ACI 311-92 Manual para supervisar obras de concreto PDF

Preview

Summary

Manual para Supewisar Obras de Concreto ACI 311-92 Manual para Supervisar Obras de Concreto ACI 311-92 Titulo original en ingles: ACI Manual of Concrete Inspection (ACI 31 1-92) 0 1992, American Concrete Institute. 0 1994, Instituto Mexicano del Cemento y del Concreto, A.C. Producci6n editorial: Arq...

Description

Manual para Supewisar Obras de Concreto ACI 311-92

Manual para Supervisar Obras de Concreto ACI 311-92 Titulo original en ingles: ACI Manual of Concrete Inspection (ACI 31 1-92) 0 1992, American Concrete Institute. 0 1994, Instituto Mexicano del Cemento y del Concreto, A.C.

Producci6n editorial: Arq. Heraclio Esqueda Huidobro Ing. Raul Huerta Martinez

Este libro fuC publicado originialmente en inglb. Por lo tanto, cuando existan dudas respecto de alglin significado precis0 debed mmarese en cuenta la versi6n en inglCs. En esta publicacidn se respetan escrupulosamente las ideas, puntos de vista y especificaciones originales. Por lo tanto, el Instituto Mexicano del Cemento y del Concreto, A.C. no asume responsabilidad alguna (incluyendo, per0 no limitando, la que se derive de riesgos, calidad de materiales, mCtodos constructivos,etc.) por la aplicacidn de 10s principios o pmcedimientos de este volumen. Copyright 0 1992 American Concrete Institute

Todos 10s derechos reservados incluyendo 10s derechos de reproduccidn y us0 de cualesquier forma o medio, incluyendo el fotocopiado por cualquier proceso fotogritico, o por medio de dispositivo mecinico o electrdnico, de impresi6n. escrito u oral, o grabacidn para reproduccidn audio o visal o para el us0 en cualquier sistema o dispositivo de almacenamientoy recuperaci6n de la informaci6n, a menos que exista permiso escrito obtenido de 10s propietarim del Copyright. La presentacidn y disposicidn en conjunto del MANUAL PARA SUPERVISAR OBRAS DE CONCRETO ACI 31 1-92 son propiedad &l editor. Ninguna parte de esta obra pue& ser reproducida o transmitida, por algm sistema o m'toab, elecwdnico o mechico (incluyendo el fotocopiado, la grabacwn o cualquier sktema & almacenamiento y recuperacibn de infonnacidn),sin consentimientoporescrito &l editor.

Derechos reservados:

0 1994 Instituto Mexicano del Cemento y del Concreto, A.C. Av. Insurgentes Sur 1846, Col. Florida, Mexico, D.F. C.P. 01030 Miembro de la CXmara Nacional de la Industria Editorial. 1052 Impreso en Mkxico

ISBN 968-464-016-1

Manual para Supervisar Obras de Concreto ACI-311-92 ACI Comitb 31 1

Donald E. Dixon Presidmte

Claude E. Jaycox Sscretarw

Edward A. Abdun-Nur Gordon A. Anderson Joseph F. Artuso John F. Cook Robert L. Henry Charles J. Hookham Robert S. Jenkins Thomas A. Johnson Francis W. Joyce

Oswin Keifer, Jr. Jay R. Prestera Michael T. Russell James L. Trujillo Stanley E. Turney Lewis H. Tuthill woodward L. Vogt Bertold E. Weinberg Roger E. Wilson

Miembros Asociados

Julia G. Consuegra Mario R. Diaz Lawrence Dombrowski, Jr.

Chaman L. Grover Terrell R. Harper Marke E. Vincent

Publicacion SP-2 (92) American Concrete Institute

PROLOG0 Este libro es una guia, asistencia e instruccidn para quiCnes estCn involucrados en la construcci6n con concreto como son ingenieros, superintendentes de construccidn, supervisores, tCcnicos de campo y laboratorio y trabajadores. Los maestros de obra pueden encontrar una valiosa referencia para mejorar su trabajo y 10s aprendices pueden utilizarlo como manual de instruccidn.Los calculistas tambiCn pueden encontrar Gtil el us0 del manual. Aunque sus tareas son primordialmente en la oficina, el manual seri una herramienta valiosa, donde encontrarin muchos detalles de la construccidn con concreto. Esta informacidn puede capacitar a 10s calculistas para adaptar mejor sus diseiios a las realidades en la construccidn. Debido a 10s diversos usos de este manual y a la variada experiencia de sus lectores, se incluyen las razones que justifican las instrucciones tCcnicas.

