losas de hormigón sobre el terreno

Losas de Hormigón sobre el Terreno

M. Sc. Marlon Valarezo A.mfvalarezo@gmail.com

www.mvalarezo.wordpress.com

Clases de Piso

Pisos monolíticos (una sola capa):

1. Superficie expuesta-trafico peatonal.2. Superficie cubierta -trafico peatonal.4. Superficie expuesta o cubierta-trafico peatonal y vehicular ligero.5. Superficie expuesta-trafico vehicular industrial con rodamiento

neumático moderadamente suave.6. Superficie expuesta-trafico vehicular industrial pesado con rodamiento

duro y cargas pesadas.

ACI 302.1 Guide for Concrete Floor and Slab Construction

17/01/2015 2mfvalarezo@gmail.com

Pisos de dos capas:Cuando la capa superior no esta adherida a la capa base de la losa.Cuando la capa superior esta adherida a la capa base de la losa.

Pisos clase 9:Donde las actividades de manipulación de materiales requieren extraordinarios niveles de

lisura y planicidad. Pisos “súper planos” y “súper lisos”.

Pisos con terminados especiales.

ACI 360R: Diseño de losas sobre el terreno.

Losas sobre el terreno.

Especificaciones.

• Material de base y sub-base, requerimientos de preparación y retardadores de vapor (si se requiere).

• Espesor de hormigón.• Resistencia a la compresión del hormigón y/o resistencia a la flexión.• Requerimientos del diseño de la mezcla de hormigón (ASTM C94).• Localización y detalle de juntas.• Reforzamiento si se requiere (tipo, tamaño y localización).• Tratamiento superficial (si se requiere).• Acabado de la superficie.• Tolerancias (base, sub-base, espesor de losa y superficie).• Curado.• Material para sellado de juntas e instalación.• Dispositivos embebidos.• Reunión previa a la construcción, aseguramiento de calidad y control de

calidad.

Los siguientes items deben ser especificados en los documentos del contrato de construcción.

El endurecimiento es un proceso químico llamado hidratación.

TECNOLOGIA BASICA DEL CONCRETO

Concreto normal 2400 kg/m3 (150 lb/pie3)Concreto estructural ligero 1440-1920 kg/m3 (90-120 lb/pie3)Concreto pesado 3200 kg/cm3 (200 lb/pie3)

Relación w/c

1. f’c

2. trabajabilidad

3. sangrado

• La relación w/c generalmente esta

entre valores de 0.4 y 0.7.

• Para la reacción de hidratación una

relación w/c de 0.28 es suficiente.

MATERIALES Y PROPORCIONAMIENTO DE MEZCLAS.

• I Normal.

• IA Normal con aire incluido.

• II Moderada resistencia a los sulfatos.

• IIA M. R. a los sulfatos con aire incluido.

• III Alta resistencia inicial.

• IIIA Alta resistencia inicial con aire incluido.

• IV Bajo calor de hidratación.

• V Alta resistencia a los sulfatos.

ASTM C 150 (AASHTO M 85)

Cemento:

Aridos: Naturaleza (forma, porosidad, textura, fuente)

Granulometría (tamaño y distribución)ASTM C 33

Tamaño máximo del árido.

Por economia se debe utilizar el

máximo tamaño posible.

El arido rodado presenta mayor asentamiento que el trituradocon la misma w/c.

Se pueden alcanzar mayores

resistencias, con arido triturado.

17/01/2015 mfvalarezo@gmail.com 10

Materiales perjudiciales en los áridos.

Sustancia Efecto en el concreto

Impurezas orgánicas

Afecta el tiempo de fraguado y el

endurecimiento, puede causar

deterioro

Material más fino que 75 m

(tamiz No. 200)

Afecta adherencia, aumenta la

demanda de agua

Carbón, lignito u otro material

ligero

Afecta la durabilidad, puede causar

manchas y erupciones

Partículas blandas Afecta la durabilidad

• Atrapado: falta de

consolidación.

• Incorporado: mejora

la durabilidad,

trabajabilidad.

