancos
prestamistas en la tecnología del Peaje
Electrónico y Manejo de Trafico (PEMI),
además varios aspectos del sistema
electrónico de peaje se ha probado y usado,
"este será el primer proyecto en cualquier
lugar en abarcar todas las características de
última tecnología."
Efectivamente, uno de los líderes en el
mundo en sistemás de control de trafico,
Philips, está actualmente trabajando en un
número de proyectos en Australia, incluyendo
el anillo vial en Melbourne.
El sistema de trafico e ingeniería de Philips
ha agregado al Sistema de Transporte
Inteligente (STI) a su ingeniería establecida y
habilidades de control.
El Sistema Recolector de Peaje Electrónico
(SRPE) es una de las tecnologías de STI en la
cual Philips esta compremetido, y la compañía
dice que está ahora en posición de distribuir,
diseñar y proveer sistemas completos de
integración del sistemas SRPE para las
necesidades del consumidor.
En mayo de 1996, Philips anunció un
acuerdo de valor agregado de reventa
exclusivo con GM-HUGHES en los E.U.,
dando origen a algunas de las más avanz.adas
tecnologías de SRPE en el mercado
Australiano.
Existe un sistema de comunicación
vehículo-carretera, que está sincronizado con
la tecnología de detectar y clasificar los
velúculos con la ayuda de una placa óptica de
reconocimiento.
m
Una nueva alianza
Se conoce que el Greenway tiene
problemas a causa de su bajo uso, pero Castle
Rock dice que después de tres semanas de
apertura del centro de servic10 del
consumidor de Fastoll a principio de este año,
ha abierto 7500 cuentas; liberado más de 9CXXl
transmisores; y ha manejado más de un 8% de
utilidades en el camino de cuota de Dulles.
Mientras tanto el Gobierno Búlgaro está
considerando cobrar en el sistema de
autopistas como un método de financiamiento
para la construcción y el mantenimiento de la
red nacional de caminos y autopistas.
La compañía española Europistas, en
asociación con Scott Wilson Kirkpatrick
(SWK) ha preparado un reporte en el cual
tiene la intención de recomendar un adecuado
sistema de peaje para los 165 km de autopistas
del sureste Sofía (la capital) a la importante
ciudad de Plovdiv, y recomendar una
estrategia general de peaje para los próximos
Sa lOaños.
De acuerdo a la Asociación de Empresas
Búlgaras de Transporte Internacional y de
Caminos (AEBTRI), el éxito de esta primer
implantación será crucial para la credibilidad
de introducir más autopistas de peaje en
Bulgaria.
De hecho, el Gobierno Húngaro planea
cobrar peaje en las cuatro principales
autopistas (Ml, M3, MS y M7), para reunir
dinero para expander la red nacional, que se
espera enfrente fiera resistencia por parte de
los conductores que evitan el uso de las
autopistas M, dicen que éstas son las más
caras en el cobro del peaje por kilómetro en
Europa. Ellos mejor usan los caminos rurales.
Pero en algunas partes del mundo,
caminos rurales o caminos con mal
mantenimiento son todo lo que esta
disponible. En esos casos los conductores
quieren una opción de alta calidad y alta
velocidad, y los ingresos por peaje son vistos
orno una manera de entregar esa opción ahora.
En esos casos los conductores quieren una
opción de una carretera de alta calidad y alta
velocidad, los ingresos de peaje son vistos
como un modo de llevar esa opción ahora.
Otra fuerz.a mayor fue formada en el terreno
de los caminos de peaje, con la firma de un
acuerdo en el SRPE y STI por Thomson-CSF
Communications,
una
subsidiaria
de
Thomson-CSF y una operadora líder de
autopistas en Italia Autostrade SpA.
Bajo los términos del acuerdo, los scx;ios
desarrollarán conjuntamente un sistema
recolector a control remoto de peaje
multicarril para autopistas.
Con el nuevo sistema, cualquier vehículo
que porte una etiqueta especial de
identificación electrónica podrá viajar en
ambas autopistas en Francia e Italia sin
reducir la marcha en las casetas de cobro de
peaje.
La solución será diseñada en base a el
sistema de recolección de peaje actualmente
en uso en las redes operadas por Autostrade
en Italia y la Societé des Autoroutes ParisRhin-Rhone en Francia (SAPRR). Esta
exigencia garantizará una completa interoperatividad y hará lo más de la inversión que
ha sido realiz.ada en esta red.
Los beneficios esperados incluyen
congestiones menores, áreas de cobro más
pequeñas y una contaminación reducida.
Los socios planean conjuntar sus librerías
de circuitos integrados y su conocimiento
técnico y aplicar los hallazgos de los
programas Europeos de investigación en
telemática carretera, a los cuales ThornsbnCSF Communications y Autostrade están
contribuyendo.
A través de este acuerdo, ambas partes
dicen que reforzarán sus posiciones para tener
un mercado de peaje a control remoto.
Autostrade desarrolló y ahora está en
operación un sistema electrónico de peaje en
Italia que tiene más usuarios que cualquier
otro sistema en Europa, mientras que
Thomson-CSF
Communications,
en
asociación con Ascom Elsydel y Syseca,
desarrollaron el sistema de autopistas A42 y
A45 para Francia bajo el contrato de la
SAPRR.
Otra compañía francesa, Cegelec CGA ha
hecho también recientes acuerdos con el
objetivo de reforzar más su posición en el
mercado mundial de recolectores automáticos
de peaje, mientras que Sistemas Castle Rock,
junto con Syntonic esta buscando expandir los
centros de servicio al consumidor de Fastoll,
mientras los sistemas ETC de Virginia son
conocidos colectivamente.
Actualmente Fastoll esta operando en la
carretera de peaje de Dulles y en el Dulles
Greenway de 23 kilómetros (la extensión del
camino privado de peaje de Dulles), el primer
camino de peaje privado en los Estados Traducción de:
Unidos en Washington D.C. durante muchos Salvooor Chapa Flores
Tornado de:
años.
Wo11d Highways- Routes du Monde/ Julio-Agosto 1996
•
por Ra11dall W. Poston y Moliammad Irsl,ad
E
ste es el segundo de un articulo de dos
partes que discute las estructuras de
puentes para el servicio de tránsito en
rieles METRO para el Condado de Fairfax,
Virginia, E.U. El diseño de ingeniería de
reparación consistió en sustituir segmentos de
trabes cajón externamente postensadas de una
sola celda y simplemente apoyados por tres
trabes cajón de celda gemela coladas en el
lugar. Estas estructuras sustitutas fueron
aprobadas por por la Autoridad de Tránsito
del Area Metropolitana de Washington
(WMATA). Este trabajo de dos partes resume
el programa de pruebas de carga estática y
dinámica conducido para los segmentos de las
trabes cajón postensadas en los puentes
reparados que comprenden las estructuras
aéreas J-2e. En la parte I se proporciona una
breve historia de las estructuras de puente
dañadas, ilustraciones y la reparación
propuesta.
Resultados
Evaluación
de
las
y
Pruebas
Para evaluar las estructuras de trabes cajón
reparadas se
requirió
una extensa
comparación del comportamiento medido con
los resultados teóricos. Por brevedad
solamente, aquí se presentan sólo algunos
resultados seleccionados.
Los cambios en los perfiles de deflexión
longitudinal de la prueba de momento
máximo del Cameron Run de 39.6 m y el claro
W. Eisenhower de 33.5 m se presentan en las
figuras 1 y 2, respectivamente. Los datos de
deflexión presentados son los cambios en las
medidas tomadas a lo largo de la línea de
centros longítudinal del puente bajo las cargas
de la prueba. Los datos han sido corregidos
por las deformaciones del bloque de apoyo.
Aunque hubo una obvia deflexión hacia
abajo debido a la prueba de carga, aún hubo
una deformación neta durante la carga
completa de servicio. También están
presentados
los
resultados
analíticos
resultantes de los modelos de trabes
convencionales. Además, se presenta un perfil
de deflexión que fue derivado de los datos del
inclinómetro longihldinal (rotación).
Puede verse que los datos de la prueba
tienen
buena
correlación
con
el
comportamiento calculado por el modelo
modificado el cual incluía los efectos no
intencionales de rigidez. El modelo simple
sobreestima la deflexión. Los perfiles de
deflexión determinados a partir de la rotación
medida también tienen generalmente buena
concordancia con los datos de deflexión
medida en el campo y el comportamiento
calculado por el modelo modificado de trabe.
Comparando la deflexión máxima medida
en la prueba de momento máximo de cada
claro a medio claro de deformación que existió
en todos los claros antes de la carga, se
concluyó que bajo los efectos de la carga viva
total más el impacto, hubo una defommción
Claro Central del Cameron Run
Momento para Deflexiones Máximas (Prueba 1)
neta en el medio claro que persistió en todos
los claros. Todas las deflexiones por carga viva
fueron significativamente menores al límite
especificado en los criterios de diseño de la
WMATA (1/lCXXJ; l = longitud del claro).
Los resultados de deflexión indicaron
claramente que los puentes de trabes cajón
segmentales
externamente
postensadas
reparados se estaban comportando como
estructuras lineales monolíticas de concreto
sin agrietamiento, como se esperaba. Además,
una revisión de los datos de la acción de
descarga final al terminar un dia de pruebas
dado indicó que las estructuras eran elásticas
con recuperación completa a la deflexión de la
carga viva impuesta.
Para examinar tanto la distorsión
longitudinal como transversal del cajón de
celda sencilla, los resultados de campo
medidos en la prueba de rotación torsiona1
máxima del claro del Cameron Rw, de 39.6 m
fueron comparados con los resultados
obtenidos del análisis de elementos firutos.
Para un entendimiento cualitativo del
comportamiento esperado, la figura 3 presenta
la forma deflexionada del claro bajo el efecto
de la carga excéntrica para la prueba de la
máxima rotación torsional como se determinó
con el análisis de elementos finitos. La figura 4
representa una comparación de las secciones
deformada y no deformada en el centro del
claro.
Claro Oeste Eisenhower
Momento para Deflexiones Máximas (Prueba 1)
-0.1
/
-0.2
...
.
-0.4
_
•
Defl.de Campo
-M-
.... -
Modi,1o
s,,r¡;¡.
-.
~
Moáoficado
·O.l t_-=~.:..====...::==-:¡¡__.__..__...__J
o
10
20 30
•o so eo
10
eo eo
100
no
120 130
Longrtud(~)
Figura 1. Comaparación de la deflexión longitudinal para la prueba de momento
máximo de la estructura del Cameron Run.
Longrtud (ft.J
Figura 2. Comaparación de la deflexión longitudinal para la prueba de momento
máximo de la estructura Eisenhet.ver.
111
�CIWo&.•V111Dom
Qarof&la-V1t10om
Momere ~ (Pruebe 1)
Momet1o Márm:, (Pruebl 1)
~defafuerman.clodlro
Grúalwdt &fuenoamedodlfo
o __,
.,.___..___.....__..L....J
.• .. ... .•\ .............
.
""""7oo(roo)
•,·•
,._,._
,n.•~T
1 ¡ _'¡._..
.L._ __
FIQUra 3. Oeflexión del dcro del CérTléron Run ~ los efectos de la prueba momento
máximo de torsión rotérional.
La distorsión global tridimensional de la
sección cajón puede ser vista como la
superposición de los siguientes efectos:
deflexión por flexión longitudinal; cuerpo
rígido y distrorsión rotacional de la sección
transversal debido a la excentricidad de la
carga y la curvatura de la estructura; y, la
deflexión en voladizo del patín superior. La
punta en voladizo en el lado de la vía exterior
se deflexiona más claramente que la interior
debido al efecto rotacional. La estructura real
rota aún más de lo indicado por el análisis
debido a la deflexión diferencial de los
soportes de elastoméro.
La figura 5 presenta las deflexiones
longitudinales medidas a lo largo de la linea
de centros del cajón y las puntas de los
voladizos para la máxima rotación torsional
del claro de 39.6 m del Cameron Run
comparados con los perfiles obtenidos del
análisis de elementos finitos y los datos
medidos en campo por el inclinómetro
longitudinal. Las deflexiónes en campo sin
ajustar de las puntas de los voladizos son
mayores que aquellas implicadas por los datos
de rotaciones medidas y los resultados del
análisis de elementos finitos. No obstante,
después de corregir la rotación del cuerpo
rígido en los apoyos, las deflexiones de campo
ajustadas son razonablemente cercanas a las
determinadas por los datos de la rotación.
Los resultados del análisis de elementos
finitos son cercanos para el perfil a la mitad
claro y la punta interior en voladizo, pero
sobreestiman la deflexión en la punta exterior
del voladizo. Esta diferencia parece ser debida
a el modelaje puntual de las cargas axiales, en
tanto que las cargas axiales de los trenes
colocados en los rieles de la estructura real
están distribuidos en cierto grado por los
bloques de concreto de los rieles, los cuales
teinden a reducir las deflexiones del voladizo.
La figura 5 presenta una comparación del
esfuerzo longitudinal medido promedio con el
que se obtuvo analíticamente en la prueba del
momento máximo de los claros de 30.5 m de
la calle Van Dom. En la figura 5 se dibujó una
Figura 4. Defora,rioo de la 58:riál tra'lsversal amedio dcro.
linea punteada que conecta las lecturas
promedio obtenidas de los dos medidores
electrónicos montados en el lado inferior del
patín superior y las lecturas promedio
obtenidas de los dos medidores eléctricos
montados en la parte superior del patín
inferior. Las medidas promedio de los
medidores mecánicos del par de medidores en
cada elevación de sección transversal se
grafican como puntos individuales para
indicar que la tendencia general del gradiente
del esfuerzo lineal supuesto.
Varias tendencias generales se indican en
la figura 6. Las lecturas de los medidores
mecánicos generalmente indican que el
gradiente de esfuerzo es lineal como se
esperaba. También se observó la misma
tendencia como se vio en las comparaciones
de deflexiones. Los esfuerzos medidos son
menores que los predichos por el modelo de
viga modificada, y significativamente menores
que los pronosticados por el modelo de viga
simple. También se nota que que el eje neutral
implicado por las lecturas de los medidores
eléctricos (intersección del gradiente con el eje
de esfuerzo cero) coincide con el implicado
por los resultados del modelo modificado.
Esto sustenta la ubicación más alta del eje
neutro real debido a los efectos de la rigidez
no intencional en la losa superior. Los
resultados de los datos de esfuerzo
longitudinal de nuevo confirman que los
puentes aéreos J-2e se estaban comportando
como estructuras monolíticas de concreto sin
agrietamiento.
Los medidores mecánicos colocados a
través de las grietas reparadas en el diafragma
de los segmentos de estribos y los tendones
desviadores para monitorear la estabilidad de
las grieta durante las pruebas de carga
indicaron claramente que no hubo
propagación significativa de grietas o nuevo
desarrollo de ellas. Es más, los medidores
colocados a través de los segmentos a medio
claro también revelaron claramente que no
había abertura de juntas mesurable. Esto fue
posteriormente
corroborado
por
las
comparaciones de deflexiones que indicaron
que las trabes cajón estaban comportándose
como estructuras monolíticas de concreto sin
pérdida de rigidez debida a la abertura de
juntas. Este resultado era esperado basándose
en los resultados de pruebas del modelo
experimental de laboratorio.
Programa de Pruebas de Carga
Dinámica
Los resultados de las pruebasde verificación
de carga estática establecieron confianza en la
integridad estructural de las estructuras aéreas
J-2e como fueron reparadas. Basado en las
conclusiones positivas de esta evaluación,
estas extensiones de la linea METRO fueron
abiertas como se había programado para su
operación. Como una continuación del amplio
programa de pruebas de carga estática, las
estructuras fueron monitoreadas durante el
primer mes de operaciones para proporcionar
una medida agregada de confianza en su
integridad estructural bajo cargas dinámicas.
En las pruebas estáticas de la Fase 1, la
estructura aérea J-2e fue sujeta a las cargas
completas de diseño incluyendo los efectos de
impacto dinámico, y fuerzas centrífugas y de
rodamiento. Aunque la magnitud de las
cargas representaba la carga máxima de
servicio anticipada, con toda probabilidad,
esta prueba tal vez simulaba el muy raro
evento de que dos trenes totalmente cargados
pasaran por el lado interior y el exterior al
mismo tiempo con un factor de impacto
dinámico de 30 porciento como el que se
supuso en el diseño.
La información tomada durante la Fase 1
de pruebas de carga estática para verificación
inicial sirvió de referencia para la Fase 2 de
monitoreo de post-operación- (pruebas
dinámicas) de las estructuras J-2e. Los
resultados de la Fase 1 de carga estática
mostraron que las estructuras se estaban
comportando como estructuras de concreto
lineales, elásticas y sin agrietar. Así, la premisa
básica por la cual las estructuras fueron
evaluadas para la Fase 2 de carga dinámica
...
-l.
.1
,...rt.--;;r
Figura 5. Comaparación del esfuerzo longitudinal para la prueba de momento máximo
del daro de la estructura V'a/1 Dom.
fue que el comportamiento debería ser
linealmente proporcional al comportamiento
observado durante las pruebas de carga
estática.
Ya que los trenes en operación tenían
cargas de pasajeros muy ligeras y
generalmetne sólo un tren cruzaba la
superestructura en un momento dado, la
proporción básica de comportamiento
esperado durante la Fase 2 de monitoreo de
post-operación era: 0.5 x (Peso del carro vacío
/ peso del carro cargado) ó 0.5 ?< (70k/120k).
Esto era aproximadamente 30 porciento de lo
que se midió en la Fase 1 de prueba de carga
estática, y tal vez aún menor, ya que el factor
real de impacto es probablemente menor que
el valor de diseño de 0.3.
Instrumentación
Para tomar medidas en tiempo real (en la
figura 6 se muestra como el esfuerzo y la
aceleración en las estructuras aéreas mientras
pasaban los trenes en operación sobre el claro
requirió el uso de un sistema de adquisición
de datos de alta velocidad basado en PC). La
tarjeta análogo-digital en el sistema es capaz
de sensar hasta 16 canales con una tasa de
muestreo de 50 kHz. No obstante, fue
empleada una tasa de muestreo de tan sólo
100 Hz ya que el análisis dinámico preliminar
anterior a la prueba determinó que los modos
estructurales predominantes estaban muy por
debajo de 50 kHz. Se monitorearon cuatro
medidores de esfuerzo a medio claro.
Ejecución de las Pruebas
El monitoreo de las estrucuras en tiempo real
durante las pruebas dinámicas fueron
conducidas mientras los trenes de pasajeros de
la WMATA cruzaban los claros. La recolección
de datos fue iniciada antes de que los trenes
que se mueven sobre el claro bajo
consideración y recolectada por un total de 15
segundos. A una tasa de muestreo de 100 Hz,
cada canal recolectó 1500 puntos por tren que
cruzaba. Durante el programa de pruebas
dinámicas, se recolectaron cerca de un millón
Figura 6. Fotografía moslraldo la instalación del sistema de ooquisición de datos.
de puntos de datos. La figura 7 muestra un
tren de pasajeros WMATA cruzando el claro
del corredor Cameron de 39.6 m mientras los
datos estaban siendo recolectados para ese
cruce en particular.
Los trenes en operación rentable consistían
predominantemente en trenes de cuatro
carros. La velocidad de los trenes que
cruzaban sobre la estructura variaba de 65 a
120 km/hr con la mayoría de los trenes
cayendo entre 88 y 113 km/hr.
Para el análisis dinámico, fue utilizado el
amortiguamiento proporcional de la masa.
Para el cálculo del coeficiente generalizado de
amortiguamiento, e•, la relación crítica de
amortiguamiento, !;, usualmente es supuesta
de 3 a 5 porciento para estructuras de
concreto. Ya que se esperaba que la respuesta
P
=carga axial en función del tiempo;
u(x,t) = desplazamiento en función de la distancia al
ij)(x)
Modelos de Análisis
Basado en los -rei,ultados del programa de
pruebas de carga estática y los datos
reportados del modelo eperimental de
laboratorio, era razonable suponer que el
comportamiento estructural medido durante
las pruebas dinámicas con los trenes en
operación rentable seria también linealmente
elástica y proporcional. De acuerdo con esto,
cualquier pérdida significativa de integridad
estructural seria señalada por una desviación
significativa de esta premisa.
Se anticipaba que la principal respuesta
estructural de un claro simplemente apoyado
sujeto a una carga vehicular (punto de carga
móvil) era del modo fundamental de
vibración. De acuerdo con esto, fue empleado
un análisis dinámico de grado simple de
libertad
(GSL)
para
propósitos
de
comparación general. La figura 8 resume el
modelo dinámico de GSL empleado para el
análisis, cuyo desarrollo puede ser encontrado
un libro de texto sobre dinámica estructural.
Estos términos se definen en la tabla l.
El análisis dinámico fue conducido
empleando un programa computarizado
propio que calcula la respuesta de un sistema
estructural usando un análisis de frecuencia
de dominio. Note que la carga generalizada P*
es una suma y depende del número de ejes (el
número de carros supuesto en el tren, ya sea
un tren de cuatro o seis carros). También note
que la carga es función de la Va y la longitud L
del claro (figura 8).
Y(t)
M•
ü
e•
1í
K•
µ
L
w
~
E
ij,"
Vo
P"
apoyo y el tiempo;
=función asumida de forma;
=coordenada generalizada;
=masa generalizada;
= aceleración;
= amortiguamiento generalizado;
= velocidad;
= rigidez generaliz.ada;
=masa por unidad de longitud;
= longitud del claro;
=frecuencia circular (w - [I<*/ M*]"0.5);
= factor modal de amortiguamiento;
=módulo de elasticidad;
= momento de inercia;
=segunda derivada de la función de forma;
=velocidad del tren;
=función generalizada de carga.
Tabla 1. Definición de los términos para el análisis de
GSL
estuviera dentro del rango lineal y los puentes
eran considerados relativamente "limpios", fue
considerado más apropiado el valor de ~ = 3
porciento.
El monitoreo de campo durante las
pruebas dinámicas proporcionó lecturas de
esfuerzos en tiempo real de la parte inferior
del patín superior y de la parte de supenor del
patín inferior. Se derivó una expresión con
fines de evaluación para calcular los esfuerzos
contra el tiempo del análisis dinámico de GSL.
Para la forma de la función supuesta de
tp = sin 7TX (figura 8), el esfuerzo teórico, e, en
L
la sección cajón de concreto a medio claro
como función del tiempo puede ser mostrado
como:
�t-------ffu ft
j f1 ~
~ jv(t) __ / ~
~- -----u (x, t) - cf> (x) Y(t)
Suponga <I> (x) -Sin
17
M'ü + C•u + K"u - p• (t)
.. M"- fLµ(cf>)2tJx-~
·· e• -
Jo
2
2M'c.>~
.. K' - (LEJ <<1>") 2 dx -
Jo
1t•Ef
2L 3
L
N
1tV,t
P' - ( P(x,t) <f> (x) dx - ¿,PN Sin-LN
Jo
Figura 7. Tren entrando al déJO del Ca'TlelOO Run ¡:xx-el carril intericr.
donde y = distancia del eje neutro; L =
longitud del claro;· y, Y(t) = desplaz.amiento
con el tiempo computado del análisis
dinámico de GSL.
Resultados de la prueba y evaluación
Las elevaciones y lecturas del inclinómetro en
las posiciones de la losa superior fueron
hechas justo antes de la fecha de operación y
al comienzo de la cuarta semana de operación
mientras los trenes no estaban cruzando los
claros. Las lecturas fueron hechas para
determinar si había ocurrido cualquier cambio
significativo en el perlil de carga muerta de la
superestructura cajón desde que se
conducieron las pruebas de carga estática y
durante el primer mes de operaciones que
pudiera haber señalado un pérdida de
integridad tal como una reducción en el
pretensado.
Los
cambers
registrados
fueron
virtualmente idénticos, indicando que no
había ocurrido una pérdida mesurable de
presfuerzo. Comparando las lecturas de
elevaciones justo antes de la operación y
aquellas hechas al comienzo de la cuarta
semana de operaciones, se notó que
virtualmente no hubo cambio en las lecturas.
Este resultado esperado confirmó que las
estructuras
estaban
exhibiendo
un
comportamiento elástico.
Se registraron historias representativas de
esfuerzos filtrados de bajo-pase de los
medidores inferiores del Cameron Run de 39.6
m para tres cruces de trenes por el lado
exterior:
1) Justo antes a la apertura oficial de la línea
en operaciones rentables (pre-Op);
2) durante la primera semana de operaciones
rentables (post-Op); y
3) durante la cuarta semana de operaiones
rentables (post-Op).
Las historias de esfuerzos aparecen
similares. Las historias de esfuerzos post-Op
tienen magnitudes de esfuerzos máximos casi
idénticas. También se muestra la magnitud del
esfuerzo que se esperaba ~do en la
proporción de los resultados de las pruebas de
1-1
F19ura 8. Modelo din~ de Gra'.lo Simple de Liberta:! (GSL).
carga estática (Fase l) que fue conducida para
las cargas de servicio diseñadas. Esto implica
que el factor de impacto dinámico fue menor
que el 30 porciento empleado en el diseño. Los
resultadosindicaron que el factor de impacto
dinámico está probablemente en el rango del
15 porciento.
También se compararó la historia de
esfuerzos filtrados de bajo-pase adquiridos de
los medidores superiores e inferiores y que
calculaods para una velocidad de tren de 113
km/hr por análisis dinámico de GSL para el
claro este de la estructura de 33.5 m del
Cameron Run. La magnitud del esfuerzo pico
y la envolvente de todas las historias de
tiempos es bastante acorde con el modelo
teórico. Se muestra además el esfuerzo
medido en el programa de carga estática (Fase
1) para el diseño con carga completa
proporcionados
apropiadamente.
En
compresión para el medidor superior se ~ola
que el ruido eléctrico en el sistema de
adquisición de datos es del mismo orden de
magnitud que el esfuerzo pico. En general,
este valor proporcionado por la prueba de
carga estática es mayor que los esfuerzos
dinámicos pico teóricos y los medidos en
tiempo real. Nuevamente, eso implica que el
factor de impacto es menor que la
especificación de diseño de 30 porciento.
Hubo una rara ocasión en la cual pasaron
simultáneamente trenes en el lado interior y
en el exterior de la superestructura que se
estaba monitoreando. Un análisis de los datos
de campo indicó que había aproximadamente
un retraso de dos segundos entre la llegada de
el tren del lado interior y del exterior en el
claro. Hay buena concordancia entre la
respuesta al esfuerzo teórico y el esfuerzo
medido.
Una observación interesante sobre las
historias de tiempo y es el número de ciclos de
esfuerzos en la sección media del claro que se
experimentan mientras un tren pasa. Sólo hay
un ciclo de esfuerzos dominante con muchos
ciclos de amplitud menor alrededor ·del
esfuerzo medio. Sin desempeñar un daño
acumulativo formal por fatiga tal como la
cuenta de la "caída de lluvia," parece que cada
tren que cruza produce por el orden de 1.5
ciclos de carga. Una revisión del itinerario
actual de los trenes indica que anualmente
aproximadamente un total de 65,CXXJ trenes
pasan por los lados interior y exterior de la
estructura. Suponiendo un itinerario similar
para un futuro próximo, esto implica que las
estructuras están experimentando anualmente
alrededor de 100,CXX) ciclos de carga.
Las historias de tiempos de aceleración
fueron registradas empleando un aceler'metro
montado en la parte inferior del patín superior
a medio claro. En el espectro de amplitud de
Fourier asociado con el registro de aceleración
para el claro de 39.6 m del Cameron Run. Se
pudo notar que hay siete picos de amplitud en
las frecuencias menores de 2 Hz. Examinando
el espectro de Fourier de la carga, se
determinó que que estaban asociados con la
frecuencia de la carga del tren en movimiento.
El primer pico significativo más allá de
estos picos relacionados con la carga es
alrededor de 26 Hz, que es el modo
estructural fundamental de vibración. Este se
compara razonablemente concon el valor
calculado de 3.1 Hz usando el modelo
tridimensional de elementos finitos y el valor
de 2.8 Hz calculado usando el modelo de GSL.
Se lúzo un intento para integrar y filtrar
doblemente la historia de tiempos de
aceleración para averiguar la deflexión; no
obstante, fue un fracaso.
Conclusiones
La principal conclusión de la evaluación de las
pruebas de carga de los puentes de trabes
cajón segmentales externamente postensadas
que forman las estructuras aéreas J-2e fue que
no se observó comportamiento alguno que
que comprometiera su integridad estructural
y, por lo tanto, evitara la apertura programada
de las estructuras a operaciones normales. Es
más, se recomendó que las estructuras
continuaran siendo emplead.as para sus
operaciones normales como se tenía planeado.
Traducción de:
lng. Juan Felipe Chapa Cepeda
Tomado de:
Concrete lntemalional / Septiembre de 1996
��
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Title
A name given to the resource
Concreto en evolución
Description
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Revista de la sección estudiantil de la Facultad de Ingeniería Civil de la UANL de la Sección Noreste de México del Instituto Americano del Concreto. Contiene información especializada y artículos científicos en materia de ingeniería, materiales, estudios ambientales, etcétera.
Text
A resource consisting primarily of words for reading. Examples include books, letters, dissertations, poems, newspapers, articles, archives of mailing lists. Note that facsimiles or images of texts are still of the genre Text.
Título Uniforme
Concreto en Evolución
Año de publicación
El año cuando se publico
1997
Número
Número de la revista
10
Mes de publicación
Mes cuando se publicó
Marzo-Abril
Día
Día del mes de la publicación
1
Periodicidad
La periodicidad de la publicación (diaria, semanal, mensual, anual)
Bimestral
Relación OPAC
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Concreto en Evolución : Revista de la Sección Estudiantil FIC-UANL de la Sección NE de México del Instituto Americano del Concreto, 1997, No 10, Marzo-Abril
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An entity primarily responsible for making the resource
Montoya Garza, Eliud Assaff, Dirección
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The topic of the resource
Ingeniería civil
Concreto
Pavimento
Puentes
Caminos
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Revista de la sección estudiantil de la Facultad de Ingeniería Civil de la UANL de la Sección Noreste de México del Instituto Americano del Concreto. Contiene información especializada y artículos científicos en materia de ingeniería, materiales, estudios ambientales, etcétera.
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An entity responsible for making the resource available
Universidad Autónoma de Nuevo León, Sección Estudiantil de la Facultad de Ingeniería Civil, Sección Noreste de México del Instituto Americano del Concreto
Contributor
An entity responsible for making contributions to the resource
Martínez Silva, Pedro Luis, Diseño
Villarreal Serna, Rogelio, Traductor
Date
A point or period of time associated with an event in the lifecycle of the resource
01/03/1997
Type
The nature or genre of the resource
Revista
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2015501
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Acero de refuerzo
Agrietamiento
Contracción por secado
Losas de concreto
Ondulamiento de la losa
Transporte intermodal
-
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e9617e6ad659ca6eff3e65ace5a5c86b
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Text
�Número 9 / Agosto-Septiembre de 1996
ilIENilID)(O)
Presa Theodore Roosevelt
Pruebas de Carga en Trabes
VENTA - SERVICIO • APLICACION
- - - - - - - - DISTRIBUIDOR MASTER
DR. COSS 407 Nte.
eaq. M.M. de LLANO
Monterrey, N.L.
345-3216, 345-4494, 343-4422
EN LA PORTADA DE ESTA PUBLICACIÓN:
AMADO NERVO 2,650 Nte.
Col. Bella Vista
Monterrey, N.L.
351-5185, 351-9292, 351-5494,
331-6068, 331-6188
Trabajos en un Túnel; cortesía de TAMROCK OY., Finlandia.
Túneles
�EL CONCRETO CAMBIA LA CARA DE LA PRESA THEODORE ROOSEVELT
Una sobrecapa de bloques de concreto masivo restauran la histórica presa de mampostería de Arizona,
elevando su altura 23 metros e incrementando su capacidad en 20%
Por Anne Balogh
espués de casi nueve años de
trabajo y la colocación de
344,000 metros cúbicos de
concreto (más que suficiente
para pavimentar 160 kilómetros de
carretera de dos carriles), un equipo
dedicado de construcción completó un
muy necesitado levantamiento de la
histórica presa Theodore Roosevelt. La
presa renovada entró en completa
operación este marzo y fue honrada en
una ceremonia de re-dedicación en abril.
Localizada aproximadamente a 130
kilómetros al noreste de Phoenix, en la
confluencia de el Salt River y Tonto
Creek, la presa Theodore Roosevelt
incauta el lago Roosevelt. La estructura
fue una de las trece identificadas en el
Acta Federal de Seguridad de Presas en
1978 para requerir modificación, ya que
su afluencia de avenida de diseño
revisada es mucho mayor que la avenida
empleada por el Servicio de Reclamación
de Estados Unidos (ahora Buró de
Reclamación) entre 1903 y 1911 , cuando
D
la presa fue diseñada y construida. La
falla de la presa hubiera causado la falla
de tres presas de almacenaje aguas abajo
(véase el mapa) y resultado una
catastrófica inundación.
Las modificaciones 1ie 430 millones de
dólares elevaron la original estructura de
arco de mampostería ciclópea 23.5 m para
llegar a una altura de 108.8 m,
incrementando
la
capacidad
de
almacenamiento de la presa en 20%, de
1,600 a 1,970 millones de metros cúbicos.
También fueron corregidas otras dos
deficiencias en la renovación: el drenaje
de la cimentación fue mejorado para
estabilizar la presa contra los sismos, y se
incrementó la capacidad de salida de nivel
bajo, para que la reserva pueda ser
vaciada rápidamente en una emergencia.
Junto con las modificaciones de la
presa, fueron construidas extensas
instalaciones recreativas, incluyendo una
marina, campos, lugares para picnic y
parques recreativos para vehículos.
También, fue construido un puente de
arco en acero de dos carriles con claro de
330 m y que cruza el lago Roosevelt,
porque la presa original tenía una
carretera demasiada angosta en su parte
superior para permitir un tráfico en dos
sentidos.
Alcance del proyecto
Diseño de la sobrecapa. El Buró de
Reclamación, propietario de la presa y
diseñador de la rehabilitación, y J. A.
Jones Construction Co., el principal
contratista para las modificaciones, se
enfrentaron con una formidable tarea
cuando la rehabilitación comenzó en
1987. El Buró decidió elevar y aumentar
el espesor del arco original de 85.3 m de
altura empleando concreto masivo
colocado en bloques de 3.05 m de alto y
21.34 m de ancho con espesores que
variaron de 3.05 a 15.25 m. También se
construyeron dos grandes bloques de
empujes localizados en los lados derecho
e izquierdo de los abutments de la presa.
Estos bloques transfieren las cargas del
arco de la presa hacia la cimentación y
contienen compuertas sumergida para
liberación de demasías.
Después de un levanta miento de la cara de la presa de 345,000 metros cúbicos, la presa Theodore Roosevelt es ahora de 108.8 metros de altura y una
capacidad de almacenamiento para conservación de agua de 1,970 millones de metros cúbicos. En el fondo está el nuevo puente del lago Roosevelt que
fue completado en 1990. Antes de que el puente fuera construido , el trafico circulaba por encima de la presa.
instalar
secciones
continuas de tubería
que fueron requeridas
para el grouteo de
juntas..
Se añadieron franjas
horizontales
de
rusticación en cada
capa
porque
era
importante recordar la
histórica mampostería.
Stewart
Estas franjas fueron
Salt '
M tn Dam
producidas por tiras de
R,ver
\
madera
de
tres
\
Salt-G1la Aqucduct
pulgadas de ancho por
dos de profundidad
fijadas a la cimbra en
\,.
cada capa de 3.05 m.
El clrenaje entre la
superficie de contacto
de la mampostería y el
concreto requirió un
sistema de drenes
horizontales
planos.
Los drenes horizontales
que
consistían
en
La presa Theodore Roosevelt es la primer línea de defensa en una tuberías encajonada en
serie de cuatro presas en el Salt River, entre el lago Roosevelt y el tela de filtro y hojas de
lago Phoenix. Si la presa Roosevelt fallara, las otras presas aguas plástico fueron fijados
abajo, hubieran fallado igualmente.
a la cara de a
\/
\
-
Uno de los aspectos más retadores del
proyecto fue diseñar una sobrecapa de
concreto que respondiera a las cargas
monoliticamente con la mampostería
existente. Los diseños de rehabilitación
fueron complicados por la inherente
debilidad del mortero de la estructura
existente y la falta de juntas de
contracción y drenaje interno. Por lo
tanto, se condujeron pruebas de campo
durante la fase de diseño para asegurar
que los requisitos de adherencia y otras
suposiciones de diseño de ingeniería
pudieras ser alcanzadas.
Para preparar la mampostería existente
para la sobrecapa, cuadrillas removieron
todo material suelto y picado y lavaron la
superficie con agua a 455 kg/cm2 de
presión. Los bloques fueron colocados
luego en capas de 3.05 m, alternando
voladizos en la cara aguas abajo de la
presa. Las juntas de contracción vertical
que separan los bloques fueron
grouteadas a presión para asegurar la
acción del arco y una distribución
adecuada de los esfuerzos en la presa.
Colocar los bloques en voladizos
alternados permitió a las cuadrillas
diseño incluyeron una resistencia mínima
a la compresión del concreto de 21 O
2
kg/cm a un año, temperaturas de
colocación del concreto entre 4 y I OºC,
temperatura de grouteo•de 15 a 24ºC, el
uso de espirales enfriadores en cada capa
y la circulación de agua a I OºC durante
20 días después de colado.
El grouteo a presión de las juntas de
contracción entre los bloques fue
confinada a los meses de invierno (de
diciembre a febrero) debido a los
requisitos de baja temperatura de grouteo.
No obstante, la colocación del concreto
tomó lugar todo el año. En el verano,,
cuando las temperaturas típicas del día en
Arizona son más altas de 40ºC, el
concreto fue colocado en la noche, y hasta
el 90% del agua de mezcla fue
reemplazada con hielo para mantener los
1OºC de la temperatura de colocación
requerida.