Las ediciones previas se desarrollaron mediante la incorporacidn de una serie de revisiones menores, en tanto que la sCptima edicidn se reescribid. Esta octava edicidn se revisd y se elaboraron cambios en donde requirid en base a documentos referenciados.Por lo tanto se ha conservado mucho de ese material porque la experiencia ha demostrado que esa informacidn es fitil y tkcnicamente correcta. Sin embargo, el c a m p de la construccidn con concreto es de cambios continuos y algunos de 10s mayores avances en la construcci6n moderna han tenido lugar en el concreto. Algunos de 10s desarrollos recientes en materiales, equipos y procesos incluyen: cement0 compensador de contraccidn, aditivos complejos, concreto con fibras, resinas eMxicas, equipo automitico de produccidn de concreto y de alta capacidad, concreto de alta resistencia y construccidn sistematizada. Si bien, rara vez ha habido razdn para cambiar 10s principios fundamentales desarrollados anteriormente, ha sido necesario adicionarlos constantemente para adaptarlos a la nueva tecnologia. El campo de la supervisidn se ha expandido dristicamente, su Cnfasis y alcance se ha modificado en a5os recientes, sin embargo, la tecnologia bisica del pasado y la necesidad de cubnr todas las ireas que afecta la supervisidn, ha sido razdn suficiente para continuar esforzindonos en la revisidn de este MartualACZ para Supervisar Obras de Corzreto. La preparacidn de la edicidn de este manual, y las ediciones anteriores, asi como tambiCn la tarea de Comi tC ACI 311 no fue hacer politicas sobre las pricticas de construccidn, sino interpretar las pricticas de personas autorizadas en la materia. De esta forma el principal Cnfasis del manual radica en 10s aspectos tCcnicos de la supervisi6n y construccidn. Los factores administrativos de la supervisidn e s t h limitados a1 primer capitulo. Por 6ltimo este manual es de naturaleza general; por consiguiente, no se debe incluir ninguna parte del manual como referencia en 10sdocumentos del contrato. Los requisitos de supervisidn para cada proyecto se deben determinar y especificar tanto como sea necesario.

RECONOCIMIENTOS El manual se basa en informacidn tomada de diversas fuentes, organizaciones e individuos cuyas contribuciones

;e reconocen con gratitud. Muchas de las referencias citadas aparecen en lista a1 final del texto. Los titulos de las iormas y mktodos de prueba se enlistan por separado. El manuscrito original fue preparado por Joe W: Kelly, autor y presidente del Cornit@611, y rcvisado durank rarios aiios hasta lograr una primera edicibn, en 1941. La segunda edicih, se logro en 1941, incluia varias :orrecciones y revisiones menores. La tercera edicidn, en 1955,incorporaba muchas sugerencias construc tivas hechas mr 10s usuarios. La cuarta edicibn, en 1957, actualizaba varias secciones y contenia correcciones editoriales.

La quinta edicidn proporcionaba nueva informacidn sobre el asentamiento del concreto, cimbras, requisitos de esistencia, colocaci6n de concreto en clima frio y concreto lanzado. La sexta edicibn contenia fundamentalmente nformaci6n actualizada en todos 10s capitulos e incluia cambios sustantivos y de edicidn en todo el manual.

La dptima edici6n, present6 una revisibn completa del manual. Se eliminaron muchas secciones de la edici6n mvia, que cubrian mCtodos de colocacibn del concreto en desuso. Los capitulos 2, 11, 12, 13, 14, 15 (parcialmente) 10s 16, 17 y 18 fue material que se incluyd por primera vez en el manual. Todo el resto del material se revisb y ictualizd para ponerlo a1 corriente.

Esta edicibn, la octava, ha sido revisada como una opinidn apropiada del ComitC. A 10s miembros Ics fueron isignados 10s capitulos para su revisidn y sus sugerencias se discutieron. Oswin Keifer Jr. fue especialrnente encargado ie recopilar las revisiones de manera que todo el ComitC pudiera hacer las rcvisiones apropiadas. El ComitC agradece a colaboracibn del Sr. Kiefer, y a Lewis H. Tuthill, miembro de este Comitk desde hace muchos arios y expresidente del ACI, retirado de la participacidn activa del ACI, por su ayuda en todos esos afios. De esta forma el Cornit6 311 esd altamente agradecido.

