CONTROL DE CALIDAD DEL CONCRETO
3. CONTROL DE CALIDAD DEL CONCRETO
3.1 INTRODUCCIÓN
El concreto es un material muy utilizado en las
obras que se ejecutan en nuestro medio para construir la estructura de una
edificación. Esta es una razón más que suficiente para optimizar su calidad, ya
que de él depende la excelencia de la estructura.
Al concreto podemos considerarlo como una piedra que
se ha obtenido artificialmente, primero, mezclando una serie de ingredientes;
luego transportándolo, colocándolo, compactándolo y curándolo apropiadamente,
de tal manera que este adquiera las características que se ha establecido
previamente, como por ejemplo, consistencia, impermeabilidad, resistencia a la
compresión (f`c), etc.
Concreto = Cemento + Arena gruesa + Piedra chancada + Agua.
Algunas veces, por indicación del ingeniero, hay que
añadirle ciertas sustancias químicas llamadas “aditivos”, con el propósito de
mejorar o modificar algunas de sus propiedades.
Concreto
= Cemento + Arena gruesa + Piedra chancada + Agua + Aditivos.
3.1.1 Características del concreto
a.
Su elevada resistencia a fuerzas de compresión (ver figura 80).
b.
Su escasa capacidad para soportar fuerzas de
estiramiento (ver figura 81).
c.
Su elevada resistencia para soportar altas
temperaturas, provenientes, por ejemplo, de incendios
(ver figura 82).
d.
Su impermeabilidad, es decir, la dificultad de
no dejar pasar el agua u otro líquido a su interior.
e.
Su consistencia, es decir, el grado de fluidez
de la mezcla para que le sea fácil desplazarse dentro del encofrado y llegar
hasta el último “rincón”.
f.
El concreto, como cualquier material, puede
experimentar deterioro con el tiempo debido al medio que lo rodea. Por ejemplo:
◊
El clima al cual está expuesto (brisa marina,
heladas, deshielos, sol, frío, etc.).
◊
El suelo que rodea a una cimentación.
3.1.2 Calidad del concreto
Para obtener un concreto de buena calidad, no solo
es necesario contar con ingredientes de buena calidad, que además estén combinados
en las cantidades correctas; es necesario también tener en cuenta cómo se hace
el mezclado, el transporte, el vaciado, la compactación y el curado. Estos
procesos influirán directamente en la calidad de este importante material.
Si uno o varios procesos se realizan de manera
deficiente, se obtendrá un concreto de mala calidad, aún utilizando las
cantidades exactas de cemento, arena, piedra y agua.
3.2 MEZCLADO DEL CONCRETO
Son tres los aspectos básicos e importantes que hay
que considerar en este proceso:
3.2.1
Características de los ingredientes
3.2.2
Dosificación
3.2.3 Mezcla
Examinemos ahora con detenimiento cada uno de los
elementos:
3.2.1
Características de los ingredientes
a. Cemento
Dado que este ingrediente tiene gran influencia en varias de las propiedades del concreto, es
indispensable que esté en buenas condiciones.
Para lograrlo,
sigue las siguientes
recomendaciones:
◊
No coloques el cemento directamente sobre el
suelo.
◊
Protégelo de la lluvia (ver
figura 83).
◊
De preferencia colócalo en un almacén cerrado,
en el cual no haya presencia de humedad.
◊ Usa el cemento por orden de llegada.
b. Arena Gruesa
◊ Debe ser de cantera natural.
◊
Debe estar libre de: restos de plantas,
partículas escamosas, arcilla salitre, otras sustancias dañinas.
◊
Deben tener perfil preferentemente angular.
◊
Debe ser
de partículas
duras, compactas y resistentes.
c. Piedra chancada
◊
Debe ser grava natural triturada.
◊ Debe estar limpia, ser dura y compacta.
◊
Textura preferentemente rugosa.
◊
Perfil preferentemente angular o semiangular.
d. Agua
El Reglamento
Nacional de Edificaciones nos recomienda que en la preparación y en el curado,
usemos agua potable. Por supuesto, el agua no debe haber sido utilizada
previamente en otras tareas.