Aire incluidoAire atrapado

• CLORUROS: Corrosión del

• SULFATOS: Reacciones

expansivas

ASTM C1218 : Método para determinar iones de cloro soluble en agua en concreto y mortero.

cemento

H2O H2OH2O

retardadores

aceleradores

Tipo de

elemento

Contenido máximo de

iones solubles en agua (Cl-)

en el concreto, porcentaje de

la masa de cemento

Concreto Pretensado 0.06

Concreto reforzado (armado) expuesto a cloruros durante su servicio

Concreto reforzado que va a secar o va a estar protegido de la humedad durante su servicio

Otras construcciones de concreto reforzado

Aditivos:

Material Cementante Suplementario: Los materiales cementantes suplementarios se usan en cantidades relativamente grandes, reemplazando del 10%-50% del cemento portland.

DISEÑO DE MEZCLAS DE CONCRETO

• RESISTENCIA

• DURABILIDAD

• ACABADO

• TRABAJABILIDAD

• ECONOMIA

ACI 211

Efectos de los Materiales Cementantes Suplementarios en el Concreto Fresco

Reducido Ningún/poco

efecto Ceniza volante

EscoriaHumo

de sílicePuzolana Natural

Aumentado Variado

Demanda de agua

Trabajabilidad

Sangrado y segregación

Contenido de aire

Calor de hidratación

Tiempo de fragauado

Acabado

Bombeabilidad

Efectos de los Materiales Cementantes Suplementarios en el Concreto Endurecido

Reducido Ningún/poco

efecto Ceniza Volante

EscoriaHumo

de SílicePuzolanas Naturales

Aumentado Variado

Desarrollo de la resistencia

Resistencia a Abrasión

Resistencia a congelación-deshielo y

descascaramiento por

descongelantes

Contracción por secado y fluencia

Permeabilidad

Reactividad álcali-sílice

Resistencia química

Carbonatación

1. Muestreo

Requisitos:

• Tamaño de la muestra 28 L (1 pie3).

• Se la debe obtener durante los 15 minutos entre la primera y la última porción de la amasada.

• No se la debe tomar ni de la porción inicial de la descarga, ni tampoco a la porción final.

ASTM C 172 (AASHTO T 141), NTE 1763

Muestreo del concreto fresco

16mfvalarezo@gmail.com17/01/2015

PRUEBAS DE CONTROL EN EL CONCRETO

2. Consistencia

• Asentamiento mediante el cono de Abrams

ASTM C 143 (AASHTO T 119), NTE 1578

• Medidor K de asentamientoASTM C 1362Este método permite una evaluación rápida de la fluidez y consistencia del hormigón recién mezclado.

Sample collected

Slump Measured

Cone Removed and Concrete Allowed to ‘Slump’

Slump Cone Filled

1817/01/2015 mfvalarezo@gmail.com

Aparato de vibración inclinada de la FHWA (Federal HighwayAdministration).

Consistencia (2)

Diseñado para medir la trabajabilidadde hormigón de bajo asentamiento, resultó ser un método muy indirecto y de difícil uso para la medición de viscosidad del hormigón bajo vibraciòn .

Consistencia (3)

• Consistómetro Vebe ASTM C 1170

Método de prueba utilizado para determinar la consistencia y la densidad de mezclas extremadamente secas.

De uso común en concreto compactado con rodillo.

Penetración de la esfera de Kelly ASTM C 360

Consistencia (4)

Este método de ensayo determina la profundidad de penetración de una masa de metal en hormigón de cemento hidráulico recién mezclado.

3. Temperatura

ASTM C 1064 (AASHTO T 309):

Temperatura del concreto de cemento portland fresco

4. Masa Volumétrica y Rendimiento

ASTM C 138 (AASHTO T 121): Masa volumétrica (Masa unitaria),

rendimiento y contenido de aire

(gravimétrico) del concreto.

ASTM C 1040 (AASHTO T 271): Masa volumétrica en la obra del

concreto no endurecido y endurecido a

través de métodos nucleares.

5. Contenido de AireMétodo por presión ASTM C 231 (AASHTO T 152)

Método volumétrico ASTM C 173 (AASHTO T 196)

Método gravimétrico ASTM C 138 (AASHTO T 121)

Indicador de aire de bolsillo AASHTO T 199

Contenido de Aire

• El registro de la temperatura del concreto se debe mantener.

Frecuencia de los Ensayos

• Primera amasada del día.

• Siempre que la consistencia parezca variar.

• Siempre que se moldeen en la obra cilindros para ensayos de resistencia.

