Trabajo Concreto

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Disipacion de Calor según la sección del elemento

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Segn la ACI 207.1 concreto masivo es cualquier volumen de hormign de grandes dimensiones, suficiente para exigir que se adopten medidas para hacer frente al calor de hidratacin del cemento y cambiar el volumen empleado para minimizar el agrietamiento.La baja conductibilidad trmica del concreto no genera dificultades en el vaciado de concretos no masivos, pues la mayor parte del calor de hidratacin generado en su masa se disipa rpidamente, por lo que no se generan diferenciales significativos entre la temperatura interior y la exterior,peroen grandes volmenes el calor generado por el calor de hidratacin se disipa muy lentamente lo quegenera elevadas temperaturas en la masa de concreto.Y las altas temperaturas en el concreto producen un significativo diferencial entre la temperatura interior y la del ambiente, lo que a su vez provoca un cambio de volumen diferencial y por lo tanto restricciones internas que resultan en deformaciones y tensiones de traccin en la masa del concreto que pueden causar fisuracin del elemento estructural.Para la colocacin de concretos masivos se debe desarrollar un plan para asegurar que el concreto en obra no alcance una temperatura interna mayor a los 160 F (71C) durante las primeras 36 horas desde su colocacin.Hay que cuidar tambin que durante el periodo de disipacin de calor el diferencial entre el ncleo interno y la superficie del concreto no supere los 35 F (1.6C). A continuacin se detalla el tiempo en que se pueden estabilizar trmicamente distintos puntos dentro de un elemento estructural:

DE QU DEPENDE EL COMPORTAMIENTO TRMICO DENTRO DE UN ELEMENTO ESTRUCTURAL?Bsicamente de los siguientes aspectos: Temperatura inicial (de colocacin) del concreto. Volumen del elemento (dimensiones): disipacin de calor. Condiciones ambientales y proteccin del concreto en el elemento. Curado del concreto.Y ENTONCES, POR QU HAY QUE TOMAR MEDIDAS ESPECIALES CON LOS CONCRETOS MASIVOS?Si tuviera que definirlo en una frase, esta sera: control de las temperaturas mximas del concreto. Por lo siguiente: La durabilidad a largo plazo de ciertos concretos puede verse comprometida si la temperatura mxima durante las primeras horas posteriores al vaciado excede el rango de 150 a 165 F (de 65.5 a 73.8 C). El mecanismo primario causante del dao es la deformacin retardada de ettringite. Este fenmeno puede causar expansin interna y agrietamiento del concreto y no ser evidente hasta varios aos luego del vaciado. Tiempo de enfriamiento (proceso constructivo). Minimizacin de la posibilidad de agrietamiento causado por la expansin trmica y posterior encogimiento al enfriarse. Temperaturas sobre 190 F (87,7 C) pueden causar reduccin en laresistencia del concreto. Estar alerta sobre el posible diferencial de temperatura mximo entre la porcin ms caliente del elemento y la superficie minimiza la probabilidad de agrietamiento trmico, generado por la diferencia en contraccin entre puntos en la masa que se encuentran a diferentes temperaturas.Esta diferencia causa esfuerzos de tensin que pueden exceder la capacidad de tensin del concreto.

El entendimiento de los principios bsicos de la tecnologa del concreto referentes al calor de hidratacin y los gradientes trmicos que se generan en el interior de una gran masa de concreto y las pruebas de laboratorio, permitieron llegar a dos acuerdos bsicos con la Chicago Bridge and Iron Company -CB&I-, empresa a cargo de la ampliacin de la refinera.1. Controlar la temperatura del concretosustituyendo el agua de la mezcla con un porcentaje de hielo en el diseo del concreto utilizado.2. El pre-enfriamiento de los agregados, utilizando aspersores con agua fra controlando que en ningn momento se excediera la relacin A/C contratada.Todos estos controles se realizaron siguiendo los parmetros expuestos en la normativa ACI 207.1, logrando cumplir con el requerimiento de temperatura establecido en las especificaciones del concreto puesto en obra: 28 2C.Dado el xito de esta operacin, CB&I nos ha encomendado realizar tres vaciado masivos ms, lo cual nos plantea el reto de mejorar esta hazaa de ingeniera colocando con xito los 300.000 m3 de concreto que hacen falta concluir la ampliacin de la refinera.DATOS CLAVE:En la colocacin del concreto, se utilizaron2 plantas de concretocon 2 lneas de produccin cada una,5 autobombas, trabajando tres de manera simultnea y quedando dos de soporte. Se requiri la mano de obra de180 personas.Se utilizaron37 mezcladoras(mixer) para trasladar el concreto desde las plantas hasta las autobombas,198 toneladasde hielo,1007.5toneladas de acero.Concreto utilizado:3.300 m3concreto plstico relacin A/C 0,5 con sustitucin del80 %del agua por hielo para controlar temperatura de la mezcla.MONITOREO DE RESISTENCIAS:Resistencias 3 Das:87%Resistencias 7 Das:100%Rata de vaciado:146.6 m3/hora.