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EL CONCRETO EN EL MUNDO DEL REFABRICADO DE GRAN FORMATO
Esther J Arteta R ARGOS
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CONTENIDO 1. PREFABRICACIÓN DE GRAN FORMATO 2. INDUSTRIALIZACIÓN DEL CONCRETO 3. EL CONCRETO PARA PREFABRICADOS DE GRAN FORMATO 4. RESULTADOS DE LA INTEGRACIÓN
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1.
PREFABRICACIÓN DE GRAN FORMATO Los prefabricados de gran formato han ganado un espacio en las construcciones actuales hasta tal punto que hoy en día son imprescindibles en el desarrollo de algunos proyectos de ingeniería y han desplazado a las técnicas tradicionales debido al gran numero de ventajas que estos aportan
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PROCESO
Diseño Estructural y geométrico
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Preparación . Configuración Acero Formaleta
Producción Colocación Vaciado de Concreto
Desencofrado Transporte
Colocación / Construcción
1.
VENTAJAS • Estandarización – Diseño Estructural • Especialización para el desarrollo de ingeniería de detalle del prefabricado. • Ejecución simultanea de elementos en un lugar disYnto de la obra • Agilidad: Construcción paralela de elemento en planta y siYo. • Altos Estándares de Calidad
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1.
VENTAJAS • Reducción personal de obra. • Ahorro de formaletas y apuntalamiento • Minimiza impactos a terceros (carreteras, edificaciones, etc.). • OpYmiza movimientos de maquinaria, equipos y transporte • Interviene mano de obra especializada • Disminuye costos y Yempos de ejecución.
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ASPECTOS CLAVE • Encofrados metálicos de alta calidad que permiten mayor canYdad de repeYciones • Procesos de Curado (Desarrollo temprano de resistencias) • Desmolde a edades tempranas reduce ciclo de fabricación
• Calidad : Proceso, Material y Elemento (tolerancias) • Acabados y terminaciones
ASPECTOS CLAVE • Relación opYma de resistencia y peso de las secciones. • Concretos de f´c > 49 MPa (mayor resistencia y mejores prestaciones) y Cables fy > 1700 Mpa • Concreto de Baja Permeabilidad y alta compacidad (Acabado, Apariencia y Durabilidad ) • Geometría y Peso de elementos ópYmos para OpYmización de la magnitud de los medios de transporte y montaje
REFERENCIAS Y USOS
Refuerzo del prefabricado 9
Florida
Florida
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Preparación del Refuerzo
Florida
Producción planta mezcladora – Ensayo de Flujo libre 11
Florida
Fundida del elemento : Colocación del Concreto 12
Texas
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Pretensado
Texas
Fundida del elemento : Colocación del Concreto 14
Texas
Evaluación y ensayo 15
Texas
Desencofrado. 16
1.
INDUSTRIALIZACIÓN DEL CONCRETO
Gran evolución y mejora de sus caracterísYcas de acuerdo a la exigencia de los proyectos
Cambios en el uso de concretos, Tecnología de Diseño y Especificaciones por Desempeño
Altos niveles de Control de Procesos OperaYvos
Alto Desarrollo en la LogísYca de Entrega
Metodologías de Medición y Evaluación
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Evolución en su Uso y Especificación
Manejabilidad 18
1.
Evolución en su Uso y Especificación
Resistencia 19
1.
Evolución en su Uso y Especificación
Durabilidad 20
DISEÑO DE MEZCLAS : Selección y definición de Componentes
PRODUCCIÓN DE CONCRETO Inspección y Ensayo de MP
Control de Humedad del Agregado
Recepción de Cemento
Recepción de Aditivos
Recepción de Agregados
% de Humedad
Suministro de agua Silo de Cemento
Recepción, manejo almacenamiento y control de materiales
Silo de Aditivo
Manejo y Almacenamiento de Cemento
Manejo y Almacenamiento de Aditivos
Transporte a Dosificación
Manejo y Almacenamiento de Agregados Inspección y control de humedad
Dosificación
Mantenimiento y Calibración de equipos de medición
% tolerancia de Pesaje Dosificación y Medida Materiales
Medición y Ensayo
Mezclado Mixer
Control de velocidades y tiempos de mezclado
PORYECTO Mixer
Mezclado de Materiales
Inspección de producto en proceso
LOGÍSTICA : Transporte a Obra -‐ Entrega Control de Mezclado y Tiempos
Toma de Muestras
Manejabilidad
CONCRETO PARA PREFABRICACIÓN DE GRAN FORMATO
• Asentamiento: 9 “ • Tamaño grava: ¾” – ½” • Resistencia a 14 h: 42 MPa a temperatura del elemento. • Resistencia a 28 días: 49 MPa. Curado convencional • % de adición 25%: Ceniza y Silica Fume • Relación a/mc: 0,28 – 0,32 • AdiYvos superplasYficante Policarboxilato. 24
• • • •
Asentamiento: 9 “ Tamaño grava: ¾” – ½” Resistencia a 14 h: 42 MPa. Resistencia a 28 días: 49 MPa. • Permeabilidad Rápida de Cloruro Max 1500 Couloms.