24mfvalarezo@gmail.com

Asentamiento

• Normalmente realizado en el sitio de entrega del concreto para garantizar el contenido de aire adecuado.

• Siempre que se moldeen en la obra cilindros para ensayos de resistencia.

Temperatura

17/01/2015

6. Especímenes de PruebaEspecímenes moldeados en la obra ASTM C 31 (AASHTO T 23)

Especímenes moldeados en el laboratorio ASTM C 192 (AASHTO T 126)

Límite de tiempo:

Empiece el moldeo 15 minutos después del muestreo

Tamaño de los Especímenes de Prueba

Cilindros :– Tamaño Máx. del agregado 50 mm (2 pulg.):

150 × 300 mm (6 x 12 pulg.)—Cilindro estándar

100 x 200 mm (4 x 8 pulg.)

– Tamaño Máx. del agregado > 50 mm (2 pulg.):Diámetro = 3 x tamaño max. agreg. Altura = 2 x diámetro

Vigas para Flexión:• Tamaño máx. del agregado 50 mm (2 pulg.):

Sección transversal: 150 × 150 mm (6 x 6 pulg.)—Viga estándar

Longitud: 500 mm (20 pulg.)

• Tamaño máx. del agregado > 50 mm (2 pulg.):Sección transversal = 3 x tamaño máx. agreg.

Longitud = 3 x profundidad + 50 mm (20 pulg.)

Curado de las Probetas

Curado inicial

tiempo máximo de almacenamiento:48 horas

Temperatura: 16 a 27 °C 20 a 26 °C (hormigón alta

resistencia)

Curado finalTemperatura: 23 + 2°C.

ASTM C 511

7. Ensayo de Resistencia a Compresión

Mortero de azufre Almohadillas no adherentes

ASTM C 39

Mortero de AzufreASTM C 617 (AASHTO T 231) Capping

de cilindros de concreto

Almohadillas de NeoprenoASTM C 1231

Uso de almohadillas no adherentes

en la determinación de la resistencia

a compresión de cilindros de concreto

endurecido

ASTMC39

BS15 cm

0.85c cASTM BSf f

cf Ensayo de compresión en cilindros estandar a los 28 dias.

Normalmente: 21, 24, 28, 35 MPa

Alta resistencia: 60 - 90 MPa

Concreto simple : < 15 MPa

mfvalarezo@gmail.com3017/01/2015

Se puede realizar en:• Probetas moldeadas de

muestras del concreto fresco.• Especímenes extraídos o

aserrados.• Cilindros colados en el sitio.

http://www.antouncivil.com.au/vca/Images/testing.jpg

http://www.concrete-curb.com/wp-content/uploads/BreakageCylinder.jpg

8. Ensayo de Resistencia a Flexión ASTM C 78

Ensayo viga estandar : P

I Modulo de rotura

mfvalarezo@gmail.com

3317/01/2015

Frecuencia del Ensayo de Resistencia

• ACI 318 y ASTM C 94 requiere que se realicen ensayos :– Para cada clase de concreto colocado en cada día, por lo menos una vez

al día.

– Y por lo menos una vez para cada 115 m3 (150 yd3)

– Y por lo menos una vez cada 500m2.

• Se requiere el promedio de la resistencia de 2 cilindros a los 28 días.

9. CarbonataciónASTM C 856

A través de la prueba de color de fenoftaleina se puede estimar la profundidad de carbonatación mediante la prueba de PH del concreto. La carbonatación reduce el PH, con ello las áreas no carbonatadas se vuelven rojizas, mientras que las áreas carbonatadas no cambian de color.

10. Numero de rebote (Schmidt) ASTM C 805

Este metodo es aplicable para evaluar la uniformidad del concreto en sitio, paradelinear regiones de concreto pobre o deteriorado en una estructura y paraestimar la resistencia del concreto en sitio.

HERRAMIENTAS DE COLOCACIÒN Y ACABADO

Extendido del concreto con regla vibratoria:

La regla vibratoria es un equipo de colocación que consta de una estructura tipocercha, tornillos de ajuste y un motor lateral con sistema de vibración por ejerotatorio. Se usa para compactar losas no reforzadas o ligeramente reforzadas dehasta 20 cm de espesor.

