concreto alta resistencia del material a la estructura · pdf file100 150 200 250 300 350 400...

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CONCRETO ALTA RESISTENCIACONCRETO ALTA RESISTENCIACONCRETO ALTA RESISTENCIACONCRETO ALTA RESISTENCIADEL MATERIAL A LA ESTRUCTURADEL MATERIAL A LA ESTRUCTURADEL MATERIAL A LA ESTRUCTURADEL MATERIAL A LA ESTRUCTURA

Ángel Ponce Córdova


Comite ACI-363R-92 State of the Art

1.2-Committee Objectives

• f’c ≥ 6000 psi (41 MPa)

Comite ACI-363R-10

1.2-Committee Objectives

• f’c ≥ 8000 psi (55 MPa)

• Dicha consideración no toma en cuenta a los

concretos fabricados con materiales o técnicas

exóticas


NTCC-2004 RDF

Capítulo 11. CONCRETO DE ALTA RESISTENCIA

• f’c ≥ 40 MPa = 400 kg/cm2

• f’c < 70 MPa = 700 kg/cm2

• Se podrán usar concretos de resistencia mayor si el

CSE presenta evidencia de que la estructura puede

alcanzar los niveles de resistencia y ductilidad

apropiados en zonas sísmicas

• f’c < 55 MPa = 550 kg/cm2 cuando se emplee Q=4 y

en miembros a flexocompresión con Pu > 0.2 PRO


Concreto de Alta Resistencia o Concreto de Alto Comportamiento

No son términos intercambiables. El Concreto de Alto Comportamiento

involucra más atributos:

� Alta resistencia

� Alta resistencia inicial

� Alto módulo de elasticidad

� Alta resistencia a la abrasión

� Alta durabilidad y vida útil larga en ambientes severos

� Baja permeabilidad

� Resistencia al ataque químico


Concreto de Alta Resistencia o Concreto de Alto Comportamiento

� Alta resistencia a la congelación y a los daños causados por las salesdescongelantes

� Tenacidad y resistencia al impacto

� Estabilidad de volumen

� Fácil colado

� Compactación sin segregación

� Cohibición de crecimiento de bacterias y moho


Cemento

La selección del cemento deberá basarse en pruebas de resistencia

comparativas en concretos a 28 y 90 días

Cementos con alto porcentaje (mayor a 50 %) de silicato tricalcico (C3S)y una finura mayor son los más indicados

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Agregado grueso

Partículas más cúbicas son mejores que partículas más alargadas

La adherencia pasta – agregado incrementa a medida que la forma de la

partícula del agregado cambia de lisa y redondeada a rugosa y angular

Grandes tamaños tienden a reducir la resistencia


100

150

200

250

300

350

400

450

500

550

200 300 400 500 600

Cemento, kg/m3

Re

sis

ten

cia

a c

om

pre

sió

n,

kg

/cm

2

3/8 3/4 1 1/2





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Aditivos químicos

Tipo A: Reductores de agua

Tipo B: Retardantes de fraguado

Tipo C: Acelerantes de fraguado

Tipo D: Reductores de agua yretardantes de fraguado

Tipo E: Reductores de agua yacelerantes de fraguado

Tipo F: Reductores de agua de altorango (superplastificante)

Tipo G: Reductores de agua de altorango y retardantes defraguado


Materiales cementantes suplementarios

Son materiales naturales o subproductos de desecho:

Fly ash (Ceniza volante)

Silica fume (Humo de sílice - Microsilica)

Cemento tipo I: área superficial = 300 - 400 m2/kg

Fly ash: área superficial = 500 m2/kg

Cemento tipo III: área superficial = 500 – 600 m2/kg

Humo del cigarro: área superficial = 10,000 m2/kg

Silica fume: área superficial = 20,000 m2/kg



Residencial del Bosque 1 y 2

Ciudad de México

1990 - 1996

f’c = 450 kg/cm2

30 niv / 128 m


Torre Arcos Bosques I

Ciudad de México

1993 - 1996

f’c = 450 kg/cm2

Arquitectónico Blanco

33 niv / 161 m

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Torre Dataflux (Torre Avalanz)

Garza García, N. L.