Cuando
se usa agua no potable (acequia, río, etc.) o agua potable usada, estas pueden
contener impurezas (compuestos químicos) las cuales pueden afectar seriamente
la calidad del concreto.
He aquí algunas consecuencias si no sigues esta
recomendación:
◊
Disminuye su resistencia (f´c).
◊
Altera el tiempo en el que el concreto se
endurece totalmente.
◊
Causa corrosión en el refuerzo.
◊
Puede producir también eflorescencia (polvo de
color blanco conocido como salitre) sobre la superficie.
3.2.2 Dosificación
Dosificación quiere decir, utilizar la cantidad
apropiada de cada uno de los ingredientes que echaremos a la mezcladora para
elaborar el concreto.
Dichas cantidades deben proporcionarle al concreto
las características que indican los planos estructurales y que mencionamos en
el punto 3.1.1.
Los criterios mínimos a tenerse en cuenta en la
dosificación de los ingredientes del concreto son:
◊
Consistencia requerida del concreto.
◊
Resistencia a la compresión especificada en el
plano.
La consistencia es la fluidez de la mezcla recién
preparada, es decir, la capacidad que tiene para desplazarse dentro de los
encofrados y así llegar hasta el último rincón de estos cuando se haga el
vaciado. Esto implica que la cantidad de agua que debe echarse en el batido
debe ser tal que se obtenga un concreto con una fluidez apropiada, de lo
contrario, se formarán las conocidas “cangrejeras” que son dañinas e
indeseables.
En cuanto a la resistencia a la compresión (f’c),
su valor está indicado en los planos estructurales y es sumamente importante
que el concreto que se prepare alcance dicho valor.
El factor que determina esta resistencia es la
relación agua/cemento, es decir, la cantidad de agua aportada a la mezcla
comparada con la cantidad de cemento incorporada en ella. Mientras menor sea la
cantidad de agua, mayor será la resistencia del concreto. Esta consideración es
fundamental y debe tenerse siempre presente.
Como podrás darte cuenta, se debe utilizar una
cantidad equilibrada de agua (ni mucha ni poca) de tal manera que cuando se
endurezca el concreto fresco alcance la resistencia (f’c) indicada en los
planos.
En el Capítulo 5 (Anexos), se presenta algunos casos
de dosificaciones sugeridas utilizadas en obra, las cuales deben tomarse solo
como información referencial, puesto que pueden variar dependiendo del lugar
donde se lleve a cabo la construcción. Estas variaciones se deben, entre otras
causas, a las características propias de la arena y de la piedra. Es conocido,
por ejemplo, que la arena y la piedra usada en Lima para la elaboración del
concreto no son iguales a la arena y piedra de Huancayo. Los materiales de Puno
no son iguales a los de Huamachuco (La Libertad), es decir, todos ellos son de
características diferentes.
3.2.3 Mezcla
Un concreto de calidad satisfactoria requiere que sus
ingredientes estén adecuadamente mezclados, a fin de obtener una masa homogénea
y de color uniforme. Por lo tanto, los equipos y procedimientos a usarse
deberán ser capaces de lograr una mezcla con estas características. Para
lograrlo, considera lo siguiente:
Hay dos formas de realizar el mezclado: una es
manual y la otra con equipo mecánico (ver figura
87). De estos dos procedimientos, el más recomendable es trabajar con
equipo mecánico (mezcladora), porque con él se logran los objetivos del
mezclado descritos anteriormente.
◊
Debe garantizar una descarga de la mezcla sin
que se separe la piedra chancada del resto de los ingredientes.
◊
El tambor giratorio y la canaleta de entrada y
de salida no deben tener restos de concreto endurecido ni perforaciones.
◊
Debe ser operada a la capacidad y la velocidad
recomendadas por el fabricante.
◊
El
depósito empleado en la medición de agua
debe encontrarse adecuadamente marcado a fin de controlar la cantidad de
esta.