Con este equipo nivela y compacta el concreto, se pueden colocar hasta 100 metros lineales por día, requiere de concreto con asentamiento entre 7 y 10 cm.

Fig. Extendido del concreto con la regla vibratoria

Enrasado del concretoSe utiliza para abrir los poros en el concreto fresco y sacar el agua de sangrado a lasuperficie, permitiendo un mejor acabado.

Alisador de mango largo (Flotador-Bullfloat): consiste en una superficie metálica, lisa yrígida, provista de un mango largo articulado, que le permite el deslizamiento planeadosobre la superficie del concreto.Alisadores manuales (Llanas): Son herramientas de acabado superficial que se utilizanpara allanar, pulir o alisar la superficie después de pasar el flotador.

Fig. Alisado (Flotado) del concreto.

Suelo de soporte.

Los requerimientos de la preparación del sitio pueden incluir compactacióncon rodillo y verificación mediante métodos in-situ de contenido dehumedad o densidad. Una delgada capa de material con gradación fina esnormalmente usada para un mejor control de los espesores del concreto ypara minimizar la fricción entre el material de base y la losa.

COLOCACIÒN DEL CONCRETO Y ACABADO DE LA SUPERFICIE

Retardador de vapor.

Minimiza la transmisión del vapor de agua desde el suelo de soporte a la losa,pero no es del todo efectivo en prevenir su paso. Generalmente se reconocecomo retardador de vapor a materiales con una permeabilidad menor de 0.2gramos/dia/m2/mmhg (metric perms) ASTM E96.

Mantener la humedad adecuada esnecesario en cualquier losa (sobre elterreno) en donde el piso estará cubiertopor baldosa, madera, alfombra,revestimiento impermeable (epòxicos), ocuando el piso estará en contacto concualquier equipamiento sensible a lahumedad. Usualmente se utilizanpelículas de polietileno con espesores nomenores a 0.25mm como retardadores devapor.

Las laminas deben traslaparse 150mm.

Reforzamiento por contracción y temperatura.

El Wire Reinforcement Institute recomienda que el refuerzo se debe colocar enel tercio superior de la losa ò a 50mm debajo de la superficie y extendersehasta 50mm de los bordes de la losa.

Los soportes de barras de acero fabricados de hormigón son considerados losmas eficaces para las losas sobre el terreno. Los bloques deben sercuadrados, de por lo menos 100mm de lado, con una resistencia a lacompresión de por lo menos igual a la especificada para la losa y con unaaltura que asegure la posición del acero refuerzo y el recubrimiento mínimo.

• Los cables de electricidad y las tuberías deben cubrirse con un mínimo de 5 cm de sub-base, de modo que no causen agrietamiento por restricción a la contracción de la losa, o en su defecto por reducción de la sección de la losa.

• Marcar con anticipación en los bordes del encofrado la localización de juntas que se fabricaran con ranuradoras.

Secuencia de colado de superficies planas de concreto.

Números F

FF medida de lisura.

FL medida de nivelación.

Determinados por muestreo estadístico.

Tolerancias en la construcción de losas:

¿Qué tan plana, nivelada y lisa debe ser una losa de concreto?

ASTM E 1155

FF y FL

Pisos ordinarios tienen números F entre 12 y 17. Pisos muy planos se especifican con números FF y FL mayores que 50.

FF define la curva del piso sobre una longitud de 24pulg (60cm).

FL define la conformidad con un plano horizontal, medido sobre una distancia de 10pies (3m).

• Los datos pueden ser recogidos por varios métodos de medida: straightedges, niveles ópticos y cualquier otro método que sirva para el propósito determinado.

• Los números d y q se calculan en sitio y sus desviaciones estándar a través de métodos estadísticos sirven para determinar los números FF y FL

Compactación del concreto.

ACI 309R • Vibración de superficie para losas de hasta 15 cm de espesor siempre

que no estén reforzadas o contengan una malla ligera.• Vibración superficial o interna para losas no reforzadas de 15 a 20 cm.• Vibración interna para losas de 20 cm de espesor o más delgadas con

refuerzo.

Texturizado del concreto.

Los pavimentos de concreto deben tener una textura superficial, la cualdebe de proporcionar un grado de aspereza, con el fin de mejorar laadherencia.

Se emplean dientes con un ancho de cerda de 3mm±1mm y una separaciónentre cerdas de 20mm±2mm. La textura se la puede realizar porMicrotexturizado y Macrotexturizado.