Antes de bombear la grout a las juntas
de contracción, los trabajadores esperaron
a que las espirales enfriadoras bajaran la
temperatura del concreto a l 5-24ºC. La
grout fue luego colocada en capas de 18.3
m, con cuadrillas llenando de cuatro a
cinco juntas diarias.
mampostería existente y embebidos en la Traducido por:
sobrecapa de concreto. Un dren Juan Felipe Chapa Cepeda
horizontal se instaló en cada capa de Tomado de:
3.05 m de alto. Los drenes horizontales Concrete Construction / Junio de 1996
se
conectaron
al
sistema de drenaje
vertical que descarga al
pie de la sobrecapa de
la presa.
Control
de
temperatura.
Las
dimensiones de los
bloques de concreto,
alturas
de
capa,
temperaturas
de
colocación, requisitos
de enfriamiento y
temperatura de grouteo
de
juntas
fueron
determinadas a partir
de los estudios de
control de temperatura
que consideraron las
propiedades térmicas
de la mezcla de
concreto y predijeron la
elevación
de
la Los bloques de concreto fueron colocados en voladizos alternados
temperatura dentro de para cubrir la presa original de mampostería. En esta vista aguas
la masa de concreto arriba, algo de la histórica mampostería está aún expuesta. El primer
durante la construcción bloque de concreto fue colocado en septiembre de 1992 y el bloque
de la presa. Los final en junio del año pasado.
parámetros finales de
�SOLUCION DE PROBLEMAS EN
LOSAS DE PISO EXISTENTES
¿Qué es lo que los investigadores deben buscar cuando son llamados a evaluar problemas de pisos?
por Boyd C. Ringo
l trabajo de la mayoría de los analizar deficiencias de construcción de inspeccionado
E
diseñadores -de pisos de concreto
incluye solucionar problemas del
pisos arruinados. Las razones de dicha
ruina incluyen el envejecimiento,
mantenimiento pobre, y errores de
diseño o construcción. Un investigador
puede ser también llamado para
evaluar un piso existente antes de que
su uso sea cambiado. Aunque un
investigador puede ser el diseñador
original del piso, un investigador
independiente sin conexión a las partes
involucradas es frecuentemente el más
efectivo para solucionar los problemas.
Proceso de evaluación
Los investigadores pueden necesitar
los pisos así como errores ~e diseño. La
evaluación de una losa de piso consiste
de cuatro pasos:
• Inspeccionar visualinente el piso con
una caminata.
• Obtener información cuantitativa, si es
necesaria, en una sesión numérica y
de medidas.
• Identificar
las
opciones
de
mantenimiento o reparación.
• Reportar resultados y opiniones.
La caminata da al investigador una
primera impresión de los problemas
que motivaron la solicitud de la
evaluación. Si se le llamó, es porque
alguien vio condiciones inaceptables del
piso. Por lo tanto el piso debe ser
cuidadosamente; las
evaluaciones no deben ser basadas en
conversaciones telefónicas ni en
fotografías.
Ciertas condiciones deberán ser
analizadas cuando se evalúa una losa
de piso de concreto, son las siguientes:
• Juntas: aristas, aberturas, rellenos.
• Esquinas donde las juntas se
intersectan: grietas, ondularniento,
deterioro de aristas.
• Condiciones
úe
superficie:
descascaramiento, desprendimientos,
escamas
• Llanura
superficial:
note
las
depresiones.
• Grietas en forma aleatoria: revisar
posición, ancho y deterioración de las
Determinando las causas
aristas.
• Evidencia de sobrecargas: busque
grietas y fallas.
• Evidencia
de
problemas
de
asentamientos de la base: note el
asentamiento, agrietamiento y falta de
nivelación del piso.
Obteniendo la información
La mayoría de los pisos de los edificios
importantes deben ser construidos de
acuerdo a planos y especificaciones. Las
medidas y un análisis numérico
involucran determinar si el piso, como
ha sido construido, cumple con dichas
especificaciones. Los elementos más
fáciles de revisar son las juntas,
incluyendo
sus
espaciamientos,
posiciones, y tipos. Revisar la resistencia
del concreto también es más fácil, ya
que puede ser determinada usando
cilindros o pruebas de resistencia de
vigas, o inclusive, obteniendo corazones
de concreto. La llanura superficial del
piso y el espesor de este mismo pueden
ser más difíciles de lograr.
Los defectos del piso pueden ser
cosméticos,
relacionados
al
mantenimiento, o funcionales. Colocar
los defectos en por lo menos una de
estas categorías ayuda a determinar las
opciones
de
reparación
y
mantenimiento.
Cosméticos.- Sólo la apariencia de la
losa es afectada. Un ejemplo es una
grieta del ancho de un cabello la cual es
muy estrecha pero fácilmente visible.
Los defectos cosméticos pueden
convertirse
en
problemas
de
mantenimiento.
Problemas de mantenimiento.- Un
trabajo de reparación puede ser
necesitado para mejorar el uso a corto y
largo plazo. Un ejemplo es una junta
abierta por contracción que requiere un
sellador de junta. Recuerde que, sin
embargo, 'algún mantenimiento de piso
es siempre necesario, hasta para los
pisos que no muestran un daño obvio
causado por errores de construcción o
diseño.
Fundonales.- Los defectos son bastante
severos, los cuales disminuyen el valor
del edificio. Un ejemplo es un piso
extremadamente rugoso e irregular que
sirve como superficie de rodamiento
para vehículos rápidos de transporte.
Cuando se evalúe un piso existente,
asegúrese de considerar los siguientes
factores como causas posibles de
algunos problemas comunes:
• Las secciones de losa se encogerán y
jalarán a las juntas. En general, la
retracción del concreto es de
aproximadamente 5 mm por cada 8
m de longitud de sección de losa.
• Una fragmentación severa a lo largo
de los bordes de las juntas puede ser
debido a una combinación de factores,
incluyendo la retracción y secado,
vehículos de ruedas rígidas y una
cantidad incompleta de concreto en
las juntas enclavadas.
• Una superficie rugosa o irregular
puede ser causada por daños a las
juntas o por técnicas de acabado que
dejan la superficie toda rugosa.
• Las grietas aleatorias son usualmente
causadas por · restricciones a la
retracción por secado o contracciones
térmicas. Pueden ser también
causadas por una carga en exceso,
juntas demasiado separadas, cortes de
sierra hechos demasiado tarde, y el
asentamiento de la losa. Las grietas
por contracción y secado, las cuales
son las más comunes, son irregulares
pero dividen generalmente al piso en
mitades o cuartos del panel de
concreto.
Obteniendo los resultados
El reporte de resultados de un
investigador es esencial, si la
investigación es realizada por una de
las partes o por un consultor. El reporte
puede
tomar
forma
de
una
conversación informal, o una manera
más formal a manera de reporte oral
(conferencia) o por escrito (carta o
documento).
TIPOS DE DEFECTOS EN PISOS
Ligeros.
La reparación, y aún el mantenimiento sería
impráctico e innecesario. En algunos casos la
reparación puede ser imposible, tal como llenar
una estrecha grieta aleatoria sinfallar.
Nominales.
La reparación es factible pero puede no ser
necesaria. Opciones viables son el uso de
rellenadores de grietas o juntas, o reemplazar
pequeñas porciones de tiras de suelo a lo largo
de las juntas.
Severos.
El deterioro del piso es serio. Ejemplos de ello
son el exceso de saltos de montacargas
pasando por encima de juntas combadas,
excesivo deterioro de las juntas o amplias
grietas aleatorias. La necesidad de reparar es
obvia; la pregunta es: ¿qué reparar, y qué
tanto?
Traducido por:
Jorge Córdoba Garza
Tomado de:
Concrete Construction / Junio de 1996
�Para mejores resultados, cure apropiadamente y proteja la alberca durante el clima frío o caliente
por Curt Straub
e
orno consultor y anteriormente
constructor de albercas, yo creo
que no hay mejor manera que
el concreto lanzado para
construir una alberca enclavada en el
suelo y que dure muchos años. El
concreto lanzado ofrece al constructor y
al diseñador una mayor flexibilidad y
una creatividad de diseño que ningún
otro método de construcción de
albercas. Sin embargo, también requiere
excavar el lugar, luego darle forma,
reforzar, y después lanzar el cascarón
de concreto- un trabajo laborioso y
exigente. Para asegurarse que todo este
trabajo arduo no se ha desperdiciado,
los constructores de al~rcas deben
poner especial atención a dos pasos que
son algunas veces pasados por alto- el
curado y, durante cliÍnas frío y caliente,
proteger el concreto lanzado.
Algunos constructores evaden su
responsabilidad diciendo al dueño de la
alberca que humedezca periódicamente
el cascarón de concreto. El contratista ha
sido contratado por el dueño y debe ser
responsable de cualquier fase del
proceso de construcción, incluyendo un
curado apropiado del cascarón y
protegerlo del clima extremoso cuando
es necesario.
1
Métodos de curado
l
La sección 3.8 de especificaciones para
concreto
lanzado
del Instituto
Americano del Concreto (ACI 506.2-95)
proporciona requisitos que son buenas
guías para cascarones de concreto
lanzado, yo recomiendo que se cure el
concreto inmediatamente después del
acabado, como lo requiere el ACI 506.2
.es importante curar continuamente
manteniendo la humedad del concreto
por siete días o esperar hasta que la
resistencia especificada sea lograda. A
El curado es especialmente importante dado que las mezclas húmedas o secas de concreto lanzado tienen una baja relación agua-cemento.
continuación se mencionan diferentes
métodos de curado:
• Estancado o rociado continuo
• Cubrir con un tapete absorbente o
arena que se conserve continuamente
húmeda
• Cubrir con un material de hojas
impermeables
• Aplicar compuestos de curado
El curado natural es permitido
solamente si la humedad relativa
amb!ental se espera que esté por encima
del 95% para el período especificado de
curado. Cuando se usan compuestos de
curado, la especificación menciona
emplear una tasa de aplicación del
doble de la recomendada por el
fabricante.
Yo creo que el estancado o el rociado
proporcionan el mejor ambiente de
curado para las albercas de concreto.
Se deberá extender el periodo de
curado tanto como sea práctico, ya que
todas las propiedades · deseables del
concreto se mejoran con el curado. Es
determinante para toda la superficie del
ca5earón el recibir agua durante al
menos tres días y preferiblemente siete.
Esto permitirá una hidratación mas
Manguera Horadada
---Agua
Junt:ar el a g l a . , la
~~7--
pleclna y reclclarla can
Colocar una manguera horadada en la viga de borde es otro método simple para curar albercas.
completa del cemento e incrementa la la temperatura del concreto lanzado vía
resistencia- ayudando a controlar las húmeda es por arriba de los 32ºC y para
grietas por contracción y secado.
la vía seca por arriba de los 38ºC.
También se necesita reducir la
Protegiendo
el
concreto temperatura del refuerzo y las
lanzado
superficies receptoras por abajo de los
La especificación de concreto lanzado 38°C antes de lanzar el concreto.
A menos que diversas medidas se
del AO prohibe su colocación cuando
tomen para proteger el concreto
Otros reQuisitos para albercas de concreto lanzado de alta lanzado, éste deberá ser interrumpido
cuando la temperatura ambiental sea de
calidad.
Como en cualquier trabajo de construcción, los trabajadores, los materiales y el equipo son la llave 4°C y descendiendo. Sin embargo, sí se
permite su colocación si se tiene la
del éxito.
misma
temperatura pero ascendiendo.
Trabajadores. Los cascarones de concreto lanzado en albercas son construidos típicamente
Las mantas de aislamiento son una
empleando el proceso de mezcla húmeda. El operador de la manguera se puede concentrar en opción para proteger al concreto
mantener una correcta velocidad de chorro y una distancia hacia el trabajo porque el contenido de lanzado del congelamiento. Usted
agua no se controla en la salida. No obstante, el trabajo requiere un operador experimentado porque también puede proteger a un cascarón
los cascarones están reforzados con varillas o tela de alambre soldada, en ocasiones en patrones construido durante clima frío mediante
la colocación de un calentador portátil
complejos.
en
el fondo de la alberca y cubriendo la
Materiales. En contraste con el concreto lanzado de mezcla seca, el concreto para lanzado de
alberca
con un domo inflable de vinil.
mezcla húmeda puede contener algo de agregado grueso. No obstante, el concreto lanzado de
Se deberá mantener la temperatura
mezcla húmeda tiene un mayor potencial de contracción que la mezcla seca porque tiene un mayor interior entre lü°C y 21ºC, y humedecer
contenido de agua. Para ayudar a reducir la contracción, pueden usarse aditivos reductores de agua la superficie cuando se necesite.
para mantener una baja relación agua-cemento con un contenido razonable de cemento. El autor ha Cuando se utilizan calentadores en
empleado exitosamente las siguientes proporciones en muchos trabajos en el medio oeste de los espacios cerrados, es una buena idea la
Estados Unidos:
de lavar con agua a presión la superficie
del concreto lanzado antes de aplicar la
Material
Cantidad de mezcla por metro cúbico
capa de acabado. Si la carbonatación ha
Cemento
420 kg
ocurrido, el lavado a presión removerá
Ceniza volante clase C
6 0 kg
la capa resultante de material débil,
Agua de mezcla
19 0 kg
asegurando una mejor adherencia entre
Arena
1170 kg
el cascaron de concreto lanzado y la
capa de acabado.
Grava 1/ 2 pulgada
50 5 kg
Aditivo reductor de agua
83 0 ml
Aditivo inclusor de aire
Suficiente para 6-8% de air e
Fibras de polipropileno
2 kg
Traducido por:
Equipo. Los constructores de albercas pueden lanzar con ya sea una válvula de canica o bombas de Jorge Córdoba Garza
roca de 3/4, dependiendo del tamaño máximo del agregado. Las bombas de válvula de canica Tomado de:
pueden lanzar concreto con agregados menores de 112 pulgada, mientras que las bombas de roca Concrete Construction / Agosto de
de 3/4 pueden lanzar concreto hecho con agregados menores de una pulgada.
1996
�m:-11 l/(
PRUEBAS DE CARGA: TRABES DE PUENTE
EXTERNAMENTE POSTENSADAS, PARTE
19'-IJ 7/[
p-11 7/[
CLAROC
CLAROC
1
por Randall W. Poston y Mohammad Irshad
D
urante el proceso de
ampliación de servicio de
tránsito por rieles (METRO)
en el condado de Fairfax en
Virginia (EUA) la Agencia de Tránsito
del Área Metropolitana de Washington
(WMATA) aprobó una proposición de
cambio de •ingeniería. El diseño
sustituyó trabes de segmentos de cajón
sencillo externamente postensadas
sim!)lemente apoyadas para tres claros
continuos de trabes coladas en sitio. Las
estructuras sustitutas, colectivamente
referidas como estructuras aéreas J-2e
incluyeron los puentes Cameron Run
(dos claros de 33.5 m y un claro
intermedio de 39.6 m), Avenida
Eisenhower (dos claros de 33.5 m) y
Calle Van Dom (dos claros de 30.5 m).
La construcción de las tres estructuras
del puente comenzó en octubre de 1987.
En febrero de 1988, fue observado el
agrietamiento en el diafragma de los
segmentos de los estribos en las tres
estructuras aéreas. Además, tres
desviadores de tendones del puente
Cameron Run han sido dañados
previamente durante el postensado
longitudinal de la estructura. En marzo
de 1989, una gran área del alma de
concreto en el exterior de un estribo de
la estructura de la Calle Van Dom se
reportó descascarada cerca del extremo
del puente. Durante la primavera de
1989, se desarrolló el rediseño y
retroalimenteción en los desviadores de
tendones y los segmentos de estribo.
Un consultor independiente, el Dr.
Michael E. Kreger de Austin, Texas, fue
contratado por De Leuw, Cather y
Compañía, Consultor . General de
Ingeniería para WMATA, para evaluar
los defectos en las estructuras del
puente J-2e y revisar las medidas
propuestas para la reparación de las
estructuras.
Basado en el historial de desempeño
de las estructuras J-2e, el Dr. Kreger
recomendó una serie de pruebas de
carga antes de entrar en operación y un
programa de monitoreo para evaluar
las condiciones de léIB estructuras
durante el primer mes de servicio. Un
programa extenso para evaluar la
integridad estructural de las J-2e
retroalimentadas
mediante
la
conducción de pruebas de carga fue
iniciado en 1990. La verificación inicial
de pruebas de carga estática (Fase 1)
fueron realizadas en el otoño de 1990.
Las pruebas dinámicas (Fase 2) fueron
llevadas a cabo durante el primer mes
de operación en el verano de 1991.
Programa de prueba de carga
estática
tf111
ELEVACION
Instrumentación
Los cambios de pendiente (rotación)
debido a las diferentes condiciones de
pruebas de carga de servicio fueron
medidos por medio de un micrómetro
digital. Dichas mediciones fueron
hechas en direcciones longitudinal y
transversal usando placas de bronce
adheridas con epóxico a la superficie de
. la losa. El aparato para medir el cambio
de pendiente tenia una sensibilidad de
2.4 x 10-S radianes. La deformación de
los apoyos de neopreno y deflexiones
de la sección transversal fueron
medidos por un micrómetro mecánico
con una precisión de 0.025 mm.
Igualmente
fueron
colocados
deformímetros eléctricos
en
la
superficie del concreto.
Las pruebas están diseñadas para
simular efectos equivalentes de
operación normal de cargas de servicio
por los trenes de pasajeros del metro.
Estas pruebas fueron realizadas antes
de la apertura oficial Ounio de 1991) de
la línea de METRO para su operación.
Prueba
El programa de prueba para las tres
estructuras aéreas fue desarrollado en
base a simular para cargas de servicio.
El modo mas directo de simular las
cargas de servicio de diseño de la
WMATA hubiese sido un carro de la
En cada uno de los claros del puente,
la posición de los carros fue
determinada
para
estimular
condiciones de efecto máximo en cada
prueba particular. Las cuatro diferentes
pruebas en cada uno de los claros
fueron:
• máximo momento positivo en o cerca
de la mitad del claro.
• deformación torsional máxima en o
cerca de la mitad del claro.
• cortante máximo; y
• torsión máxima.
Modelos de análisis
cii
-....
ti::
Jl'-C, AVE. BSENHO\NER Y VAN DORN SUR
JZ'--6 17' CAMERON RUN
1
'
SECCION TRANSVERSAL
Los detalles de los puentes de la Avenida Eisenhower, de Cameron Run y Van Dom son similares.
WMATA con balasto para representar
las cargas viva y de impacto del tren de
pasajeros. Sin embargo, los carros de la
WMATA no estaban disponibles. En su
lugar, fueron usados carros planos
cargados con barreras de concreto y se
hicieron ajustes para simular lo mas
cercanamente posible a los efectos de un
tren de la WMATA. Además, ya que la
prueba fue hecha estática por
necesidad, la simulación de efectos
dinámicos ( impacto fuerza centrifuga,
etc.) Fue realizado usando cargas
estáticas equivalentes.
La combinación de carga de diseño de
control, en relación a las pruebas de
carga a ser aplicadas a la estructura fue:
LL+I+CF+RF
Donde LL = trenes de pasajero
WMATA con un peso de vehículo de
311 kN y sus pasajeros de 222 kN para
un total de 534 kN por carro o 133 kN
por eje, I= factor de impacto (30%,
independiente de la longitud del claro),
CF = fuerza centrifuga y RF = fuerza de
rodamiento.
La evaluación general de los puentes
fue hecha en la suposición de que, bajo
condiciones de cargas de servicio
simuladas, la respuesta estructural
debiera ser, esencialmente, linealmente
elástica. Esto fue razonablemente
acertado, debido al comportamiento
observado durante las pruebas
experimentales del modelo de puente
de tres claros continuos. Además, bajo
cargas normales de servicio, no se
esperan aberturas de segmentos de
juntas o agrietamiento.
El criteno de diseño de WMATA para
concreto presforzado no permite
esfuerzos de tensión bajo cualquier
combinación de cargas, incluyendo
impacto. Por lo tanto, cuando no hay un
esfuerzo continuo para resistir la
tensión, hay una implicación esperada
de que la caja deberá permanecer
esencialmente sin agrietarse y los
segmentos de junta estarán cerrados. La
implicación para propósitos de modelos
estructurales es que el momento de
inercia de la sección transversal (Ieff)
puede ser tomado como el momento de
inercia sin agrietamiento.
D INAMICO
Peso de C8N'O
Ugero
Peso de CB<TO
Pesado
fVCNTl.FlA C E ~ SE oe;e;;,o
N0'lTl.RA CE CESV\ACXJ'J
FETRlALfvENTACCN n::o 1
Puente Cameron Run (daros de 33.5, 39.6 y 33.5 m).
Imagen superior. Agrietamiento del diafragma.
Imagen inferior Agrietamieñto en el desviador.
OES\IIACCN
~ A I C X J ' \ I TFO 2
~ CJE
Esquema de la retroalimentación en los
desviadores.
Cargas estáticas simulando los efectos
dinámicos.
Traducido por:
Jorge Córdoba Garza
Tomado de:
Concrete Intemational / Agosto de 1996
�17
Los proyectos ambiciosos para abrir túneles alrededor del mundo pueden ahora volverse una
realidad gracias a la gran colección de nuevos equipos y métodos que son traídos constantemente al
mercado
Margo Cole
a elección del método para abrir
un túnel depende de una
multitud de factores incluyendo
la longitud del túnel, las
condiciones del suelo, la disponibilidad
de maquinaria, el tiempo del programa
y los costos de mano de obra. Algunas
técnicas son más populares en una
parte del mundo que en otras por sus
asoc1aoones históricas, pero las
preferencias usualmente se basan en
uno o más de los factores listados
anteriormente.
En todos los métodos principales para
abrir túneles, el diseño de equipo y las
L
técnicas
de
construcción
son
actualizadas casi continuamente, con
nuevos niveles de sofisticación entrando
en todos los mercados. Estos varían
desde
investigación
en
nuevos
materiales hasta desarrollos en equipo
de monitoreo y topografía, y el creciente
uso de computadoras tanto para
analizar información como para
controlar máquinas.
El resultado es que proyectos para abrir
túneles más ambiciosos que nunca
pueden volverse realidad, mientras los
ingenieros desarrollan las habilidades
tanto para diseñar como para construir
los túneles. Para muchos clientes, esto
trae una oportunidad para resolver los
problemas ambientales provocados por
los
caminos
superficialesparticularmente en las áreas urbanas.
Para otros, la oportunidad es
simplemente la de unir dos áreas
previamente separadas una de la otra
por características geográficas naturales
como las montañas o el agua.
Los principales proyectos de túneles
carreteros bajo construcción alrededor
del mundo, hoy en día, representan una
imagen instantánea de las últimas
técnicas en cada tecnología disponible
para abrir túneles.
PROTECCIONES PARA EL NATM
os métodos para abrir túneles
más frecuentemente empleados
para la construcción de carreteras
son aquellos basados en técnicas
de observación, con una variedad de
diferentes métodos de soporte. Ésta
técnica de empatar el método de
soporteusualmente
implicando
concreto lanzado- a las condiciones
geológicas es conocido comúnmente
como el Nuevo Método Austríaco de
Túneles (NATM, por sus siglas en
inglés}. Como su nombre lo dice, fue
desarrollado por ingenieros austríacos
durante los años sesenta, en principio
como un sistema para abrir túneles en
un suelo blando. No obstante, pronto
encontró su preferencia a través de
Europa como una técnica para excavar
L
en la roca dura, y ahora es extensamente
empleado tanto en el ambiente alpino
como en el urbano.
La técnica depende en un alto nivel de
supervisión y monitoreo por parte de
ingenieros hábiles y experimentados en
los métodos para abrir túneles basados
en la observación, pero es popular
porque no depende de equipos costosos.
En lugar de ello, pueden usarse
máquinas
convencionales
como
rockheaders y boomers para excavar el
frente del túnel, antes de que los
ingenieros decidan el método primario
de soporte requerido: usualmente una
combinación de concreto lanzado, malla
de refuerzo, anclajes en la roca y
secciones de costillas de acero.
A pesar de la popularidad del NATM y
otras técnicas de recubrimientos con
concreto lanzado (SCL, por sus siglas en
inglés) alrededor del mundo, el método
tuvo un desfavorable escándalo en
Octubre de 1994 cuando una sección de
túnel de ferrocarril bajo construcción se
colapsó en el aeropuerto Heathrow de
Londres. A esto le siguió una serie de
colapsos
alrededor
del
mundo,
incluyendo un incidente en Munich
cuando un frente se colapsó en un túnel
NATM formando un cráter en la
carretera que pasa por encima,
muriendo dos personas cuando un
autobús cayó en él.
El incidente de Heathrow, cuando el
NATM estaba siendo empleado en la
arcilla de Londres, obligó al Ejecutivo de
Salud y Seguridad (ESS) del Reino
Unido y al Instituto de Ingenieros
Civiles (TIC) a comisionar estudios en el
uso del NATM. Los resultados acaban
de publicarse recientemente, aunque no
se ha liberado aún ningún reporte de las
causas del propio colapso.
El reporte del FSS levanta una serie de
áreas de preocupación que deben ser
direccionadas si el NATM o el SCL van
a ser empleados, mientras que la
publicación del IIC traduce éstos a unas
guías en la forma de un manual de
diseño y prácticas de construcción.
Ningún reporte condenó a la técnica
completa, ni en el uso en condiciones de
suelo blando ni de suelo duro. Pero
ambos pidieron estrictas protecciones
tanto a través de la fase de diseño como
la de construcción en proyectos de
túneles,
incluyendo
diseños
completamente detallados, así como
supervisión E!xperimentada.
Los expertos coinciden en que esto
puede elevar el costo de los proyectos
NATM, pero mantienen que la técnica
aún tiene beneficios en costo sobre
métodos
alternativos.
Es
particularmente
benéfico
para
geometrías complejas y para longitudes
cortas de túneles de claros grandes -
haciéndolo una elección popular para
túneles carreteros.
A pesar de la reacción hacia el colapso
en Heathrow, las técnicas del NATM
han sido exitosamente empleadas en el
Reino Unido en el pasado, más
notablemente en la M20 en Kent y la
A27 en East Sussex. Ambos proyectos
de carreteras adoptaron las técnicas de
observación para abrir túneles en
pizarra.
Por otra parte, el NATM es aún popular
a través de Europa continental, los
Estados Unidos, Sudamérica y el
Pacífico Asiático.
En el norte de Taiwan, el NATM está
siendo empleado para ~onstruir el túnel
Fute: dos excavaciones paralelas que
forman parte del Segundo Periférico de
Taiwan de Hsiehi a Hsinchu. El túnel de
1.7 km de largo corre debajo de un área
montañosa de 170 mal este de la capital
Taipei, la cual está formada de varios
estratos de roca incluyendo arenisca. La
mayor parte de la roca es blanda, y hay
una zona de falla de 30 m donde el suelo
es una débil combinación de suelo
anegado y roca.
El contratista,
BES
Engineering
Corporation, está empleando las
técnicas
NATM
'diseñadas
y
supervisadas por Sinotech Engineering
Consultants, para excavar los túneles
gemelos de 5.1 m de alto por 11.25 m de
ancho y triple carril. Para la mayor parte
de su longitud, los túneles están
excavados en tres etapas: superior,
intennedia e inferior, empleando técnicas
de barrenado y volado. El apoyo es
proporcionado por una combinación de
concreto lanzado, anclajes en roca y
tendones de acero, seguidos por un
recubrimiento secundario de concreto
colado en el lugar.
En roca débil, el frente es hecho en
secciones
más
pequeñas
para
excavación y apoyo; y el suelo será
pretratado por delante de la excavación
en la zona de falla. Un levantamiento
completo precede a las operaciones de
barrenado y volado para ver cuales son
las condiciones del suelo; y los túneles
están constantemente monitoreados
para los asentamientos, deformaciones y
tensiones.
EXPEDICIÓN BAJO EL AGUA
Los tubos precolados son una manera rápida y efectiva en costo de poner un túnel bajo el agua: el
método está siendo empleado en uno de los más grandes proyectos de este tipo
os túneles de tubos sumergidos
se mantienen populares a través
del mundo como un medio de
llevar una carretera por debajo
de agua en forma de bahías, ríos o el
mar.
La construcción apenas acaba de
comenzar en uno de los más grandes
túneles de tubos sumergidos, el túnel de
Oresund de 3.7 km que forma parte del
enlace acordado entre Dinamarca y
Suecia.
El cliente, Oresundkonsortiet, entregó el
contrato de diseño y construcción de 675
millones de dólares para el túnel
combinado de carretera y ferrocarril en
Julio del año pasado a Oresund Tunnel
Contractors, una asociación entre NCC
AB (Suecia); E Phil & Son AS
(Dinamarca); Dumez-GTM (Francia);
John Laing (Reino Unido); y Boskails
Dredging BV (Países Bajos). El
contratista asociado nombró al ingeniero
consultor del Reino Unido Symonds
L
Travers Morgan para diseñar los
trabajos permanentes.
La sección sumergida del túnel consiste
de 20 elementos de concreto reforzado,
cada uno midiendo 175.2 m de largo y
40 m de ancho. El equipo de diseño y
construcción ha presentado un método
inusual de construcción para los
elementos de concreto, basado en las
técnicas de lanzado empleadas en la
construcción de puentes.
Cada elemento de túnel será hecho de 8
segmentos de 21.9 m de largo. Éstos
serán colados dentro de una fábrica en
dos líneas paralelas de construcción,
usando cimbras y refuerzo de acero
fabricados en un edificio adyacente.
Cada segmento será colado en un sólo
vaciado, que se espera tome 24 horas.
Después del colado, serán dejados para
curado de tres a cuatro días, antes de
que sean gateados a soportes PfFE antiadherentes construidos en vigas de
concreto cimentadas en pilas. El
siguiente segmento es luego colado
contra el primero y la junta es sellada
con una lechada impermeable. Una vez
que todos los segmentos han sido
colados, serán pretensados juntos para
formar una caja rígida, y cabezales serán
acoplados en ambos extremos.
En esa etapa, el elemento de túnel
completo será gateado unos 100 m más
adelante a una gran cuenca rodeada por
montones de tierra. Esta cuenca, que es
10 m más alta que el nivel del mar
adyacente, puede ser inundada con
agua de mar para hacer flotar las
unidades. Luego actúa como una
compuerta de canal, y el agua puede ser
drenada hasta que el nivel alcanza el
nivel del mar, en cuyo punto las puertas
en el extremo pueden ser abiertas y los
elementos remolcados al mar.
Este método inusual fue elegido por una
variedad de razones, incluyendo la
velocidad de construcción. El programa
de construcción en el proyecto de
�Oresund es muy apretado, y este
método permite al contratista hacer
colados continuos a través del período
de construcción a la vez que se flotan y
colocan las unidades.
Las técnicas convencionales de híneles
de concreto sumergido se basan en que
los elementos sean colados dentro de
una cuenca profunda de colado la cual
puede ser completamente inundada
para permitir que las unid~des floten
fuera de ella. Si este método hubiera
sido adoptado en Oresund, el contratista
hubiera excavado una enorme cuenca
de colado lo suficientem~nte grande
para acomodar todas las unidades, o
usado una cuenca de colado más
pequeña y desaguarla, y limpiarla antes
de trabajar con cada elemento.
Ambos métodos hubieran tomado más
tiempo que la solución elegida por el
equipo de diseño y construcción en
Oresund, y hubiera tenido también
consecuencias ambientales. La única
tierra disponible en la costa este de
Dinamarca para una gran cuenca de
colados contenía suelo contaminado, el
cual hubiera debido ser excavado y
desechado en forma segura. También
·e su
hubiera tenido efecto sobre el desagüe
necesario para mantener la cuenca seca
durante el colado, mientras algunas
medidas debieran ser tomadas para
·prevenir que el agua contaminada
llegara cerca de los elemento de
concreto.
En lugar de ello, las unidades de
concreto serán construidas en una
fábrica con condiciones de calidad
controlada, donde la temperatura puede
ser regulada y la construcción puede
continuar las 24 horas del día.
La
asociación
actualmente
está
construyendo las instalaciones para
colados en el lado norte de Copenhague,
y esperan empezar los colados de las
primeras unidades de hínel en
Noviembre. El contratista espera
alcanzar una tasa de una unidad por
· semana en cada una de las dos líneas de
producción.
El comienzo de la construcción en
Oresund coincide con la colocación de la
uniad fi"'.lal del primer hínel de tubos
sumergidos de tres carriles en el sureste
de Asia, el cruce de la bahía occidental
de Hong Kong. El hínel de 740 millones
de dólares es parte del sistema de
e1
autopistas de la ciudad enlazando la isla
de Hong Kong con el nuevo aeropuerto
construyéndose en Chek Lap Kok. Es de
1.4 km de largo, y consiste de 12
unidades de concreto precoladas cada
una de las cuales pesan 33,000 t,
midiendo 113.5 m de largo, 33.4 m de
ancho y 8.5 m de alto.
Las unidades fueron coladas en tres
revolturas en una cuenca para colados
en Shek O, y la unidad final fue
colocada hace poco este verano por el
contratista de diseño y construcción, una
asociación entre Nishimatsu y Kumagai.
El hínel programado para su
terminación en Diciembre de 1997, es
propiedad de la Western Harbour
Tunnel Company, la cual nombró al
ingeniero consultor Scott Wilson
Kirkpatrick para administrar el contrato
de cinco años.
Traducido por:
Juan Felipe Chapa Cepeda
Tomado de:
World Highways / Agosto de 1996
et et
e
·
s
~oteneietles
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Title
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Concreto en evolución
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Revista de la sección estudiantil de la Facultad de Ingeniería Civil de la UANL de la Sección Noreste de México del Instituto Americano del Concreto. Contiene información especializada y artículos científicos en materia de ingeniería, materiales, estudios ambientales, etcétera.
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Título Uniforme
Concreto en Evolución
Año de publicación
El año cuando se publico
1996
Número
Número de la revista
9
Mes de publicación
Mes cuando se publicó
Agosto-Septiembre
Día
Día del mes de la publicación
1
Periodicidad
La periodicidad de la publicación (diaria, semanal, mensual, anual)
Bimestral
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Concreto en Evolución : Revista de la Sección Estudiantil FIC-UANL de la Sección NE de México del Instituto Americano del Concreto, 1996, No 9, Agosto-Septiembre
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An entity primarily responsible for making the resource
Montoya Garza, Eliud Assaff, Dirección
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The topic of the resource
Ingeniería civil
Concreto
Pavimento
Puentes
Caminos
Publicaciones periódicas
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Revista de la sección estudiantil de la Facultad de Ingeniería Civil de la UANL de la Sección Noreste de México del Instituto Americano del Concreto. Contiene información especializada y artículos científicos en materia de ingeniería, materiales, estudios ambientales, etcétera.
Publisher
An entity responsible for making the resource available
Universidad Autónoma de Nuevo León, Sección Estudiantil de la Facultad de Ingeniería Civil, Sección Noreste de México del Instituto Americano del Concreto
Contributor
An entity responsible for making contributions to the resource
Martínez Silva, Pedro Luis, Diseño
Villarreal Serna, Rogelio, Traductor
Date
A point or period of time associated with an event in the lifecycle of the resource
01/08/1996
Type
The nature or genre of the resource
Revista
Format
The file format, physical medium, or dimensions of the resource
tex/pdf
Identifier
An unambiguous reference to the resource within a given context
2015495
Source
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Fondo Universitario
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Spatial Coverage
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San Nicolás de los Garza, N.L., (México)
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Universidad Autónoma de Nuevo León
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Albercas de concreto lanzado
Expedición bajo el agua
Losas de pisos
Presa Theodore Roosevelt
Pruebas de carga
Túneles
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94b7cdecb5c4196d6c2966703da10634
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Junio-Julio de 1996, Numero 8
�Número 8 / Junio-Julio de 1996
NID(O)
Pavimento usando concreto compensador
de contracción
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DISTRIBUIDOR MASTER
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eaq. M.M. de LLANO
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345-3216, 345-4494, 343-4422
AMADO NERVO 2,650 Nte.
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Monterrey, N.L.
•
1111111!r1:asa.s.a.
351-5185, 351-9292, 351-5494,
331-6068, 331-6188
Compactación de suelos y sub-bases
EN LA PORTADA DE ESTA PUBLICACIÓN:
Vista panorámica del edificio de administración de el Tajín.
�uo EN MESOAMÉRICA
por Raymundo Rivera Villarreal y Stefan Krm;er
fig. 2 .Morteros de cal y yesos fueron empleados extensamente
para producir finas pinturas coloridas en murales, como en Bonampak.
el año 100 y 800 d.C.) en donde E. R. Littman
(sustentador del estudio) clasificó los materiales
de construcción basados en cal tales como
mortero, yeso, estuco, agregado de caliza y cal,
de acuerdo a sus diferentes funciones.
En Cornalcalco, uno puede determinar cómo
los modos de emplear cal y materiales basados
en la cal en la construcción cambiaron
gradualmente a través de un número de técnicas,
desde el período anterior al ladrillo hasta el del
mismo (fig. 1). Estos cambios incluyeron, entre
otros, el hallazgo de que en algunos morteros
de cal los constructores emplearon un número
de factores o grava distinta del calcio, magnesio
y otros contenidos insolubles en ácido. Estos
factores contribuyeron a la resistencia y dureza
formando una variedad de cristal en los morteros;
esto fue debido al efecto puzolánico, el cual no
fue identificado al tiempo en que fueron
conducidos los estudios.(Fig. l ).
En Mesoamérica el conocirn iento y tecnología
de morteros de cal y yesos alcanzó un alto nivel
de desarrollo. Los colores se usaron muy
intensamente para producir finas pinturas
murales describiendo el modo de vida y la
historia de su pueblo, corno podemos admirar
en los sitios prehispánicos de Bonampak (fig.2),
Cacaxtla, Chichén ltzá, Teotihuacán y El Tajín,
fig. 1.Los métodos de emplear cal y matenales en la construcaon basados en ella cambiaron gradualmente, incluyendo técnicas desde el período
anterior al ladrillo hasta el período del mismo ladrillo.
studios arqueológicos sitúan los orígenes
de los primeros habitantes de
Mesoamérica entre los años 30,000 y
22,000 a.c., y se dice que se desarrolló
E
una cultura autónoma de las primitivas
sociedades Mesoamericanas alrededor de el año
1,000 aC.