MODERNA ESPECIIFICACION DEL CONCRETO ECONOMIA – Eficiencia
FACILIDAD DE COLOCACION - Fluidez , Capacidad de Pasar
DURABILIDAD - RESISTENCIA AL AMBIENTE DE EXPOSICION
ESTABILIDAD VOLUMETRICA
RESISTENCIA MECANICA
APARIENCIA
RETOS PARA EL CONCRETO
MEJORES MATERIALES
FACILIDAD DE COLOCACIÓN Y MEJORES ACABADOS
ALTA RESISTENCIA
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DESARROLLO TEMPRANO DE RESITENCIAS
DURABILIDAD
1.
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MATERIALES Cemento: • Resistencias a diferentes edades • Tiempos de fraguado • Resistencia a ataques • Tipo de Adiciones • Finura Adiciones: • Inquemados • Densidad • Retenido en malla 325 • Contenido de Oxidos Si, Fe, Al • AcYvidad puzolanica
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MATERIALES Agregados: • Granulometría • Durabilidad • Limpieza • Sanidad • Dureza • Geometría de las parlculas • Composición • Compacidad
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MATERIALES
Agua: • Contenido de sulfatos • Contenido de cloruros • Alkalis totales • Solidos Totales • Ph Adievos: • Contenido de cloruros • Residuos solidos • Densidad • Color 29
1.
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MATERIALES
Concreto: • Asentamiento • Temperatura • Contenido de Aire • Tiempos de Fraguado • Rendimiento volumétrico • Uniformidad • Resistencia a la Compresión • Cambio Longitudinal – Contracción • Permeabilidad al agua • Resistencia al Ion Cloruro • Resistencia a los Sulfatos • Difusión de cloruros • Modulo ElásYco
RETOS PARA EL CONCRETO
MEJORES MATERIALES
FACILIDAD DE COLOCACIÓN Y MEJORES ACABADOS
ALTA RESISTENCIA
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DESARROLLO TEMPRANO DE RESISTENCIAS
DURABILIDAD
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Desarrollo Temprano de Resistencia
! Curado permanente, protección para evitar pérdida de agua ! Control de la evolución inicial de las resistencias (12, 24, 36 y 48 horas). ! Curado especial para acelerar procesos (Curado al vapor) ! Para casos especiales se debe llevar control uYlizando métodos de madurez (control de calorimetría).
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1. Condiciones de curado
CONVENCIONALES CURADO AL VAPOR
CURADO A TEMPERATURA EN EL ELEMENTO 33
RETOS PARA EL CONCRETO
MEJORES MATERIALES
FACILIDAD DE COLOCACIÓN Y MEJORES ACABADOS
ALTA RESISTENCIA
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DESARROLLO TEMPRANO DE RESISTENCIAS
DURABILIDAD
Concretos Durables Diseñado y caracterizado especialmente para lograr una baja permeabilidad y alta resistencia al ataque de agentes externos a los que pueda estar expuesto durante su vida úYl.
" Asentamiento: 6” – Autocompactante " Permeabilidad al agua: Baja: Profundidad de penetración < 30 mm " Resistencia a la penetración del ion " cloruro: Baja: Penetración del ion cloruro entre 1000 y 2000 Coulomb medida a 56 días. " Expansión máxima a sulfatos: 0,1 % a 6 meses " Máxima A/mc = 0.40. 35
!