Microtexturizado

Se realiza en sentido longitudinal mediante el paso de una tela de yute o de malla cerrada posterior al proceso de flotado.

Fig. Mantas de yute para el micro-texturizado.

Macrotexturizado

Fig. Macro-texturizado del concreto.

Se ejecuta en sentido transversalcuando el concreto se encuentra enestado fresco. Este texturizadogenera canales o surcos que sirvencomo micro drenes, para evacuar elagua bajo las llantas de los vehículosy evitar el deslizamiento superficial.

Operaciones de acabado.

Juntas.

En losas sobre el terrenose usa comúnmente trestipos de juntas: Dilatación(Expansión), Contracción yConstrucción.

La ubicación y detalle delas juntas debe serproporcionado por eldiseñador.

Junta de Aislamiento.

1. Inserte el material para junta en el lugar adecuado,coloque el concreto y elimine la parte de arriba (delmaterial de junta) después de que se endurezca elconcreto.

2. Introduzca una tira de madera igual a la profundidaddeseada del material de junta en el lugar adecuado.Retire la tira de madera después de que el concretohaya endurecido y coloque el material para junta.

Métodos para conformación de la junta:

El material para juntas de aislamiento debe ser elastomèrico ysuficientemente grueso para permitir la compresión al momento deocurrir un movimiento vertical u horizontal. Tiras prefabricadas de 13mmde espesor son generalmente utilizadas.

Juntas de Aislamiento.

Junta de Construcciòn.

Las juntas de construcción no se deben colocar a una distancia menor de 1,50m de cualquier otra junta cercana paralela. Longitud del dowel 75cm.

Pavimentos:• Liso en junta transversal.• Corrugado en junta longitudinal.

Dowels (pasadores) con recubrimiento epòxico, en una junta de construcción.

Junta de construcción longitudinal y transversal.

Conformando una junta de construcción.

Juntas de Construcción.

Junta de Contracciòn.

Tienen como función determinar previamente la ubicación de las grietas(contracción por secado) con fines estéticos y de funcionalidad.

Para losas de concreto sin reforzamiento la separación de las juntas decontracción debe ser de 24 a 36 veces el espesor de la losa (encentímetros) pero no mayor de 5.5m

Juntas de Contracción.

¼ t para todo tipo de losa.1/3 t para losas reforzadas con fibra.

El corte se debe realizar cuando el concreto presente las condiciones deendurecimiento propicias para su ejecución. Generalmente de 4 a 12 horasdespués de que el acabado se ha terminado.

Fig. Equipo para corte del concreto.

Juntas aserradas.

Fig. Aserrado seco del concreto.

• Los paneles deben ser cuadrados preferiblemente.• Evite paneles alargados y en forma de L.• El lado largo nunca debe ser más de 1,5 veces el lado corto.• En entradas de vehículos y aceros las juntas deben estar

espaciadas en intervalos iguales al ancho.• Las aceras y entradas de vehículos con ancho de 3 a 4m deben

tener una junta longitudinal en el centro.• En losas de patio las juntas no deben estar separadas mas de 3m

en ambas direcciones.

Modulado de Juntas

La modulación en intersecciones se deben modular las losas de tal maneraque se eviten formas irregulares y esbeltas.

Para la modulación en vías con accesos se recomienda que las juntastransversales de un sentido coincidan con las longitudinales del otro, no esrecomendable hacer losas con ángulos menores a 75 °

Sellado de Juntas 5mm

SELLANTE FRIO

CORDÓN

El material sellante deberá ser elástico , con propiedades adherentes con el concreto y deberá permitir las dilataciones y contracciones que se presenten en las losas, sin agrietarse o desprenderse.

Fig. Equipo de sellado de juntas

Mecanismos de transferencia de carga.

Junta de construcción con pasajuntas liso (ideal para transferencia de carga).

Dowel liso con manguillo de polietileno para asegurar la lubricación.

Para que la transferencia de carga sea efectiva, el DOWEL debe:

• Ser liso• Alineado y apoyado en paralelo con el plano horizontal y vertical

de la losa.• Se colocaran a no más de 300mm de la intersección de juntas.

Junta de contracción con dowels.

Soporte para colocación de Dowels.