El uso de concreto ligero en losas de azotea y
entrepiso sin ningún tipo de refuerzo en
Mesoamérica se dio en El Tajín, presentándose
asi una solución estructural única en el
continente y posiblemente en el mundo si se
considera que la tecnología de la que estamos
hablando se desarrolló entre los años 850 y 1100
d.C. Más aún, el concreto usado era de origen propósitos ornamentales como estructurales.
Los reportes acerca de investigaciones en
puz.olánico, mucho antes de que los morteros
sitios
mexicanos de la antigüedad
de cemento hidráulico Portland fueran
frecuentemente
hacen referencia a los morteros,
conocidos.
yesos o estucos como materiales usados en la
El uso de morteros de cal en esta parte del construcción de estructuras, sin embargo poca
mundo parece estar confinada a Mesoamérica.
o ninguna atención se ha dado a los aspectos
Estos hallazgos son de hecho las características
técnicos involucrados.
más importantes que han dado una cultura única
a la región. La extensa aplicación de morteros MORTEROS CON CAL COMO BASE
con cal como base en Mesoamérica
probablemente jugó un papel significativo en Uno de los pocos estudios técnicos que a este
las más avanzadas formas de arquitectura en respecto se han realizado se remontan al año de
esta región comparada con otras partes de 1956 llevados al cabo en Comalcalco, Tabasco
América, ya que este mortero se usó tanto con (sitio arqueológico mexicano construido entre
11==========~=======
DESCUBRIMIENTO DE LA ACTIVIDAD
PUZOLÁNICA
El descubrimiento de la acción puzolánica en
muchas áreas de Mesoamérica muy
probablemente fue resultado de la simple
observación de los fenómenos naturales, el cual
tenía lugar cuando los antiguos pobladores de
Mesoarnérica observaron que la roca de arcilla,
después de ser calcinada en sus intensas fogatas,
era alcanzada por el agua de lluvia y
posteriormente se endurecía , esto debido a la
formación de hidróxido de calcio y la posterior
reacción con el CO2 en el aire.
De manera similar una reacción puzolánica
también se observó en Mesoarnérica como
fig. 3 .-
Mortero puzolánico en detalle'del edificio O, El Tajín.
resultado de la diaria tarea de producir tortillas
de maíz.
Los arqueólogos no conocen con exactitud
cuando los pobladores de Mesoamérica
comenzaron a consumir tortillas de maíz, sin
embargo es un hecho que para la producción de
la masa ellos aprendieron que era necesario
hervir el grano de maíz en una mezcla de agua
con cal resultando de ello dos elementos: uno,
el grano limpio, el cual recibía el nombre de
nixtarnal ( alimento que posteriormente era
molido y cocido para la fabricación de tortillas)
y dos, el agua de residuo o nejayote la cual era
depositada directamente en la superficie del
suelo. Los antiguos constructores
mesoamericanos observaron el efecto
endurecedor de esta agua de residuo sobre el
suelo, lo que pudo ser sido la inspiración para el
aprovechamiento de esta acción puzolánica en
sus materiales de construcción.
Morteros puzolánicos se utilizaron en El Taj ín,
en donde este material de construcción se usó
tanto para fines ornamentales corno para
propósitos estructurales.
población entre 20,000 y 25,000 personas. Ahora
esta, en algún tiempo floreciente, ciudad es un
sitio arqueológico localizado el noreste del
estado mexicano de Veracruz., aproximadamente
a mitad de camino entre Papantla y Poza Rica.
Aún y cuando los constructores de El Tajín
conocieron la existencia de los arcos falsos mayas
y los usaron en algunas construcciones de la
ciudad, éstos no proporcionaban la amplitud
que requerían para sus habitaciones. Asimismo
conocían también maderas duras como el
chicozapote las cuales fueron utilizadas para
cubrir áreas extensas en algunos edificios de
Teotihuacán, en donde se utilizaron vigas de
madera selladas con mortero. No obstante, ellos
obviamente decidieron aplicar nuevas
tecnologías basadas en el conocimiento de los
morteros puzolánicos y la purnicita corno
agregado lo cual dio como resultado un concreto
ligero para sus techados.
EL CONCRETO ESTRUCTURAL EN EL
EDIFICIO "Y"
En el año de 1991 , cuando el último período de
reparación estaba por terminar se hizo una
exploración del la parte correspondiente a la
azotea del edificio "Y'' y después de remover
vegetación y suelo en forma manual, se encontró
lo que se buscaba , sólo que quebrada, por lo
que se adoptaron diversas técnicas para
restaurar esta estructura.
Se extrajeron corazones de 150 mm de diámetro
de algunas de las piezas sueltas de la estructura.
Estos especímenes se sometieron a pruebas tales
como micropaleontológicas, químicas,
porosidad, resistencia a la tensión, modulo de
elasticidad, relación de Poisson etc.
EL CONCRETO ANTIGUO EN EL TAJÍN
En la ciudad Mesoamericana de El Tajín, el
concreto natural de peso normal se produjo
utilizando piedrecillas de caliza redondeadas
como agregado grueso y cal puzolánica como
matriz cementante. Este concreto se colocó en
pisos tales como el del edificio de administración
"Y" , sin embargo este concreto no podía ser
utilizado en losas de techo, debido a su elevado
peso muerto. Para resolver este problema, los
constructores buscaron un agregado ligero, así
fue corno produjeron concreto ligero con un
peso volumétrico oscilando entre 1050 kg/rn3 y
1100 kglm3 utilizando pumicita redondeada como RESISTENCIA AL CORTE
agregadocontamañornáximode IOOmm, lo que Para hacer el análisis de corte se consideró lo
resolvió su problema de construcción de losas siguiente:
de entrepiso Yazotea.
• Una carga viva de 100 kglm2
Uno de los principales asentamientos • Unespesorenelrangode60a 110cm
totonacas era la ciudad sagrada de El con una • Un esfuerzo de trabajo de O.O 18 MPa por la
= = = = == = = = = = = = = = = = = = = =I
�EL DOBLE DE PEso,
EL DOBLE DE RETOS
por Anne Balogh
fig. 4 .Después de remover árboles, vegetación ysuelo a
mano, se encontró un techo de concreto.
acción de la viga, y 0.0"19 MPa por el esfuerzo
de reacción.
Si se tiene en mente que el esfuerzo a la
compresión en este concreto se encuentra entre
2.3 MPa y 4.8 MPa este esfuerzo es bastante
bajo.
En general la mayoría de las losas fueron
bastante resistentes al corte debido a su alto
peraltaje.
EDAD DEL TECHO EN SU COLAPSO
La antigüedad del colapso de la Íosa aún no se
ha determinado, sin embargo nosotros sentimos
que este ocurrió mucho tiempo después de su
construcción. La profundidad de la
carbonatación en ambos lados varia entre 250 y
300 mm. Después del colapso la piezas con el
paso del tiempo estas se cubrieron de moho y
vegetación de la zona circundante causando así
la carbonatación.
CONCLUSIONES
Los constructores de la ciudad prehispánica de
El Tajín desarrollaron sus tecnologías de
construcción de manera sobresaliente. Primero
produjeron mortero puzolánico y más tarde
concreto de peso normal y ligero.
Construyeron techos de 43.58.4 m con
concreto ligero para cubrir áreas de 8.66.0 m,
con una columna central como soporte, hecho
que representó una innovación en el manejo del
concreto estructural. Estas construcciones son
únicas en América, y tal vez en el mundo entero.
Los volúmenes de concreto que se manejaron
en la construcción de los techos fueron hasta
de350m3
Con la finalidad de reducir la permeabilidad,
los constructores cubrieron las losas con capas Traducción hecha por:
E/iud AssaffMontoya Garza
de un mortero hecho con granos muy finos.
Tomado
de:
El colapso de la losa del edificio "Y"
Concrete Internationall Junio de 1996
probablemente fue resultado de un sismo.
Ítt-+--+-1--
fig. 5 .-
1
Planta del edificio •r.
·-=============":""""""============""""""
Construir una insta~c_ión de acelerador lineal usando una mezcla de concreto pesado de 4810 kglm3 requirió superar
algunos problemas unzcos
L
a mayoría de los contratistas de concreto
han tenido plenitud de experiencias
colocando mezclas de concreto de peso
nonnal 2,245 a 2,405 kg/m3 con cemento
Portland. ¿Pero qué si un proyecto pide colocar
un mezcla que es casi el doble de ese peso?
¿Cuáles son los retos únicos de trabajar con
concreto pesado?
En la primavera de 1995, el contratista de concreto
Colasanti Corp. tuvo la oportunidad de
encontrar, después de negociar, un contrato para
colocar un concreto de 481 O kg/m 3 para los
muros, techo y cimentación de una instalación
de un acelerador lineal en el Centro Médico
North Oakland en Pontiac, Michigan, en los
Estados Unidos. Marcó la primera experiencia
de Colasanti con una mezcla de tal densidad.
La cámara de 60 m2 localizado en el sótano del
hospital, requirió el concreto de alta densidad
como un escudo contra la radiación generada
por el acelerador lineal. Los rayos X de alta
intensidad son empleados para matar células de
carcinoma en pacientes sin dafiar los tejidos
sanos. No obstante, la radiación puede ser
dañina si no se contiene dentro del ambiente
aislado.
El proyecto requirió 84 m3 de concreto de 4810
kg/m3 y once toneladas de acero de refuerzo,
espaciado 30 cm al centro en ambas direcciones.
Para lograr la densidad de concreto requerida
para absorber la radiación, el proveedor de
concreto premezclado Superior Redi-Mix Inc.
usó una combinación de agregados pesados
agregado fino de postas acero y agregado grueso de
mineral de hematita-hierro en lugar de piedra (Ver el
disefio de la mezcla). El uso de este agregado pesado
especial, no obstante, dio al concreto una pesada
etiqueta de precio alrededor de 2,100 dólares por m3.
El costo de una mezcla de concreto de peso
nonnal, de 280 kg/cm2 del mismo proveedor de
concreto premezclado es de menos de 80 dólares
por m3.
LOS RETOS DEL PROYECTO
Espacio limitado. Inicialmente, las
especificaciones del proyecto pidieron un
espesor de 1.5 m de concreto de peso nonnal o
una densidad equivalente de plomo y concreto
para proporcionar un aislamiento adecuado en
la cámara del acelerador. Pero las restricciones
1
El acelerador lineal del Centro Médico North Oakland requirió un encierro de concreto de alta
densidad para proteger contra la intensa radiación producida por la máquina, la cual es utilizada para
tratar pacientes con cáncer.
de espacio requirieron un cambio en el plan.
Debido a que el sótano del centro médico
existente tenía una altura de entrepiso de cerca
de 4.9 m y la cámara del acelerador requería una
altura interior libre de más de 3.2 m más 76 cm de
cabezal encima del encierro de concreto, no había
altura suficiente para permitir el espesor
especificado de concreto de peso normal. La
solución era usar un espesor de 60 cm de
concreto pesado de 481 O kg/m3. Un análisis de
costos determinó que este material era más
económico que una combinación de concreto
de peso normal y un espesor compensante de
plomo.
Otro problema de disefio era el requisito de que
los muros y el techo de la cámara del acelerador
fuera autosoportante, ya que los muros
exteriores del sótano apoyados en cajón no
estaban disefiados para soportar el peso
adicional del encierro de concreto pesado. Las
secciones grandes de vigas dentro del espesor
requerido del techo fueron creadas
concentrando el acero de refuerzo en las jaulas
de los estribos de las vigas. Estas vigas en
voladizo de 60 cm de ancho por 60 cm de alto
desde el acelerador hacia el muro exterior del
sótano y libra los muros de la cámara.
Diseño de la mezcla. Ya que los ingredientesll
�~VIMENTO USANDO
DE
l
por Frederick R. Keith, Wayne W Walker y ferry A. Holland
n el Estado del durazno, Georgia, la
expansión de un pavimento exterior para
un centro de distribución existente
requirió un diseño de bajo mantenimiento
que eficientemente minimizara juntas, grietas y
ondulaciones. Conociendo estos requisitos los
ingenieros y arquitectos de Lockwood Greene
utilizaron la más avanzada tecnología posible
manteniéndola razonablemente económica
(especialmente considerando el costo del ciclo
de vida). El dueflo quería que el pavimento
requiriera poco mantenimiento y un buen
drenaje, conservando las juntas y grietas a un
mínimo para prevenir descascaramientos y
conservar la superficie lejos del alcance de la
sub-base, minimizar ancho de juntas y eliminar
una significativa ondulación hacia arriba del
borde. Un pavimento de concreto compensador
de contracción (CCC) cumple este reto. Con
juntas apartadas hasta 32 m e insignificante
agrietamiento u ondulado.
E
North/South Section through the Accelerator Room
clave del concreto de alta densidad postas de proyecto era evitar errores que pudieran requerir La segregación del agregado pesado en la mezcla
acero y mineral de hematita-hierro son mucho remover y reemplazar el costoso concreto de concreto también fue una preocupación, así
más densos que los agregados de peso normal, pesado. Por lo tanto, el proyecto fue planeado e que los trabajadores fueron cuidadosos de no
las proporciones de los materiales tuvieron que investigado cuidadosamente. El arquitecto/ vibrar excesivamente el concreto después de su
ser diestramente combinadas para obtener un ingeniero por ejemplo, condujo una colocación, la cual lleva al agregado hacia el
mezcla de concreto que no solamente lograra la investigación extensa en la colocación del fondo. La cimbra fue retirada después de que el
densidad requerida, sino que también fuera concreto pesado antes de escribir las concreto alcanzara u°t resistencia a la
bombeable y que pudiera ser colocado sin especificaciones del proyecto. En el proyecto compresión de 21 Okg/cm .
segregación. Teniendo extenso conocimiento de se incorporaron las especificaciones del ACl A pesar de los retos de colocar una mezcla de
las mezclas pesadas, el proveedor de hematita 304.3R "Concreto Pesado: Medición, Mezclado, concreto pesado en un área restringida
sirvió como un valioso recurso en el diseño y Transportación y Colocación (Heavyweight localizada dentro de una instalación médica
Concrete: Measuring, Mixing, Transportation completamente operacional, Colasanti completó
colocación del concreto.
El diseño de la mezcla pesada fue probada en el and Placing)"; ASTM C 367 "Agregados el proyecto en un período de cuatro fines de
laboratorio para determinar si alcanzaba los Estándar para Concreto Aislante de Radiaciones semana. El acelerador lineal encerrado en
requisitos de densidad, resistencia y (Standard Aggregates for Radiation-Shielding concreto ha ayudado a poner el Centro Médico
trabajabilidad. Un reductor de agua de alto rango Concrete)"; y estándares de plantas de energía North Oakland en la punta de la terapia con
fue utilizado en la mezcla para mejorar su fluidez. nuclear para ayuda r a asegurar el control de radiación.
Después de que el diseño de la mezcla fue afinado calidad de todos los procedimientos de
en el laboratorio, el contratista condujo una construcción.
colocación de prueba en el campo, bombeando Una bomba fue empleada para entregar el
la mezcla pesada para parte de la cimentación de concreto a través de la abertura de acceso hacia
la cámara del acelerador para trabajar métodos el lugar de trabajo una distancia de 15 m. Aunque
de colocación previos a los colados mayores en el concreto fue bombeado hacia cimbras de
madera para trabajo pesado, que se reventara la
los muros.
Entrega del material. Debido al peso del cimbra era una preocupación dada la gran Traducción hecha por:
Juan Felipe Chapa Cepeda
concreto, los camiones que entregaban el densidad del concreto. Por lo tanto, Colasanti
Tomado
de:
concreto a la obra (8 km) sólo pudieron ser colocó el material en capas de 30 cm.
Concrete Co11struction / Mayo de 1996
cargadas al 30% de su capacidad.
Para llevar el concreto y el acero de refuerzo
Diseúo de la Mezcla de Concreto Pesado
hasta el área de trabajo, Colasanti perforó una
Ingredientes
Proporciones
abertura cuadrada de 60 cm de acceso en una
Cemento Portland Tipo 1
363 kg/m3
banqueta cercana a la entrada principal del
Agua
173 kg/m3
hospital y a través del muro del sótano junto al
Agregado de Alta Densidad
sitio del acelerador. Ya que la bomba de concreto
Mineral de Hierro Hematita
1781 kg/m3
tenía que ser estacionada en el carril de entrada
Postas de Acero
2634 kg/m3
del hospital , los camiones de · concreto
Reductor de Agua de Alto Rango
281 kg/m2
premezclado fueron programados para entregar
el concreto temprano en las mañanas de los
Resistencia Promedio a la Compresión a los 28 Días
281 kg/m2
sábados para minimizar la interferencia con el
Peso Unitario Promedio
4810 kg/m3
tráfico y los visitantes del hospital.
Relación Agua-Cemento
0.43
Colocación del concreto. la principal
Revenimiento
7.5 (±2.5) cm
l preocupación de todos los involucrados en el
¿QUÉ ES UN CONCRETO
COMPENSADOR DE CONTRACCION?
El CCC es hecho con un cemento especial Tipo
K, o un componente aditivo más cemento Tipo
1 o 11, eso causa que aumente el volumen del
concreto después que se endurezca. Si el CCC
es apropiadamente y elásticamente restringido,
induce presiones compresivas. Si es diseflado y
construido apropiadamente, el CCC se expande
durante los primeros 7 a 14 días, de esa forma
estirando- de hecho pretensando- el acero
de refuerzo. Finalmente el volumen del concreto
disminuye a su volumen original.
VENTAJAS DEL CCC EN LOSAS DE
PISOS INTERIORES
El uso del CCC en pisos interiores permite un
incremento en el espaciamiento de juntas y
reduce la ondulación del borde del panel de la
losa. La ondulación ocurre cuando la porción
superior de la losa cambia a un volumen menor
que el de la porción inferior de la losa, ya sea por
contracción diferencial, temperatura o contenido
de humedad. Casi todas las losas hechas con
concreto normal se ondularán; cuando éste
ondulamiento se vuelve excesivo se agrietará
fallando en las juntas, daño a los vehículos,
desperdicio de juntas, pérdida del sello y otros
desperfectos. As! el CCC puede proporcionar
una losa más libre de de mantenimiento; además
del ahorro en el costo por menos juntas y menor
mantenimiento puede compensar el costo extra
de los materiales y construcción del CCC.
¿PORQUÉ NO HA SIDO EMPLEADO
SIGNIFICATIVAMENTE EL CCC EN
PAVIMENTOS EXTERIORES?
Algunas de las razones por las que no se usa
son las siguientes:
l. El CCC no debe ser total o uniformemente
restringido. Debe permitírsele algo de
crecimiento y ser solo parcialmente restringido
por el acero de refuerzo y la sub-base. De otra
manera habrá un extenso agrietamiento.
2. La expansión alargo plazo del pavimento de
CCC nunca ha sido adecuadamente orientada.
Generalmente, las losas de pisos interiores
hechas de concreto normal nunca tendrán otra
vez tan gran volumen, como lo tuvieron
cuando fueron hechas por primera vez, el
cr~cimiento debido al incremento de
temperatura y humedad en los paneles de la
losa son rara vez tan grandes como la
construcción.
3. Los cambios diferenciales de volumen son
demasiado grandes en los pavimentos CCC
exteriores, que los típicos pasa-juntas
introducidos en el concreto pueden reforzar
lo suficiente provocando agrietamiento y
descascaramiento.
4. El CCC obtiene su expansión inicial de la
hidratación especial del cemento que utiliza
abundante agua. Por esta causa el CCC pierde
revenimiento y trabajabilidad rápidamente y
es mas propenso a experimentar el
agrietamiento por contracción plástica que el
concreto normal al menos que sean tomados
los pasos apropiados para prevenir esto.
DISTRIBUCIÓN DE JUNTAS
Las juntas de contracción y control no son
necesitadas ni deseables en el allanado del CCC.
En este proyecto, las juntas de construcción
fueron separadas tanto como se consideró
factible, basándonse en la experiencia de los
ingenieros. Las juntas de construcción
funcionan además como juntas de expansión.
Fue utilizada espuma de polietileno en lugar de
el típico relleno de fibras impregnado de
asfaltopor que el relleno de fibras era muy fuerte
para deformarse adecuadamente cuando se
expandiera el pavimento CCC.
DATOS ESTRUCTURALES DEL
PAVIMENTO
El espesor del pavimento fue de 150 mm y tuvo
una sola cama de varillas No. 4 a cada 460 mm
con 40 mm de recubrimiento desde la parte
superior del pavimento. El refuerzo fue
únicamente propuesto para el CCC, no para los
requisitos de carga del tráfico. El esfuerzo a
compresión especificado para el concreto fue
de28MPa.
REQUISITOS PARA EL MEZCLADO
DEL CONCRETO
Distribución de tamaños del agregado.
Un factor muy importante fue el requisito para
una distribución de los tamaflos de las partículas
del agregado más uniforme de lo normal. Para
este proyecto, las especificaciones establecieron
que el porcentaje total de agregado fino y
agregado grueso retenido en cualquier malla
fuera mínimo de 8% y máximo de 18% del total
combinado de agregado, excluyendo la malla de
1½" y la malla No. 1OO. El tamaño medio de
agregadoNo.4,8 y l6,(4.75,2.36y l.18mm.)son
tamaños de mallas normalmente utilizados en
asfaltos y otras aplicaciones. Los procesos de
control de calidad del proveedor de concreto
eliminaron la segregación del agregado como
un problema principal.
Agregado grueso. El agregado especificado
= = = == = = = == = = = = = = = = = = =I
�era para tener un alto porcentaje de piedras de
tamaño grande para minimizar la contracción y
el ondulamiento. Un porcentaje mínimo de
Instalación de alineadores reusables yclips para pasa-juntas con lados yextremos amortiguadores.
....
·l
~:.t.:
...'
piedra de 1½" fue especificado como el tamaño
máximo, en lugar de ½" ó I" típicamente
empleada en el área de Atlanta.
Agregado fino. Fue especificada arena
natural (preferible a la arena producida de roca
triturada) para mejorar la bombeabilidad,
trabajabilidad y el acabado, además de reducir
el agua y cemento requerido.
Cemento. Se usó un cemento tipo K de alta
calidad para proporcionar una apropiada
expansión. La expansión requerida fue de 0.0500/o
como mínimo.
Temperatura del concreto. La máxima
temperatura del concreto en el momento del
colado debía ser de 29º C, lo cual aumentaba la
acababilidad esperada. Esto fue especialmente
importante porque algunos de los colados del
pavimento fueron en un clima extremadamente
caliente, hasta 38 grados centígrados.
Control de Calidad. La consistencia del
concreto en el colado fue un factor clave en este
proyecto. Esto fue logrado por una cercana
cooperación en la entrega y el colado,
minimii.ando el uso de aditivos (la mezcla tenía
aire incluidoy una pequei'la cantidad de reductor
de agua de bajo rango por su efecto retardante
menor en colados en clima caliente), estrecho
control de calidad y otras medidas.
Ventajas. Las ventajas resultantes de estos
requisitos especificados fueron las siguientes:
• Cada mezcla requirió menos agua y cemento.
• La mezcla fue mucho más trabajable y
acabable a pesar de tener cemento expansivo
y agregado de 38 mm.
• La mezcla fue más bombeable.
• Fueron obtenidas tolerancias muy
estrechas.
• Fueron vistas resistencias a la compresión
más constantes a todas las edades.
• Resultados más altos de resistencia a los 28
días.
• No hubo sangrado o segregación.
• Hubo significativamente menos
contracción.
Costos. Un mezclado extra requiere agregar
un costo adicional superior al costo típico de
mezclado del CCC. El costo extra fue además
compensado, eliminado muchas de las juntas,
especialmente cuando se consideró el costo del
ciclo de vida.
-~• PRESUPUESTACIÓN,
PRECONSTRUCCIÓN
ICIIIZ[.a~--"''1'
~• _ . · - El
ingeniero constructor y el dueño ayudaron al
Una arista del pavimento CCC. Fue revisado el alineamiento vertical de los pasa-juntas para
contratista a maximizar la construcción y
prevenir que se unan las juntas yel subsecuente agrietamiento debido a la expansión y contracción.
comunicación. Por ejemplo, la instalación del
Los pasa-juntas cuadrados permiten el movimiento horizontal pero transmiten cargas verticales.
pavimento fue programada de fonna que pudiera
l . = ~ = = = = = = = = = = = = = = = = ==
=
• F~:---=,__~~-----~~{i~~..._
~
. ~ emp!earon ll~nas muy ~argas para colocar los paneles in usualmente largos de pavimento CCC. Algunos paneles fueron de más de 30 mde longitud
sin ¡untas intermedias. Deba¡o de los paneles se encontraba una base de pavimento gran uar de fricción baja ytolerancias estrechas.
ser hecha en el mejor clima posible. El ingeniero apoyos tenían que estar a la altura correcta, 2. El método de curado mejor posible para un
especificó los requisitos de control de calidad el espaciado Jo suficientemente cerca y pavimento altamente resistente es uno que
para el diseflo de la mezcla y el mezclado del adecuadamente asegurados. Fueron colocadas
proporcione un ambiente de 100% de
concreto. Las especificaciones requirieron de varillas de refuerzo extra alrededor de la entrada
humedad durante el período de curado interno
uno a dos ensayes en el pavimento en áreas no de la estructura y fueron colocadas ambas
para el concreto superior de 3 a 6 mm que
criticas. Aún los mejores y más experimentados paralela y diagonalmente a los lados.
consiste en la superficie de desgaste.
contratistas debieron hacer rutinariamente
3. La cubierta blanca de fibra no produce
pruebas al pavimento y demostrar su ACABADO Y CURADO
manchas cafés en el pavimento como otras
habilidad para satisfacer las tolerancias El concreto fue abatido y consolidado por un
sustancias lo harían, con el tiempo, y es de
especificadas y otros requisitos con el ambiente, largo rodillo vibratorio en algunos colados, y
peso ligero.
cuadrillas particulares , procedimientos y el un vibrador de punta alrededor de los pasa- 4. El apoyo plástico blanco de la cubierta de
equipo a utilizar en el trabajo final.
juntas. Una buena consolidación del concreto
fibra refleja los rayos solares, y de ésta manera
es extremadamente importante para proporcionar
reduce la temperatura del concreto.
COLOCACIÓN DEL CONCRETO
una apropiada función en los pasa-juntas. Las 5. La resistente capa de cojín protege la
La preparación de la sub-base de las herramientas y procedimientos utilizados para
superficie del pavimento y hace posible que
instalaciones fue realizada durante un húmedo el acabado de las losas juegan un gran papel en
experimente tráfico ligero y realizar el trabajo
otoflo e invierno causando condiciones dificiles. el alcance de las tolerancias de arrastre. Largos
en el pavimento durante el período de curado.
Muchas medidas fueron tomadas para asegurar canales de llanas y bordes rectos de 3.O y 3.7 m. Después de 7 días de que el período de curado
una alta calidad del suelo, aún algunas que fueron usados para proveer tolerancias cercanas haya finalizado, las capas son removidas y la
implicaban un costo extra y la posibilidad de a la superficie. Los bordes rectos fueron usados superficie dei pavimento se humedece otra vez.
significantes retardos al proyecto. Por ejemplo, para cortar espacios y para llenar en los espacios
suelo húmedo sedimentario fue reemplazado con bajos.
RESULTADOS
más materiales granulares secos. Además, una
Un sistema especial de curado fue Una indicación del éxito del proyecto del
arena manufacturada con polvo de roca especificado y fue aplicado tan pronto como pavimentodeCCCesqueganóelprimerpremio
fácilmente compactable y reducible fue usada fue posible después de las aplicaciones de en la categoría de pavimentos en la competencia
inmediatamente debajo del pavimento para acabado. Estas capas de curado fue un nuevo anual de la sección de Georgia de la ACI. Los
reducir el arrastre del suelo. Las tolerancias de tipo que consiste en una fibra blanca sintética jueces premiaron a este proyecto por su
arrastre del suelo fueron muy cerradas. El para conservar el agua extra de curado creatividad en el diseño, su innovación ingenieril
contratista del concreto tomo varias mediciones acompañada con una capa blanca plástica para y su alto control de construcción. El proyecto
para asegurar la calidad de las cimbras. Durante proveer una baja permeabilidad a la barrera de fácilmente encontró o excedió las expectativas
el coladodel concreto, la elevacion de las formas humedad. Este método de curado fue sujetado del dueño. Las grietas ocurrieron solamente en
fue constantemente revisada y reajustadas si para un alto impacto de abrasión por que:
dos paneles y éstas eran muy cerradas y no
era necesario. La localización apropiada del acero l. El agua ext~a de curado es altamente notables. Usando el CCC en lugar de concreto
de refuerzo fue extremadamente importante. Los
deseable para obtener la expansión máxima. nonnal, las ondulaciones fueron eliminadas y el
= = = == ~ = = = = = = = = = = = = = ~'
�número de juntas fueron reducidas
aproximadamente el 80%. El dueño cree en estas
ventajas más que el costo extra del CCC,
considerando el costo del ciclo de vida.
COMPACTACIÓN DE
Traducción hecha por:
Salvador Chapa Flores
Tomado de:
SUELOS y SUB-BASES
Concrete Construction / Marzo de 1996
por Ward R. Malísch
Der. Técnicas especiales de escobillado
proporcionaron un acabado anliderrapante
uniforme. El marco de la escoba hecha
especialmente para esta obra era pasado a través
del ancho del panel entero con cuerdas desde
cada lado.
"
I f
,.
Considere el tipo de suelo
y el contenido de humedad,
luego elija el equipo correcto
de compactación.
in una apropiada compactación del
S
• l
suelo, muchas estructuras de concreto
están destinadas a tener un pobre
desempeño.Los pisos o pavimentos
agrietados, fugas en las bases del concreto y
asentamientos en la cimentación, son solo
pocos de los problemas causados por la
inadecuada compactación del suelo.Una
adecuada compactación evita estos
problemas, incrementando la capacidad de
carga, disminuyendo la permeabilidad y
minimizando asentamientos del suelo.
Para conseguir ese objetivo yel beneficio de
sus resultados, se requiere de tres factores
interrelacionados que afectan al grado que un
suelo puede ser compactado:
•
Tipo de suelo
•
Contenido de humedad del suelo
durante la compactación
•
El tipo de equipo de compactación
usado y la cantidad de esfuerzo de
compactación.
Para_maximizar el ac~bado, se empleó un perfil canal para las operaciones, y para tolerancias estrechas se emplearon bordes rectos para autopistas.
Las varillas de refuerzo tienen un espaciamiento relativamente grande lo cual mejoró la construclibilidad del pavimento.
1 11
TIPO DE SUELO
La compactación pobre del suelo puede causar agrietamientos en pisos, sitios hundidos cerca de
Para fines de compactación el suelo puede
muros de cimentación oasentamiento de miembros estructurales .
ser dividido en tres grupos- orgánico,
granular o cohesivo.
Suelos orgánicos. Los suelos orgánicos
tienen un olor orgánico distintivo, tienen un
y no tienen resistencia cohesiva cuando lisos y grasosos cuando son frotados entre
color café oscuro a negro, se sienten
secan. La mayoría de los suelos granulares los dedos. Son plásticos cuando están
esponjosos cuando son comprimidos.
pueden ser compactados a una alta húmedos significando que ellos pueden ser
Remover el suelo orgánico es el primer paso
densidad.Los suelos granulares con una manipulados entre las palmas y los dedos y
en la construcción de pisos, banquetas,
buena distribución de tamaños de partículas enrollados en un delgado filamento. Tienen
caminos u otras losas sobre el suelo.Ellos
se compactan a una mayor densidad, por que un alto esfuerzo de secado. La facilidad con la
deben ser removidos y reemplazados por que
las partículas más pequeñas llenan los vacíos cual los suelos cohesivos pueden ser
no pueden ser compactados adecuadamente.
compactados depende de su contenido de
entre las partículas más grandes.
Suelos granulares. Los suelos granulares
Suelos cohesivos. Los suelos cohesivos humedad y plasticidad.
contienen principalmente gravas, arenas y
contienen partículas de arcilla muy finas que Suelos mixtos. Muchos suelos son mezclas
aluvión; se sienten grittygranulosos cuando
tienen una fuerte atracción con el agua y otras de partículas granulares y de arcilla con
son frotados entre los dedos; tienen poca o partículas de arcillas. Estos suelos se sienten propiedades que dependen de la cantidad
ninguna plasticidad cuando están húmedos;
relativa de cada componente.
11
�t WACKER
~I
.,
•
--
Los rodillos vibratorios de el tambor liso trabajan
mejor para compactar materiales granulares tales como
la arena.
·
EFECTO DEL CONTENIDO DE
HUMEDAD EN EL SUELO
Los suelos secos usualmente no se
compactan bien. Agregar agua al suelo seco
lubrica las partículas, permitiéndoles
confinarse dentro de un espacio dado.
Si mucha agua es agregada, empieza a tomar
espacio que puede ser ocupado por las
partlculas de suelo. Entonces la densidad
disminuye.
El contenido óptimo de humedad es
determinado en el laboratorio por las muestras
de suelo mezcladas con diferentes contenidos
de agua y compactados en un molde, con un
martillo compactador de medida estándar,
dejándolo caer desde una altura estándar. La
densidad seca (peso del suelo sólido en el
volumen dado) y contenido de humedad
(peso del agua expresado como un porciento
del peso del suelo) son medidos y graficados.
El contenido óptimo de humedad es el
contenido de humedad dado con la máxima
densidad seca.
El contenido óptimo de humedad da
información aproximada del contenido de
arcilla del suelo.
Los suelos cohesivos tienen una máxima
densidad menor y mayor contenido óptimo
de humedad que los suelos granulares. La
forma de la curva de humedad-densidad indica
además la sensibilidad del suelo a los cambios
en su contenido de humedad.
EQUIPO Y ESFUERZO DE
COMPACTACIÓN
Muchas máquinas compactan suelos a través
de la vibración o apisonado. LQs suelos
granulares y sub-bases son mejor
compactados por los métodos de vibración.
La vibración agita las partlculas reduciendo
la fricción en las superficies de contacto
lpermitiendo al material granular asentarse
dentro de una configuración más densa con
pocos vacíos de aire.
La frecuencia de vibración en explosiones por
minuto, es determinada por la velocidad de
rotación de la flecha. Cuando es operado en
la frecuencia óptima, los vibradores
proporcionan la máxima fuerza de
compactación.
La amplitud para una máquina dada varía con
el grado de compactación, incrementando al
mismo tiempo que aumenta la densidad del
suelo.
Para áreas grandes, el rodillo vibratorio es el
más rápido y eficiente modo de compactar
materiales granulares.
Para áreas pequeñas o áreas que son difíciles
de alcanzar, el plato compactador vibratorio
trabaja mejor. La frecuencia de éste se
encuentran en un rango de 2,000 a 6,000
explosiones por minuto.
Las máquinas de tipo de impacto que cortan
el suelo son las mejores para un suelo
cohesivo. La acción de amasado de éstos
compactadores, expulsan el aire de vacío,
juntando las partículas de arcilla. Las
máquinas manuales de apisonado
normalmente operan de 500 a 800 explosiones
por minuto.
Lo~ apisonadores manuales trabajan bien en
áreas pequeñas y lugares estrechos donde el
equipo móvil no puede entrar. También pueden
ser usadas para compactar material granular
en un área confinada como una zanja.
Las arcillas pesadas son compactadas más
fácilmente con una mayor altura de apisonado.
El pie de golpe llega hasta el fondo dentro de
suelos cohesivos durante las primeras
pasadas, pero la compactación consolida el
suelo durante los pasos siguientes
provocando que la penetración ya no sea
profunda.
La acción amasadora de los compactadores
manuales compactan suelos cohesivos. Estas
máquinas también pueden compactar materiales
granulares confinados.
PRUEBAS DE CAMPO Y
OBSERVACIÓN VISUAL
Las pruebas de campo son necesarias para
verificar si ha sido compactado al o cerca del
contenido óptimo de humedad y que el grado
deseado de compactación haya sido
alcanzado. Esto puede hacerse cavando una
muestra de material compactado, pesando el
suelo removido, determinando su contenido
de humedad y midiendo el volumen del hoyo.
La medida de volumen puede ser hecha con
un aparato de globo aerodinámico que
determina el volumen del fluido para llenar el
hoyo ó un cono de arena que determina el
volumen de arena suelta requerido para llenar
el hoyo.
Más caros pero rápidos son los ensayos
nucleares que para determinar humedaddensidad pueden dar resultados en un minuto
después que la superficie es preparada.
La inspección visual revelaría problemas como
el bombeo de agua o desniveles en suelos
cohesivos, lo cual indica que el material de
relleno está demasiado húmedo. Las pruebas
pueden entonces confirmar los resultados de
la observación visual. Un inspector que hace
pruebas sin observar el suelo en el lugar y su
compactación puede atestiguar únicamente la
calidad de los resultados de las pruebas y no
la calidad del relleno.
Traducción hecha por:
Salvador Cltapa Flores
Tomado de:
Concrete Co11struction / Mayo de 1996
�a muro a
e
Un producto de calidad ~
G.fflG.X
�
Dublin Core
The Dublin Core metadata element set is common to all Omeka records, including items, files, and collections. For more information see, http://dublincore.org/documents/dces/.
Title
A name given to the resource
Concreto en evolución
Description
An account of the resource
Revista de la sección estudiantil de la Facultad de Ingeniería Civil de la UANL de la Sección Noreste de México del Instituto Americano del Concreto. Contiene información especializada y artículos científicos en materia de ingeniería, materiales, estudios ambientales, etcétera.
Text
A resource consisting primarily of words for reading. Examples include books, letters, dissertations, poems, newspapers, articles, archives of mailing lists. Note that facsimiles or images of texts are still of the genre Text.
Título Uniforme
Concreto en Evolución
Año de publicación
El año cuando se publico
1996
Número
Número de la revista
8
Mes de publicación
Mes cuando se publicó
Jun-Julio
Día
Día del mes de la publicación
1
Periodicidad
La periodicidad de la publicación (diaria, semanal, mensual, anual)
Bimestral
Relación OPAC
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Concreto en Evolución : Revista de la Sección Estudiantil FIC-UANL de la Sección NE de México del Instituto Americano del Concreto, 1996, No 8, Junio-Julio
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An entity primarily responsible for making the resource
Montoya Garza, Eliud Assaff, Dirección
Subject
The topic of the resource
Ingeniería civil
Concreto
Pavimento
Puentes
Caminos
Publicaciones periódicas
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Revista de la sección estudiantil de la Facultad de Ingeniería Civil de la UANL de la Sección Noreste de México del Instituto Americano del Concreto. Contiene información especializada y artículos científicos en materia de ingeniería, materiales, estudios ambientales, etcétera.