1998 - 2000

f’c = 400 kg/cm2

Arquitectónico Blanco

43 niv / 167 m


3’672,356 m3


Relación agua/ cementoBaja relación a/c (0,20 a 0,48 en peso)

Cemento:Tipo CPO 40 y/o CPC 40

Agregados:Tamaño máximo de agregado 10 a 12 mmTipo de origen calizo o basalto (resistencia)Para mayores a 700 kg/cm2 granulometrías en arenas con M.F. entre 2,8-3,2

Aditivos:Superplastificantes, reductores de agua y/o retardantes

100

200

300

400

500

600

700

800

1.00 1.40 1.80 2.20 2.60

f'c

(kg/

cm2)

Relación grava/arena

Concreto ARS

Concreto Tradicional

0

10

20

30

40

0 0.5 1 2 3

% d

e re

du

cció

n d

e ag

ua

Dosis de Aditivo (%)

Reductor de Agua

Superplastificantetradicional

Superplastificante de última generación

100

200

300

400

500

600

700

800

0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80

Res

iste

nci

a a

com

pre

sió

n,

kg/c

m2

Relación a/c

Concreto Alta Resistencia Concreto Tradicional


�La edad de garantía para la f’cespecificada debe basarse en pruebasa 56 y 91 días de edad

� Se puede establecer una resistenciaintermedia igual al 75% f’c a 28 días

Etapas de construcción

28 56 91

400 ••••

450 ••••

500 •••• ••••

550 •••• ••••

600 •••• ••••

700 •••• ••••

850 ••••

1000 ••••

Edad de Garantía, díasf'c

kg/cm2

Edad de Garantía

Febrero 2014

Enero 2015


CARACTERÍSTICAS GENERALES

Consistencia del concreto:Medida por extensibilidad (60 a 75 cm)

Perdida de consistencia:Mayor a partir de 2 hrs

Masa Unitaria:Mayor a 2300 kg/m3

Tiempo de Fraguado:Inicial: Entre 3 a 6 hrsFinal entre 4 a 7 hrs

RECOMENDACIONES GENERALES

Colocación dentro de 90 minutos

Suministro de concreto en horarios de menor temperatura

Diseño de cimbras adecuadas al empuje del concreto

Mezclado en obra (mínimo 4 min) antes de su descarga

Cero adición de agua o aditivo en obra

Descarga y acomodo por personal capacitado

Limpieza inmediata y en todo momento de la tubería de bombeo

20

30

40

50

60

70

80

0 30 60 90 120 150 180

Exte

nsi

bili

dad

, cm

Tiempo, minutos

f'c = 400 kg/cm2

f'c = 500 kg/cm2

f'c = 600 kg/cm2

Limite de trabajabilidad de colocación


150,000

200,000

250,000

300,000

350,000

400,000

200 300 400 500 600 700 800

Mo

du

lo E

last

ico

, Ec

(kg/

cm2)

Resistencia a compresión, f'c (kg/cm2)

RECOMENDACIONES GENERALES

Curado inmediatamente después del su colocación o acabado final o descimbrado

Aplicación de membranas de curado por personal capacitado

Diseño de cimbras adecuadas cuando se presente choque térmico

Descimbrado de elementos conforme a diseño y resultados de laboratorio

Muestreo y ensaye de concreto por laboratorios acreditados

0

20

40

60

80

100

0 5 10 15 20 25 30

% d

e f'

c

Edad en días

Concreto tradicional

Concreto ARS

0

500

1000

1500

2000

2500

Clase II Clase I ARS

Co

ntr

acci

ón

, mil

lon

esim

as

Tipo de Concreto

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� En áreas donde se estén usando dos concretos diferentes en la construcción decolumna y piso, el CAR debe colocarse en el piso en la ubicación de la columna. Lasuperficie superior del concreto de la columna debe extenderse 60 cm horizontalmentedentro de la losa desde la cara de la columna. El concreto de la columna debe integrarseadecuadamente al concreto del piso




Colado de cimentación masiva obra Torre Sofia, Mty, N.L.

Enero 2012

Seguimiento Torre SofíaSeguimiento Torre Sofía


PlazaPlaza:: Monterrey

ClienteCliente:: Constructora DOCSA

ObraObra:: Torre Sofía

ConcretoConcreto:: f´c 42 MPa (428 kgf/cm²), control de temperatura 23ºC y uso de ceniza volante

VolumenVolumen:: 5894 m³

ComentariosComentarios:: Colado continuo de 28 horas, arrancando el sabado y terminando el domingo (21

y 22 de enero del 2012) para garantizar un suministro adecuado.