El curado debe proteger al concreto de:• Deshidratación precoz debida al viento, sol, frío.• Temperaturas extremas.• Intemperie.• Acción prematura de sustancias nocivas como aceites y

otras.

¿Qué es el curado?

CURADO Y PROTECCIÒN DEL CONCRETO

El curado involucra tres factores:

1. Humedad2. Temperatura3. Tiempo

Importancia del curado

• Durabilidad.• Resistencia.• Impermeabilidad. • Resistencia a la abrasión. • Estabilidad dimensional. • Resistencia a congelación-deshielo.

Periodo de curado:

• 3 semanas o más para concretos usados en estructuras masivas.

• Sólo unos pocos días en mezclas ricas, especialmente si se emplean cementosde alta resistencia inicial, tales como el tipo III (ASTM) y el HE (ASTM).

• Desde algunas horas hasta 3 días, generalmente ciclos de 24 horas. (vapor)

• En losas de concreto de por lo menos 7 días.

Métodos y Materiales de Curado

1. Mantienen el agua de la mezcla:

Encharcamiento o inmersión:

El agua de curado no debe estar

(11 C) más fría que la temperatura

del concreto para evitar las

tensiones térmicas.

Rociado, aspersión o niebla: Excelente para temperaturas altas

y humedad baja.

Coberturas húmedas:

Cubiertas de tela saturada con

agua (yute, esteras de

algodón, mantas que retengan

humedad). CONCRETO

AGUA ADICIONAL

EVAPORACIÓN

SATURADO

2. Reducen la perdida del agua de la mezcla:

Hojas de plástico: La película de polietileno debe cumplir con ASTM C 171, que especifica un espesor de 0.10mm (4 mpulg.) para el curado del concreto.

Papel impermeable: Consiste en dos hojas de papel kraft cementadas entre si por un aditivo bituminoso yreforzadas con fibras.

No requiere de riego periódico.

Traslape de hojas adyacentes de 150mm (6 pulg.) y estar sellados con arena, tablón de madera, cinta.

Recomendado para losas que serán pintadas o teñidas.

•Compuestos líquidos a base de parafinas, resinas, hules coloreadas y otros materiales.

•Capaces de conservar la humedad relativa de la superficie del concreto superior al 80% por 7 días.

•Transparentes o translúcidos y pigmentados de blanco.

•Una capa lisa y uniforme en una tasa típica de 3 a 4 m2 por litro (150 a 200 pies2 por galón).

Compuestos formadores de membrana

CONCRETO

MEMBRANA

EVAPORACIÓN

SATURADO

PARCIALMENTE SATURADO

3. Aceleran el desarrollo de la resistencia:

Vapor directo

Espiral de calentamiento

Cimbras o almohadillas calentadas eléctricamente

HORMIGÓN CON DIFERENTE TIPO DE CURADO (edad 28 días)

Abscisado del canal

ambiente compuesto formador de membrana agua f´c -35 (mínimo)

GRACIAS

Visitar: www.mvalarezo.wordpress.com

losas de hormigón sobre el terreno

Engineering

tablas para el cálculo de losas de hormigón armado

anejo nº 7: tramitaciÓn ambiental - chduero.es (solera de...

pavimentos urbanos rÍgidos de hormigÓn · losas de...

productos y losas de hormigÓn - quadra concrete · 2019....

nueva planta de producción para adoquines multifunción en...

asignatura cimientaciÓn profunda - campus · pdf filevigas...

hormigon i-tema 4 diseño y análisis de losas de hormigón...

bases para el calculo de puentes de hormigÓn armado para el...

diseÑo y anÁlisis de losas de hormigÓn armado utilizando...

pavimentos urbanos rÍgidos de hormigÓn · pdf fileaño...

impermeabilización de losas de hormigón en cota 0 y

estructuras de hormigón (i). pÓrticos planos · pórticos...

acerca del congreso - uv.mxnuevo método de diseño de...

ministerio de transportes, movilidad y agenda …...- losas...

elementos modulares de plástico reciclado - eit-es.com...

antecedentes-producto innovador · losas bidireccionales de...

diseño de losas de hormigón con geometría optimizada ......

avances en la medida de la protecciÓn …para...

geomorteros minerales para la reparación monolítica del...

refuerzos de losas macizas de edificación en hormigón...