Publisher
An entity responsible for making the resource available
Universidad Autónoma de Nuevo León, Sección Estudiantil de la Facultad de Ingeniería Civil, Sección Noreste de México del Instituto Americano del Concreto
Contributor
An entity responsible for making contributions to the resource
Martínez Silva, Pedro Luis, Diseño
Villarreal Serna, Rogelio, Traductor
Date
A point or period of time associated with an event in the lifecycle of the resource
01/06/1996
Type
The nature or genre of the resource
Revista
Format
The file format, physical medium, or dimensions of the resource
tex/pdf
Identifier
An unambiguous reference to the resource within a given context
2015498
Source
A related resource from which the described resource is derived
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A language of the resource
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San Nicolás de los Garza, N.L., (México)
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Suelos granulares
Suelos mixtos
Suelos orgánicos
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390fb7d178fe0ad860fd9c823321fedc
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1/ffERNATIONAL
�Número 7 / Abril-Mayo de 1996
Rehabilitación de los muelles secos
de Setenave. Portugal
Agrietamiento transversal en
cubiertas de concreto en puentes
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EN LA PORTADA DE ESTA PueucAc10N:
Vista del puerto de Oslo en Noruega.
�,
refuerzo dentro de los muros de los muelles
secos de Setenave y la resultante escamadura
del concreto envolvente fue causada
principalmente por la presencia de un alto
nivel de cloruros. Los cloruros fácilmente
penetraron el concreto por medio de difusión
hacia las varillas de refuerzo, debido
principalmente a la extraordinaria porosidad
y permeabilidad del concreto, resultante de la
alta relación A/C de la mezcla.
REHABILITACION DE LOS
MUELLES SECOS DE SETENAVE,
PORTUGAL
.
S
..
Por /van R. de Almeida, Thomaz 1 R. B. Cordeiro y lose Paulo V. M. Costa
etenave es la designación general de
un astillero construido a principio de
los 70's, en la ribera derecha del río
Sado, al sur de Lisboa, en Portugal.
En 1991, fue realizada una importante
rehabilitación estructural de los muros de
concreto refomdo de los muelles secos. La
reparación fue requerida para sobreponerse a
los problemas de corrosión generalizada en
el refuerzo, evidenciada por la expulsión del
agregado de áreas muy grandes del
recubrimiento de concreto.
Los muros de concreto reforzado de los
muelles secos - construidos como tanques
semienterrados, de 75 x 900 m en planta tienen cerca de un k.ilometro de longitud, con
11 m de alto en la parte diseflada para la
construcción de barcos, y de 22 m en el área
de reparación de los mismos. El fondo de
esas áreas yace a aproximadamente 2.0 y
12.5 m, respectivamente, por debajo del
nivel del mar.
El área de reparaciones está sujeta a ciclos
de llenado y vaciado semanales, mientras
que el área de construcción es llenada dos o
tres veces al afio.
EVALUACIÓN
Una simple observación visual de los muros
demostró la intensidad de de los
desprendimientos de agregado estructural del
concreto (la cual alcanzó más de 10m2 en
algunos lugares) y la exposición resultante
del refuerzo corroído. Una cuantificación
preliminar de áreas dafladas produjo la
siguiente información:
• Área total á rehabilitarse: 25,000 m2
• Profundidad media de intervención: 1O
cm
• Volumen de concreto a ser sustituido:
2,500m3
4
TRABAJOS DE
REHABILITACIÓN
Basados en la información recolectada de
El tiempo de ejecución era muy apretado (6
meses) y había una dificultad más: los
muelles debían permanecer en operación
(incluso llenándose y vaciándose) durante los
trabajos de rehabilitación.
Tales
condiciones
prácticamente
eliminaron la posibilidad de usar materiales
aplicados a mano o trabajo con cimbras, e
hicieron necesario el uso de concreto
lani.ado. No obstante, el concreto lani.ado en
este caso debería tener mucho mejores
características que el concreto lanzado
convencional.
Las especificaciones, preparadas por una
firma especialii.ada, estableció los limites
Refuerzo corroído.
A mediados de 1991, este trabajo de
rehabilitación estructural fue uno de las más
importantes en progreso en el mundo.
INVESTIGACIÓN Y PRUEBAS
Para cuantificar las causas de la degradación
del concreto, fueron llevadas a cabo
diferentes pruebas especializadas in-situ y de
laboratorio, las cuales dieron los siguientes
indicadores:
1) Composición del concreto original:
• Relación agua-cemento (A/C): 0.63;
• Proporción de cemento: 300 kg/m3;
• Tipo de agregado: piedra calii.a y arena
sílice;
• Resistencia media a la compresión del
concreto: 24.6 MPa;
• Estimado ~: 18.0 MPa
2) Determinación de cloruros:
• La investigación mostró la presencia de
cloruros a través de difusión, alcanzando
valores al nivel del refuerzo de hasta 0.3
porciento de la masa del concreto.
3)Determinación de sulfatos:
• Los valores detectados mostraron que la
cantidad de sulfatos en la masa de concreto
no era importante.
4) Profundidad de carbonatación:
• La profundidad del concreto carbonatado fue
siempre menor que el espesor del
recubrimiento del refuerzo.
5)1nvestigación de corrientes de filtración:
• El resultado fue negativo a pesar de la
presencia de tomos, gnías viajeras sobre
rieles, postes de iluminación, una subestación eléctrica, y talleres de soldadura
localizados en la proximidad.
CONCLUSIONES DE LA
INVESTIGACIÓN
Basado en los resultados de la investigación,
se concluyó que la corrosión generalizada del
CONCRETO EN EVOLUCION/ ABRIL-MAYO DE 1996
esta investigación y en el análisis de los
elementos del diseflo original, se obtuvo un
plan de rehabilitación estructural que
incluyó:
• remoción de todo el concreto
contaminado siendo de hasta 30 mm por
detrás del refuerzo;
• limpiei.a de todo el refuerzo corroído y
proporcionando nuevas varillas para suplir
aquéllas cuya sección transversal se redujo; y
• reconstrucción de los muros usando un
concreto de mejor calidad, incluyendo buena
resistencia y durabilidad, así como baja
porosidad y un apropiado espesor de
recubrimiento del refuerzo.
Las partes de la estructura a ser
rehabilitadas consistían de unas grandes
superficies planas las cuales estaban
prácticamente sin forma. El área de
intervención era grande en las direcciones
tanto vertical como horizontal. El espacio
disponible para la instalación del lugar de
trabajo dentro del muelle seco era pequeflo.
para una gran serie de parámetros de calidad.
Para asegurarse de que el concreto lani.ado
tuviese las características requeridas, se
llevaron a cabo pruebas previas a la
ejecución del trabajo, en la fase de prueba
piloto.
MEZCLAS DE PRUEBA
Esta etapa intermedia fue necesaria por el
volumen de trabajo, costo de los servicios, y
la
prec1s1on
requerida
por
las
especificaciones en la calificación del
material de reparación.
Tomando como base los mejores
resultados obtenidos de las pruebas piloto y
la menor relación costo-beneficio, se
seleccionó una composición de:
• solamente 350 kg de cemento por m3 de
concreto;
• cemento de la clase de resistencia más
baja (30 MPa);
• 2003 kg de piedra calii.a (~máx= 10 mm)
por m3 de concreto;
CONCRETO EN EVOLUCION / ABRIL-MAYO DE 1996
• 15 kg de humos de sílice condensada
3
(CSF: condensated silica fume) por m de
concreto, esto significa la adición de sólo 4.3
porciento de la masa de cemento, cuando lo
normal es alrededor de 10 porciento;
• agua: alrededor de 145 kgl m3.
PROCEDIMIENTO DE
REPARACIÓN
Los siguientes servicios fueron llevados a
cabo:
• remoción del concreto deteriorado hasta
10 cm de profundidad media, llegando hasta
3 cm por detrás del acero de refuerzo. Este
trabajo fue realii.ado con martillos
neumáticos ligeros;
• reemplazo de las varillas de refuerzo.
• limpiei.a del refuerzo y superficies
trabajadas por medio de arena lani.ada a
presión, agua a presión y aire a presión
llevada a cabo con el equipo de concreto
lani.ado.
• reconstrucción de la estructura con
concreto CSF lanz.ado, con mezcla seca, con
un equipo de dos cámaras.
• curado del concreto lani.ado bajo
humedecimiento continuo hasta la edad de 7
días; a edades menores cuando los muelles
fueron llenados, una película de curado fue
aplicada. El curado empezó tan pronto
empezó a fraguar el concreto lanzado.
Estos servicios requirieron la movilii.ación
de cinco equipos de concreto lani.ado en
promedio durante el trabajo, por lo que se
produjeron 25 m3 diarios. Cada equipo
consistía de un operador de manguera y
operador de máquina, un chofer de dumper
(transportando la mezcla seca de la planta a
las máquinas), y un obrero para alimentar las
máquinas.
La distancia media entre la planta de
mezclado en seco y las máquinas de concreto
lani.ado era de alrededor de 400 m.
En la planta mezcladora de concreto afuera
de los muelles, el mezclado en seco de los
materiales fue llevado a cabo mediante
equipo eléctrico; los cementantes (cemento y
CSF) fueron proporcionados en masa,
mientras que el agregado fue proporcionado
en un volumen equivalente.
El CSF (polvo) fue previamente pesado en
una máquina basculante de precisión y
puesto en bolsas de plástico en la cantidad
apropiada para un saco de cemento.
El tiempo mínimo para el mezclado de los
materiales secos fue de dos minutos, y el
equipo de la planta de mezclado consistía de
15 trabajadores y un mayordomo en
promedio. Para el trabajo preliminar, más de
35 operadores de martillo y 8 herreros fueron
movilii.ados. Para la fase de rehabilitación,
5
�fue mayor de IO mm, pero menor que el
espesor del recubrimiento - la calidad
general del servicio fue considerada como
muy buena.
CONTENIDO DE AIRE EN EL
PROCEDIMIENTO DE
INSTRUMENTACIÓN
CONCRETO
Pruebas in-situ son esperadas que se lleven a
cabo para determinar lo siguiente:
•
•
•
•
el perfil de penetración de cloruros,
profundidad de carbonatación,
permeabilidad de la superficie, y
capacidad de corrosión.
El propósito de estas pruebas fue verificar
que las especificaciones utilizadas y el
trabajo realizado asegurasen una durabilidad
estructural.
CONCLUSIONES
Los muelles, de nuevo en operación, después de la rehabilitación.
debe decirse que todo el servicio fue llevado
a cabo sin ningún problema especial o
dificultades que no hubiesen podido ser
resueltas fácilmente.
Diferentes pruebas de corazones de
concreto lanz.ado fueron realiz.adas durante la
ejecución de los servicios, a una razón de 2
por 30.0 m de sección de muro. Además,
como una forma de controlar al operador de
la manguera, la relación A/C y el co_ntenido
CONTROL DE CALIDAD
de rebote fueron medidos, siendo este ultimo
El trabajo fue sujeto a un efectivo control de
alrededor del 45% y consistía principalmente
calidad con respecto a los materiales, equipo,
de partículas de agregado grueso.
mano de obra y ejecución del trabajo en sí.
Para controlar el comienzo del curado por
El ingeniero estableció un plan de control de
medio del rocío de agua, el tiempo de
calidad y una metodología de analizar y
fraguado inicial del concreto lanz.ado fue
revisar el trabajo del contratista, a través de la
medido. En el transcurso del trabajo, este
interpretación de resultados de pruebas y
tiempo osciló desde una hora (Invierno) a 20
comportamiento de la calidad de los
min. (Verano). La determinación del espesor
materiales y servicios.
del recubrimiento del refuerzo fue ejecutado
2
Un laboratorio de 18.2 m estuvo
periódicamente en el concreto endurecido
disponible en el lugar de trabajo y fue
mediante el uso del reeubrímetro.
posible ejecutar las pruebas especificadas.
La adherencia entre el concreto lanz.ado y
Más pruebas laboriosas y sofisticadas fueron
el concreto subyacente fue verificada con
llevadas a cabo fuera del sitio.
equipo de prueba.
Las condiciones ambientales
7
fueron registradas a través de
i
¡:
todo el trabajo (humedad
6.20m-.,
relativa, lluvia, dirección y
velocidad
del viento), y se
1
•• 10.asm
L....i '
encontró
que
no afectaban
.:
considerablemente
la calidad
~ .
.. 1
de los servicios.
18.70m
Hasta la terminación, el
Ingeniero
supervisor
recomendó que el trabajo de
reparación fuera aceptado por
Muelle seco para construcción
el dueño; de hecho, aunque
algunos parámetros no hayan
sido obtenidos como fueron
,-,-- ·L.__,___ _
definidos
en
las
especificaciones, tal es el caso
de la permeabilidad - en cuyo
Muelle seco para reparación
caso la penetración del agua
.
Las conclusiones principales que pueden ser
derivadas son como sigue:
• el uso de un procedimiento de
proporcionamiento racional de concreto
lanz.ado fue exitoso. Un resultado
técnicamente apropiado y económicamente
beneficioso fue conseguido;
• es posible el obtener un concreto lanzado
de alto desempeño con materiales comunes
con técnicas y equipo convencionales de
concreto lanzado, sin ninguna sofisticación o
cambio en los procedimientos;
• la composición del concreto usado en
este trabajo involucró bajos consumos de
cemento y CSF, a pesar del hecho que el
concreto exhibe una alta resistencia mecánica
y proporciona una alta durabilidad;
• resultados motivantes fueron siempre
obtenidos, sobrepasando grandemente los
requerimientos;
• los buenos resultados obtenidos fueron
ciertamente debidos a la atención cuidadosa
dada al procedimiento de rehabilitación
estructural desde el comienzo. Un resultado
valioso se obtuvo, el desarrollo de una
tecnología piloto proporcionando excelentes
resultados técnicos, y la apertura de las
operaciones normales de los muelles.
Además de eso, la filosofia de servicio
adoptada en este trabajo se espera que sea de
gran ayuda por un largo tiempo, con atención
a la durabilidad e integridad de esta
estructura y en futuras aplicaciones.
~
'~:·J-·
6
Traducción de: Jorge Códova Gana
Tomado de Concrete Intemational, Abril/ 1996
CONCRETO EN EVOLUCION / ABRIL-MAYO DE 1996
El estudio evalúa la pérdida de aire en el concreto fresco debido al bombeo y otros métodos de manejo
..
Por Ken llover
n estudio llevado a cabo en Minnesota
el año pasado examinó los efectos de
una variedad de métodos de manejo
en concreto normal con aire incluido.
El concreto para un proyecto de un gran lote
de estacionamiento y entrada fue colocado
por bombeo, grúa y tina, banda montada en
camión, y directamente desde los toboganes
de los camiones de concreto premezclado. La
meta principal del programa de prueba era
determinar como era influenciado el
contenido de aire, los parámetros del sistema
de huecos de aire, y la durabilidad frente a
los ciclos de hielo y deshielo en concreto con
aire incluido por los métodos de colocación y
consolidación.
U
BOMBEO Y CONTENIDO DE
AIRE
El concreto bombeado es probado más
frecuentemente en el lugar de colocación que
para el concreto colocado por otras técnicas.
Se ha observado que el bombeo incrementa
el contenido de aire, disminuye el contenido
de aire o no tiene un efecto medible. En los
casos donde se sospecha que el bombeo está
cambiando el contenido de aire, la
presurización de la línea de bombeo así
como las configuraciones del brazo con
caídas verticales largas para el concreto han
sido sugeridas como posibles explicaciones.
Pero aún en casos donde el contenido de
aire ha sido cambiado considerablemente,
estos cambios no son necesariamente
equivalentes a los cambios en la resistencia a
los ciclos de hielo y deshielo. La pérdida de
aire por sí misma no es necesariamente
perjudicial a la durabilidad ante los ciclos de
hielo y deshielo (y generalmente aumentará
la resistencia del concreto) si las burbujas
perdidas son relativamente grandes. Estas
burbujas grandes contribuyen con la mayor
parte del volumen de aire, pero contribuyen
lo menos a la resistencia a la helada. Un
ejemplo común es el efecto de la vibración
externa, la cual remueve grandes huecos de
aire y el contenido de aire, pero es benéfico
para la calidad del concreto.
COLOCACIÓN DEL
CONCRETO
La mezcla de concreto usada
para estas pruebas que una
mezcla típicamente empleada
en proyectos locales en
Minnesota (vea la tabla). Se
emplearon cinco métodos
diferentes para colocar el
concreto del pavimento:
Colocación directa desde el
canalón del camión.
•Una bomba para concreto
con un brazo de 42 metros
montado en camión. La
tubería de 5 pulgadas y el
brazo fueron configurados
para una caída vertical de 13
m.
•Una bomba de concreto con
un rizo colocado en la
manguera par romper la caída
en la línea y crear una ligera
presión en la salida.
•Una tina de concreto de 0.57
m3. La caída libre desde el
fondo de la tina era 1.2 m.
•Una banda transportadora
montada en camión con IO m de alcance
desde el salto de carga hasta el centro del
camión de la transportadora, y un máximo de
20.7 m de transportadora hasta el punto de la
descarga. La caída vertical desde la punta de
la transportadora hasta el punto de impacto el
subgrado era de 4 m. con alrededor de 3.7 m
dentro de una trompa de elefante de plástico.
EL PLAN DE PRUEBAS
El plan de pruebas pidió el uso de uno o dos
medidores de presión para monitorear
continuamente el contenido de aire del
concreto tal y como era entregado en el
punto de la colocación. Se tomaron medidas
duplicadas tan continuamente como fuera
posible. Cuando las pruebas de aire del
concreto fresco en el punto de colocación
diferían significativamente de las pruebas en
el punto de descarga, se colaban cilindros de
cuatro pulgadas de diámetro para un análisis
CONCRETO EN EVOLUCION / ABRIL-MAYO DE 1996
microscópico del concreto endurecido. Se
tomó un total de 61 pruebas del contenido de
aire de concreto fresco y se colaron 24
cilindros para el análisis microscópico de la
inclusión de aire.
Un hallazgo interesante resultó de los
requisitos para la calibración en el lugar de
los medidores de presión previo a la
colocación del concreto. Dos de seis
medidores de aire estaban descalibrados
significativamente,
y
un
medidor
definitivamente no se puedo utilizar. La
calibración se ignora con frecuencia en las
pruebas de rutina, pero el no revisar la
calibración en este caso hubiera invalidado
los resultados de prueba.
Los especímenes de concreto fueron colados
el 24 de Junio de 1994. El análisis
Traducción de: Juan Felipe Chapa Cepeda
Tomado de Concn.:te Construction. Sept./1995
7
�microscópico fue llevado a cabo en Agosto y
Septiembre. El análisis microscópico del
sistema de huecos del concreto endurecido
fue realizado de acuerdo a la nonna ASTM
C 457 empleando el método de la cuenta de
puntos modificado. Los especímenes para la
prueba de hielo y deshielo fueron curados en
agua durante los primeros 14 días, pero el
período de secado previo a la prueba fue
considerablemente mayor que lo requerido
por la nonna ASTM C 666.
LOS RESULTADOS DE LA
PRUEBA
Las pruebas iniciales del primer trompo de
concreto fresco indicaron un contenido
promedio de aire de 8.45%. La dispersión en
el contenido de aire medido sugirió que el
contenido de aire medido por los técnicos del
proyecto usando los cinco medidores de aire
debieron ser reportados con una precisión de
±0.5%. Quince minutos después, el
promedio de dos o más pruebas en el canalón
del camión indicó una pérdida de aire de
0.5% - aparentemente un resultado de la
agitación continua del concreto. Unos
minutos más tarde, las pruebas mostraron
que el concreto colocado a través de la
bomba sin rizo en la manguera y muestreado
desde el pavimento (antes· de l_a vibración)
había perdido cerca del 2% de aire.
El manejo del concreto después de la
descarga incuestionablemente afectó el
contenido total de aire (Figura 1), y los
resultados generalmente concordaron con las
pérdidas de aire reportadas en otros estudios.
El bombeo con una caída libre sin
impedimentos generalmente redujo el
contenido de aire alrededor del 0.5% al 2%.
La colocación desde la tina redujo el
contenido de aire cerca del 0.5% al 1%, y la
pérdida de aire por la banda transportadora
estuvo en el rango del 1% al 1.5%. La
vibración generalmente redujo el contenido
de aire en el concreto por un 0.5% adicional.
En general, las pruebas microscópicas del
concreto endurecido concordaron con las
pruebas de contenido de aire del concreto
fresco. Un análisis del sistema de huecos de
aire del concreto, de muestras tomadas tanto
en el canalón como después del manejo,
muestra que los huecos de aire en esta
mezcla son generalmente más finos y menos
espaciados
que
lo
comúnmente
recomendado. Ya que los huecos de aire más
finos y cerrados son más benéficos para l.:
durabilidad del concreto, esto sugiere que el
concreto entregado a este proyecto tenía un
sistema durable y robusto de huecos de aire
que pudo tolerar alguna pérdida de contenido
de aire sin reducir la resistencia a la helada.
Ya que los huecos de aire después del
manejo fueron menores en promedio, esto
sugiere que las burbujas de aire perdidas
como resultado · del manejo fueron las
burbujas más grandes. Las burbujas más
gruesas hacen la mayor contribución al
volumen de aire (así que su pérdida queda
8
registrada como una
MEZCLA DE CONCRETO
disminución significativa
Componente
por metro cúbico
en el contenido de aire),
Cemento
391 kg
pero hace la menor
697kg
contribución
a
la Arena
1,058 kg
durabilidad frente a los Grava (¾in)
ciclos de hielo y deshielo Agua
175kg
(así que la pérdida es de Reductor de agua (Tipo NO)
447ml
poca consecuencia para Aditivo inclusor de aire (Clase 11)
111 mi
la resistencia a la helada). Contenido de aire estimado
5.5%± 1.5%
Los resultados de las
Relación agua/cemento
0.45
pruebas de hielo y
Revenimiento
10cm
deshielo demuestran una
2,294 kg/m3
resistencia a la helada Peso unitario
302kg/cm2
adecuada a pesar de la Resistencia nominal a la compresión (28 días)
pérdida de aire en el
La mezda primaria de concreto empleada para las pruebas son las arriba
concreto. Para esta mezcla mencionadas. Las últimas dos cargas de camión llevaron una diferente
de concreto en particular,
graduación total de agregado además de ceniza volante. Aparte de un sistema
los distintos efectos del
más fino de burbujas y un menor factor de espaciamiento, no hubieron efectos
manejo no redujeron la
durabilidad frente a los mayores a raíz de este cambio en las mezdas.
ciclos de hielo y deshielo
aire del concreto fresco menores que 4%.
del concreto.
Las variaciones en el contenido de aire de
Los datos en la Figura 1 indican que el
camión
a camión fueron generalmente
impacto del manejo, particularmente el
mayores que las variaciones de varias
bombeo, varió de camión a camión. Basado
pruebas hechas en la misma carga de
en los resultados de la prueba en el canalón
del camión, se vuelve claro que la variación
concreto. Esto señala la importancia de una
de camión a camión en el contenido de aire
cuidadosa prueba y muestreo cuando se
es generalmente mayor que la variac1on
traten de aislar cambios en el contenido de
debida al manejo del concreto desde el
aire debido a diferentes de métodos de
mismo camión.
manejo. También demuestra que tan
El productor del concreto proporcionó una
engañosos pueden ser los resultados de pocas
mezcla fundamentalmente resistente al hielo
y deshielo con ingredientes compatibles, y
pruebas aleatorias cuando los investigadores
los procedimientos de construcción, el
intentan detenninar un patrón de pérdida o
equipo, y el clima fueron encaminados para
ganancia de aire como resultado del manejo.
la instalación de un concreto de calidad. No
Mientras la industria continúa examinando
_obstante, la durabilidad del concreto pudo
los
efectos de varias prácticas constrnctivas
haberse cuestionado hasta que las pruebas de
en
el
concreto con aire incluido, la necesidad
hielo y deshielo verificaran que las pérdidas
de
pruebas
frecuentes y conscientes no puede
significativas no se tradujeran en pérdida de
resistencia a la helada, aún en contenidos de
ser enfatizada en exceso.
AGRIETAMIENTO TRANSVERSAL
EN CUBIERTAS DE CONCRETO EN
PUENTES
1
l
por Ernest A. Rogalla, Paul D. Krauss, y David B. McDonald.
a mayor parte de las cubiertas de
puentes de concreto desarrollan
grietas
poco
después
de
construidas. Estas grietas pueden
acortar la vida de servicio de la cubierta,
incrementar los costos de mantenimiento, y
resultan en reparaciones costosas y estorbosas.
Estudiando las experiencias de las agencias
del transporte a lo largo de los EUA y en otros
países, encontramos que una combinación de
esfuerzos ténnicos y de contracción causan la
mayor parte del agrietamiento transversal en la
cubierta, no las cargas del tráfico y las
vibraciones antes o durante el endurecimiento
del concreto. El enfriamiento rápido de la
cubierta de concreto mientras la temperatura de
hidratación se disipa, el agrietamiento por
secado, y el agrietamiento plástico debido a la
rápida evaporación del agua de la mezcla se
combinan para crear esfuerzos que causan el
agrietamiento.
L
Número de camión
8.0
~
103
77A
108A
9.0
286
1088
778
108C
DISEÑO DE LA MEZCLA DE
CONCRETO
285
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1
1
Lugar de muestreo
+Canalón del camión
• Bomba con rizo
en la manguera
♦ Extremo de la bomba
e Banda transportadora
o.o
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...
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i
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_
1
10
■ Tina de concreto
1
1
1
1
1
20
30
40
50
60
Número de prueba
Figura 1. Los resultados combinados para la prueba del aire mostraron que el manejo del concreto
después de la descarga afectaba el contenido de aire.
CONCRETO EN EVOLUCION / ABRIL-MAYO DE 1996
El estudio encuentra que el diseño de la mezcla de concreto, el control de temperatura del concreto durante y después de la colocación, y la
atención al curado son criticas para reducir el agrietamiento de la cubierta de un puente.
El diseño de la mezcla de concreto afecta
significativamente el agrietamiento transversal
de cubiertas.
Generalmente, las cubiertas son hechas con
concreto de alta resistencia, el cual es más
propicio al agrietamiento transversal. Estos
concretos son más rígidos y desarrollan
esfuerzos mayores para un cambio de
temperatura dado o una cantidad de
agrietamiento. Y lo más importante, ayudan
poco a aliviar estos esfuerzos. Los concretos de
alta resistencia también comúnmente contienen
más cemento, por lo que se contraen más y
producen altas temperaturas durante la
hidratación temprana
El riesgo del agrietamiento transversal en
cubiertas puede reducirse seleccionando una
mezcla de concreto que no exceda por mucho
la resistencia requerida a compresión.
Extender el período de curado usando cubiertas tales como un tejido de saco (yute o cañamo) húmedo reduce
el agrietamiento aumentando la ganancia en resistencia del concreto y disminuyendo la tasa y el grado de
contracción.
El concreto durable, de baja permeabilidad
puede ser alcanzado con concretos de bajo
contenido de cemento.
La finura del cemento y la composición
química también afectan la velocidad de
hidratación y el calor generado inicialmente
por el concreto. Los cementos modernos son
más propensos a causar agrietamiento porque
tienen una mayor finura y tienen mayores
contenidos de sulfato y álcali. Úsese cemento
tipo 11 o IV (bajo calor de hidratación) en vez
del tipo I para alcanzar menores temperaturas
durante la hidratación del concreto y el
desarrollo de correspondientes esfuerzos
térmicos. El cemento tipo 111 (alta resistencia
temprana) generalmente no deberá ser usado
en cubiertas de puentes porque incrementa en
forma temprana la temperatura de hidratación
y los esfuerzos térmicos. El cemento
CONCRETO EN EVOLUCION /ABRIL-MAYO DE 1996
compensador de agrietamiento y la ceniza
volante pueden también reducir el
agrietamiento transversal en algunos casos.
En general, los concretos con contenidos
mayores de agregados y menor contenido de
pasta son también menos propicios a
desarrollar agrietamiento transversal en
cubiertas. La pasta de cemento es el
componente del concreto que se contrae, por lo
que si se reduce este volumen se reducirá el
agrietamiento. Las mezclas magras son
también térmicamente menos expansivas y
desarrollan menores esfuerzos térmicos.
La mezcla de concreto deberá también
contener el tamaño máximo posible de
agregado. Los agregados mayores permiten
una mezcla magra, ayudan a mantener ta
trabajabilidad, y reducen los esfuerzos térmicos
y por contracción. Un agregado bien graduado,
9
�grueso. puede también reducir el agrietamiento
del concreto y el sangrado. El tamaño máximo
de agregado deberá ser ya sea un tercio del
espesor de la cubierta o tres cuartos del
espaciamiento claro mínimo de las varillas de
refuerzo, el que sea menor. Usando estas guías,
muchas cubiertas de puente pueden ser
construidas con al menos un tamaño máximo
de agregado de 40 mm.
El uso cuidadoso de aditivos puede ayudar a
mejorar la calidad de la mezcla de concreto.
Los reductores de agua son recomendados para
reducir el volumen de agua y pasta, y el riesgo
o severidad del agrietamiento temprano. Los
retardantes del fraguado son usados
frecuentemente para permitir colocaciones
continuas de cubierta. Los retardantes reducen
la temperatura y el esfuerzo térmico
relacionado, de este modo reduciendo el riesgo
de agrietamiento térmico. Sin embargo, los
retardan tes
pueden
incrementar
la
susceptibilidad del concreto al agrietamiento
plástico, por lo que la práctica de un buen
curado es esencial.
Para reducir el riesgo del agrietamiento
transversal de cubiertas, se evitara el uso de
acelerantes y de humos de sílice. Los
aceleradores de fraguado pueden empeorar el
agrietamiento de la cubierta incrementando la
resistencia temprana, el agrietamiento
prematuro, y las temperaturas durante la
hidratación, y el módulo de elasticidad
temprano. El uso de humo de sílice reduce el
sangrado, incrementa las temperaturas iniciales
y los esfuerzos térmicos, y produce concretos
más rígidos que desarrollan esfuerzos mayores.
COLOCACIÓN DEL
CONCRETO
Los primeros esfuerzos grandes en una
cubierta nueva de puente de concreto se
desarrollan usualmente durante las primeras 12
a 24 horas, cuando las temperaturas del
concreto cambian rápidamente durante la
hidratación temprana La reducción de la
temperatura del concreto durante este ciclo
reducirá los esfuerzos. Esto puede ser hecho
colocando el concreto durante un clima fresco,
con poco viento, colocando concreto frío,
rociar el concreto durante su colocación y
curado húmedo, y protegiendo del sol a la
cubierta.
Idealmente, el concreto debe ser colado
cuando la temperatura del aire está entre 4 y
27° C. Para la mayoría de las cubiertas de
puentes, la colocación del concreto frío durante
clima frío puede reducir el riesgo o severidad
de las grietas transversales. Las temperaturas
del aire más frías reducen la velocidad de
hidratación del concreto y el ciclo térmico
durante la hidratación temprana
Para prevenir esfuerzos térmicos grandes
prematuros, la temperatura de entrega del
concreto deberá ser de 6 a 12" C más fría que la
temperatura ambiental del aire cuando la
temperatura del aire es de 16° C o mayor. Para
reducir el riesgo del agrietamiento plástico, la
temperatura del concreto deberá igualar la
10
temperatura del aire cuando la temperatura
ambiente es por abajo de los 16° C. Los
proveedores de concreto pueden utilizar
agregados almacenados en sombra para la
mezcla o se puede sustituir parte del agua de la
mezcla con hielo para reducir la temperatura
del concreto.
Cuando la velocidad del viento es mayor de
8 km/h. se medirá la tasa de evaporación de
humedad del concreto durante su colocación,
tomando precauciones especiales para reducir
el secado si la tasa de evaporación es alta Las
tasas de evaporación excesiva son de 4.9
kg/m2/h o mayores para concreto normal y de
2.45 kg/m2/h para concretos con altos
contenidos de cemento, humo de sílice,
reductores de agua de alto rango, u otros
ingredientes que reduzcan el sangrado.
Durante periodos de moderada a alta
evaporación, el contratista deberá instalar
rompevientos (barreras) para reducir la
velocidad del viento sobre el concreto.
También, se rociara con vapor el concreto
inmediatamente después de tendido. Ya que
las capas de polietileno u otras cubiertas
impermeables pueden ser incómodas, el aplicar
un rocío en la superficie de concreto desde el
lado en que se tenga el viento a favor
usualmente es lo más efectivo. Emplee una
manguera de neblina que produzca un rocío
muy fino con un alcance amplio.
Toda la cubierta de concreto deberá ser
compactada completamente con vibración
mecánica, debido a que las áreas sin compactar
son propensas al agrietamiento. Las grietas
causadas por el agrietamiento plástico pueden
ser cerradas usando vibración si es que el
concreto todavía se encuentra en estado
plástico.
ACABADO DEL CONCRETO
Un acabado temprano reduce el número y
ancho de las grietas, y allanar el concreto dos
veces puede reducir inclusive más el
agrietamiento. Complete el acabado tan pronto
.como desaparezca el sangrado. Para reducir el
secado de la superficie antes del curado,
rocíese la superficie de la cubierta usando
mangueras de niebla, o aplicando películas
reductoraS de evaporación.
Aunque las reglas mecánicas usualmente
producen los mejores resultados mediante un
vibrado completo del concreto, su efecto en el
agrietamiento temprano varía Las máquinas
para acabados diseñadas para una
compactación rápida y acabado del concreto
con un mínimo de manipulación son las
mejores para estas cubiertas. El Departamento
del Transporte de California encontró que el
acabado tardío y el acabado a mano
aumentaron el agrietamiento.
CURADO DEL CONCRETO
La extensión del tiempo de curado húmedo
aumenta la adquisición de resistencia del
concreto y disminuye la tasa y extensión del
agrietamiento. Los primeros días son críticos
7
CONCRETO COMPACTADO CON
RODILLO: UNA INNOVACION DE
LA INGENIERÍA CIVIL
r
Por Kenneth D. Hansen
El acabado tempra,o reduce el número y amplitud
de las grietas. Las reglas mecánicas diseñooas para
consolidar y terminar rápidamente el concreto con la
mínima manipulación son las mejores para cubiertas.
para la resistencia y durabilidad de la cubierta,
por lo que el curado deberá empezarse tan
pronto como sea posible. Un curado optimo
consiste de un rociado temprano, aplicando un
compuesto de curado inmediatamente después
del acabado, y usando un curado húmedo
continuo. Un compuesto de curado reduce el
secado inicial del concreto y disminuye el
secado después de que el curado húmedo se
detiene. Use siempre un curado húmedo con
compuestos de curado para prevenir
evaporación y para refrescar al concreto
durante la hidratación temprana Se deberá
estar seguro de aplicar compuestos de curado
uniformemente a una superficie húmeda de
concreto. Los compuestos de curado de
pigmento blanco pueden también reducir la
temperatura del concreto.
Después de que el compuesto de curado es
aplicado y el concreto pueda resistir los cortes
de sierra, comiéncese a humedecer
continuamente rociando una neblina de agua
continua, estancando el agua en la cubierta, o
cubriendo la cubierta con un material saturado
(tales como trapos y plástico) que son
salpicados periódicamente. Si es posible, se
humedezca previamente las cubiertas
absorbentes antes de colocarlas sobre el
concreto. Para minimizar el agrietamiento
transversal, el curado húmedo deberá durar
normalmente al menos 7 días, preferiblemente
más. Se deberá tener cuidado de mantener los
lados y las aristas de la cubierta húmedas y de
que el viento no accione sobre éstas. Una
reaplicación de compuestos de curado después
del curado húmedo reducirá la tasa de secado Y
el riesgo de agrietamiento.
Traducción de: Jorge Códova Garza
Tomado de Concrete Construction, Sept11995
CONCRETO EN EVOLUCION / ABRIL-MAYO DE 1996
os Ingenieros Civiles son
constructores y solucionadores de
problemas. Con esperanza en sus
intentos de resolver problemas, son
también innovadores al buscar nuevas y
mejores formas para diseñar y construir
estructuras.
Con respecto a la construcción de una
presa a principios de 1970, más y más presas
de terraplén fueron construidas en sitios en
que podían haberse hecho de concreto. Esto
fue principalmente porque su costo era
menor. Los métodos de construcción con
manejo de tierras han avanzado más rápido
que los métodos de construcción de presas de
concreto. Las presas de concreto masivo
continuaron siendo erigidas con grandes
monolitos, llamados bloques, colocando
cubo por cubo.
Hasta ahora, las presas de tierra
(terraplenes) tienen problemas. Eran más
propensas a fallar principalmente debido a un
sobre exceso durante una avenida o debido a
la erosión interna, llamada silbadora. Las
presas de concreto tuvieron y han tenido una
excelente actuación con tan sólo una presa
fallada en los EUA durante los pasados 65
años.
Ingenieros estructurales y Geotécnicos
fueron así buscando un camino para resolver
el problema de producir una presa de
concreto al menor costo mientras se
mantenga su seguridad inherente. Esto es lo
que trajo la innovación de las presas de
concreto compactado con rodillo (RCC:
Roller Compacted Concrete). Involucra
básicamente la construcción de una presa de
gravedad de concreto mediante métodos
usualmente relacionados con la construcción
de presas de tierra. Generalmente capas de
espesor de 30 cm de concreto de
revenimiento
nulo
son
colocadas
horizontalmente y compactadas en forma
empalmada en forma rápida.