Protección del elemento por parte del cliente durante 40 días, mediante placas de poliestireno.

Con la finalidad de mantener un gradiente interno no mayor a 20ºC.

Monitoreo de perfil térmico del 21 de enero al 7 de marzo del 2012

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Resistencia de proyecto: 42 MPa (428 kgf/cm²)

Muestras obtenidas en plantas: 76

Resistencia promedio obtenida a 28 días: 489 kgf/cm²

Desviación estándar: 30 kgf/cm²

Modulo de Elasticidad: 388,365 kgf/cm²

Ensayes complementarios a compresión a 56, 90, 180 y 365 días

363

399

489

563581

595

654

300

350

400

450

500

550

600

650

700

Resistencia Promedio a 3 dias(kg/cm2)

Resistencia Promedio a 7 dias (kg/cm2)






fć vs edad

fć

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ClienteTorre Diana

UbicaciónPaseo de la Reforma 505

Características• Uso: Oficinas

• 33 Niveles• 7 sótanos• 168 m altura

Concreto alta Resistencia

• Columnas f’c= 700 kg/cm2• Losas f’c= 400 kg/cm2

Niveles Inferiores

Niveles superiores

Seguimiento Torre Seguimiento Torre DIANADIANA


•Edad: 7 días•N=315

•Xm=617 [kg/cm2 ]•S=21 [kg/cm2]

•V=3%


•Xm=727 [kg/cm2 ]•S=26 [kg/cm2]

•V=4%


•Xm=808 [kg/cm2 ]•S=30 [kg/cm2]

•V=4%

500 600 700 800 900 1000

Resistencia a la compresión [kg/cm2]

500 600 700 800 900 1000


500 600 700 800 900 1,000


Seguimiento Torre Seguimiento Torre DIANADIANA

Cliente• Thorton-Tomasetti• Stark+Ortiz

UbicaciónSan Pedro Garza García, N.L.

AlcanceEvaluar el flujo plástico en 4 columnas de fć=700 kg/cm2

en sótano N-5; en 4 columnas de fć=600 kg/cm2 en el nivelN+23; en 4 columnas de f’c=500 kg/cm2 en el nivel N+42.

Características• Edificio de 276 m de altura• 67 plantas y 9 niveles de estacionamiento• Uso Mixto, (oficinas, departamentos y hotel)

Protocolo•Instrumentación previo al colado de 4 columnas condeformimetros de cuerda vibrante en el nivel N-5, N+23 yN+42

•La duración de la medición es de 365 días, con periodosde descarga de datos cada 28 días

Seguimiento Torre Seguimiento Torre KOIKOI

fć=600kg/cm2

N+23 - N+41

fć=700kg/cm2

E-9 - N+22

Instrumentación

fć=500kg/cm2

N+42 - N+67


E-5

N+27

N+44

Col. b [cm]

h[cm]

ρ[%]

P incr[t]

σ incr[kg/cm2]

N19 150 150 1.1 60 2.7

N20 150 150 1.3 60 2.7

021 160 200 3.8 70 2.2

P21 160 200 3.1 70 2.2


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Instalación y Monitoreo

Refuerzo en columnas Sensor de cuerda vibrante Arreglo en columna

Preparación de cables Columna instrumentada Entrepiso instrumentado


Instalación de caja de resguardo

Colocación de ductos Cableado de sensores

Instalación de Datalogger Posición final Configuración de equipo



Monitoreo de datos

Avance 20 de agosto10 niveles

Avance 25 de septiembre 14 niveles



Deformación Vertical y Horizontal



Resultados

•Edad: 28 días•N=198•Xm=663 [kg/cm2

•S=47 [kg/cm2]•V=7%


•S=49 [kg/cm2]•V=7%


•S=48 [kg/cm2]•V=6%



Resultados

•Edad: 28 días•N=29•Xm=396,174 [kg/cm2]•S=21,137 [kg/cm2]•V=5%




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y = 8398x + 181602

200,000

300,000

400,000

500,000

20 22 24 26 28 30 32

Ec [k

g/cm

2 ]

√fć [kg/cm2]

Modulo de Elasticidad

ACI-363 HSC NTC-04 CAR

3 días 7 días

28 días 56 días

91 días CALIZA DF

Ec=10,600√fć + 70,000 Ec=8,500√fć + 110,000



FIN

MIL GRACIAS

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