Permeabilidad al Agua
! Expansión por Sulfatos
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NTC 4483 – Coeficiente de permeabilidad al agua – Profundidad de penetración
Norma ASTM C-1012
! Permeabilidad al Cloruro
! Reactividad Alcali - Silice
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ASTM C 1202 – Permeabilidad al Ión Cloruro
Norma ASTM 1260 – Reactividad potencial método de barras
RETOS PARA EL CONCRETO
MEJORES MATERIALES
FACILIDAD DE COLOCACIÓN Y MEJORES ACABADOS
ALTA RESISTENCIA
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DESARROLLO TEMPRANO DE RESISTENCIAS
DURABILIDAD
Concretos de alta resistencia
En nuestro mercado las altas resistencias van desde 49 a 83 MPa (7000 a 12000 psi) a los 28 días. " Según la aplicación que vaya a tener, el concreto puede ser especificado a 28, 56 o 90 días. " Es necesario tener adiciones ópYmas de ceniza volante, humo de sílice o escoria de alto horno para obtener la resistencia que no pueden lograrse únicamente con aumento de cuanla de cemento. " Uso de adiYvos de ulYma generación. " Para garanYzar la adherencia entre la pasta y el agregado, se deben uYlizar agregados triturados y no de canto rodado.
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Concretos de alta resistencia
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Alta fluidez -‐ Slump 9 ” a Autocompactante Resistencias superiores a 49 MPa Fraguados iniciales de 4 +/-‐ 2 horas Fraguados iniciales de 9 +/-‐ 2 horas Bajas relaciones a/mc Baja permeabilidad al agua
RETOS PARA EL CONCRETO
MEJORES MATERIALES
FACILIDAD DE COLOCACIÓN Y MEJORES ACABADOS
ALTA RESISTENCIA
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DESARROLLO TEMPRANO DE RESISTENCIAS
DURABILIDAD
Autocompactante Concreto fresco que puede fluir alrededor del refuerzo y consolidarse en la formaleta bajo su propio peso sin presentar segregación y exudación.
" Flujo libre: 650 mm +/-‐ 50 mm " Viscosidad relaYva t50: 4 s – 6 s " Resistencias a compresión superiores a 35 Mpa " Mayor vida úYl de estructuras expuestas. " Disminución de la porosidad del e l e m e n t o p o r e n d e d e s u permeabilidad. " Disminución del coeficiente de difusión de cloruros. 42
Habilidad de llenar
Slump Flow ASTM C 1611
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Habilidad de pasar
L-box UNE 83363
Estabilidad
Column Segregation ASTM C 1610
Reómetro
Concretos de ultra alto desempeño El concreto de ultra alto desempeño es una mezcla de materiales especiales que permiten lograr una alta compacidad, lo anterior se traduce en un concreto parYcularmente innovador que otorga un gran número de alternaYvas estructurales y estéYcas " Altas prestaciones mecánicas que lo hacen compeYYvo frente a materiales como el acero. " Permite diseñar elementos livianos con secciones mecánicamente eficientes. " Reduce el acero de refuerzo pasivo. " Apto para condiciones de exposición extremas, garanYzando una larga vida úYl de las estructuras. " Desempeño sísmico sobresaliente, gracias a su capacidad de absorción de energía. 44
Seguimiento y Control: Obra: ! Medición transmitiendo la temperatura del elemento Elaboración de especímenes de acuerdo a la NTC 550
Transferencia de temperatura a través de termocuplas conectadas al elemento evaluado.
Evaluación de resistencia a edades tempranas
RESULTADOS DE LA INTEGRACIÓN CADENA DE PROCESO
PRODUCTOR DE CONCRETO
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PREFABIRCADOR
CONSTRUCTOR
Selección de Materiales Diseño de Mezclas GesYón de Abastecimiento Control de Proceso Evaluación LogísYca Transporte y Colocación
Especificaciones del Concreto Diseño Estructural Diseño Geométrico Configuración : Refuerzo Recepción y Colocación Evaluación Desencofrado Transporte y Entrega
Desempeño Integral : Elemento Estructural
Viaducto sobre la Ciénaga de la Virgen Proyecto 4G que conectará a Cartagena con Barranquilla. Según sus constructores, Longitud aproximada de 4,73 km Tecnología Top Down, elementos prefabricados de concreto 129 secciones; cada una con 6 pilotes, una viga cabezal, tres vigas de concreto y una losa superior o tablero de 37 metros de longitud.
• Proveedor Estratégico para el Prefabricador. • Reducción de niveles de Inversión por producción de Concreto. • Ubicación Estratégica del Proveedor de concreto según requerimientos y soporte en logísYca de Programación y Entrega. • Despacho de Concreto según desarrollo del Proyecto. • Selección de Materiales y Diseño de Mezcla según Desempeño requerido. • Administración y Responsabilidad del Control de producto • Desarrollo Técnico con experiencia y acorde a necesidades de la prefabricación • OpYmización en Uso de Recursos • El Camino a la Industrialización y la CompeYYvidad
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GRACIAS !!! Autores : • Everleyn Orozco – Argos Colombia • Lina Cure – Argos Colombia • Esther Arteta – Argos Regional Caribe