DEDICAT0R IA El ComitC ACI 311, Supervisidn del concreto, le gustaria rendir un atributo a Lewis H. Tuthill ("Tut" para su legi6n de amigos y admiradores). quien fue un pionero en la calidad del concreto, y ha sido un gigante por sus recomendaciones p r mis de medio siglo. Su inter& abarca desde el diseiio, la seleccidn de material, la construccidn, incluyendo la supervisidn y las pruebas de materiales.

I

ii I

!

Tut, Expresidente y Miembro Honorario del ACI, ha tenido una larga y fructifera carrera, casi toda lograda en el Gobierno Federal dcl Estado de California. En su "retiro" 61 ha trabajado como consultor en 10s Estados Unidos y en el extranjero. La lista de sus publicaciones ACI sobre como obtener calidad en el concreto es interminable, ha sido un lcctor asiduo sobre la materia. El Simposio Intemacional Lewis H. Tuthill sobre Concreto y Construccidn con Concreto, se ha realizado desde la Convencidn de Otoiio de 1987en Seattle, en reconocimiento a su gran dedicacidn y prictica sobre la calidad del concreto. (Los trabajos fueron publicados en un volumen especial del Simposio, SP-104)

.

Tut ha sido miembro del Comitk 311 (inicialmente ComitC 611) desde 1953, actu6 como segundo presidente de 19% a 1 x 2 . La cuarta edicidn de este Manual fue publicada durante su presidencia. El ha hecho contribuciones significativas a cada edicidn subsecucnte, incluyendo esta. Durante su larga vida en servicio, ha sido amigo y guia de dos gcneraciones de j6venes ingenieros, enseiiandolos y reforzindolos, formalmente y con el ejemplo. Esta edici6n del Manual esta dcdicada a Lewis H. Tuthill como una apreciacidn sincera, de respeto y afecto.

i

Contenido B.-MEZCLAS DE CONCRETO. PROPORCIONAMIENTOY CONTROL 47 M6todos para especifiir las proporciones 47 deconcreto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Mtodos de proporcionamientopara una resistencia o relacionagualcementoespecificada . . . 48 Proporcionamiento paraobtener resistencia a condiciones de exposicbn variables . . . . . . . . . 51 Roporcionamiento por volumen absoluto . . . . . . . 52 Control de ks proporciones del concreto . . . . . . . . 54 Chlcub del rendimiento 56 7.-MEDICIONY MEZCLADO . . . . . . . . . . . . . . . . 59 Operaciones de medican . . . . . . . . . . . . . . . . 59 Operaciones de mezclado . . . . . . . . . . . . . . . 63 Supervisan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66 O.-SUPERVISlONANTES DE LA COL0CACK)N 71 DELCONCRFTO 71 Estudio preliminar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Supervisi6ndel trabap preparatorio . . . . . . . . . . 71 Supervisznfinal antes de la colocacbn . . . . . . . . 78 Formulario de verificaci6n . . . . . . . . . . . . . . . 78 9.-OPERACIONES DE COLADO DEL CONCRETO 81 Condiciones del sitio . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81 Manejo del concreto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81 Consolidaci6n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85 Acabado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89 Juntas de construccidn . . . . . . . . . . . . . . . . . 90 10.-CURADO, PROTECCION, DESCIMBRADO YREAPUNTAIAMIENTO 93 Remoci6ny apoyo de cimbras . . . . . . . . . . . . . 93 Curado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94 Condiciones especiales de curado y proteccan . . . . 96 11 CORRECCION DE DEFECTOS EN CONCRETOS RECIEN ENDURECIDOSY REPARAClONES EN CONCRETOS DE MAS EDAD 99 Supenicies expuestas . . . . . . . . . . . . . . . . . 99 Reparacionesen estructuras en servicio . . . . . . . . 101 Concreto arquitectonico . . . . . . . . . . . . . . . . 101 Concreto estructural . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102 Reparaches estructurales con resina e @ x b . . . . 103

..........

.................

......................

....

.................

!