El RCC es más un nuevo método de
construcción que un nuevo material. Es un
L
El RCC está siendo CXllocooo totalmente por un sistema de bandas trans¡xirtoooras en la presa de Spring Hollct-N,
Virginia E.U.
verdadero concreto que usualmente es
presa de RCC: La rápida colocación y
mezclado en una planta, transportado por
resistencia a la erosión del RCC fueron
camiones, cargadores amplios y bandas
probadas en Tarbela. Un total de 2.7
transportadoras, esparcido por bulldozers, y
millones de metros cúbicos de RCC fueron
compactado por un rodillo vibratorio.
colocados entre 1974 y 1986 para 8
Comparando el RCC con el concreto de
aplicaciones separadas de reparación.
revenimiento convencional, una menor
Se ha dicho frecuentemente que la
cantidad de agua es necesitada para realizar
necesidad es la madre de la invención. Tal
un concreto sin revenimiento. Por lo tanto,
fue el caso de Tarbela. Después de que uno
menos cemento es requerido para producir
de los cuatro túneles de gran diámetro se
una relación NC. Una menor cantidad de
colapsara durante el llenado inicial del
agua en la mezcla nos conduce a un menor
deposito de Tarbela en 1976, la reparación
agrietamiento y menor cantidad de cemento
tenía que ser terminada rápidamente antes de
y por ende una reducción de agrietamiento
la s1gu1ente temporada de avenidas.
térmico inducido.
Aproximadamente 350,000 m3 de RCC
fueron colocados en 42 días hábiles. La
PRIMEROS DESARROLLOS
máxima colocación fue de 18,000 m3 de
La rehabilitación de la presa Tarbela en
RCC en un solo día quedando hoy en día
Pakistán usando lo que los consultores
como un récord mundial.
Tippetts-Abbett-McCarthy-Stratton (TAMS)
Contrafuertes masivos y esquinas vivas de
denominaron "concreto rolado" fue un gran
RCC fueron usadas para reemplazar roca
paso hacia adelante en el desarrollo de las
erosionada en el área anegada del vertedor de
CONCRETO EN EVOLUCION / ABRIL-MAYO DE 1996
11
�servicio. Sujeto a una prueba de un gasto de
11,300 m3/s durante 6 horas, no se notó
erosión del RCC con una inspección
inmediatamente después del gran gasto de
prueba.
Las lecciones aprendidas en Tarbela junto
con la confianza derivada de varios
programas de pruebas de laboratorio y de
campo llevados a cabo por el cuerpo de
Ingenieros Militares para cambiar su presa de
Willow Creek en Oregon de tierra y roca
terraplenadas a una estructura RCC de
gravedad en 1980. En esa misma época, el U.
S. Bureau of Reclarnation hizo una decisión
de utilizar el RCC en la presa Upper
Stillwater. Esta también había sido planeada
· inicialmente con una presa de terraplenado
de tierra/roca.
PRESA WILLOW CREEK Y
UPPER STILLWATER.
Mientras que ambas presas iban a ser
construidas por el método RCC, el Cuerpo
de Ingenieros (CI) y el U. S. Bureau of
Reclamation (USBR) realizaron el diseño de
las presas muy diferentes. El distrito Walla
Walla del CI usó una mezcla magra, seca de
RCC colocada en tres zonas (aguas arriba,
interior y aguas abajo) para lograr su
economía. El USBR se decidió sobre una
mezcla más rica, consistencia más húmeda
de RCC que pudiera tener un alto grado de
resistencia a la tensión entre sucesivos
tendidos de RCC. De esta manera, la
pendiente aguas abajo de la sección de
gravedad puede ser más empinada. Esto
redujo el volumen de concreto y de este
modo el costo de la presa.
PRESAS POR EL MÉTODO RCC
A MEDIADOS DE LOS 90'S.
De las presas Willow Creek
y Upper
Stillwater y otras más construidas
anteriormente, el bajo costo y la rápida
construcción de una presa segura de concreto
fueron probadas. Estos factores junto con
diseños mejorados han llevado a la
construcción de 43 presas de RCC en EUA
hasta la fecha. Unas 28 de estas pueden ser
clasificadas como presas altas, las cuales se
definen cuando su altura sobrepasa los 15 m.
Así de este modo las presas por RCC han
ganado un lugar muy merecido como un
nuevo tipo de presa que puede ser aplicado a
muchos vasos debido a su trabajo innovador
de los diseñadores pioneros de este tipo de
presas.
.
Las tendencias en el diseño de presas de
RCC que tienen vasos permanentes inclu}'.e
la instalación de algunas juntas transversales
en las estructuras, el uso parcial o completo
de camas de mortero para incrementar las
propiedades de cortante y disminuir las
fugas entre bloques de RCC y algo de
aumento en el contenido de cementante en
las mezclas de RCC. También ha habido un
incremento en el uso de paneles de concreto
precolados con membrana para proporcionar
un lado impermeable aguas arriba.
OTRO PROBLEMA CAPACIDAD INADECUADA DE
VERTEDEROS DE LAS
PRESAS DE TIERRA
EXISTENTES.
Otro problema a ser solucionado por los
Ingenieros diseñadores de presas fue un
método económico de hacer seguras muchas
presas antiguas de tierra que habían sido
encontradas hidrológicamente deficientes.
Estas presas existentes no eran capaces de
almacenar con seguridad o cursar las aguas
cumpliendo con el criterio de diseño de la
avenida máxima. Cuando las presas fueron
diseñadas muchos años atrás, los terraplenes
no tenían que acomodar avenidas de al
menos la mitad de la avenida teórica máxima
probable (PMF).
Por lo que, proporcionando un terraplén de
protección superior para el volumen mayor,
pero poco frecuente, nuevo diseño de
avenida podría ser la única solución
razonable disponible para el ingeniero
diseñador. No obstante otras alternativas
estaban disponibles, la protección superior es
generalmente la solución de mayor costoefectivo.
RCC COMO LA SOLUCIÓN
Una vez más, la necesidad es la madre de la
invención.
El concreto compactado con rodillo fue
aceptado bastante rápido para solucionar este
problema por los Ingenieros debido a su bajo
costo, rnétodo de construcción rápido y
relativamente
simple,
y
actuación
demostrada. El diseño fue más intuitivo para
los diseñadores de presas que la solución de
cualquier formula matemática compleja. El
ancho mínimo de 2.4 m necesitado para un
apropiado tendido, esparcido y compactación
de capas horizontal de 300 mm de espesor
determinaron el espesor total. El espesor de
este modo produjo un mínimo de 600 mm
para una pendiente de 3H: 1V cuando es
medido perpendicular a la pendiente.
La sección continua de RCC tiene
suficiente peso y durabilidad para resistir el
desplazamiento y la erosión durante los
Estudiantes de la Facultad de Ingeniería Civil obtienen primer premio en concurso internacional
por Eliud AssaffMontoya Gana
flujos de excedencia no frecuentes. Puede ser
adaptado fácilmente a las variaciones en la
configuración del sitio. En muchos casos, el
terraplén para excedencias protegido con
RCC solamente servirá cuando una avenida
máxima de 1 en 100 años sea excedida, y en
la mayor parte de los casos por 12 horas o
menos.
CONCLUSIÓN
El desarrollo de las presas de RCC y la
protección de terraplenes de excedencia con
RCC son dos ejemplos de innovaciones de
Ingeniería Civil. Un problema especifico que
necesita ser resuelto, los diseñadores
pioneros aplicaron algunos principios
ingenieriles, métodos establecidos de
construcción, investigación de campo y la
ejecución de reparaciones de emergencias
ayudaron a desarrollar soluciones a estos
problemas.
En cada caso, los primeros Ingenieros
produjeron diseños que funcionaron muy
bien. Sin embargo, sus estructuras resultantes
fueron bastante cercanas, pero no
exactamente, 100 por ciento efectivas. Los
pioneros en el diseño del RCC y su
construcción deben estar orgullosos de sus
realizaciones.
Más aun fue aprendido de las innovaciones
tempranas que fueron aplicadas a un
creciente número de proyectos de
rehabilitación de presas usando el concreto
compactado con rodillo.
Los ejemplos mencionados anteriormente
prueban que lo Ingenieros no deberán tener
miedo de innovar. Hay mucho más por
obtenerse por la profesión de Ingeniería
Civil, dueños de proyectos, y los Ingenieros
individuales aun si los pioneros pudieron
tener "atados sus tobillos" ligeramente en la
persecución de encontrar caminos nuevos y
mejores para diseñar y construir estructuras.
Traducción de: Jorge Céxlova Garza
Tomado de Concrete lntemational, Abrilll 996
12
CONCRETO EN EVOLUCION / ABRIL-MAYO DE 1996
e lleva al acabo, en los últimos años,
dentro del Instituto Americano del
Concreto (ACI) un concurso
exclusivo para estudiantes, el cual
tiene como finalidad promover la creatividad
y desafiar la inteligencia de estudiantes de
diversas
universidades,
mayormente
diseminadas en Estados Unidos y Canadá;
sin
embargo,
part1c1pan
algunas
universidades de otros países dado el gran
interés que el ACI ha mostrado en la
Internacionalización.
Del concurso al que hacemos referencia
puede decirse que es el más interesante que
el ACI pudo haber ideado jamás, por su
formato creativo, y consiste en poner a
prueba de impacto un marco de concreto
para proteger un huevo.
Entre las universidades participantes
pueden mencionarse la Universidad del Sur
de lllinois y la Universidad de Toronto.
Todas participando bajo el siguiente
reglamento creado por los expertos del ACI:
S
ELEGIBILIDAD
Pueden participar estudiantes de licenciatura
o de escuela técnica al momento del colado
del espécimen. Una escuela puede participar
con más de un equipo, pero estará limitada a
un premio.
Un equipo tendrá tres miembros como
máximo y se permite que un equipo participe
hasta con tres especímenes.
El maestro asesor es el responsable del
cumplimiento del reglamento.
MATERIALES
El cementante hidráulico puede incluir humo
de sílice, escorias, puzolanas y aditivos. No
se permiten epóxicos y otros polímeros,
gomas y cementantes similares.
Todo el refuerzo no deberá exceder a 1
mm de diámetro. No se permite el uso de
refuerzos mayores de 2.5% en cualquier
sección transversal. No se permiten el uso de
mallas de alambre, ni soldadura en jaulas
(para su fabricación sólo se pem1ite el amarre
o pegado). Así mismo, no se pemiite trenzar,
torcer juntos o enrollar el refuerzo. Los
estribos deben espaciarse al menos 25 mm.
Se permiten fibras, las cuales se consideran
como parte del refuerzo.
No se permitirá el refuerzo en forma de
placas, ya sean metálicas, de plástico, etc.
Se puede utilizar cualquier tipo de
agregado, excepto de plástico o madera.
CURADO Y EDAD DEL
ESPÉCIMEN
El curado deberá ser a presión atrnosférica.
La temperatura no deberá exceder el punto
de ebullición del agua. Se permite el uso de
curado estándar.
Los especímenes no deberán fabricarse
antes de Noviembre 12, 1995.
ESPÉCIMEN Y
CARACTERISTICAS DEL
ENSAYE
Los apoyos del marco deben construirse de
tal forma que se puedan ajustar en una base
Momento en que se lleva acabo la prueba de Impacto
en un marco.
metálica de 450 mm ± S mm de largo por
ISOmm±S mm.
El marco debe dejar una altura libre
mínima al centro de 100 mm para colocar un
huevo. La altura total del marco no deberá
exceder de 250 mm.
Las dimensiones de los apoyos no deberán
exceder de 50 mm de largo por ISO mm de
ancho. El claro libre entre los apoyos debe
ser de 350 mm mínimo.
Deberá dejarse en la parte superior una
superficie plana de por lo menos 50 mm de
diámetro (superficie de recepción del
impacto), la cual debe ser de concreto.
La masa máxima deberá ser de 3,500 g.
Las cargas de impacto se aplicaran a 4
incrementos de altura deslii.ando las masas
mediante un tubo de PVC de SO mm de
diámetro a 0.75, 1.50, 2.25 y 3.0 m. A cada
Richard Gon~ Ríos sosteniendo el marco ganm
CONCRETO EN EVOWCION/ ABRIL-MAYO DE 1996
13
�·1
1
incremento de altura se dejarán caer masas
de 6.5 y 8.5 kg sucesivamente. Después de la
aplicación de la masa de 8.5 kg a 3.0 m de
altura, se seguirá aplicando la masa de 8.5 kg
las veces necesarias hasta que el marco falle
y se rompa el huevo.
Las pruebas se realiz.aron durante la
Convención de primavera del ACI el 17 de
marzo de 1996, resultando ganador el equipo
de la Facultad de Ingeniería Civil de la
Universidad Autónoma de Nuevo León,
representados por Richard González Ríos
con la colaboraqión de Rogelio Villarreal y
asesorados por el Dr. Raymundo Rivera V,
obteniendo así el primero y tercer lugar, sólo
que de acuerdo con el reglamento se les
otorgó únicamente el primer lugar.
El marco ganador de primer lugar soportó,
antes de fallar, 12 veces la masa de 8.5 kg
desde una altura de 3.0 m, instituyendo así
una cifra récord en este concurso, ya que
los impactos resistidos por éste superan todos
los soportados por los marcos que han
participado en este concurso a lo largo de su
historia
El segundo lugar lo obtuvo el marco de la
Universidad de Toronto al soportar 6
impactos en la última fase, asimismo la
Universidad del Sur de Illinois obtuvo el
tercero con 5 impactos.
El marco ganador fue fabricado con
Cemento Monterrey (CEMEX) y ceniza
volante como material cementante; basalto,
coque de carbón y pedacería de hule de
neumático, como agregados; super reductor
de agua marca ACON SF 1025 a base de
naftaleno sulfonatado, como aditivo; y se
empleó alambre de acero de 0.75 mm de
diámetro y fibra de acero marca FIBERCON
de sección rectangular de 0.80 x 0.35 y
25.00 mm de largo.
Este premio robustece el prestigio que la
Facultad de Ingeniería Civil de la UANL, el
cual se ha venido forjando a lo largo de sus
más de 60 aflos de historia
1 ;:•
~:~11
Fibercon
En concreto.,.
Mejor calidad, reduce costos
De izq. ader. /ng. Alejandro Durán Herrera, Richard
González Ríos, Dr. Raymundo Rivera V.
14
�El rostro urbano
de u11a ciudad,
-~
es u11a e res1on
de su cultura.
Con Cemento Monterrey está construido el
rostro urbano de esta ciudad que en 1996
festeja sus 400 años de fundación. Una
ciudad es lo que se ve de ella. Sus
habitantes expresan su modo de vida en las
formas arquitectónicas de sus casas y
edificios. En 1906, en Nuevo León, surgió
la primera planta de cemento en México.
Su primera marca, desde entonces, lleva el nombre
de una ciudad que es el orgullo de toda una
nación: Monterrey. Durante 90 años, casi un cuarto
de la historia de esta ciudad, millones de
construcciones se han erigido con Cemento
Monterrey, y ahí están como testimonio de la
grandeza de un pueblo yde la calidad de un cemento
que responde con solidez a la confianza.
Cemento Monterrey
Garantía Mundial de Calidad
�
Dublin Core
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Title
A name given to the resource
Concreto en evolución
Description
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Revista de la sección estudiantil de la Facultad de Ingeniería Civil de la UANL de la Sección Noreste de México del Instituto Americano del Concreto. Contiene información especializada y artículos científicos en materia de ingeniería, materiales, estudios ambientales, etcétera.
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A resource consisting primarily of words for reading. Examples include books, letters, dissertations, poems, newspapers, articles, archives of mailing lists. Note that facsimiles or images of texts are still of the genre Text.
Título Uniforme
Concreto en Evolución
Año de publicación
El año cuando se publico
1996
Número
Número de la revista
7
Mes de publicación
Mes cuando se publicó
Abril-Mayo
Día
Día del mes de la publicación
1
Periodicidad
La periodicidad de la publicación (diaria, semanal, mensual, anual)
Bimestral
Relación OPAC
https://www.codice.uanl.mx/RegistroBibliografico/InformacionBibliografica?from=BusquedaAvanzada&bibId=1753327&biblioteca=0&fb=20000&fm=6&isbn=
Dublin Core
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Title
A name given to the resource
Concreto en Evolución : Revista de la Sección Estudiantil FIC-UANL de la Sección NE de México del Instituto Americano del Concreto, 1996, No 7, Abril-Mayo
Creator
An entity primarily responsible for making the resource
Montoya Garza, Eliud Assaff, Dirección
Subject
The topic of the resource
Ingeniería civil
Concreto
Pavimento
Puentes
Caminos
Publicaciones periódicas
Description
An account of the resource
Revista de la sección estudiantil de la Facultad de Ingeniería Civil de la UANL de la Sección Noreste de México del Instituto Americano del Concreto. Contiene información especializada y artículos científicos en materia de ingeniería, materiales, estudios ambientales, etcétera.
Publisher
An entity responsible for making the resource available
Universidad Autónoma de Nuevo León, Sección Estudiantil de la Facultad de Ingeniería Civil, Sección Noreste de México del Instituto Americano del Concreto
Contributor
An entity responsible for making contributions to the resource
Martínez Silva, Pedro Luis, Diseño
Villarreal Serna, Rogelio, Traductor
Date
A point or period of time associated with an event in the lifecycle of the resource
01/04/1996
Type
The nature or genre of the resource
Revista
Format
The file format, physical medium, or dimensions of the resource
tex/pdf
Identifier
An unambiguous reference to the resource within a given context
2015494
Source
A related resource from which the described resource is derived
Fondo Universitario
Language
A language of the resource
spa
Spatial Coverage
Spatial characteristics of the resource.
San Nicolás de los Garza, N.L., (México)
Access Rights
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Universidad Autónoma de Nuevo León
Rights Holder
A person or organization owning or managing rights over the resource.
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Agrietamiento transversal
Bombeo
Colocación del concreto
Contenido de aire
Ingeniería Civil
Puentes
-
https://hemerotecadigital.uanl.mx/files/original/256/13089/CONCRETO_EN_EVOLUCION._1996._No._6._marzo._0002015499.ocr.pdf
e548c636f64c35aa999bff1a8c1dab50
PDF Text
Text
,
Marzo 1996, Número 6
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· Rotondas Modernas
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El enemigo olvidado del concreto
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·.,.•· · Tips para la reconstrucción,
de intersecciones de concreto
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�Número 6 / Marzo de 1996
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EL ENEMIGO OLVIDADO DEL CONCRETO
ROTONDAS MODERNAS
VENTA· SERVICIO • APLICACION
- - - - - - - • DISTRIBUIDOR MASTER
DR. COSS 407 Nte.
uq. M.M. de LLANO
Monterrey, N.L
345-3216, 345-4494, 343-4422
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AMADO NERVO 2,650 Nte.
Col. Bella Vlata
Monterrey, N.L.
351-5185, 351-9292, 351-5494,
331-6068, 331-6188
�La carbonatación es una causa de la corrosión a menudo menospreciada es por ello que su evaluación y
reparación requirieren de métodos únicos.
Por Rick Montani
cabo mediante la fonnación de una capa
pasiva de óxido en la superficie del acero
que pennanece estable en el ambiente
altamente alcalino. Esta es la misma capa
de pasividad que los cloruros atacan
cuando alcanzan el acero de refuerzo
expuesto a sales descongelantes y
ambientes marinos.
Cuando la carbonatación progresa hasta
la profundidad del acero, la capa
protectora pasiva del óxido ya no es
estable. A este nivel bajo de pH (por abajo
de 9.5), la corrosión es capaz de empezar,
resultando en fonna última en el
agrietamiento y estallamiento del concreto.
Mientras la difusión del dióxido de
carbono a través de los poros de concreto
pueda tomar años antes de que los daños
por corrosión ocurran, puede ser
devastador y costosa su reparación.
Es muy importante identificar la
presencia de carbonatación cuando los
cloruros están también presentes en el
concreto. En un nuevo concreto teniendo
un pH de 12 a 13, aproximadamente de
7000 a 8000 partes por millón (ppm) de
cloruros son requeridos para empezar la
corrosión del acero embebido. Si, sin
embargo, el pH es disminuido a un rango
de 1O a 11, el punto de partida de los
cloruros para la corrosión es
significativamente más bajo (por debajo o
igual a 100 ppm). Por esta razón, un
levantamiento de condición de la mayor
parte de las estructuras de concreto
corroídas deberá siempre incluir un
análisis
de
profundidades
de
carbonatación.
Detección de la Carbonatación
a carbonatación es un fenómeno
natural que ocurre a diario en miles
de estructuras de concreto en todo el
mundo. Es un proceso bien entendido que
ha sido bien investigado y documentado.
En el concreto que no contiene acero de
refuerzo, la carbonatación es generalmente
un proceso de pocas consecuencias. En el
concreto reforzado, sin embargo, este
aparentemente inofensivo proceso químico
que aparenta no causar daño avanza lenta
y progresivamente hacia adentro desde la
superficie del concreto expuesto y ataca a
la varilla, causando la corrosión. Aunque
L
4
la carbonatación es un culpable de
corrosión más lento que los cloruros, no es
menos peligrosa en ténninos de los daños
causados y del dinero que cuesta remediar
sus efectos.
El dióxido de carbono es el culpable de
la carbonatación sin embargo ésta no
implica que se requieran cantidades muy
grandes de este compuesto ya que
únicamente la concentración pequeña de
CO2 encontrada nonnalmente en la
atmósfera (0.03%) se requiere para que la
carbonatación del concreto ocurra.
¿Que es la carbonatación?
La carbonatación en el concreto es la
perdida de pH que ocurre cuando el
dióxido de carbono atmosférico reacciona
con la humedad dentro de los poros del
concreto y convierte el hidróxido de calcio
de alto pH en un carbonato de calcio, el
cual tiene un pH más neutral. ¿Por que la
perdida de pH es un problema? Porque el
concreto, con su ambiente altamente
alcalino (rango de pH de 12 a 13), protege
el acero de refuerzo embebido de la
corrosión. Esta protección es llevada a
CONCRETO EN EVOLUCION/MARZO DE 1996
Afortunadamente para los dueños,
especificadores, y contratistas, la
carbonatación es
una condición
relativamente fácil para identificar y
diagnosticar. La forma más fácil para
detectar la carbonatación en una estructura
es rompiendo un pedazo de concreto
(preferiblemente cercano a una orilla)
donde se
sospecha que haya
carbonatación. Después de haber quitado
cualquier polvo residual del espécimen
sustraído, rociar de 1 a 2% de solución de
fenolftaleina en alcohol con un aerosol
sobre el concreto. Las áreas carbonatadas
del concreto no cambiarán de color
mientras que las áreas con un pH mayor de
9 a 9.5 se tomaran a un color rosa
brillante. Este cambio distintivo de color
Reacciones Básicas de Carbonatación en el Concreto
Fase 1
Los poros normales del concreto contienen:
Agua y cal libre
H2O y Ca(OH)2
Fase 2
Cuando el dióxido de carbono en el aire entra a los poros del
concreto, se forma el ácido carbónico:
Dióxido de carbono + agua = Ácido carbónico
CO2 + H2O = H2CO3
Fase 3
El ácido carbónico neutraliza la cal libre y forma un carbonato
de calcio sólido neutral en su pH:
Cal libre + Ácido carbónico = Carbonato de calcio + agua
Ca(OH)2 + H2CO3 = CaCO3 + H2O
(alto pH)
(bajo pH)
(pH neutro)
Fg. 1
Las reacciones de carbonatación redundan en un concreto con un menor pH
muestra que tan profundo ha progresado el
frente de carbonatación dentro del
concreto. Hay otros métodos y otros
indicadores para detectar la carbonatación,
pero este es por mucho el más fácil y
común de todos los métodos de detección.
Factores condicionantes de la
Carbonatación
Además de la existencia de CO2, como fue
mencionado, el proceso de carbonatación
es completamente natural. Es también
afectado
por variables
naturales
encontradas en el concreto. La tasa de
carbonatación depende principalmente en
el contenido de humedad y permeabilidad
del concreto.
Contenido de humedad del concreto.
Para que la carbonatación tome lugar, la
humedad deberá estar presente. La
reacción de la carbonatación procede más
rápidamente cuando la humedad relativa
en el concreto es entre 50 y 75%. A
humedades menores, hay agua insuficiente
en los poros del concreto para que
cantidades significativas de hidróxido de
calcio se disuelvan. Por encima del 75%
de humedad, la situación es al revés, y los
poros llegan a ser bloqueados
progresivamente con agua. Aunque esto
pennite que el hidróxido de calcio se
disuelva libremente, previene grandemente
el ingreso del dióxido de carbono. Esto
explica por que los distintos lados de la
fachada de un edificio de concreto, por
ejemplo, pueden variar grandemente en la
profundidad de sus frentes de
carbonatación. Una fachada expuesta al
mar puede tener un poco de carbonatación
CONCRETO EN EVOLUCION/MARZO DE 1996
debido a su alto contenido de humedad
constante, mientras que la carbonatación
haya podido progresar a niveles más
profundos en otros lados del edificio.
Permeabilidad del concreto. El
concreto permeable se carbonatará
rápidamente. Muchos años de protección a
la carbonatación pueden ser añadidos al
concreto reforzado si los constructores
simplemente siguen las prácticas estándar
para la producción de concreto de baja
permeabilidad. Esto incluye bajas
relaciones agua/cemento, vibración o
compactación apropiadas, el uso de
puzolanas tales como la ceniza volante y el
humo de sílice, y un curado adecuado.
Todas estas practicas reducen la
permeabilidad del concreto y hacen más
dificil que el dióxido de carbono se pueda
difundir dentro de el.
Recubrimiento del concreto y defectos
en la superficie. La carbonatación puede
todavía causar problemás de corrosión
hasta en concretos de alta calidad.
Pequeños recubrimientos de concreto y
defectos superficiales tales como grietas y
huecos proporcionan un camino directo
hacia el acero de refuerzo. No tomará
mucho tiempo antes de que el acero en el
área de la grieta empiece a corroerse
debido a la pérdida de la pasividad.
De igual manera, los huecos pueden
algunas veces resultar en la perdida de 1.3
cm o más de la cubierta protectora del
concreto. Si un aislamiento protector anticarbonatación es usado, los huecos y otros
defectos de la superficie deberán ser
primero llenados con un "mortero
nivelador" para prevenir rompimientos en
el aislamiento de protección.
5
�Las orillas de los elementos de concreto
son notorias por su susceptibilidad a la
carbonatacion-corrosión inducida. Si el
acero en estas áreas no tiene un
recubrimiento adecuado de concreto, la
carbonatación guiara a la corrosión y
puede causar el estallamiento de orillas
dentro de unos pocos años. Durante la
construcción original, las orillas son
también áreas donde el concreto es
frecuentemente no es bien compactado.
Los huecos superficiales y los panales de
abeja . reducen el recubrimiento del
concreto,
permitiendo
que
la
carbonatación
alcance
al
acero
rápidamente.
Estrategias de reparación y
pro~ección
La inspección o levantamiento de
condiciones deberá formar siempre las
bases para la aproximación de reparación
y protección. Antes de que un remedio
propiamente pueda ser prescrito, un
diagnóstico completo debe ser terminado.
Para estructuras diagnosticadas con
carbonatación-corrosión
inducida,
agrietamiento, estallamiento, hay pocas
opciones de reparación.
La protección catódica (CP) puede ser la
elección si el daño por corrosión es severo.
Esta es una opción muy costosa, sin
embargo, requiere continuidad eléctrica en
el refuerzo, así como también costos
substanciales de mantenimiento.
La re-alcalización es claramente una
nueva técnica la cual intenta restaurar la
alta alcalinidad del recubrimiento del
concreto
liberando
un
químico
electroquímicamente de alto pH dentro de
la estructura. Es también una opción cara
con antecedentes muy limitados.
A menudo, la opción más factible es la
de reparar y proteger el concreto. Esta es
una técnica de reparación de línea recta la
cual establece claramente la necesidad
inmediata del dueño. La reparación del
daño visible, sin embargo, es únicamente
el primer paso para una reparación
duradera del concreto dañado por la
corrosión. Las áreas parchadas cubren
usualmente solo aproximadamente el 15%
del área de la superficie total, pero el área
superficial entera se ha carbonatado. Si
solamente el daño visible es parchado sin
6
haber
contrarrestado
las
causas
antepuestas, no pasara mucho tiempo antes
de que más estallamientos ocurran.
Frecuentemente, un dueño ha pagado
mucho dinero por una aproximación de
reparación por parches solamente para que
dentro de un par de años aparezcan nuevas
áreas de estallamiento. Esto es debido al
problema de carbonatación que nunca fue
efectivamente resuelto.
Aislamientos anti-carbonatación. Para
detener efectivamente el progreso del
"frente de carbonatación", los aislamientos
anti-carbonatación son usados con
frecuencia en contraposición a las pinturas
de
mampostería
o
aislamientos
elastoméricos, los aislamientos anticarbonatación
son
diseñados
específicamente para detener el ingreso del
dióxido de carbono. Existen métodos
estandarizados de prueba en Europa para
evaluar la resistencia de aislamiento al
dióxido de carbono. Estas pruebas han
mostrado que un aislamiento anticarbonatación de alta calidad puede añadir
protección a la varilla igual a muchos
centímetros de recubrimiento de concreto.
Los aislamientos anti-carbonatación
deberán ser aislamientos con capacidad de
transpirar y que estén disponibles en
variedades rígidas y puenteado de grietas.
Es importante entender que no todos los
aislamientos resisten el dióxido de
carbono.
Muchos
aislamientos
elastoméricos a prueba de agua no forman
una barrera efectiva al CO2. El uso de tal
aislamiento puede acelerar realmente la
carbonatación secando lo suficiente el
concreto para permitir un ingreso más
rápido del CO2.
En forma similar, selladores penetrantes
son a menudo usados erróneamente para
protegerse de la carbonatación. Materiales
a base de silicones, tales como silanos y
siloxanos, son repelentes al agua pero no
evitan el ingreso del dióxido de carbono en
los poros de concreto. Y secando el
concreto, también se incrementa la tasa de
carbonatación.
Inhibidores de la corrosión. El
desarrollo de la tecnología de inhibidores
de corrosión pueden ayudar a combatir la
corrosión existente. En estas situaciones,
los inhibidores de corrosión aplicados en
la superficie que puedan difundir a través
s
por Leif Ourston y Joe G. Bared
1
¿Por qué las rotondas son más
seguras?
del recubrimiento de concreto puede ser
rociado o aplicado con un rodillo sobre la
superficie del concreto antes de la
aplicación
un
aislamiento
anticarbonatación.
Este acercamiento usa el inhibidor de
corrosión para combatir la corrosión
existente en la varilla, y el aislamiento
anti-carbonatación añade protección
efectiva. Los inhibidores de corrosión
pueden probar su efectividad cuando son
utilizados en situaciones similares con
selladores y membranas donde los
cloruros ya han alcanzado el nivel de
refuerzo.
La carbonatación necesita ser reconocida
en los Estados Unidos como una causa
seria de la corrosión del acero de refuerzo.
Diferente a los cloruros, el papel de la
carbonatación en la corrosión en la
corrosión de las varillas es demásiado
frecuentemente subestimado. Para evitar
esto, las pruebas de profundidad de
carbonatación deberán ser siempre
incluidas en evaluaciones de concreto
dañado por corrosión.
Traducción de: Jorge Córdova Garza
Tomado de Concrete Repair
Diciembre 1995/Enero de 1996
CONCRETO EN EVOLUCION/MARZO DE 1996
Ya que las min~rotondas perm~en manejar sobre una isla central leve o bien abovedada, pueden ser
instaladas en las más pequeñas intersecciones. De esta manera el espacio que se tenía disponible para
gros de camiones antes de la instalación, queda disponible después de ésta.
a era de las rotondas modernas
empezó en el Reino Unido en 1956
con la construcción de la primer
rotonda disminución al entrar. En 1966
una regla en toda la nación de disminución
al entrar propago la revolución de las
rotondas modernas. Australia y muchas
otras naciones con influencias Británicas
pronto construyeron sus rotondas
modernas.
Países tales como los E.U., donde la
gente conduce del lado derecho de la vía,
fueron más lentos en seguirlos, pero una
gran cantidad de estos países han estado
implementándolo
rápidamente.
Por
ejemplo, las rotondas se han incrementado
grandemente en número en Francia desde
el establecimiento de la regla de
disminución al entrar en las carreteras
nacionales en 1983.
L
I
1
La disminución al entrar es el elemento
operacional más importante de una
rotonda moderna, pero no es el único. La
deflexión del paso del vehículo y la
extensión de la entrada son también
caracterfsticas importantes que distinguen
a la rotonda moderna de la glorieta circular
sin encauzamiento del tráfico, la cual no
tiene
estas
características.
Otras
presentaciones
incluyen
islas de
separación para todos los casos (para
controlar la velocidad de entrada e impedir
vueltas a la izquierda), buena distancia de
visibilidad, buena iluminación, buen
señalamiento, sin cruces peatonales a
través del carril de circulación, líneas de
disminución corriente atrás de los cruces
peatonales, y no estacionarse en la
rotonda.
CONCRETO EN EVOLUCION/MARZO DE 1996
La configuración fisica de una rotonda
moderna, con una entrada deflexionada y
una disminución al entrar, forzan a que el
conductor disminuya la velocidad durante
su
aproximación,
entrada,
y
desplazamiento dentro de la rotonda.
Esto es contrario a una intersección
donde muchos conductores son incitados a
acelerar por una luz verde o amarilla para
cruzar la intersección rápidamente y
"vencer a la luz roja" y contrario a las
glorietas circulares
viejas donde
conductores con trayectoria tangencial
también favorecen, o al menos permiten,
entradas a alta velocidad.
Otro factor de seguridad importante es
que el único movimiento a la entrada y a la
salida de una rotonda es la vuelta a la
derecha, así de este modo, reduciendo la
frecuencia potencial y a la fatalidad en los
accidentes comparados a accidentes
ocurridos típicamente durante vueltas a la
izquierda y cuando el tráfico cruza una
intersección
en
direcciones
perpendiculares.
La difusión de las rotondas
modernas
En Holanda se experimento un
crecimiento espectacular de rotondas
empezando a finales de los S0's. En
solamente 6 años, aproximadamente 400
rotondas han sido construidas. Las razones
dadas son: una reducción drástica en
colisiones serias, velocidades de manejo
inferiores a través de la rotonda,
mejoramiento de las facilidades de cruce
para peatones, eliminación de la necesidad
de semáforos, así de esta forma el
7
�han sido reportados en ambas rotondas en
su servicio de 5 aflos.
Aparte de los beneficios de seguridad,
otras ventajas de las rotondas fueron
demostradas. La reducción de la
velocidad, la moderación del flujo
vehicular a favor o a través del tráfico, uso
de la isla central para marcar la transición
de una clase de vía a otra, y mejoramiento
.,,,---,
de la capacidad son "productos" de las
//
'\
rotondas.
Estudios en Francia y Suiz.a identificaron
los siguientes beneficios de las mini'\
/
rotondas:
.... _.,,,/
•Mejoramiento de los flujos
•Reducción de conflictos/accidentes.
•Reducción de velocidades fuera y a
través de la mini-rotonda.
•Adhesión a los requisitos de
disminución al entrar.
•Incremento de precaución de los
conductores al ser forzados a reducir su
velocidad.
B
A
En 1990, 202 accidentes fueron
investigados en 179 rotondas urbanas en
Francia.
Las recomendaciones principales de
Figura 1 • Cambio de un antiguo círculo de tráfico (A) a una rotonda moderna instalando señales
diseflo derivadas del estudio son:
de ceda el paso en todas las entradas y forzando una deflexión en la entrada norte.
• Asegurar que los conductores
aminoramiento
de
costos
de
intersecciones. En 1991, el crecimiento de
reconozcan la aproximación de una
implementaron fue a una razón de 1000
rotonda.
mantenimiento, y alta capacidad.
• Evitar entradas y salidas con 2 o más
Noruega instalo seftales de disminución
rotondas por afio.
carriles excepto por requerimientos de
a las entradas de las rotondas en 1985, de
Disminución
de
accidentes
al
capacidad.
esta fonna se mejoro el flujo del tráfico y
extenderse el uso de las
• Separar la salida y la entrada por una
se redujo el numero de accidentes. El
isla de división (o fantasma)
numero de rotondas en Noruega se
rotondas
•
Evitar entradas perpendiculares o un
incremento
a
500
en
1992
Las primeras rotondas modernas
radio muy grande.
(aproximadamente una rotonda por cada
Americanas fueron construidas en la
• Evitar radios de salida muy apretados.
8000 personas) partiendo de solo 15 en
Primavera de 1990 en Summerlin, una
• Evitar rotondas de fonna oval.
comunidad planeada de crecimiento
1980.
Un estudio de eliminación de rotondas
A partir de 1987, más de 500 rotondas
rápido en el lado Oeste de las Vegas.
en
Francia ha encontrado que los
han sido construidas en la Bretafta Y (Nevada, EUA). Con un crecimiento
accidentes nocturnos son relativamente
regiones occidentales de Francia.
vertiginoso de la comunidad circundante,
raros y la mayoría de estos involucran
Enseguida,
nuevas
rotondas
de
el tráfico diario se ha incrementado de
solamente el daflo de la propiedad. El
disminución al entrar florecieron por
unos flujos muy bajos a aproximadamente
doquier en Francia - En construcción y
7000 vehículos en la rotonda norte Y estudio recomienda que el diseño de
iluminación deberá ser basado en un
cambio de la seflaliz.ación de las
l ¡ 000 en la sur. Solamente 4 accidentes
proceso de percepción: percepción remota
de
aproximadamente 250 m., percepción
Cuasas de los accidentes en rotondas en Francia
de aproximación de aproximadamente l 00
36.6%
m., y percepción de entrada a la entrada.
Entrcr al tráfico sin ceder el paso al tráfico circulante
16.3%
Pérdida del control dentro de la vía circulatoria
10.0%
Pérdida del control en las entradas
Traducción de: Jorge Córdova Gana
7.4%
Accidentes por detrás en las entradas
.
..
Tomado de Public Roads (FHWA)
5.9%
Golpe lateral, méfy'Oílllente en salidas de dos camles con cichstas (dos de tres) .