3.3 TRANSPORTE
Para
lograr transportar el concreto de manera correcta, es decir, de modo tal que
contribuya a conservar su calidad, debes poner en práctica las siguientes
recomendaciones:
◊
La ruta elegida no debe tener obstáculos ni
baches, además debe ser la más corta posible.
◊
El traslado del concreto debe ser ágil, sin
correr.
◊
Debes utilizar la cantidad suficiente de
personal, para vaciar el concreto rápidamente.
También es importante que consideres lo siguiente:
◊
Durante el traslado de la mezcla hay que evitar
la pérdida de alguno de los ingredientes (pasta de cemento, agua por
evaporación).
◊
Si la mezcla es algo “aguada”, evita
transportarla distancias largas. Evita utilizar carretillas o buggies con
ruedas sin jebe.
3.4 VACIADO
El vaciado del concreto en los encofrados debe
realizarse cuidadosamente para obtener un concreto compacto, resistente y
durable. He aquí algunas recomendaciones que debes considerar:
◊
Durante el vaciado no está permitido agregarle
agua a la mezcla.
◊
El concreto que muestre indicios de
endurecimiento no debe colocarse.
◊
El tiempo transcurrido entre el mezclado y el
vaciado debe ser el menor posible.
◊
La colocación de la mezcla en el encofrado debe
hacerse a la menor distancia posible de su posición final (ver figura 89).
◊
No depositar grandes cantidades del concreto en
un solo sitio para luego ser extendido.
◊
No colocar concreto bajo lluvia fuerte, a menos
que se cuente con protección para que no le caiga agua.
◊
Antes de hacer el vaciado, humedecer ligeramente
los encofrados.
◊
En lugares de climas cálidos, por ejemplo en
Piura, el vaciado debe hacerse de preferencia por las noches. De ser así,
deberá contarse con suficiente iluminación y medidas de seguridad a fin de
evitar accidentes.
3.5
COMPACTACIÓN
que el concreto endurezca bajo esta condición, no será completamente compacto; será débil y pobremente adherido al acero de refuerzo (ver figura 90).
La consolidación, conocida también como
compactación, es el proceso por el cual el aire atrapado en la mezcla fresca es
sacado de la misma. Para lograrlo se han desarrollado diferentes
procedimientos. La elección del más conveniente dependerá principalmente de la
consistencia de la mezcla.
El método que comúnmente se utiliza en obra, y que
es el más recomendado, es el que se realiza mediante el uso de un vibrador (ver figura 91).
A continuación, algunas recomendaciones:
3.6 CURADO
El curado es un proceso que consiste en mantener en
un ambiente húmedo el concreto por varios días después del vaciado, con el
propósito de que este adquiera la totalidad de su resistencia (f’c)
especificada en el plano y además para evitar probables rajaduras
superficiales.
Los
agentes más perjudiciales para el concreto recién vaciado son el sol y el
viento, porque lo secan excesivamente. Debe evitarse que estos lleguen a la
mezcla.
El concreto alcanza un porcentaje significativo de
su resistencia tan solo a los 7 días del vaciado. Por ejemplo, si se usa un
cemento tipo I, su resistencia llegará a la semana aproximadamente al 70% del
f’c especificado. Su resistencia final, al 100%, dependerá en gran medida de su
curado.
De no realizarse el correspondiente curado, el
resto de la resistencia que le falta adquirir, puede perderse por un secado
prematuro del concreto, lo cual lo convertiría en un material de baja calidad.
Para evitar esta peligrosa situación, el concreto
debe curarse al menos durante 7 días, y en trabajos de mayor trascendencia,
hasta 14 días.
Actualmente, existen diversas formas para realizar
el curado, pero el objetivo de todas ellas es el mismo: garantizar un buen
contenido de humedad en el concreto para que así desarrolle las propiedades que
lo convertirán en un material de buena calidad y resistencia.
Los procedimientos más utilizados en obra son:
◊
La continua y directa aplicación de agua (ver figura 93a).
◊
Para el caso de pisos o techos: las arroceras.
◊
Mantas o alfombras empapadas con agua con las
cuales se cubre el concreto (ver figura 93 b).
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