Manejo y almacenamiento del cement0 . . . . . . . . . 37 Manejoy almacenamiento del agregado . . . . . . . .39 Manejo y almacenamiento de materiales puzbbnicos . 40 Manejo y almacenamiento de aditivos . . . . . . . . .40 5.-FUNDAMENTOS DEL CONCRETO . . . . . . . . . . . 41 Clasificacibngeneral de las construccionesde concreto 41 Requisitos del concreto . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 Naturalezadel concreto . . . . . . . . . . . . . . . . .41 Witencia a la congelaci6n . . . . . . . . . . . . . . . 44 htaccih y expansih . . . . . . . . . . . . . . . . .45

.-

.............

1

Seguriiad durante hs operacionesde reparacion con resina ep6xica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104 Reparaci6n con mortero y concreto de resina e@xica . 104 Inyeccibn de lechada en grietas . . . . . . . . . . . . .106 12.-LOSAS PARA EDIFICIOS 109 Colocaci6ndel refuerzo . . . . . . . . . . . . . . . . .109 Requisitosde la mezcla . . . . . . . . . . . . . . . . . 109 Losas sobre el terreno . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110 Losasestructurales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113 Construccionde juntas . . . . . . . . . . . . . . . . . .113 Cimentacion (subrasantey capa subbase) . . . . . . . 115 13.- LOSAS DE PAVIMENTOSY TABLEROS DE PUENTE 115 Acero de refuerzo . . . . . . . . . . . . . . . . . . .- 1 18 Concreto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118 Pavimentac'kk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120 Acabado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121 Aceptacih . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124 Problemascon el cl'ma . . . . . . . . . . . . . . . . . .128 Prokcci6ncontra t r ~ f i c oprematuro . . . . . . . . . . . 129 Tableros de puentes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129 14.-CONCRETO ARQUITECTONICO . . . . . . . . . . . .131 Requisitos generales y cooperaci6n . . . . . . . . . . . 132 Uniformidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134 Procedimientosde inspecci6n . . . . . . . . . . . . . . 134 Cimbras . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135 Acero de refuerzo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136 Materialespara concreto . . . . . . . . . . . . . . . . . 136 Mezclas y proporcionamientode las mezclas . . . . . . 137 Proporcionamiento,mezchdoy transporte . . . . . . . 137 Colocacibny consolidacidn . . . . . . . . . . . . . . . 137 Acabado - tratamiento superficial . . . . . . . . . . . . 138 Acabado de agregado expuesto . . . . . . . . . . . . . 138 Curado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139 Reparaciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139 Elements precolados . . . . . . . . . . . . . . . . . .140 Protecciony montaje despues del terminado . . . . . . 140 Aceptacionfinal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141 15.- METODOS ESPECWES PARA EL COLADO DEL CONCRETO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143 Cimbra aesuante para estructuras verticales . . . . . . 143 Tuberias coladas en el lugar con cimbra deslizante . . . 145 Construcciontill-up de elementos prefabricados . . . . 145 Construcci6nde losas sustentadas . . . . . . . . . . . 147 Concreto con agregado precolocado . . . . . . . . . . 148 Colocaci6ndel concreto bajo el agua . . . . . . . . . . 149 Concreto al vacio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150 Bombeodel concreto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150 Concreto lanzado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152

................