Otoño de 1995
5.9%
Arrollél' a los peatones en cruces marcados, mayormente en entradas de dos camles
3.5%
Peatones en la vía circulatoria
2.5%
Pérdida del control en las salidas
2.5%
Colisiones de frente en las salidas
2.5%
Zig-zagueo dentro de la vía circulatoria
'\
(,t,')
lt
8
lt
CONCRETO EN EVOLUCION/MARZO DE 1996
para alcanzar un rodamiento suave y minimizar las intermpciones de tráfico, constmir intersecciones en fases
y usar concreto de alta resistencia temprana.
por Bob Rissery Mark Johnston
as intersecciones representan un
reto especial en la construcción de
pavimentos de concreto. Teniendo
que acomodar el flujo del tráfico mientras
se esfuer1.a en cumplir con las
especificaciones del proyecto para drenaje,
textura,
y
otros
requenm1entos
estructurales prueban las habilidades de
construcción y organizacionales de un
constructor. Considerando opciones de
fase cuidadosamente, empleo de técnicas
de pavimentación de alta velocidad, y
usando accesos adecuados para el drenaje
y las juntas, los contratistas pueden
construir una intersección de concreto que
dará servicio por décadas.
Por encima de todo, los contratistas
deberán considerar la textura del
pavimento a través de la intersección,
como el factor clave mediante el cual el
público viajero juzgará su trabajo.
L
indiferente de otras decisiones que son
hechas durante la construcción de la
intersección, un producto final terso
deberá permanecer como la meta
principal.
Un trayecto con montículos -a través de
la intersección será todo lo que el público
se dé cuenta después de que el contratista
ha concluido la obra. lnteresantemente,
manteniendo la tersura a través de las
intersecciones, especialmente en los cruces
de calles, una prioridad, los constructores
encontrarán que muchas de las decisiones
requeridas
para
reconstruir
una
intersección de concreto caerán en dicho
caso.
Si los requisitos de textura serán usados
para carriles de pavimento en la calle
principal a través de una intersección, debe
permitirse al contratista el pavimentar esos
carriles continuamente a través de la
!t
1
--
1
-
-
~
,
!t
1
-
2
La utilización de fases en la construcción
de intersecciones para permitir el flujo del
tráfico es un elemento clave para
determinar la calidad del producto final.
Las opciones disponibles para el
contratista y para la ciudad son
completamente nulos cuando el trabajo
esta en progreso o manteniéndose el
tráfico durante la construcción.
Aunque la mayor parte de las ciudades
son contrarias al cierre completo al tráfico
de una intersección concurrida, esta opción
deberá ser considerada fuertemente. si la
intersección no puede ser cerrada
--
-
!t
Opciones de fase
3
-
!t
intersección. Si la intersección deberá ser
construida en cuadrantes para mantener el
tráfico, o losas que serán alabeadas para el
drenaje, los requisitos de textura deberán
ser aminorados o no usados en esta áreas.
2
!t
-
r--
3
-
!t
Las primeras cuatro cajas (de izquierda a derecha) muestran los pasos típicos para la reconstrucción de intersecciones. La quinta caja ilustra un plan
alternativo de fases en el cualcada cuadrante es construido en forma separada.
CONCRETO EN EVOLUCION/MARZO DE 1996
9
�completamente para el periodo entero de
construcción, considérese el cierre
nocturno o de fin de semana para permitir
el trabajo. Si es factible desviar el tráfico
alrededor de la intersección, hasta por unas
pocas horas, el contratista puede
usualmente completar las fases de
construcción critica rápidamente. El
impacto en la calidad de la intersección
final es substancial; la mayor cantidad de
pavimento que el contratista pueda colocar
en una operación continua, la mejor
textura del producto final. Si el tráfico
debe ser mantenido a todas horas, las
opciones de fase en la fig.1 serán de
mucha ayuda.
Construcción de alta velocidad.
Usando técnicas de pavimentación con
concreto acelerado, los contratistas pueden
terminar intersecciones vitales en una
fracción del tiempo típicamente requerido
para la construcción de la intersección.
Una aproximación exitosa involucra el uso
de dos diferentes mezclas de concreto. Los
contratistas pavimentan la calle principal
durante el día y la intersección en la noche.
Cuando la pavimentadora alcanza la
intersección, la mezcla de concreto es
cambiada a un diseño que adquiere la
suficiente resistencia para soportar el
tráfico en tan solo de 8 a 12 horas,
permitiendo que los carriles reconstruidos
sean abiertos al tráfico por la mañana a la
hora pico.
La mezcla de concreto es simplemente
diseñada para cumplir con los
requenrmentos de horario y para
minimizar las molestias del tráfico. En
muchos casos, mezclas de concreto típicas
son capaces de cumplir con los
requerimientos de resistencia temprana.
Otro elemento de éxito para la
reconstrucción a alta velocidad de
intersecciones es la habilidad del equipo
de construcción para tomar decisiones
rápidamente. el equipo entero, incluyendo
inspectores e ingenieros de proyecto,
deberán comprometerse con un objetivo:
devolver el tráfico sobre el nuevo
pavimento lo más pronto posible.
--
4
1
El juntado de las intersecciones de
concreto es crucial para el desempeño a
largo plazo del pavimento. Losas de
formas irregulares y estructuras dentro o
adyacentes a la intersección pueden causar
agrietamiento si una junta no ha sido
colocada apropiadamente para encauzar la
grieta bajo ella.
Hay que estar seguros que las juntas sean
cortadas o formadas en todos los drenajes
y otras estructuras, incluyendo las rampas
para sillas de ruedas, para prevenir grietas
compadecibles. Las juntas en losas de
pavimento deberán concordar con la
localización de la cimbra para prevenir
agrietamiento prematuro.
Las losas deberán también mantenerse
relativamente cuadradas para prevenir
agrietamiento, con una relación de
longitud a ancho no mayor de 1.5.
Evítense ángulos agudos (menores de 90°)
en juntas de losas, ya que estas pueden
tomarse en grietas de esquina. Para
intersecciones
típicas,
úsese
un
espaciamiento máximo de juntas de 24 a
!t
--
--
~
,
~
,
!t
.
½"Junta de
aislamiento
Í
1' min
_Junta
transversal
Juntas
!t
4
al punto más cercano
Cuadrante
!t
Bordillo Integral
(½•;Junta de aislamiento
un a 1pica ar
intersecciones.
or
e una a ~ea en
30 veces el espesor de la losa.
Las juntas de aislamiento son
frecuentemente
usadas
en
las
intersecciones para separar el movimiento
entre los carriles de las calles interceptadas
y otras estructuras.
Las juntas longitudinales deberán hacerse
coincidir con los carriles para evitar la
confusión del conductor, y los carriles
deberán ser configurados para una
pavimentación a través de la intersección.
La reconstrucción de intersecciones de
concreto puede ser un reto, hasta para
contratistas expertos en pavimentación.
Pero planeando cuidadosamente y
siguiendo unas cuantas reglas sencillas, los
contratistas pueden rápidamente devolver
el tráfico al pavimento de concreto, y la
intersección requerirá menos reparaciones
para
muchos
años
venideros.
~
Traducción de: Jorge Córdova Gar.:a
Tomado de Concrete Construction Febrero
de 1996
10
CONCRETO EN EVOLUCION/MARZO DE 1996
�El rostro urbano
de u11a ciudad,
-~
es u11a e ,res1on
de su cultura.
Con Cemento Monterrey está construido el
rostro urbano de esta ciudad que en 1996
festeja sus 400 años de fundación. Una
ciudad es lo que se ve de ella. Sus
habitantes expresan su modo de vida en las
formas arquitectónicas de sus casas y
edificios. En 1906, en Nuevo León, surgió
la primera planta de cemento en México.
Su primera marca, desde entonces, lleva el nombre
de una ciudad que es el orgullo de toda una
nación: Monterrey. Durante <X) años, casi un cuarto
de la historia de esta ciudad, millones de
construcciones se han erigido con Cemento
Monterrey, y ahí están como testimonio de la
grande7.a de un pueblo yde la calidad de un cemento
que responde con solidez a la confianza.
Cemento Monterrey
Garantía Mundial de Calidad
�
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Concreto en evolución
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Revista de la sección estudiantil de la Facultad de Ingeniería Civil de la UANL de la Sección Noreste de México del Instituto Americano del Concreto. Contiene información especializada y artículos científicos en materia de ingeniería, materiales, estudios ambientales, etcétera.
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A resource consisting primarily of words for reading. Examples include books, letters, dissertations, poems, newspapers, articles, archives of mailing lists. Note that facsimiles or images of texts are still of the genre Text.
Título Uniforme
Concreto en Evolución
Año de publicación
El año cuando se publico
1996
Número
Número de la revista
6
Mes de publicación
Mes cuando se publicó
Marzo
Día
Día del mes de la publicación
1
Periodicidad
La periodicidad de la publicación (diaria, semanal, mensual, anual)
Mensual
Relación OPAC
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Concreto en Evolución : Revista de la Sección Estudiantil FIC-UANL de la Sección NE de México del Instituto Americano del Concreto, 1996, No 6, Marzo
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Montoya Garza, Eliud Assaff, Dirección
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Ingeniería civil
Concreto
Pavimento
Puentes
Caminos
Publicaciones periódicas
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Revista de la sección estudiantil de la Facultad de Ingeniería Civil de la UANL de la Sección Noreste de México del Instituto Americano del Concreto. Contiene información especializada y artículos científicos en materia de ingeniería, materiales, estudios ambientales, etcétera.
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An entity responsible for making the resource available
Universidad Autónoma de Nuevo León, Sección Estudiantil de la Facultad de Ingeniería Civil, Sección Noreste de México del Instituto Americano del Concreto
Contributor
An entity responsible for making contributions to the resource
Martínez Silva, Pedro Luis, Diseño
Villarreal Serna, Rogelio, Traductor
Date
A point or period of time associated with an event in the lifecycle of the resource
01/03/1996
Type
The nature or genre of the resource
Revista
Format
The file format, physical medium, or dimensions of the resource
tex/pdf
Identifier
An unambiguous reference to the resource within a given context
2015499
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San Nicolás de los Garza, N.L., (México)
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Carbonatación
Humedad del concreto
Inhibidores de la corrosión
Permeabilidad del concreto
Recubrimiento del concreto
Rotondas modernas
-
https://hemerotecadigital.uanl.mx/files/original/256/13088/CONCRETO_EN_EVOLUCION._1996._No._5._Febrero._0002015497.ocr.pdf
d256ae975edd7fbc87a34fc938ce971f
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Revista de la Sección Estudiantil FICUANL de la Sección NE de México del Instituto Americano del Concreto
Febrero 1996, Número 5
�Número 5/Febrero de 1996
CONCRETO ANTIGUO EN EUROPA
4
FONOO
lJNIVERSITARIO
COMO PREPARAR EL CONCRETO REFORZADO
PARA SU REPARACIÓN
7
CAMINOS EN Rl:JSIA
9
VENTA • SERVICIO • APLICACION
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331-6068, 331-6188
EN LA PORTADA DE ESTE MES: representáción pictórica del Panteón en Roma que data de 1754 fHuáanoPediani_
El artículo de la página 4 trata de las aplicaciones del •concreto• en los dominios del Antiguo Imperio Romano.
�ESTRUCTURAS PUBLICAS
•
n profesor de historia de edad caliza, arcilla y agua. Los Fenicios mezclaron libros. Estos primeros residentes Italianos
avanzada en la escuela a la que yo caliz.a con ladrillos de tierra antes del 700 probablemente experimentaron con un
asistí hace alrededor de medio siglo se antes de C., y los Egipcios hicieron lo mismo
número de materiales mezclados y los
hizo famoso por empez.ar cada conferencia con yeso. El Dr. J. Davidovits de Francia
emplearon. Gayo Plinio Segundo en su libro
con esta oración: "como los antiguos romanos (miembro del ACI) asegura que las grandes
''Naturalis Historia" (terminado en el afio 77
ya sabían ... "
pirámides de Egipto fueron hechas de después de C.) describió un nuevo material
Contrario a esta frase preferida, el concreto a base de piedra caliz.a geopolimérica
mezclado conteniendo caliz.a y fragmentos de
conocimiento acerca de la mezcla de colada en moldes hace más de 4500 años.
cerámica llamado "Signia", probablemente
materiales para construir estructuras
Pero los romanos deben ser reconocidos utiliz.ados originalmente en la ciudad de
"durables" existió en tiempos antiguos antes por el uso de materiales mezclados para el
Signie. Tanques de almacenamiento y
del advenimiento de la civiliz.ación romana.
máximo aprovechamiento - para propósitos baldosas de pavimento fueron formadas a
Basado en fuentes históricas, siglos antes arquitectónicos. Nuestro conocimiento de la
partir de este material por los romanos. Pero
de la era común los Asirios y Babilonios Arquitectura Romana deriva de sus restos, de
los componentes principales de los materiales
fueron probablemente los primeros en mezclar registros escritos en estructuras públicas; y de
de construcción de los romanos fueron la
U
4
CONCRETO EN EVOLUCION/FEBRERO DE 1996
caliz.a y la ceniza volcánica, el primer tipo
conocido de cemento hidráulico.
Marcus Vitruvius Pollio, en su manual
para Arquitectos romanos titulado "De
Architectura libri decem" (alrededor del año
13 antes de C.), describe la preparación del
material romano de construcción mezclando
caliz.a y "pozzuolli" para obtener "material
endurecido en el aire, así como bajo el agua".
El también observó que la "la resistencia de
este material, inmerso en el agua de mar, en
contra de las olas de mar, aumenta con el
tiempo."
Bajo el gobierno del emperador romano
Calígula, alrededor del 12 al 14 después de C.,
la caliz.a y la puzolana eran mezcladas en una
relación de aproximadamente I:2 para hacer
"piedras" para la construcción de una bahía
cerca de Nápoles.
El nombre de "pozzuoli" o posteriormente
"puzolana" fue usado por los romanos que
encontraron restos volcánicos, como por
ejemplo depósitos de polvo y ceniz.a
volcánicos, originalmente encontrados en la
vecindad de la bahía de Nápoles y después en
los alrededores de Roma. El nombre se deriva
del pequeño pueblo de Pozzuoli, también
conocido como Pozzoli, cerca de Nápoles. El
material es una fina tierra volcánica rojo
chocolate, la cual, cuando es mezclada con
caliz.a hidratada, forma un excelente tipo de
cemento hidráulico. Los romanos mezclaron
del 25 al 75 por ciento de este "cemento" con
arena, restos volcánicos triturados, travertino,
ladrillo o hasta mármol. Mezclas de caliza,
puzolana, y piedra pómez fueron usadas en
bóvedas después del siglo primero después de
C. para aligerar el peso de la es1r4ctura. S. C.
Solaculo en 1937 reporto que el "concreto
romano" en una columna en el puente de
Trajano en Tum-Severin sobre el río Danubio
(siglo I después de C.) era una mezcla de 1
parte de "cemento", 2.8 partes de areria y 2.6
partes de ladrillo molido.
Los muros de concreto fu~ron siempre
recubiertas excepto en aquellas partes que
estaban bajo suelo. Las construcciones de
1)1uros ordinarios de piedra fueron usadas en
los comienzos del imperio romano en todos
los edificios importantes, tales como el
Coliseo. En los siglos I y II después de C.
estaban recubiertas con fragmentos de piedra
de forma irregular de 75 a 100 mm.
Posteriormente, los pedazos de piedra fueron
de forma piramidal con bases cuadrangulares
dispuestas diagonalmente en filas acuñadas en
los muros de concreto. Durante el reinado de
Diocleciano (284 al 305 después de C.), la
fachada común consistía de ladrillo m,ezclado
con piedra.
El ladrillo y la baldosa nunca· fueron
usadas para construir una pared entera sino
para el recubrimiento exterior de los hogares
comunes. Se ha sugerido que el ladrillo y las
baldosas fueron dispuestas en lugar para
sujetar el concreto hasta que secara. El piso
usual para la decoración interior fue estuco
hecho de caliza, arena y polvo fino de
mármol, a menudo formado y altamente
pulido. Las columnas eran generalmente de
piedra monolítica, pero los muelles fueron a
menudo hechos de concreto.
CONCRETO EN EVOLUCION/FEBRERO DE 1996
El concreto romano fue usado en todas las
grandes
construcciones
monumentales
erigidas para uso público en Roma,
incluyendo el Panteón, el Coliseo, Basílicas, y
otras estructuras tales como aquellas para
baños, teatros y circos.
El Panteón, el edificio imperial mas
importante en Roma, el "Templo de todos los
Dioses", consistía de una rotonda de
aproximadamente 43 m de diámetro (a su vez
es la altura exacta de la estructura), rodeada
por una pared de concreto de
aproximadamente 6m de espesor. La pared
contenía alternadamente nichos circulares y
rectangulares.
La luz entraba a través de una abertura
central, de cerca de 8.5 m de ancho, localiz.ada
en la corona del dom,o. Esta estructura
monumental de concreto de Arquitectura
extraordinaria e Ingeniería remarcable fue
construida bajo el imperio de Adriano
alrededor del año 120 al 124 después de C.
El Panteón, con un domo cubierto
externamente con placas de bronce y un
interior revestido de mármol, fue posiblemente
el primer edificio monumental de antigüedad
concebido como un interior. Apenas
iluminado por una pequeña fuente de luz, el
domo fue el más grande para un edificio
erigido antes del siglo XX. Dos cosas hicieron
esta construcción factible: la calidad magnífica
del concreto romano y la meticulosa selección
y graduación del agregado que era cada vez
más ligero mientras la altura aumentaba.
El más grande y el más importante
anfiteatro de Roma fue el Coliseo, construido
por el emperador Vespasiano Tito y
Domiciano alrededor del año 70 al 82 después
de C. El estadio oval mide 536 m de
circunferencia con dimensiones externas de
alrededor de 187 y 126 m. El entorno de la
estructura principal es de travertino, las
paredes secundarias de restos volcánicos, y la
cuenca interior y las bóvedas de la arcada de
"concreto romano". La estructura cubre 2.4
Ha,
proporcionaba
asientos
para
aproximadamente 50,000 personas, e incluía
80 accesos para rápidas entradas y salidas. La
arena fue usada para competencias de
gladiadores y peleas con animales salvajes; a
veces, era inundado para que las multitudes
pudieran divertirse con demostraciones
navales. El concreto exterior estaba recubierto
con travertino y el interior con mármol.
La basílica era un salón grande cubierto
usado como corte de justicia, y para banca y
otras transacciones comerciales. La mayor
basflica Romana fue la de Majencio, también
5
�aproximadamente El puente fue acabado con
estuco rojo de un espesor de 2 a 10 mm,
compuesto de una mezcla de caliza, ladrillo
molido y ladrillo en pequeños fragmentos.
Este sistema de acueducto que sirvió a Roma
es considerado como uno de los mayores
logros ingenieriles del mundo antiguo. Desde
alrededor del afio 31 O antes de C. al 226
después de C. once acueductos fueron
construidos para traer agua a Roma desde
hasta 92 km de distancia.
PALACIOS, VIVIENDA
llamada después de .Constantino, terminada
alrededor del afio 313 después de C. Esta era
un estructura oblonga (mas largo que ancho)
de 80 m de largo y 36.5 m de alto, cubriendo
2
5,850m.
A comienzos del siglo IV después de C.
solamente Roma tenia cerca de mil bafios
públicos. Estos bafios especiales, llamados
termas, poseían instalaciones para ejercicios
gimnásticos y salones para acomodar
audiencias expuestas por poetas, filósofos o
retóricos. Las primeras termas fueron
construidas por Agripa alrededor del afio 21
antes de C. El famoso bafio de Caracalla
(construido alrededor del 217 antes de C.)
poseía áreas de bafios de agua caliente, fría y
tibia, cuartos de ejercicio y una alberca de
natación. Una estructura gigante rectangular
de concreto
con mármol ••encerraba un área de
2
92 m . Estaba rodeado por un jardín
circundado por un rectángulo exterior y de
salones de lectura. El bafio de Diocleciano
(construido alrededor del afio 298 al 306
después de C.) Se extendía alrededor de
2
110,000 m y podía albergar 3,200 bafiistas.
Los circos de la Roma antigua eran
principalmente terrenos deportivos para
competencias atléticas y, carreras de carros y
de caballos. En dimensiones externas, el Circo
Máximo,
el
principal
centro
de
entretenimiento desde alrededor del afio 600
después de C., eran 6'10 m deJongitud y 190
m de ancho. La arena en sí era de 564 m de
longitud y 85 m de ancho. La estructura era un
cercado sin techo , oblongo en forma,
redondeado en un extremo y abierto en el otro.
Tenía tres filas de asientos y podía albergar
6
alrededor de 200,000 espectadores. Las filas
de asientos rodeaban la arena excepto en el
extremo donde los establos para los caballos y
carros estaban ubicados.
PUENTES, 'ACUEDUCTOS
Y, por supuesto, los romanos, quienes
construyeron puentes con pilas de concreto y
arcos circulares para acueductos, son
considerados -los mas grandes ingenieros y
contratistas del mundo antiguo. A lo largo de
lo que alguna vez fue el imperio romano, mas
de 200 quedan, muchos con imponentes arcos
persisten. El pont du Gard du Nimes de
Agripa, localizado en el sur de Francia y
construido alrededor del afio 19 antes de C. se
eleva 49 m por encima del piso del valle. El
puente en sí fue construido con piedras, pero
un material mezclado fue usado como un
mortero entre las piedras. El concreto romano
formaba el pavimento para la cama del río.
Aparte del concreto, la contribución Romana
mas importante para la Ingeniería de puentes
fue el desarrollo del encofrado, un
encerramiento temporal creado en la cama de
una corriente para detener el agua mientras la
construcción de las pilas estaba en proceso.
Otro acueducto famoso, localizado en lo
que es ahora Alemania, fue construido
alrededor del afio 100 después de C. bajo los
Imperios Romanos de Trajano y Adriano para
traer agua a la Gomunidad de Colonia y a las
fortalezas militares estratégicas romanas
cercanas. Esta vía conductora de agua fue
construida con una mezcla de caliza, tufo
redondeado, y con una mezcla de caliza y
agregado en una razón de 1:3 a 4.5
El concreto romano fue usado para
construir viviendas para los pobres así como
para las villas aristocráticas y palacios
imperiales. El palacio más alto y rico de todos
fue erigido por Domiciano (afio 81 al 86
después de C.), y contenía un comedor
recubierto de mármol con calefacción central.
La fachada del famoso palacio construido por
el emperador Nerón de 81 Ha estaba cubierta
de oro. Los romanos construyeron tumbas,
templos (la colina Palatina contiene
remanentes de estos templos que datan desde
el siglo VI antes de C.), y murallas defensivas.
Lá muralla de Antonio, construida alrededor
del afio 142 después de C. para proteger los
limites del norte, se extendía alrededor de 60
km. Otra muralla masiva alrededor de Roma
fue construida durante el reinado de Lucio
Domicio Aureliano en los afios 270 al 275
después de C. y era de aproximadamente 20
km en circunferencia y 16 m de alto. Los
romanos también usaron concreto para arcos
en puentes, acueductos, portones, corredores,
así como puertas. Arcos triunfales fueron
erigidos
para
conmemorar
eventos
importantes o campafias tales como el arco de
Constantino erigido en el afio 315 después de
C. y el arco de Tito construido alrededor del
81 después de C.
Roma, con su millón de habitantes, era un
lugar muy concurrido hace 2000 afios. En el
afio 45 antes de C. Julio César prohibió que
cualquier carro fuera abandonado o conducido
dentro del área Metropolitana durante las
horas del día. Pero durante el día casi no
habían policías de tránsito en servicio; un
ciudadano romano en las postrimerías del
siglo I y comienzos del siglo II después de C.
se quejo al respecto: "El ruido del trafico
vehicular en las calles estrechas de la ciudad y
los gritos de abuso... "
La remoción apropiada del concreto, la limpieza de las varillas de refuerzo, y la preparación de la superficie son
cruciales. Siga estos pasos importantes antes de aplicar los materiales de reparación.
s tentador pará los contratistas
reparadores de concreto el cortar las
esquinas cuando remueven el concreto,
limpian y reparan las varillas, y
preparan las superficies de concreto porque son
componentes costosos del proceso de
reparación. Pero muchas fallas en la reparación
son por llevar a cabo estas operaciones de
fonna inapropiada. Los siguientes son los
pasos que deben seguirse para preparar el
concreto reforzado para la aplicación de los
materiales de reparación.
E
EXPONIENDO Y CORTANDO LAS
VARILLAS
Los siguientes detalles son aplicables para
reparaciones de superficies horizontales,
verticales y por encima. También son
aplicables cuando se remueve el concreto por
hidrodemolición y rompedores de impacto
eléctricos, neumáticos o hidráulicos.
1. Remover el concreto suelto o
descascarado encima del acero de refuerzo
corroído.
2. Después de estas remociones iniciales,
retire el concreto que rodea a la varilla corroída
expuesta. La extracción del concreto
circundante proporciona espacio para la
limpieza del lado ciego de la varilla y pennitirá
que el material de reparación cubra
completamente a la varilla, asegurando la
reparación estructuralmente. Proporcione al
menos 1.9 cm de espacio entre las varillas
expuestas y el concreto circundante o 0.6 cm
mayor que el agregado más grande en el
material de reparación, lo que sea mayor.
3. Continúe removiendo el concreto a lo
largo de las varillas corroídas hasta que alcance
partes a lo largo de la varilla donde no exista
corrosión que inhiba la adherencia y donde la
varilla este bien adherida al concreto
circundante.
Traducción de: Jorge Córdova Garza
Tomado de Concrete International (ACI)
Publicada en Enero de 1996
CONCRETO EN EVOLUCION/FEBRERO DE 1996
CONCRETO EN EVOLUCION/FEBRERO DE 1996
7
�Traslape Requerido
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Traslape Requerido
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Varilla Adicional
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por Patrick Smith
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El colapso del comunismo en la Ex-Unión Soviética ha dado a los msos, y miembros _compatriotas de la C~'":unid~1 de
Estados Independientes, un hambre por un estilo de vida diferente. Pero años de descuido y una pesada adm~mstracwn
centralizada han visto decaer su sistema de transporte. Ahora debe reconstmirse para adaptarse a una economia de mercado.
r
Longitud Afectada
4. Si el acero de refuerzo no corroído es
expuesto durante el proceso de extracción del
concreto circundante, cuide de no dañar la
corrugación de la varilla. Si la adherencia entre
la varilla y el concreto es rota, se extraerá el
concreto que la rodea.
5. Si cualquier varilla está suelta, asegúrela
en su lugar atándola a otras varillas fijas o por
otros métodos aprobados.
LIMPIANDO
EL
ACERO
DE
REFUERZO.
6. Remueva toda la corrosión pesada y
escamas en la varilla para promover la máxima
adherencia del material de reparación. El
método preferido es la ráfaga abrasiva
(material de limpieza a presión) libre de aceite.
Una oxidación ligera estrechamente adherida
en la superficie de la varilla usualmente no es
dañina para la adherencia. Si, no obstante, una
cubierta protectora será aplicada a la varilla,
siga las recomendaciones de los fabricantes del
protector para la preparación de la varilla.
ACONDICIONAMIENTO
SUPERFICIAL Y DE ARISTAS
Los siguientes detalles son aplicables para
reparaciones de superficies horizontales,
verticales y por encima de la cabeza. También
son aplicables cuando se remueve el concreto
por hidrodemolición y rompedores de impacto
eléctricos, neumáticos o hidráulicos. No se use
estos detalles para las aplicaciones de concreto
lanzado; para reparaciones por medio del
concreto lanzado consultar el ACI 506 "guías
de preparación para esquinas o bordes".
8. Después de remover el concreto
descascarado y de cortar el acero de refuerzo,
remueva el concreto adicional como sea
requerido para proporcionar el espesor mínimo
requerido del material de reparación.
9. En las aristas, Proporcione cortes de
ángulo estrecho a la superficie de concreto con
~ualquiera de los siguientes métodos:
• Corte de sierra de 1.27 cm (1/2") o menor
como sea requerido para evitar el corte del
acero de refuerzo.
• Usar equipo de poder, tal como
hidrodemolición o rompedores de impacto.
Evitar las esquinas picadas.
IO. Las formas de reparación deben
mantenerse tan simples como sea posible,
preferiblemente con esquinas cuadradas.
11. Después de que las remociones y el
acondicionamiento de las esquinas sean
terminadas, remueva los materiales inhibidores
de adherencia, tales como la suciedad, lechada
de concreto, y agregados poco adheridos
mediante ráfaga abrasiva o ráfaga de agua de
alta presión con o sin abrasivo. Revise las
superficies del concreto después de limpiar
para asegurar que estén libres de agregados
sueltos y descascararnientos.
12. Si es usada la hidrodemolición, el
cemento y la lechada de partículas deberán ser
removidos de la superficie preparada antes de
que la lechada se endurezca
Traducción de: Jorge Córdova Garza
Tomado de Concrete Repair Digest
Diciembre de 1995/Enero de 1996
REPARACIÓN DEL ACERO DE
REFUERZO DEBIDO A LA PERDIDA
DE SECCIÓN.
Contorno del concreto suelto
y descascarado
Forma recomendada
7. Si el acero de refuerzo ha perdido
significativamente sección transversal, deberá
consultarse un ingeniero estructural, el cual
habrá de indicamos si se requieren
reparaciones de carácter estructural, en tal caso,
la varilla
puede
ser
reemplazada
completamente o una varilla adicional puede
ser colocada sobre la sección afectada (figura
1). Las varillas adicionales pueden ser
acopladas mecánicamente a las varillas viejas o
colocadas en paralelo a aproximadamente 1.9
cm de las varillas existentes. Las longitudes de
traslape deberán ser determinadas de acuerdo
al ACI. 318; otras guías pueden ser
encontradas en los manuales de AASHTO y
CRSI.
8
CONCRETO EN EVOLUCION/FEBRERO DE 1996
1
odo acerca de Rusia es vasto,
incluyendo los ~roblemas que _enfrenta
su deteriorado sistema de autopistas.
Se ha estimado que para poner los
principales puentes y caminos, federales y
regionales, en un estado razonable para el año
2000 costará cerca de los 29,000 millones de
dólares norteamericanos.
Esta situación ha ocurrido por los
reducidos fondos para el mantenimiento y
rehabilitación en los últimos años, y la pobre
calidad de los trabajos de caminos, ha
causado un deterioro en la red de caminos de
Rusia y un creciente retraso en la
rehabilitación de caminos.
Por ejemplo, de acuerdo a los datos de
condición de caminos recolectados por
Rosdornii, un instituto ruso de investigación
científica y producción de autopistas,
alrededor del 38% de la red de caminos
federales (un total de 38,700 km) se encuentra
en
pobres condiciones
y requiere
rehabilitación o reconstrucción, y otro 25% se
encuentra en regulares condiciones · Y la
mayoría requiere gruesos recarpeteos.
T
Esto significa que el retraso de
mantenimiento acumula alrededor de 25,000
km de recarpeteos y de reconstrucción
solamente: si el trabajo no es hecho pronto,
existe un riesgo de falla completa del
pavimento lo cual duplicaría o aún triplicaría
los costos de restauración.
Igualmente preocupante es la situación
que enfrentan los puentes del país. Se estimó
que en 1992 más de un tercio de los 60,000
puentes en toda la red de autopistas se
encontraban en condiciones deplorables, y
que los puentes más antiguos están en peligro
de colapsar pronto si no son reforzados.
En el documento Estrategias de
Transporte
para
la
Federación
Rusa
recopilado por Jane Holt, del Banco Mundial,
dice que cada año alrededor del 1% de los
puentes colapsan, resultando en una
considerable desviación del tráfico.
Alrededor del 2% de los puentes de la red
federal de caminos se encuentran en
condición de emergencia y otro 26% está en
condiciones pobres: solamente I0% están
clasificados como en buenas condiciones.
CONCRETO EN EVOLUCION/FEBRERO DE 1996
Y son las carreteras federales las que
transportan más del 40% del tráfico total en la
red pública pavimentada, aun y cuando ellas
representan sólo el 25% de la longitud total
pavimentada del sistema.
No obstante, a pesar de su escasamente
desarrollada red de transporte, la Federación
Rusa, que cubre 17 .1 millones de kilómetros
cuadrados (el país más grande del mundo), y
abarcando 11 husos horarios, tiene la
economía con el transporte de carga más
intenso del mundo.
La Federación nació en I99 I a partir de la
anterior Unión Soviética donde el transporte
de carga se hallaba organizado para apoyarse
principalmente en el ferrocarril y, en un
menor grado, en vías fluviales para largas
distancias. Entonce los caminos y el
mantenimiento no eran una prioridad de alto
nivel.
El transporte carretero se usaba como un
alimentador hacia los ferrocarriles para viajes
cortos y distribución de bienes dentro de las
áreas urbanas. Esto está obligado a cambiar.
Estas tendencias, se dice, reducirán el
tráfico ferrocarrilero drásticamente: un
cambio modal de tráfico de ferrocarril a
carretera es inevitable.
Los consultores pronostican que el
porcentaje de carga no energética transportada
por carretera cambiará del 13% en I993 a
entre 22 y 41% para el año 2015,
dependiendo di! las tasas de crecimiento
global.
Desafortunadamente, el estándar de diseño
con el cual muchos de los caminos
pavimentados de Rusia han sido construidos
pueden no ser capaces de manejar el
incremento en el tráfico carretero que parece
ocurrirá con el surgimiento de una economía
de mercado.
Alrededor de un tercio de las carreteras
federales, y una gran parte de la red regional,
fue diseñada sólo para cargas axiales de 6.5
ton en lugar de las cargas axiales legales de
10 ton. La mayoría de la red de caminos
necesita refuerzo para manejar cargas más
largas y pesadas de transporte por carretera.
9
�Con el 20 al 30% de camiones (el flete se
estima por encima de 3 millones) operando en
carreteras construidas por el estándar de 6.5
ton actualmente sobrecargado, el problema
parece empeorar mientras el número de
vehículos pesados aumenta y la propiedad
privada lleva a más sobrecarga.
Aunque Rusia tenía solamente 6
automóviles privados por cada 100 habitantes
en 1993, comparado con los más de 40 en
Europa Occidental, se espera que el transporte
de pasajeros por carretera se duplique para el
año 2003.
Aun y cuando, a pesar de esta baja
densidad ·de vehículos, el país tiene la dudosa
distinción de jactarse de tener el peor récord
de seguridad en carreteras del mundo.
La tasa de mortalidad hasta 1993 se
describía como extremadamente alta a 135
muertes por cada mil millones vehículo
kilómetro, alrededor de 5 veces más alto que
en Europa Occidental y los Estados Unidos.
En 1991, un total de 30,000 personas
murieron en las carreteras de Rusia, el doble
aplicación de revestimientos de superficies
de las personas que murieron luchando en bituminosas.
Afganistán.
Generalmente, la pobre calidad de los
De acuerdo con las estadísticas del trabajos de caminos aparentan deberse a un
Departamento Federal de Autopistas el 16%
equipo inadecuado de pavimentación, un
de los accidentes eran debidos a pobres
control inadecuado de las operaciones de
condiciones del camino, pero la casi completa
pavimentación, y la baja calidad de _la mezcla
ausencia de marcas y señales en carreteras, y de asfalto y cemento.
el fracaso para instalar medianas en los
No obstante, con el crecimiento en el
caminos de alta velocidad, debe ser también
número de vehículos tomando las carreteras,
una causa principal de accidentes.
la Federación Rusa está haciendo esfuerzos
El anillo carretero de Moscú {MKAD) que para actualizar el sistema de autopistas,
transporta 50,000 vehículos diarios ha sido
ciertamente entre y alrededor de sus ciudades
descrito como el "Bulevar de la Muerte",
· principales tales como Moscú, San
porque sin reservas centrales a lo largo de Petersburgo y Nizhny Novgorod.
grandes tramos de la carretera, un viraje para
Un préstamo del Banco Mundial de $300
evitar obstáculos que están tirados en la
millones para el Ministerio de Transporte va a
autopista comúnmente llevan a colisiones
ser dedicado al mantenimiento, la
frontales y fatalidades. En 1990 la carretera
construcción y la modernización de secciones
cobró 183 vidas.
vitales de las autopistas de la nación.
Y en la red de autopistas de Rusia los
Tambié~ se espera que ayude a introducir
numerosos cruces de ferrocarril, puentes
un orden competitivo y la privatización de la
angostos y carreteras principales encaminadas
industria de la construcción de caminos.
a través de, en lugar de alrededor de los
El proyecto se enfocará en la Región de la
poblados, provocan .embotellamientos los Estepa al oeste de los Montes Urales. Aquí se
cuales han sido grandemente eliminados en
localiza el grueso de la agricultura e. industria
otras países.
rusa, junto con alrededor del 78% de la
Los métodos de construcción de
población del país, y las carreteras más
autopistas son también un problema principal, traficadas.
llevando al agrietamiento prematuro del
El préstamo ayudará a financiar un
pavimento con el resultado de que más de la
programa de tres años de rehabilitación y
mitad de la red federal de caminos tiene
mantenimiento
de caminos y puentes a ser
demasiada rugosidad, y consecuentemente
procurados
bajo
una combinación de orden
altos costos de operación para los vehículos.
competitivo
local
e
internacional.
Los costos de operación en una carretera en
Los
grandes
proyectos
de rehabilitación se
pobres condiciones son alrededor de un tercio
llevarán
a
cabo
primeramente
por compañías
más altos que en carreteras en buen~
constructoras extranjeras con contratistas
condiciones.
La rugosidad del pavimento se debe a rusos tomando parte ya sea como socios en
pobres operaciones de mantenimiento una empresa conjunta o en alguna clase de
incluyendo reparaciones de baches y asociación.
10
La asistencia solicitada para el desarrollo
de un marco con una política legal e
institucional para el sector transporte se
incluye en el préstamo del Banco Mundial de
17 años.
El costo total del proyecto se estima
en$340 millones, con una contribución rusa
de $35 millones y un cofinanciamiento de la
Administración Federal de Autopistas de los
Estados Unidos (FHWA) de $5 millones.
Mucho del trabajo estará en las carreteras
que llevan a Moscú, y alrededor de la mitad
de los contratos están por ser, o debieron
haber sido, firmados a mediados de 1995.
El financiamiento ayudará a pagar por el
trabajo en las carreteras Escandinavia a San
Petersburgo y la frontera finlandesa (MIO) de
190 km, Kholmogori (M8) de 80 km, Volga
(M7) d_e 11 O km, a los Urales (M5) de 11 O
km, y la Bielorrusia a Minsk (M 1) de 60 km.
El Banco Mundial y otras agencias
también están envueltas en estudios y
financiamiento
para
proyectos
de
rehabilitación en otras regiones de la ExUnión Soviética incluyendo aquellas que
forman
la Comunidad de Estados
Independientes.
Este cuerpo fue formado por la Federación
Rusa y los vecinos Ucrania y Bielorrusia
como miembros fundadores con nueve
"adherentes" posteriores • Armenia, Georgia,
Azerbaijan y Moldavia junto con las
Repúblicas Centrales Asiáticas de Kazajstán,
Kirghizia, Tajikistán, Turkmenistán y
Uzbekistán.
Traducción por: Juan Felipe Chapa Cepeda
Tomado de World Highways/Routes du
Monde, Mayo/ Junio de 1995
CONCRETO EN EVOLUCION/FEBRERO DE 1996
�El rostro urbano
~--d= e u11a ciudad,
•
es u11a e res1on
de su cultura.
Con Cemento Monterrey está construido el
rostro urbano de esta ciudad que en 1996
festeja sus 400 años de fundación. Una
ciudad es lo que se ve de ella. Sus
habitantes expresan su modo de vida en las
formas arquitectónicas de sus casas y
edificios. En 1906, en Nuevo León, surgió
la primera planta de cemento en México.
Su primera marca, desde entonces, lleva el nombre
de una ciudad que es el orgullo de toda una
nación: Monterrey. Durante Waños, casi un cuarto
de la historia de esta ciudad, millones de
construcciones se han erigido con Cemento
Monterrey, y ahí están como testimonio de la
grandeza de un pueblo yde la calidad de un cemento
que responde con solidez a la confianza.
Cemento Monterrey
Garantía Mundial de Calidad
�
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Title
A name given to the resource
Concreto en evolución
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Revista de la sección estudiantil de la Facultad de Ingeniería Civil de la UANL de la Sección Noreste de México del Instituto Americano del Concreto. Contiene información especializada y artículos científicos en materia de ingeniería, materiales, estudios ambientales, etcétera.
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Título Uniforme
Concreto en Evolución
Año de publicación
El año cuando se publico
1996
Número
Número de la revista
5
Mes de publicación
Mes cuando se publicó
Febrero
Día
Día del mes de la publicación
1
Periodicidad
La periodicidad de la publicación (diaria, semanal, mensual, anual)
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Concreto en Evolución : Revista de la Sección Estudiantil FIC-UANL de la Sección NE de México del Instituto Americano del Concreto, 1996, No 5, Febrero
Creator
An entity primarily responsible for making the resource
Montoya Garza, Eliud Assaff, Dirección
Subject
The topic of the resource
Ingeniería civil
Concreto
Pavimento
Puentes
Caminos
Publicaciones periódicas
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Revista de la sección estudiantil de la Facultad de Ingeniería Civil de la UANL de la Sección Noreste de México del Instituto Americano del Concreto. Contiene información especializada y artículos científicos en materia de ingeniería, materiales, estudios ambientales, etcétera.
Publisher
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Universidad Autónoma de Nuevo León, Sección Estudiantil de la Facultad de Ingeniería Civil, Sección Noreste de México del Instituto Americano del Concreto
Contributor
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Martínez Silva, Pedro Luis, Diseño
Villarreal Serna, Rogelio, Traductor
Date
A point or period of time associated with an event in the lifecycle of the resource
01/02/1996
Type
The nature or genre of the resource
Revista
Format
The file format, physical medium, or dimensions of the resource
tex/pdf
Identifier
An unambiguous reference to the resource within a given context
2015497
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San Nicolás de los Garza, N.L., (México)
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Acueductos
Concreto antiguo
Estructuras públicas
Palacios
Puentes
Vivienda
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8ef5ec709881f018d60cb5c65e6279b5
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�Número 4/Enero 1996
0
FONDO
tJNIVERSITAR ~
VENTA - SERVICIO - APLICACION
- - - - - - - - DISTRIBUIDOR MASTER
DR. COSS 407 Nte.
eaq. M.M. de LLANO
Monterrey, N.L.
345-3216, 345-4494, 343-4422
AMADO NERVO 2,650 Nte.
Col. Bella Vista
Monterrey, N.L.
■
1111111! r1: aus a, s.a.
351-5185, 351-9292, 351-5494,
331-6068, 331-6188
Akashi Kaikyo:
El Puente de Suspensión Más Grande del Mundo
4
Rascacielos de Concreto en China
7
Los Antiguos Caminos del Imperio Romano
9
�Puente Akashl Kaikyo
Akashi Kaikyo
~ - ----=960=-------t------ -- -""'' - - - - - - - --+-- -- ·-=----------;
3.0%
...-::::, Kobe
El Puente de Suspensión
más Grande del Mundo
Descripción
El puente Akashi Kaikyo es un puente
de suspensión de 3 claros y dos
armaduras atiesadoras articuladas que
ligará el Estrecho Akashi, uniendo
Honshu, la isla principal de Japón, con
la isla de Awaji. Este puente tendrá una
longitud de 3,91 0m con un claro central
de 1,990m.
La construcción comenzó en Mayo de
1988 y se estima que el puente este
terminado en 1998. El claro central será
de alrededor de 500m mayor que el del
puente
Humber
en
Inglaterra,
haciéndolo el puente de suspensión más
grande del mundo.
_......, -;J)
f
- -
·,
obe-Naruto Route
-,--~-I
..........,,
,-J6r
Sectionrtfattd
4
desde la desviación Kobe-nishi
(Carretera Nacional No. 2) en Tarumi
en la ciudad de Kobe y cruzará el
estrecho Akashi hacia la isla Awaji, y,
por ruedio del puente Ohnaruto (ya
terminado sobre el Estrecho Naruto),
finalmente se logrará la unión con la
desviación Yoshinogawa (Carretera
Nacional No. 11) en la Ciudad de
Naruto.
Esta carretera tendrá aproximadamente
8 Ikm de longitud y unirá las tres islas
dé Honshu, Awaji y Shikoku como
parte de la Red Nacional de Carreteras.
El camino fue planeado para contribuir
al desarrollo de la industria, la
economía y la cultura de la región.
Entre los caminos realizados en esta
ruta, la carretera que corre desde el
sistema de intercambio de tráfico
Tsuna-Jchinomiya hasta el sistema de
intercambio Naruto (aproximadamente
45km) actualmente abierta al tráfico.
En 1986 se decidió comenzar la construcción de la carretera de desde el
entronque Tarumi hasta el sistema de
intercambio de tráfico Tsuna-Jchinomiya a través del estrecho Akashi
(aproximadamente 36km). Y ahora, el
puente Akashi Kaikyo está en
construcción.
Cuando estén terminados el puente
Ohnaruto (actualmente abierto al tráfico) y el puente Akashi Kaikyo se ligará
Honshu con Shikoku.
r construction
_,.lillll
1.5lHfflf•nll-
3.°'6
_,.l.lnlll
r¡
Awaji
N.11. +297.Z
,e--.
""'1dt•s.i-b• Ul+53
marítima (con un ancho de 1,500m)
utilizada por un promedio de 1,400
barcos diarios.
El estrato en el estrecho de Akashi
consiste en aluvión, un diluvión
superior, la capa Akashi, la capa Kobe y
granito. A excepción del ancladero en el
lado de Awaji, el granito se encuentra a
150m o más bajo el nivel del mar. Por
esta razón el pilar principal se.. colocará
sobre la capa Akashi o la capa Kobe.
Diseño del Puente
El estrecho de Akashi tiene aproximadamente un ancho de 4km. La profundidad máxima a lo largo de la ruta del
puente es de alrededor de 11 0m y la
corriente máxima de la marea es de
4.5m/s. Este estrecho está situado en
una zona pesquera y además es importante como una ruta de transportación
El puente Akashi Kaikyo tendrá 3,910m
de longitud con un claro central de
1,990m, y será el puente de suspensión
más grande del mundo. En su disefto se
puso una atención ·minuciosa incluso a
los más pequeños detalles para que el
puente pueda soportar las severas
condiciones naturales prevalecientes en
el área.
Para el diseño de resistencia contra el
viento, se construyó en 1964 una torre
de observación de 80m de altura. La
velocidad básica del viento para el
diseño (velocidad del viento promedio
en 10 minutos a l0m sobre el nivel del
mar) es de 46m/s, asumiendo que se
presentarán vientos realmente violentos
una
vez
cada
150
años
aproximadamente.
También se tomó en cuenta que un
fuerte terremoto ocurre una vez cada
150 años. El puente esta diseñado para
soportar terremotos de 8.5 grados en la
escala de Richter. Las trabes atiesadoras
que soportan directamente el camino
son de tipo armadura (de 14m de altura
y 35.5m de ancho) y dan
seguridad incluso cuando se presenten
vientos violentos de 80rn/s.
CONCRETO EN EVOLUCION/ENERO1996
CONCRETO EN EVOLUClON/ENERO 1996
Condiciones Naturales
s«t<arelatedtotbt
a.-aof!ndp
Ca:;vox, •~m)
Localización y Función
La ruta Kobe-Naruto actualmente en
construcción por la compañía HonshuShikoku Bridge Authority se ramificará
Vladuclo MalSuho
Los dos cables principales son de aproximadamente l. lm de diámetro y están
formados por aproximadamente 37,000
alambres de acero de 5mm de diámetro.
La tensión máxima en cada cable será
de 60,000 ton (600MN). Las torres
principales que soportan los cables
alcanzan casi los 300m de altura sobre
el nivel del mar.
Se utilizarán aproximadamente 200,000
toneladas de acero en la superestructura
y alrededor de 1.42 millones de metros
cúbicos de concreto en la subestructura.
Bosquejo de la
Subestructura
geológica Kobe a una profundidad de
62m bajo el nivel del mar. La
cimentación se construirá utilizando un
muro continuo subterráneo circular
relleno de concreto de 85m de diámetro.
El estrato que soporta al anclaje 4A, no
obstante, será una capa de granito
situada a una profundidad de 20 a 25m
bajo el nivel del mar.
Construcción del Pilar Principal (2P)
Pilares Principales
M.N±O
El
pilar
principal
transmitirá
aproximadamente 100,000 ton (l.0GN)
de fuerza vertical al manto rocoso. El
estrato que soporte al Pilar 2P será la
capa Akashi y el que soportará al Pilar
3P será la capa Kobe.
Para resistir las severas condiciones
naturales en el área, los pilares
principales se construyeron usando el
Método de Cajón, en el cual enormes
cajones de acero son remolcados y
colocados en el lecho marino. Este es el
método más simple y su efectividad ya
se ha confirmado en la construcción de
la ruta Kojima-Sakaide.
~
_,,,..._........__,_,_~...¡____......_.a..._......,,,- ~
,.. _ _..z.
#.::::
~ - ---<
Capa Akashi
Construcción del Pilar Principal (3P)
Anclajes
Los sitios cerca de la costa serán los
primeros en aprovecharse, ya que
servirán para la construcción de los
anclajes. Cada anclaje tendrá 63m de
ancho y 80m de longitud. Debido a las
condiciones geológicas, el estrato que
soportará el anclaje IA será la capa
( Unidad: Metros )
5
�Construcción del Pilar Principal
Rascacielos de
Concreto en China
Por Ding Dajun
n China, el concreto es usado
extensamente en la construcción
de edificios altos. El 92% de
estos edificios emplean el concreto
como su material estructural principal y
en los últimos diez años su diseño y
construcción ha tenido un notable
desarrollo.
E
l.- Excavación del lecho marino con una enorme grúa de almeja: Se
utilizará uno de tres tipos de cucharón, dependiendo de las condiciones
geológicas y del grado de acabado requerido. El lecho marino se excavará
hasta el estrato de soporte, al cual se le dará acabado hasta dejarlo plano y
liso.
2.- Remolque del Cajón de Acero: Un cajón de acero (hecho para retener el
concreto de los pilares bajo el agua) ensamblado en el muelle se equipará con
una variedad de facilidades y se remolcará al lugar de la construcción
mediante barcos remolque
Desarrollo de la Construcción
Algunos aspectos del desarrollo en la
construcción de edificios altos de concreto incluye incrementos continuos en
el número de pisos y en las alturas de
los edificios; también, se han desarrollado más facilidades multifuncionales,
como las variaciones en plantas y
elevaciones, una combinación de los
sistemas estructurales viejos y nuevos, y
la utilización de nuevas técnicas de
diseño y de construcción.
3.- Colocación del Cajón de Acero; Cuando el cajón llega al sitio, mediante
bombas se inyectará agua entre las paredes dobles y 8 malacates se operarán
desde la parte superior para colocar el cajón de manera precisa en el lecho
marino.
S.- Colado del Concreto Bajo el Agua: Las fuertes corrientes pueden
dificultar el transporte de materiales, por lo que se anclará cerca del cajón una
enorme barcaza de plataforma para almacenamiento de material y también
una enorme planta de concreto, permitiendo el colado simultáneo de 9,000m3
de concreto sin ser afectado por las corrientes. El concreto utilizado tendrá
una fluidez excelente y no sufrirá s~gregación incluso cuando este bajo el
agua
6
4.- Protección Contra Socavación Alrededor del Cajón de Acero: Debido
a que las fuertes corrientes en el Estrecho de Akashi pueden socavar la base
alrededor del cajón, inmediatamente después de la colocación del cajón, se
depositan alrededor de la base sacos de escombro como medida de protección
contra la socavación alrededor del cajón.
6.- Colado del Concreto Fuera del Agua: Después del colado bajo el agua,
se colará el concreto reforzado utilizando las mismas facilidades. El concreto
se colará por tramos y la temperatura será cuidadosamente controlada,
considerando la cantidad de concreto que puede colarse simultáneamente.
Traducido por: Pedro Luis Martínez Silva
CONCRETO EN EVOLUCION/ENERO 1996
triángulos, octágonos, e incluso plantas
en forma de abanico.
Terminado en 1987, El hotel Shenzhen
Xiangrila, de 33 pisos y 114m, tiene
una planta en forma de Y diseñado por
el Instituto de Diseño Arquitectónico e
Investigación de la Provihcia de
Guangdong. Los edificios "sombra de
vela" de Zhujiang, diseñados por el
Instituto de Diseño e Investigación de
Chongqing consisten en una estructura
principal de 42 pisos (139m) acompañado de 6 edificios secundarios. La
planta del conjunto de los 7 edificios
tiene realmente la forma del vientre de
pez. Esto es especialmente bello en días
claros cuando las nubes blancas y el
cielo azul se combinan con las velas
para una vista encantadora.
Más Pisos, Mayores Alturas
En 1976, China rompió la barrera de los
100m con la construcción del hotel
Guangzhou Baiyun de 33 pisos, con una
altura de 11 Sm. Algunos años más
tarde, en 1984, el récord de altura fue
obtenido por el Centro Internacional de
Negocios en Shenzhen de 50 pisos,
161 m. Posteriormente se construyeron
el Edificio Internacional Guangdong de
63 pisos y 200m y el edificio
Xiancheng en Shenzhen de 2 18m el
cual fue terminado en 1994. La
industria de la construcción del concreto
en China esta buscando continuamente
alcanzar alturas aún mayores.
Plantas y Elevaciones
Debido a limitaciones de espacio, muchos edificios han sido construidos con
formas complejas. Varias plantas incluyen formas tales como cruces, Y' s,
CONCRETO EN EVOLUCION/ENERO 1996
ciales y hoteleras emplean sistemas de
muro de cortante. En estructuras de
Marco-soportando-muro de cortante
(FSS), los desplazamientos de los pisos
son similares a aquell0s edificios construidos usando el sistema de muro de
cortante solamente, si es que estos son
diseñados de acuerdo al reglamento de
diseño Chino de edificios altos (JGJ389). Modelos de prueba y un análisis
teórico confirman esto.
Un Nuevo Sistema Estructural
En el hotel de Xiangrila en Shenzhen,
se desarrolló un nuevo sistema
estructural llamado marcos gigantes
escalados.
Los desplazamientos horizontales de
edificios altos se pueden reducir
haciendo que algunos pisos trabajen
como un marco horizontal rígido. En el
edificio Guangdong International, por
ejemplo los pisos 23, 42 y 60 emplean
dos vigas enjutas arriba y abajo del piso
equipado, y son conectadas con un tubo
interno por medio de armaduras de
acero--cuatro en cada dirección- para
formar un marco rígido en la dirección
horizontal.
Nuevas Tecnologías Constructivas
Figura 1.- Hotel Shenzhen Xiangnla
Sistemas Estructura/es
Convencionales
Los sistemas estructurales empleados
para la construcción de edificios altos
incluyen marcos, muros de cortante,
marcos combinados con muros de
cortante, y estructuras en forma de tubo.
El 90% de las construcciones residen-
El concreto precolado sin adherir y el
concreto bombeable son ampliamente
utilizados. En el edificio Guangdong
International, por ejemplo, se usan losas
de concreto presforzadas precoladas sin
adherir entre los tubos externos e
internos, excepto en los pisos I al 5 los
cuales son construidos sistemas de
vigas-losas en el lugar. En el Centro
internacional de Negocios de Shenzhen
de 160m de altura, se utilizó una cimbra
deslizante para los tubos internos y
externos. A través de esta técnica, la
velocidad de construcción por piso fue
7
�de solamente 3 días, las técnicas de
diseño y construcción de edificios altos
de concreto en China han alcanzado un
avanzado nivel Internacional.
Sistemas Estructurales
Convencionales
externos que interactúan con las columnas interiores. El edificio Guangdong
International y el Centro Internacional
de Negocios de Shenzhen fueron construidos de esta forma.
El edificio Hangdong de Shenzhen de
37 pisos fue construido mediante un
sistema estructural de marco-tubo.
Estructuras de Marco
Los edificios que emplean el sistema de
marcos no pueden ser demasiado altos
debido a que sufren grandes desplazamientos horizontales debido a la
carencia de rigidez. Durante la mayor
parte de temblores, los miembros entre
marcos son a menudo dañados debido a
los grandes desplazamientos que experimenta el edificio. Los desplazamientos
pueden minimizarse si se afianzan K's
de acero dentro de los marcos de
concreto reforzado para producir un
arriostram iento.
El hotel Changcheng de Beijing es un
ejemplo de una estructura de marcos.
Una planta irregular en forma de Y, una
altura de 83m (22 pisos). Esta estructura
alta incorpora un sistema de marcos
dúctiles y fue diseñado para soportar un
terremoto de un grado de intensidad de
8.( Escala de Richter )
Cimentaciones.
Las cimentaciones pueden utilizarse
normalmente si la base es lo suficientemente grande o si las cargas no son
muy grandes. Generalmente, son utilizados los cajones de cimentación con
un número suficiente de muros longitudinales y transversales. Ocasionalmente, son construidas cimentaciones
de tira o de balsa, usualmente con
buenos resultados.
También se pueden implementar cimentaciones con pilas. Algunas veces las
pilas son colocadas exactamente abajo
de las columnas; en otras ocasiones las
pilas soportan una caja o zapata de
balsa.
Estructuras de Muro de Cortante
Las estructuras de muro de cortante de
concreto reforzado son frecuentemente
utilizadas para edificios hoteleros altos
y residenciales. El hotel Beijing lnternational es un ejemplo. Esta estructura
de 104m esta compuesta por 3 1 pisos
por encima del terreno y 3 pisos por
abajo.
Combinando un sistema de marcos con
un muro de cortante (un sistema marcomuro de cortante), la rigidez integral de
un edificio puede incrementarse.
Para crear mayores espacios en un
edificio, se ha empleado un sistema de
marco-soportando-muros de cortante.
Este sistema permite espacios más
abiertos en los pisos inferiores, este tipo
de estructura puede construirse incluso
en zonas sísmicas.
Estructuras Tubulares
Las estructuras de tubo-en-tubo están
compuestas de columnas externas poco
espaciadas alrededor de la posición
externa del edificio para formar tubos
8
..
:: :
...... .
..... .
•• 1
~
.
.
·: i
Figura 2.- Edificio Financiero Internacional en
Shenzhen
Diseño de la Superestructura.
El Reglamento Chino de Diseño de
Estructuras de Concreto (GBJ 10-89)
establece limitaciones de diseño basadas
en la teoría de probabilidades. Debido a
que los efectos del viento no están bien
definidos, los edificios altos deben
diseñarse para un factor de segu-ridad
apropiadamente alto. El Regla-mento de
Cargas (GBJ9-87) reco-mienda un
factor de aproximadamente 1. 1 o 1.2,
dependiendo si el periodo de retomo de
la presión básica del viento es de 50 ó
100 años.
El Reglamento Chino de Diseño
Sísmico (GBJ 11-89) recomienda tres
métodos para calcular las fuerzas
sísmicas horizontales: el método de la
base de cortante, el método de la
descomposición de los modos, y el
método de análisis Tiempo-Historia.
Para edificios de alturas menores a los
40 m, deformado principalmente en
corte y con distribuciones uniformes de
masa y rigidez a lo largo de su altura, el
efecto sísmico puede calcularse
mediante el método de la base cortante
simplificado.
Los factores de efecto sísmico
horizontal se obtienen de una curva
simplificada de respuesta de espectro
dada en el reglamento; la magnitud
depende si el temblor es cercano o
distante. Para diferentes tipos de suelos
y espesores, las localizaciones del sitio
son diferenciadas en cuatro clases
sísm 1cas.
Para los edificios más altos (mayores de
40m de altura), es más apropiado calcular las fuerzas por el método de
descomposición de los modos. En casos
especiales edificios con formas
irregulares, aquellos que son mayores
de 60m y los localizados en regiones
altamente sísmicas-- requieren cálculos mediante el método de análisis
Tiempo-Historia.
Los diseñadores deberán considerar los
efectos del movimiento vertical del
edificio sujeto a una intensidad sísmica
de grado 9 o más.
Para edificios con una masa y rigidez
obviamente no uniforme y no simétrica,
deberán consi-derarse también los
efectos torsionantes de temblores con
movimiento horizontal.
El principio de diseño sísmico en China
puede caer en 3 categorías: "sin falla
después de un temblor pequeño",
"reparable después de un temblor
mediano" y "no-colapsable durante un
gran terremoto".
Traducido por: Jorge Córdova Garza
Tomado de la Revista Concrete lntemational
Publicada en Junio de 1995.
CONCRETO EN EVOLUCION/ENERO 1996
tas Anti u s Ca . s
de] Imperio
an
r
Por: :Richard 'W Steíger
os romanos construyeron cerca de 85,000km de
camin~s los cuales unia~ la ~apital con las diferentes
poblaciones de su vasto 11npeno. Para poder cuantificar
lo pasmoso ) asombroso que esto representa, podemos
considerar que en los Estados Unidos de América se han
construido a la fecha cerca de 68,000km de carreteras
interestatales.
La mayor parte de estos caminos comenzaban en Roma y se
extendían a todas direcciones, mejorando con ello el
comercio, asimismo haciendo más rápidos los viajes
principalmente los movimientos de legiones o compañías
romanas.
Los caminos cubrían el imperio, uniendo los diferentes
territorios (figura 1), se trata de Italia, Alemania, Francia,
España y aún regiones tan alejadas al Norte como la Gran
Bretaña. Para el Este y el Sur los caminos enlazaban Los
Balcanes, Grecia, Turquía, el Medio Oriente y el Norte de
Africa, incluyendo Egipto y Tunisia.
Los caminos romanos fueron notables por conservar una linea
recta de un punto a otro, a pesar de los obstáculos,
atravesando lagos pantanos y montañas. Por su concepción
audaz. estos caminos han desafiado a los ingenieros
modernos.
L
El Diseño de un Antiguo Camino Romano
Instituyó las Normas para Dos Milenios
La construccion del primer camino romano comenzó de
manera formal en el año 312 A.C, cuando el senado romano
aprovó la construcción de 212km de camino, partiendo de
Roma hasta Capua ,hacia el sur (Vía Appia en honor a Appius
Clauudius Calcus). A partir de Capua, el camino más tarde fue
extendido hacia el Este terminando en la Costa Adriática en
Hydruntum. un total de 660km.
El Imperio se e,tendió los siguientes 600 años ) las legiones
romanas requerían mejores caminos para lograr sus conquistas
>sum 1nistrar pro\ 1siones.
Un antiguo camino romano tal como la Vía Appia tenia un
poco mas de 1.5m de espesor ) contaba con un bombeo para
desaloJar el agua de lluvia.
Esta sección transversal tan sólida sento las bases de la
práctica de construcción de caminos por cerca de 2000 años,
hasta que en Siglo XVIII ingenieros franceses desarrollaran
secciones transversales más delgada.
La anchura de la Vía \ ppia fue de 36 pies (medida romana
diferente a los piés del sistema inglés equivalente a 10.65 m)
CONCRETO EN EVOLUCION/ENERO 1996
Figura 1.- Este mapa muestra los caminos que interconectaban al
vasto Imperio Romano
distribuidos de la siguiente manera: una vía central de doble
sentido para tráfico pesado de 4.75 m, camellones laterales de
60cm y una altura de 45cm y dos vías laterales de 2.35 m.
En sus etapas más avanzadas de construcción, la Vía Appia fué
construida excavando zanjas paralelas de alrededor de 12m
fuera del camino para marcar la localización exacta del camino
y para indicar la naturaleza del subsuelo. La cimentación fué
cubierta con una ligera capa de arena y mortero encima del
cual fueron construidos cuatro capas principales:
1. Una capa de statumen formado por piedras grandes y
planas, con un espesor de 25 a 60 cm .
2. Una capa radus, de alrededor de alrededor de 23cm de
espesor, consistente en piedras más pequeñas mezcladas con
limo.
3. Una capa nucleus, de alrededor de 30cm de espesor
consistente de concreto Romano hecho con grava pequeña y
arena gruesa mezclada con limo caliente y agua.
4 Una summa crusta, o superficie revestida por rocas de
pedernal volcánico colocadas ajustadamente, con espesor de
alrededor de 15 cm.
Soldados, esclavos y convictos proveían la fuerza necesaria
para la construcción de los antiguos caminos romanos.
Primeramente limpiaban el lugar de árboles y rocas,
posteriormente excavaban la zanja de drenaje en cualquier
lado y realizaban la nivelación, entonces, mediante un pesado
cilindro empujado por varios hombres se compactaba el
subsuelo.
9
�La Mezcla de Concreto Romano
El antiouo
concreto romano era hecho de limo mezclado con
:,
roca volcánica o una arena llamada po::olana, nombre que
recibió del lugar donde fue encontrada por primera vez,
Pozzouli, cerca del Monte Vesubio. La puzolana contenía un
silicato de alummio del cual la sílica era fácilmente liberada
por álcalis cáusticos, as, como hidróxido de calcio. La sílica se
combinaba con el limo para formar un sólido cementante el
cual podía endurecerse en presencia del agua. Actualmente, la
industria moderna produce materiales tales como ceniza
volante y humo de sílic~hora conocidas como
puzolanas--y sirven para realzar al concreto de una manera
similar.
No existen evidencias de que los romanos entendieran la razón
de la superioridad de una mezcla de puzolana sobre un simple
mortero de limo, pero ellos sabían que había una diferencia y
la usaban con una considerable habilidad para construir
caminos. Donde la puzolana no estaba disponible o el lugar del
que se tuviera que transportar era bastante lejano, entonces
mezclaban el limo con ladrillo pulverizado el cual
proporcionaba la sílica requerida. La asombrosa resistencia de
muchos de esos antiguos caminos puede ser atribuida a este
mortero de limo y al clima que también era favorable.
El Legado de los Romanos a la
Construcción de Caminos
Seguido al colapso del Imperio Romano en el año 455 D.C. los
caminos romanos fueron destruidos y muchos de las piedras
que formaban parte de los caminos se utilizaron para otros
propósito constructivos. A pesar de esto, muchos de los
caminos existen todavía y son usados diariamente.
No fue sino hasta el año I616 que una administración central
encargada del mantenimiento de caminos y puentes fue
instiuida en Francia. Y asímismo una escuela para la
preparación de jóvenes ingenieros se instituyó en 1747. Este
fue el comienzo de la ciencia de la construcción de caminos.
La tecnología utilizada en la construcción de caminos romanos
contribuyó para este fin. Y hoy en día los Romanos son
considerados los mejores constructores de caminos que el
mundo ha visto.
Figura 2.- Sección Tipica de un Camino Romano Antiguo.
Este tipo de camino, servía para tráfico que generalmente
consistía de vehículos tirados por caballos. Sin embargo
cuando se introducieron los automóviles y los camiones
pesados, fueron necesarios requerimentos totalmente nuevos
para la construcción de caminos y carreteras.
En Austria, donde las condiciones de ciclos de hielo-deshielo
son bastante severas en invierno, un camino típico puede tener
6 cm de concreto con agregado de basalto de alta resistencia
con una superficie de agregado expuesto colocada sobre 19cm
de concreto simple. Estas capas son colocadas sobre una base
de 15cm de concreto ciclópeo soportado por una sub-base de
40 cm formado por agregado resistente al congelamiento y una
rasante de dos capas de arcilla limosa bien compactada. El
drenaje es instalado en la capa de agregado para completar el
diseño. Estos caminos -de al menos 80cm de espesor-son
costruidos para que tengan una larga vida de servicio y bajo
mantenimiento, y pueden soportar mayores cargas por eje que
las carreteras de los Estados Unidos. A pesar de que estos
caminos tienen un mayor costo inicial, el costo del ciclo de
vida de la carretera es menor.
Posiblemente los Romanos tenían la idea correcta después de
todo. Su profundidad, secciones de pavimento bien diseñadas
-construidas con los mejores materiales disponibles en su
tiempo -han dejado un legado perdurable.
Traducido por: Eliud AssaffMontoya Garza
Tomado de la Revista Concrete Construction
Publicadá en Noviembre de 1995, Vol. 40
Los Romanos tuvieron la idea correcta
En el año de 1775 un ingeniero francés Pierre Tresaguet,
inspector general de todos los caminos y puentes de Francia,
en ese entonces, desarrolló una tecnología para caminos
completamente nueva y con una superficie de rodamiento
relativamente ligera, esta técnica esta basada en la teoría de
que el subsuelo, en lugar de la superficie de rodamiento, debe
soportar la carga. Su sección transversal característica tiene
25cm de espesor y consistía en una capa de piedras uniformes
colocadas de canto cubiertas por una capa de piedras trituradas
del tamaño de una nuez. Su calzada tiene un ancho de 5.5m
con un bombeo del 2.5% y mantiene una sección transversal
uniforme. Esto difiere a la pesada sección transversal de los
antiguos caminos romanos que fue utilizada por mucho tiempo
en toda Europa.
10
ZUÑIGA CONSTRUCCIONES,S.A.de e.V
1
■
ESTRUCTURAS DE ACERO
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PAILEKIA
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J. CANTU LEAL 1319 SUR COL. BUENOS AIRES
MONTERREY N.L. C.P.64800 TEL. 359-64-59
CONCRETO EN EVOLUCION/ENERO 1996
�'. El rostro urbano
· de u11a ciudad,
. .,
)es u11a e res1on
de su cultura.
Con Cemento Monterrey está construido el
rostro urbano de esta ciudad que en 1996
festeja sus 400 años de fundación. Una
ciudad es lo que se ve de ella. Sus
habitantes expresan su modo de vida en las
formas arquitectónicas de sus casas y
edificios. En 1906, en Nuevo León, surgió
la primera planta de cemento en México.
Su primera marca, desde entonces, lleva el nombre
de una ciudad que es el orgullo de toda una
nación: Monterrey. Durante~ años, casi un cuarto
de la historia de esta ciudad, millones de
construcciones se han erigido con Cemento
Monterrey, y ahí están como testimonio de la
grandez.a de un pueblo yde la calidad de un cemento
que responde con solidez a la confianza.
Cemento Monterrey
Garantía Mundial de Calidad
l cr:.mr:.x
�
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Concreto en evolución
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Revista de la sección estudiantil de la Facultad de Ingeniería Civil de la UANL de la Sección Noreste de México del Instituto Americano del Concreto. Contiene información especializada y artículos científicos en materia de ingeniería, materiales, estudios ambientales, etcétera.
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Título Uniforme
Concreto en Evolución
Año de publicación
El año cuando se publico
1996
Número
Número de la revista
4
Mes de publicación
Mes cuando se publicó
Enero
Día
Día del mes de la publicación
1
Periodicidad
La periodicidad de la publicación (diaria, semanal, mensual, anual)
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Concreto en Evolución : Revista de la Sección Estudiantil FIC-UANL de la Sección NE de México del Instituto Americano del Concreto, 1996, No 4, Enero
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Montoya Garza, Eliud Assaff, Dirección
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The topic of the resource
Ingeniería civil
Concreto
Pavimento
Puentes
Caminos
Publicaciones periódicas
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Revista de la sección estudiantil de la Facultad de Ingeniería Civil de la UANL de la Sección Noreste de México del Instituto Americano del Concreto. Contiene información especializada y artículos científicos en materia de ingeniería, materiales, estudios ambientales, etcétera.
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Universidad Autónoma de Nuevo León, Sección Estudiantil de la Facultad de Ingeniería Civil, Sección Noreste de México del Instituto Americano del Concreto
Contributor
An entity responsible for making contributions to the resource
Martínez Silva, Pedro Luis, Diseño
Villarreal Serna, Rogelio, Traductor
Date
A point or period of time associated with an event in the lifecycle of the resource
01/01/1996
Type
The nature or genre of the resource
Revista
Format
The file format, physical medium, or dimensions of the resource
tex/pdf
Identifier
An unambiguous reference to the resource within a given context
2015496
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Cimentaciones
Construcción de caminos
Estructuras de marco
Puente de suspensión
Rascacielos de concreto
Romanos
-
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�CONCRETO EN EVOLUCION
Número 3/Diciembre 1995
CONTE
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NI DO
'' ...·~ !~
..
_;,.·~~:~-:•, ------p-rm~egemos;...._~~querusi-ed_construye
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PRODUCTOS PARA EL CONCRETO
SUPER Pl.AS1JFICANTES
R.lDZANJES, ACELERANTES
Reparación dé pavimentos flexibles y rígidos.
4
Estados Unidos por fin adopta el Sistema Métrico.
10
IMPERMEABILIZANTES
REBAJADOS
RETARDANTES, REPELENlES
SEUADORES DE FRAGUADO INSTANTANEO
ENXJRECEDORES DE Pl90
MEM~ DE CURADO, GROUTS
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PRODUCTOS DMRSOS
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TEXTURIZADOS
PISOS INDUSTRIALES
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RESISTENTES A ACDOS
GROUlS EPOXICOS
POUOOETANOS
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Manejo de concreto en clima caliente.
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345-3216
345-4494,
343-4422
•
1111111!r1:11111,s1.11.
Amado Nervo 2,650 Nte.
Col. Bella Vista
Tel. y Fax 351-5185
351-5494, 331-3451
Una Revista de la Sección Estudiantil
de la Facultad de Ingeniería Civil de la
Universidad Autónoma de Nuevo León
de la Sección Noreste de México del
Instituto Americano del Concreto
Asesor General:
Dr. Raymundo Rivera V.
Idea Original y Dirección:
füiud Assaff Montoya GarztrNz&Hoo
Diseño:
RSl7'ARIO
Pedro Luis Martínez Silva
Jefe de Traducción:
Jorge Córdova Garza
Traductores:
Rogelio Villarreal Serna
Leonardo Pineda Flores
Ileana Garza Gutierrez
Distribución y Relaciones:
Mauricio Serrano Cortés
Heriberto Ramírez Santos
Felipe Chapa Cepeda
Javier Machuca Valdez
Carlos Santacruz Elizondo
Sección Estudiantil de la
Facultad de Ingeniería Civil de
la UANL de la Sección Noreste
de México del ACI.
VENTA - SERVICIO -APLICACION
Dr. Coss 407 Nte.
CONCRETO EN E\IOLUCION
7
Presidente:
Alejandro Durán
Vicepresidente:
Rogelio Villarreal Serna
Secretario:
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Correspondencia a:
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los Garza, NL, C.P. 66450
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Fax: 3 76 04 77
Concreto en Evolución es una revista mensual
de distribución gratuita que contiene
información reciente acerca de diversos temas
de Ingeniería y Construcción. Sus fines son
meramente académicos, por lo cual no
persigue fines de lucro, no apoya a ninguna
organización política, ni favorece producto o
servicio alguno.
�Concreto en Evolución
Concreto en Evolución
Se mezclan los componentes con una mezcladora de velocidad
variable y con una mezcladora de paletas por al menos 3
minutos, pero no más de 5 minutos. La velocidad de mezclado
de la batidora no deberá exceder las 600 r.p.m. para evitar la
inclusión de aire dentro de la mezcla.
Reparación de pavimentos
,
.d
flexibles y r1 gI os ■ PorEiiudA.MontoyaGarzayJorgeCórdovaGarza
a elección de la mejor técnica de
reparación y el momento preciso
para ella son básicamente las
problemáticas más importantes en el
mantenimiento de un camino.
Primeramente es básico determinar si
los defectos que ·aparecen en el pavimento son debidos a fallas estructurales
o bien si se trata de un desgaste superficial; una vez determinada la técnica y
el momento de la reparación el problema es la elección de materiales adecuados, su puesta en obra y apertura al
tráfico.
En este articulo se analizan algunas
soluciones para el sellado de grietas y
fisuras en pavimentos asfálticos y de
concreto tanto por medios mecánicos
como manuales.
El firme fisurado y agrietado permite el
acceso del agua a sus capas inferiores
saturándolas y favoreciendo su degradación. Es importante mencionar además
que las grietas y fisuras que se sellen no
presenten movimientos verticales, en
caso de existir estas, es necesario acudir
a otras técnicas no tratadas en este
articulo.
Cuando la superficie del firme este
agrietada en un porcentaje tal, que la
longitud de grietas que hay que sellar
sea superior a 3 km/km, no es
conveniente el sellado.
C"AJEO Y ENRASE
Sellado en frío.
Los materiales que se emplean para el sellado de grietas en frío
son básicamente tres: el obturador de fondo de la grieta, el
producto de imprimación y el producto de sellado.
los producto de sellado en frío son el resultado de la
combinación de dos componentes: una resina base y un agente
de curado. Una vez mezclados estos componentes y transcurrido el tiempo de curado, resultaran en un producto
homogéneo impermeable y capaz de adherirse a las superficies
de concreto.