. . . . . . . . 157 Concreto estructural con agregado ligero . . . . . . . 157 Concreto de peso ligero para rellenos . . . . . . . . . 159 Concreto aishnte de peso lgero . . . . . . . . . . . . 160 Concreto de alta densidad . . . . . . . . . . . . . . . 162 Concreto masivo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164 Concreto masivo para presas . . . . . . . . . . . . . . 164 Concreto estructural masivo . . . . . . . . . . . . . . 166 Concreto con puzolana . . . . . . . . . . . . . . . . . 167 Concreto de contraccion compensada . . . . . . . . . 167 17.-CONCRETO PRECOIADO Y PRESFORZADO . . . . 171 Concreto precohdo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172 Concreto presforzadoprecobdo . . . . . . . . . . . . 176 Concreto presforzadocolado en el lugar . . . . . . . . 179 18.-CONSTRUCCIONREIACIONADACON EL COIADO DEL CONCRETO . . . . . . . . . . . . . . 183 lnyeccion de lechada a presi6n . . . . . . . . . . . . . 183 Inyecci6nde lechada bajo placas de base y bases para Maquinaria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183 187 Morteroy estuco . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19.#UJEBADELCONCFIETOYDELOSAGREGlWS 189 Muestreo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189 Pruebas del concreto recien mezclado . . . . . . . . . 190 Pruebas de resistencia . . . . . . . . . . . . . . . . . 191 Curado acelerado de los especimenes de prueba . . . 193 Resistenciaa la compresibnde concreto aishnte depesoligero . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194 Pruebade uniformidadde las mezchdoras . . . . . . 194 Peso unitario del concreto estructural 196 de peso ligero . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Pruebas de estucturas terminadas . . . . . . . . . . . 196 Transporte y manejo de las muestra . . . . . . . . . .198 Prueba de agregados . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198 20.-REGISTROS E INFORMES . . . . . . . . . . 203 Graficas de control de calidad . . . . . . . . . . . . . 203 Supervis5n de la planta de dosficaci6n y del mezclado 203 Colocaciondel concreto . . . . . . . . . . . . . . . . . 204 Requisitosde registo generales . . . . . . . . . . . . 205 Conservac5n de 10s registros . . . . . . . . . . . . . 205 21.-REFERENCIAS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213 22.- ESTANDARES, ESPECIFICACIONES, PRUEBAS METODOS E INFORMES . . . . . . . . . . . 215 23.- LISTA DE VERlFlCACION DE SUPERVISION . . . . 221 G U h PARA SUPERVISAR OBRAS DE CONCRETO AC1311.4R-80 225 SUPERVISION DE UNA PIANTA DE DOSlFlCAClON Y PRUEBAS EN EL CAMP0 DEL CONCRETOPREMUCLADOAC1311.5R-88 . . . . . . 245 INDICE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255 T A B U DE CONVERSION DE UNIDADES . . . . . . . . 2611 16.-TIPOS ESPECIALES DE CONCRETO

...

.......................

CAPITULO 1

Supervisor y supervision PROCEDIMIENTOS DE SUPERVISION Y ORGANIZACION Necesidad de supervisidn La raz6n dc sw de la superVisi6n es la neccsidad degarantizar el cumplimicnto exacto de lo estipulado en 10s planos y especificaciones de 10s documentos contracluales. (Los SUpemisores que no representen directa o indircaamente a1 propietano de la obra, tendrh otras responsabilidadesque se describen m& adclantc). El conoepto de suprrvisidn como se usa en el camp0 de la construcci6n con concreto, incluye no s610 obscrvaciones y mediciones de c a m p sin0 tambiCn prucbas de laboratorio, con obtcnci6n y anlrlkisdcsus rcsultados. De mancra similar, el terrnino supervisor se aplica tambiCn en muchos QSOS a individuos clasificadas corn0 ICcnicos dc laboratorio cnccrgados de efeauar las pruebas, espccialmente en la obra Una responsabilidad importante del supervisor de conueto consiste en verificar la calidad de 10s matctialcs utilimdos en CL A vcces se puedcn utilizar fuentcs de materiales de baja calidad. en especial cOmo agregadas, para producir conueto de calidad satisfactoria,siempre que sean mejorados o admadamente proccsados. Sin embargo, 10s componentes finales utilizados en la mczcla de conueto deben ser de la calidad especificada Resulta diflcil y rara v a p i b l e el producir conaeto satisfactorio a partir de materiales inadccuados. Por Otra parte, el principal ingrediente para una OO~SIIUO ci6n de m u e t o espedfica, es una buena tnam de obra en cada una de sus etapas y operaciones. El verificar esto constituye la mayor responsabilidad del supervisor dc conueto. Se sabe que la mayorfa de 10s buenos concretes contienc: cemento probado y certiJiiado,agregados sanos, durables, de buena gramlometria y admuadantente probados, aditiws apropiados,y aguapuray linrpia queson 10smisrnos bucnos materiales que se usan en la mayorfa de los conactos inadecuados.

Las habilidades manuales. la preparaci6n tknica, 1s motivaci6n y orgullo del trabajo biCn hecho contribuyen a una

mano de obra dealidad, que cs la vcrdadera clavc para lograr construcciones de concrcto de bucna calidad. Los Irabaj,adorcs de las cuadrillas de colado pucdcn haber rccibido algdn tip de...