Por ultimo cada uno de estos componentes debe tener una
estabilidad al calor tal, que a 50ºC y durante 21 días no se
aprecie formación de pliegues de espesor superior a I mm.
L
Materiales para el sellado.
Sellado en caliente.
Los productos de sellado en caliente
estan constituidos por una masilla de
aplicación en caliente, obtenida mediante mezcla homogénea y estable de
materiales poliméricos, betún asfáltico y
polvo mineral especial de compatibilidad garantizada que cumpla con las
especificaciones establecidas.
La gravilla de sello debe ser· producto
de trituración con buena afinidad con la
masilla, con naturaleza semejante a la
superficie de rodamiento y una
granulometrla con partículas de entre
7
1
15
C"A1EO Y OWTURACION
2.5 y 0.5 cm de diámetro, y la fracción
fina que pasa por el tamiz 0.08 (No. 30)
no debe ser mayor al 0.5 %. El
agregado debe estar exento de terrones
de arcilla, materia vegetal o substancias
extrañas.
El departamento de transporte de California (EUA), ha desarrollado un nuevo
material que ofrece una solución económica para la reparación de superficies
de concreto con grietas horizontales, a
este le han llamado: METACRILATOS
DE ALTO PESO MOLECULAR
(HMWM por sus siglas en inglés).
El HMWM es un liquido de muy baja
viscosidad que tiene propiedades de
fluido similares a la gasolina diese!.
Puede ser cepillado o untado sobre la
superficie de concreto y penetrara fácilmente, llenando las grietas delgadas
(hasta 2 mm) por gravedad y mediante
presión a una aplicación superficial.
Cuando es curado, el HMWM forma un
polímero rígido que repara estructuralmente las grietas y también proporciona un sellador que protege el
concreto en contra de la intrusión de
agua y sales descongelantes.
El HMWM consiste en un sistema de
dos o tres componentes. El sistema de
tres componentes generalmente consiste
de un naftanado de cobalto como
promotor, hidroperóxido de cumene
como inhibidor y el monómero. Cuando
se usa el sistema de tres componentes el
mezclado es de suma importancia. No
deben mezclarse el promotor y el
inhibidor juntos porque esto provoca
una reacción explosiva y posible fuego.
En lugar de esto, debe mezclarse la
mitad del monómero con el promotor y
la mitad con el inhibidor, después se
mezclan juntos.
Los sistemas de dos componentes son
mas seguros que los de tres
componentes.
El primer componente consiste en el
promotor premezclado con el monómero, y el segundo consiste en el
inhibidor y el monómero. La vida de
almacenaje de los productos de dos
componentes esta dentro de un rango de
3 a 6 meses y puede ser más corta a
temperaturas elevadas. Por lo tanto, el
producto deberá almacenarse en un
ambiente fresco y no deberá estar
expuesto a la luz solar.
4
'
Sellado de Grietas en Pavimentos Asfálticos
Pavimentos Asfálticos (Bituminosos)
Para el sellado de grietas en pavimentos asfálticos el proyecto
base contempla únicamente el empleo de productos en caliente
(como el cemento plástico a base de asfalto modificado con
.5
CAIEO \' OBTURACIOI
~ (ilA\IUADt.SU.10
JB]
Ejecución del sellado.
Para la ejecución del sellado de grietas en pavimentos hay
varias técnicas, generalmente en el caso de pavimentos
asfálticos, no es necesario cajear la grieta; mientras que en
pavimentos de concreto es imprescindible la ejecución de
dicho cajeo. cuando se realiza el cajeo es necesario recurrir a
la colocación de un obturador de fondo en la grieta que tiene
por objeto impedir que el producto de sellado se adhiera al
fondo de la caja, a la vez que impide su penetración hacia el
interior de la grieta. de esta forma el sellador correctamente
adherido a las paredes verticales, puede soportar los movimientos de ésta debidos a los gradientes térmicos.
El problema más grave de la ejecución del sellado es la falta
4e adherencia entre el producto de sellado y los labios de la
grieta. Por ello es necesario insistir en la limpieza de la grieta y
la compatibilidad de los productos de imprimación.
RfJJ.ENO CON BANDA
CIJEO ANCHO CON BANDA
RELLENO SIMl'l,E
FIGURA 1. DIFERENTES FORMAS DE EJECUTAR EL SELLADO DE
GRIETAS EN PAVIMENTOS. (Acotado en mm).
caucho), mediante la técnica de ponteo, para lo cual es
necesario el siguiente equipo:
Un soplete de aire con una proyección de chorro de aire
3
caliente no menor a 0.6 MPa y un caudal no menor a 4 m
/min., y la temperatura de este chorro suficiente para calentar
la superficie de aplicación de la masilla sin aplicación directa
de la llama (entre 80° y 120ºC).
El equipo para la aplicación de esta masilla suele ir montado
sobre neumáticos y ser autopropulsado con una velocidad de
desplazamiento de hasta 5 km/h. Debe disponer de una
caldera, con un sistema de calefacción indirecta por baño de
aceite, provista de un dispositivo de mezcla continua que
mantenga en constante movimiento la masilla calentada,
homogeneizando su temperatura, y otro que controle la
temperatura del aceite. Es imprescindible un dispositivo
automático que regule la temperatura de la masilla y del aceite
con objeto de no sobrepasar las temperaturas máximas de
calentamiento, ya que esto puede producir un sellado
defectuoso. La extensión de la masilla sobre la fisura deberá
realizarse inmediatamente después de efectuar la preparación y
calentamiento de la superficie que se va a tratar, con objeto de
evitar en enfriamiento. El dispositivo aplicador de la masilla
debe permitir una anchura constante de la banda aplicada de
entre 5 y 12 cm y un sobreespesor del orden de 2 mm.
El agregado se debe incrustar en la masilla aun caliente sin que
llegue a ser embebido por ella.
La secuencia es la siguiente: la grieta es soplada por medio del
soplete de aire, de manera que se elimine de ella todo material
suelto y se logre la temperatura superficial ya mencionada,
inmediatamente después se deberá aplicar la masilla antes de
5
�Concreto en Evolución
que enfríe la superficie. Aplicada la
masilla, se aplica la gravilla de sello.
Aplicado este se barre o aspira el exceso
y se abre la circulación.
Es importante mencionar en estas
maniobras no debe existir humedad
alguna ni temperatura inferior a los 5ºC.
Pavimentos de Concreto
Las grietas en pavimentos rígidos se
clasifican según su orientación y
clasificación en cinco grupos básicos:
transversales, longitudinales, diagonales, de esquina y erráticas. Y según su
abertura, en finas, si son menores de 0.5
mm; medias, entre 0.5 y 1.5 mm y
gruesas, mayores de 1.5 mm.
El procedimiento de sellado de grietas,
puede ser el siguiente:
a) Ejecución de un cajeo con
dimensiones mínimas de 15 mm de
ancho y 25 mm de profundidad, a lo
largo del eje de la grieta. La relación
entre ancho y profundidad del sellador
una vez colocado debe estar entre 1: I y
1: 2. La longitud del cajeo será igual a
la longitud de la grieta mas 2.0 m.
b) Se limpia la caja con aire
comprimido a presión mínima de 0.5
MPa. Ocasionalmente se emplea un
chorro de arena para la limpieza.
c) Obturación del fondo de la grieta,
colocando un cordón de material
compresible de 5 mm de espesor como
mínimo.
SI se trata de sellado en frío se aplica el
producto de imprimación con una
pistola e inmediatamente después el
sello, todo sin la presencia de humedad.
Tratándose de productos en caliente,
una vez seca la caja se sopla por medio
del soplete de aire, la cual limpiara de
todo materia suelto y calentara la
superficie
a
una
temperatura
comprendida entre 80º y l20ºC. La
aplicación del sellador debe ser
inmediatamente después de efectuado lo
anterior.
Utilizándose esta solución para el
sellado de las grietas, no debe existir
humedad alguna, ni temperatura menor
a los 5ºC; sin embargo, existe una
solución para el sellado de grietas en
donde la humedad no representa tanto
problema.
En cuanto al HMWM no es necesario
cajeo previo y su procedimiento de
aplicación es el siguiente:
El producto se vacía en una capa
delgada sobre el concreto tan pronto
como sea posible después del mezclado
y se extiende antes de que el tiempo ( 15
a 25 minutos) haya expirado. Lo
anterior es necesario para evitar que la
reacción de los componentes de
mezclado generen mucho calor, el cual
puede causar que el producto
repentinamente se solidifique en la
vasija de mezclado.
Sellador de grietas. Para asegurar la
penetración máxima, se llenan las
grietas de HMWM individualmente
antes de su aplicación superficial. Las
grietas usualmente se llenan por
gravedad mediante el extendido del
HMWM sobre la grieta y usando una
brocha de pintura para forzar al material
dentro de la grieta.
Este procedimiento se repite hasta que
la grieta este completamente llena.
Sellado superficial. Para sellar la
superficie, el HMWM deberá ser
esparcido en la superficie con cubetas o
mediante aplicación de aerosol y
distribuido con escoba, cepillo, etc. Esto
distribuye el material sobre la superficie
uniformemente mientras forza el
material dentro de cualquier microgrieta
y huecos en la superficie no llenados
previamente. La razón de cobertura
típica es de aproximadamente. 2.45 a
3.68 m2/L.
Mientras que el material este todavía en
un estado liquido, se esparcirá
aproximadamente 2.44 kg/m2 de arena
sílica No.30 sobre la superficie. La
arena sílica produce una superficie
resistente que será segura para caminar
sobre de ella. Sin arena, la superficie
será muy resbaladiza, particularmente
cuando este húmeda, el exceso de arena
puede ser barrido de la superficie.
La superficie del concreto será ámbar
oscuro y parecerá húmeda cuando la
operación de sellado haya terminado.
La apariencia húmeda disminuirá con el
tiempo,
usualmente
dentro
de
aproximadamente seis meses en una
superficie de uso regular.
Parches. Los pequeiios descascaramientos en la superficie pueden ser
reparados llenando la hoquedad con
arena y extendiendo HMWM en el
descascaramiento para saturar la arena.
Evítese el descascaramiento del material
produciendo un somero acotamiento
Concreto en Evolución
alrededor del perímetro del área · por
reparar antes de llenarla. Este
procedimiento es comúnmente usado en
hoquedades no mayores de 1/4 de
pulgada de profundidad (6.4 mm).
Manejo de Concreto en Clima Caliente
Por Ray D. Griggs.
1 manejo del concreto en ambientes donde la
temperatura suele ser muy elevada representa un
problema no pequeño para el constructor, para aminorar
este problema, normalmente, puede servir limitar el tiempo
transcurrido de la planta al sitio del colado, además, al
coordinar adecuadamente la producción del concreto con la
entrega al sitio, se pueden obtener buenos resultados en la
velocidad del colado, revenimiento preciso y temperatura del
concreto. De esta forma la mayor parte de los problemas
asociados con la elaboración de concreto en clima caliente
pueden ser eliminados. Otras alternativas de solución pueden
ser: colar el concreto durante la noche, utilizar agua de
mezclado helada, o haciendo una sustitución parcial del agua
de mezclado con hielo picado o en pequeños pedazos. El
concreto puede ser enfriado mediante el uso de agua de
mezclado helada mediante refrigeración, o, en ocasiones,
proporcionando 30 kg de agua de mezclado por metro cúbico
de concreto por 22 kg de hielo. Sin embargo, las prácticas
!'lpropiadas de curado deberán ser llevadas a cabo a todas
horas, durante todas las temporadas, y deberá ser hecho a la
medida para las condiciones especicadas de colocación.
Se recomienda que el tiempo máximo de mezclado del
concreto al tiempo de colocación no exceda 1.5 horas cuando
se añada un aditivo retardante a la mezcla.
E
1
Vertido del HMWM sobre la grieta
Experiencia en Georgia (EUA)
Uso de una brocha para forzar el material a
entrar completamente en la grieta.
Las fórmulas dadas en el ACI 305-91 pueden usarse para
predecir las temperaturas del concreto. En este ejemplo, estas
fórmulas fueron usadas para estimar la temperatura de •
colocación del concreto en una mezcla de prueba (Tabla 1). En
un día caliente típico de verano en Georgia, en el cual la
temperatura fluctua entre 24 y 35ºC, se puede esparar que la
temperatura del concreto este aproximadamente a 29ºC al
momento del mezclado. La temperatura aumentará hasta 4ºC
durante la transportación hacia el sitio de colocación, es decir,
teniendo una temperatura de descarga del orden de 29 a 34ºC.
Si se disminuye la temperatura del agua duran.te el mezclado
de 27 a l 8ºC mediante el uso de agua muy fría se reducirá la
temperatura de la mezcla del concreto a 28ºC y la temperatura
de descarga se reducirá entre 28 y 32ºC.
Esta práctica alivia el problema del control de temperatura del
concreto par la mayor parte de el verano.
Referencias
Tabla 1 - Temperatura Estimada del Concreto (ACI 305R-91)
1
Revista Concrete Repair
Edición Junio-Julio 1995
Volumen 6 Número 3
Revista Rutas
Edición Mayo-Junio de 1995
Número 48 11 Epoca
6
Temperatura del Agregado, T, (ºC)
27
27
27
29
29
29
Temperatura del Cemento, T, (ºC)
49
49
49
60
60
60
Temperatura del Agua de Mezclado, T.- (ºC) 27
18
10
27
10
IO
Temperatura del Hielo, T; (ºC)
N/D N/D N/D N/D N/D
o
Peso Seco del Agregado, w. (kg)
1308 1308 1308 1308 1308 1308
Peso del Cemento, W, (kg)
277 277 277 277 277 277
Peso del Agua de Mezclado, W, (kg)
87
87
87
87
87
65
Peso del Agua Libre y Absorbida, W"' (kg)
35
35
35
35
35
35
Peso del Hielo, W; (kg)
o o o o o 22
Temperatura Estimada del Concreto
29
28
27
33
30
26
como Mezcla (ºC)
Reduciendo la temperatura del agua a I0ºC mediante el
enfriado o helando del agua de mezclado por refrigeración se
reducirá la temperatura del concreto a 27ºC y las temperaturas
de descarga a 27 y 31 ºC.
Durante el verano, los materiales crudos para el concreto
llegan más calientes, con temperaturas que se aproximan a los
38ºC, y el concreto tendrá. una temperatura de 33ºC en la
planta de mezclado y de 33 a 37ºC en el lugar de la obra.
Mezclando con agua helada solamente se reducirá la
temperatura del concreto a 30ºC en el mezclado y de 30 a 34ºC
en el lugar de la obra.
Cualquier demora en la colocación puede empujar la .
temperatura del concreto por encima de los 32ºC. En este caso,
se recomienda añadir hielo en una razón de 19 kg/m3 podrá
bajar nuevamente la temperatura durante el mezclado a 26ºC y
de 26 a 30ºC en el lugar de la obra, de este modo se cumplirá
con las especificaciones y recuperando el comportamiento de
la mezcla a límites predecibles.
Comparación con la Teoría
Se realizó una comparación entre las temperaturas estimadas
de concreto por la formula del ACI 305 y las temperaturas
reales del concreto mezclado en dos lugares distintos. También
se observó el comportamiento de la temperatura de la planta de
mezclado en el lugar de entrega bajo condiciones reales de
producción. Los resultados son mostrados en las tablas 2 y 3.
los dos lugares fueron: una planta de presforzado que cuela
concreto con un alto contenido de cemento, durante la mañana,
con altas temperaturas de aire diariamente; y una planta de
concreto premezclado que mezcla el concreto con un
contenido moderado de cemento, durante la mañana, con
temperaturas de aire moderadas diariamente.
La Planta de Concreto Presforzado
Durante el día, en la planta de presforzado, la temperatura del
aire de la tarde alcanza los 34ºC, después de la medición de la
temperatura de los ingredientes del concreto, se encontró que
la temperatura del concreto estimada en la mañana de 28ºC
correlacionaba bien con la temperatura real de mezclado del
concreto de 29ºC. Pero cuando la temperatura del aire se
incremento durante el día, la temperatura estimada cayo por
abajo de la temperatura real de mezclado.
Aparentemente, el incremento de la temperatura del aire del
ambiente tuvo un efecto sobre el mezclado y sus procesos; la
temperatura de la mezcla de concreto creció de 2 a 3ºC por
encima de la temperatura estimada del concreto. La parte
central de la mezcla de concreto fue depositado en un camión
transportador no-agitador de concreto y entregado a las
cimbras en el patio. Solamente un ligero incremento de calor
ocurrió en el concreto, dos cargas no tuvieron un incremento
de temperatura y una carga midió un incremento de
temperatura de concreto de 1ºC.
7
�Concreto en Evolución
Tabla 2 - La Planta de Concreto Presforzado.
Cemento
Ag.fino
Recomendaciones
307 kg
Usar W,=105
6% MC (27 kg). 0.48% Abs.
449kg
(29 kg), 447 kg de Ag. fino seco
Usar IV,=1365 kg
Ag. grueso
0.5% MC (4 kg), 0.063% Abs.
870kg
Usar w••=40 kg
( 1Okg),863 kg de Ag. grueso seco
Agua
109 kg
Usar w.=80 kg
Contenido de aire
4%
Aditivo retardante, aditivo reductor de agua de alto rango
Temperatura de los ingredientes y mezclas, en la planta de concreto presforzado (ºC)
Hora
9:00am
11:30am
1:30 pm
Cemento
49 (usar T,=49)
49 (usar 7;=49)
49 (usar 7;=49)
Ag.fino
26
(usar 7~=25) ~ (usar r.=26)
(usar 7~=27)
Ag. grueso
24
25
26
Agua
25 (usar r.=25)
25 (usar 7~=25)
25 (usar 7~=25)
Temperatura del aire
24
29
33
Temp. estimada del
28
29
29
concreto
Temp. medida del concreto
29
31
32
Temp. del concreto.
29
32
32
después de 20 min.
E-.
Diferencia
o
+I
o
La Planta de Premezclado
Durante el día, en la planta de premezclado, las temperaturas
del aire vespertino sólo alcanzaron los 27ºC. La mezcla de
concreto tuvo un contenido moderado de cemento más una
adición de ceniza volante. Las temperaturas del cemento
fueron tan altas como 66ºC ( El cemento era embarcado
directamente desde un molino cercano durante un período de
escasez de cemento. ) El agua de mezclado helada por
refrigeración fue también incorporada en esta mezcla. Después
de que los ingredientes del concreto fueron mezclados dentro
de un camión tambor de tipo revolvedor, el concreto fue
mezclado en el camión y llevado de la planta de mezclado a
los instrumentos de lavado. Ahí, fue limpiado el tambor por
una pesada corriente de agua para mantener el camión
mezclador limpio ( su exterior ). Después de mezclado, el
tambor del camión, se detuvo y se giró en sentido contrario
para traer el concreto a la parte trasera del tambor. Se midió
entonces, la temperatura del concreto, nuevamente, en
comparación, la temperatura del concreto estimada en la
maflana de 23ºC fue muy cercana a la temperatura de
mezclado del concreto de 23ºC. Sin embargo, cuando la
temperatura del aire se incrementa diariamente, la temperatura
estimada nuevamente cae por abajo de la real de la
temperatura de mezclado.
El efecto del incremento de la temperatura del aire en el
ambiente durante el mezclado y sus procesos fue una
elevación en la temperatura de la mezcla de concreto de 2 a
3ºC por encima de las temperaturas esperadas. Después de que
las temperaturas iniciales de las mezclas de concreto se hayan
medido, tres camiones revolvedores fueron llevados a un lugar
cercano a la obra, y se midieron las temperaturas de descarga
del concreto. El aumento de calor durante el transporte del
concreto de la planta de mezclado al sitio de colocación fue
todavía relativamente bajo, solamente hubo un incremento de
0.6 a 2ºC, de 30 a 40 minutos después del mezclado del
concreto
Traducido por: Jorge Córdova Gana
Tomado de la Revista Concrete Intemational
Publicada en Septiembre de 1995.
Concreto en Evolución
Cuando se intente empezar un trabajo de concreto en clima
caliente, deberá considerarse lo siguiente para la producción
de concreto y entregas de concreto:
• Cuando puede ser previsto por experiencias pasadas que la
temperatura del concreto será demasiado alta durante la
colocación del concreto, el colado deberá empezar a una hora
cuando la temperatura del aire contribuya a bajar la
temperatura de colocación.
• Un tiempo límite de 1.5 horas de la planta de premezclado
al colado del concreto deberá establecerse cuando un aditivo
retardante se incorpore a la mezcla; de otra manera deberá
usarse un tiempo límite de una hora. Una mínima proporción
de colocación de concreto en m3/hr deberá especificarse y que
cumpla para cada tipo de estructura y tamaño de colocación.
• Preferiblemente, toda el agua de mezcla deberá añadirse en
la planta de concreto para dar el máximo revenimiento
permitido en el lugar de la obra; la adición indiscriminada de
agua en el lugar de colocación no deberá permitirse. Cuando el
agua se aflade en el lugar de la obra, deberá hacerse solamente
bajo condiciones cuidadosamente controladas. El personal a
cargo de la colocación del concreto deberá designar una
persona para determinar la cantidad de agua requerida para
proporcionar la consistencia necesaria. Añadir agua en el lugar
de la obra puede causar que la cantidad total de agua exceda la
establecida por la relación A/C máx. de la mezcla de concreto.
• Documentación apropiada de cada carga de concreto
entregada al sitio es esencial para el control de calidad de la
mezcla de concreto cuando se fabrica concreto en clima
caliente. El distribuidor de concreto deberá proporcionar la
hora del día cuando el concreto fue mezclado, y otra
información pertinente del diseño de mezclas; la cantidad de
agua añadida a la mezcla durante el mezclado y la cantidad de
agua remanente que pueda añadirse en el lugar de la obra no
deberá ser mucha para no exceder la máxima relación aguacemento especificada para ese concreto.
UN SISTEMA UNIVERSALMENTE ACEPTADO
Por: Eliud Assaff Montoya Garza
ste artículo está dirigdo para
aquellos ingenieros o arquitectos
que no solamente se preocupan
por por la exactitud en sus cálculos o en
la estética de sus diseños sino también
en la correcta representación de su
trabajo.
Por mucho tiempo se utilizaron indistintamente los símbolos para las
medidas y hasta hace poco se puso
atención en este tema., de tal forma que
se llegó a una conclusión: estandarizar
tales símbolos. Es de suma importancia
por lo tanto que el ingeniero o
arquitecto demuestre su profesionalismo
y su cultura, acorde con lo
universalmente aceptado, en cuanto a
éte aspecto en particular, y no sólo eso
sino que al hablar todos un mismo
lenguaje se tenderá a aminorar las
confusiones y por ende los errores.
Con la finalidad de que los ingenieros
hablemos un mismo idioma se ha
acordado mundialmente el uso de los
siguientes símbolos (se incluyen los
más usuales):
E
Tabla 1- Prefijos Comunes
PrefiJo
kilo
deci
centi
mili
miao
Tabla 3 - La Planta Premezcladora
Cemento
Ceniza volante
Ag.fino
240 kg
52 kg
e
m
Unidad
metro
litro
hectárea
tonelada
Qramo
Newton
Pascal
seaundo
hora
día
Amoere
Kelvin
Joule
centilrados
Watt
Volt
Ohm
lumen
lux
radián
arado
minuto
seaundo
S1mbolo
m
L
ha
ton
a
N
Pa
s
h
d
A
"K
J
°C
w
V
n
lm
lx
rad
o
.'
Sin duda alguna la medida más usual
entre los ingenieros es el metro y es
frecuente ver errores en su símbolo tales
como: mto, mts, me, etc., el símbolo
correcto para esta y otras unidades se
muestra en la tabla 2.
El sistema métrico es totalmente
aceptado el día de hoy y está siendo
adoptado por aquellos países que
todavía se resisten al cambio,
µ
ejemplo de ello es Estados Unidos,
donde el Gobierno Federal hace una
distincion entre conversiones "dura" y
"suave" a el sistema métrico. Una
conversión suave es una conversión
matemática directa de una medida de
los E.U.A. a su equivalente métrico.
Una conversión dura es la creación de
un nuevo número, racionalizado,
redondeado, que sea fácil de trabajar y
facil de recordar.
Naturalmente que esta conversión no se
dará de golpe, sino que será gradual,
por lo que inicialmente se utilizará una
conversión "suave", sin embargo el
cambio es irreversible por lo que al fin
se tendrá que optar por una conversión
"dura", para que esto ocurra los
fabricantes
de
materiales
de
construcción deben cambiar sus
medidas. Es por ello que uno de los
productos
escenciales
en
l!l
construcción, el acero de refuerzo
adoptará como secciones transversales·
áreas a milímetro cerrado.
Lo anterior está reglamentado por la
norma ASTM A 615/A 615M-94 la cual
contiene la siguiente información de
una manera sintetizada:
Referencias:
Norma ASTM-A 615/A 615M-94
Norma ASTM-E 380-94
Usar W,=671
4% MC (17 kg), 0.5% Abs.(19 kg),
420 kg de Ag. fino seco
Usar
M-IOAg. fino 106kg
3% MC (3 kg), 0.5% Abs.(3.5 kg),
W0=1334 kg
105 kg de Ag. fino seco
Ag. grueso
0.5%
MC
(4
kg),
0.5%
Abs.
W.,=32 kg
760kg
(.8 kg), 756 kg de Ag. grueso seco
Agua
125kg
Usar w.=105 kg
Contenido de aire
3%
Aditivo retardante, aditivo reductor de agua de alto rango
Temperatura de los ingredientes y mezclas, en la planta de concreto presforz.ado (ºC)
Hora
9:30 am
10:30 am
11:30 am
Cemento
67
67
67
(usar T,=63)
(usar T,=63)
(usar T,=63)
Ceniza volante
42
422 kg
42
42
Ag.fino
21
M-10 Ag. fino
20 (usar r.=20)
Ag. grueso
19
Agua
8 (usar r.=8)
Temperatura del aire
21
Temp. estimada del
23
concreto
Temp. medida del concreto
23
durante el mezclado
En la obra min. después
24 (40 min)
Diferencia
+I
S1mbolo
M
k
d
meoa
Tabla 2- Simbología de Unidades (SI)
21
21
(usar r.=20) ~ (usar T0 =20)
19
19
8 (usar r.=8)
8 (usar r . =8)
24
27
10
23
26
26
27 (28 min)
+I
o
Número de
Designación Masa Nominal
dela
Varilla8
ka/m
Dimensiones NominalesA
Area de la
Diámetro
Sección
Perímetro
Transversal
mm
mm2
mm
Requerimientos de Deformación, mm
Espaciamiento
Hueco Máximo
Máximo
Altura Mínima
12.5%del
Promedio
Promedio
Perímetro
Nominal
10
0.785
11.3
100
35.5
7.9
0.45
4.4
15
20
1.570
2.355
16.0
19.5
200
300
50.3
61.3
11.2
13.6
0.72
0.98
6.3
7.7
25
30
3.925
5.495
25.2
29.9
500
700
79.2
93.9
17.6
20.9
1.26
1.48
9.9
11.7
Sistema Inglés
Varilla
N°
Area
in.2
3
0.11
4
0.20
0.31
0.44
0.60
0.79
1.00
1.27
1.56
2.25
5
6
7
8
9
10
11
35
7.850
35.7
1000
112.2
25.0
1.79
14.0
45
11.775
43.7
1500
137.3
30.6
2.20
17.2
14
55
19.625
56.4
2000
177.2
39.4
2.55
22.2
18
4.00
A Las dimensiones nominales de una vanlla defonnada son equivalentes a las de una vanlla redonda lisa que tenga la mlSITlél masa por metro que la vanlla deformada.
e Los números de designación de la varilla se aproximan al número de milimetros del diámetro nominal de la varilla.
23
26 (33 min)
Tabla 3- Número de designación de la varilla, masa nominal, dimensiones nominales, requerimientos de deformación y
comparación con el Sistema Inglés
8
9
�Concreto en Evolución
Estados Unidos por fin adopta
Fotografía que muestra el edificio
donde se encuentra el primer
metro oficial, en París, Francia.
El Sistema Métrico
El metro intentó representar una
diezmillonésima parte de la
distancia del Ecudor al polo, pero
actualmente se define como
1;650,763.73 longitudes de onda
de la linea naranja-roja del Criptón
Por: David Smith
uando las guillotinas cayeron
durante la Revolución Francesa
sus cuchillas fueron medidas en
una nueva unidad de longitud, los
centímetros, no pulgadas. El sistema
métrico fue literalmente una idea
revolucionaria, naciendo en la época del
ilustrismo y llevado a lo largo con los
soldados
Napoleónicos
muchos
kilómetros, no millas, a lo largo de
Europa y de ahí a otros países alrededor
del mundo.
En
nuestra
propia
república,
revolucionaria y racional, Thomas
Jefferson considero el nuevo sistema
métrico un avance admirable sobre los
viejos "pies" y libras ingleses. Benjamin
Franklin, John Quincy Adams, y
muchos otros lideres intelectuales
Americanos y hombres de gobierno
estuvieron de acuerdo.¿ Por lo que , por
que no ha aparecido el sistema métrico
aquí?
Mas de 200 ai'los después de que el
sistema métrico empezara a esparcerse a
través del mundo, los Estados Unidos
comparten la ambigua distinción junto
con Burma y Liberia de ser una de las
solamente tres naciones que no se han
convertido al sistema métrico moderno.
Como la única nación industrializada en
el mundo que no se ha convertido al
métrico; los Estados Unidos enfrenta
serias dificultades en un ámbito
internacional:
intercambio
de
información, y en los proyectos de
Ingeniería y construcción involucrando
a otras naciones.
El congreso, los estados, el sector
privado, y todas las agencias apropiadas
del
gobierno,
incluyendo
el
Departamento del Transporte (DOT) y
la Administración Federal de Autopistas
(FHWA), están tratando de rectificar
esta situación.
Los Americanos son tercos. Uno de los
obstáculos mayores para adoptar el
C
sistema métrico en los Estados Unidos
ha sido probablemente nuestro disgusto
inherente de cualquier cosa que nos
divorcia del "sentir" o "sentido" de
nuestros valores tradicionales para el
peso, medidas, distancia y v~locidad.
Un ejemplo es la resistencia a la
transición de señalamientos de sistema
métrico en autopistas.
Para evaluar las actitudes publicas hacia
el cambio de señalamientos de
autopistas a sistema métrico, el verano
pasado la FHWA solicitó comentarios
públicos a través de una noticia en el Federal Register -.Dado el volumen de
comentarios recibidos - casi 3000 - y
una prohibición fiscal en 1994 de
fondos, la FHWA decidió retrasar la
implementación de la conversión de
señales hasta después de 1996. Este es
solamente un pequeño ejemplo de
pensamiento publico sobre convertirse
al métrico.
En 1866, el congreso finalmente
legalizó el uso del sistema métrico, pero
la legislación de 1902 inquirió al
gobierno Federal que el uso del sistema
métrico fuese derrotado por un solo
voto.
En 1960, la Conferencia General
Internacional de Pesos y Medidas
adoptó un sistema coherente y
racionalizado de unidades métricas,
creando el Sistema Internacional de
Unidades. Este sistema, conocido como
SI en todos los lenguajes, aétulmente es
el sistema de medición oficial
reconocido a nivel mundial.
Los Británicos también son tercos, ,
pero la Gran Bretaña empezó una
transición al sistema métrico como
condición para ingresar al mercado
Común Europeo en 1965. Canadá se
convirtió exitosamente al sistema
métrico en los 70's.
En los E.U.A., nuestra más reciente
presión para las conversiones métricas
empezó con el acto de conversión
métrica de 1975 que estableció una
mesa para coordinar "voluntariamente"
la transición al sistema métrico.
Algunas industrias se sumaron a la
empresa. La mayoría no lo hizo. El
esfuerzo voluntario fue abandonado. En
1988, el congreso intentó una opción
diferente con el Tratado de Omnibus y
actos de Competitividad. Una sección
trató la conversión métrica previa para
ordenar que todas las agencias
Federales implementen el sistema
métrico en obtenciones, transferencias y
otras actividades relacionadas con los
negocios. Solamente dos excepciones a
esta conversión mandada fueron
permitidas: ( l) Cuando tal uso sea
determinado que sea impráctico y (2)
cuando tal uso sea propiamente el
causante de ineficiencias significativas
de perdidas de mercados o de firmas
Estadounidenses.
Una agencia Federal pidió que una
excepción deba de prepararse con un
análisis escrito y justificante de tal
acción. A la fecha, no han habido
excepciones del programa por la DOT y
sus agencias.
En el 25 de Julio de 1991 , el presidente
Bush giró la orden del ejecutivo 12770,
Uso Métrico en Programas del
Gobierno Federal, ordenando la
transición a la medición métrica para
todas
las
agencias
Federales.
Finalmente, las leyes de los E.U.A.
requieren el uso del sistema métrico.
¿Pero Cuando?.
86.
Traducido por: Jorge Córdova Garza
Tomado de la Revista Public Roods
Verano de 1995.
alrededor del 30% de los productos Americanos - incluyendo equipo agrícola, automóviles, medicinas y bebidas - se han
convertido al sistema métrico.
Una gran cantidad de conyersiones han tomado lugar. El equipo electrónico puede convertir al métrico pulsando un botón o con
programas muy pequeños. Muchas tuercas y tomillos y otras partes de maquinaria son ahora métricas. Nosotros compramos
refrescos y licores por medio del litro, y nadie se queja. Cuando la gente piensa en un metro como una simple unidad de medida
que se divide en practicas divisiones decimales en lugar de 39.37 pulgadas, el misterio se desvanece.
La FHWA, la AASHTO, los estados, y el sector privado están trabajando fuertemente para disipar el misterio. El tiempo y la
práctica harán el resto. Eventualmente, kilómetros por hora, metros cuadrados, kilómetros por litro, y el resto vendrán a ser tan
naturales y automáticos como millas por hora, pié cuadrado, y millas por galón. El sistema métrico fue Revolucionario en 1793.
Hoy en dfa, es simplemente sentido común .
,--
---------------------------------------------------------------------------------~
1
MEMORIAS DEL SEMINARIO INTERNACIONAL
SOBRE DURABILIDAD DEL CONCRETO
Para Norteam6rica
24 TRABAJOS, 550 PAGINAS
Especialistas: B. Mather, J.L. Cottier, P. Hudec, M.A. Bérubé, C.J. Mendoza,
P.K. Mehta, K.W. Nasser, R. Rivera, C. Jolicoeur, R. Gagné, W. Secre, R.L. Carrasquillo,
V.M. Malhotra, J.T, Wolsiefer, M. Mena, C.M. Hansson, J .F. Lamond, P. Tatnall,
M.J. Faradji, L. Flores, R. Pleau, J. Scanlon, T.W. Bremner, G.C. Hoff
Celebrado en Monterrey, N.L., Octubre 5 al 8 de 1993.
Favor de enviar _ _ copias de
Memorias del Seminario Internacional sobre Durabilidad del Concreto
Precio: N$ 280.00 (US$ 40.001
Subtotal
Total
La Larga Espera para el
Sistema Métrico esta Cercana
a Terminar.
Tanto el congreso como la rama
Ejecutiva están firmemente respaldando
la conversión métrica. Esta vez el sector
privado apoya más fuerte. De hecho,
10
N$ (US$1 - - -(US$)
Envíos fuera de M6xico
af'iadir US$ 20.00
N$ (US$)
-
- - -- -
- - ---
Envfe su orden a:
Instituto de Ingeniería Civil, UANL
Ave. Universidad y Fidel Velázquez s/n
San Nicolás de los Garza, N.l. México 66450
Tel: +52-8-352-4969 Fax:+ 52-8-376-0477
O Incluyo cheque No.____ a nombre de:
INSTITUTO DE INGENIERIA CIVIL, UANL
Nombre:
-----------------------------R. F.C.:
Dirección:
Ciudad: - -- --------:E=-s-ta-d-=--o-:----------P-a-ís_:_ _ _ _ _ _ _ _ __
Código Postal: _ _ _ _ _ _ Teléfono: (_ _) _ _ _ _ _ _ Fax: (_ _)
-------
��
Dublin Core
The Dublin Core metadata element set is common to all Omeka records, including items, files, and collections. For more information see, http://dublincore.org/documents/dces/.
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Concreto en evolución
Description
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Revista de la sección estudiantil de la Facultad de Ingeniería Civil de la UANL de la Sección Noreste de México del Instituto Americano del Concreto. Contiene información especializada y artículos científicos en materia de ingeniería, materiales, estudios ambientales, etcétera.
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A resource consisting primarily of words for reading. Examples include books, letters, dissertations, poems, newspapers, articles, archives of mailing lists. Note that facsimiles or images of texts are still of the genre Text.
Título Uniforme
Concreto en Evolución
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El año cuando se publico
1995
Número
Número de la revista
3
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Mes cuando se publicó
Diciembre
Día
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Concreto en Evolución : Revista de la Sección Estudiantil FIC-UANL de la Sección NE de México del Instituto Americano del Concreto, 1995, No 3, Diciembre
Creator
An entity primarily responsible for making the resource
Montoya Garza, Eliud Assaff, Dirección
Subject
The topic of the resource
Ingeniería civil
Concreto
Pavimento
Puentes
Caminos
Publicaciones periódicas
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An account of the resource
Revista de la sección estudiantil de la Facultad de Ingeniería Civil de la UANL de la Sección Noreste de México del Instituto Americano del Concreto. Contiene información especializada y artículos científicos en materia de ingeniería, materiales, estudios ambientales, etcétera.
Publisher
An entity responsible for making the resource available
Universidad Autónoma de Nuevo León, Sección Estudiantil de la Facultad de Ingeniería Civil, Sección Noreste de México del Instituto Americano del Concreto
Contributor
An entity responsible for making contributions to the resource
Martínez Silva, Pedro Luis, Diseño
Villarreal Serna, Rogelio, Traductor
Date
A point or period of time associated with an event in the lifecycle of the resource
01/12/1995
Type
The nature or genre of the resource
Revista
Format
The file format, physical medium, or dimensions of the resource
tex/pdf
Identifier
An unambiguous reference to the resource within a given context
2015493
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A related resource from which the described resource is derived
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