29 de noviembre de 2011

DISEÑO DE ENCOFRADOS

1.- EN LOSAS ALIGERADAS Y/O MACIZAS (ELEMENTOS HORIZONTALES)
Como en cualquier diseño de concreto armado, debemos realizar el metrado de cargas que intervienen durante el proceso constructivo y en las sobrecargas se consideran las cargas vivas como personas y equipos livianos (vibradoras)

2. EN COLUMNAS Y PLACAS (ELEMENTOS VERTICALES)

3. LA PRESIÓN MÁXIMA DEL CONCRETO DEPENDE DE VARIOS FACTORES.
Debemos tener en cuenta que la deformación de nuestros encofrados nos puede ocasionar una serie de perdidas económicas y de tiempo, como por ejemplo el tener que picar el concreto porque el encofrado no pudo resistir la gran presión del concreto y se pandeó, o simplemente por colapso.
4. FORMULAS PARA DETERMINAR LA PRESIÓN MÁXIMA


5. LIMITACIONES PARA DETERMINAR LA MÁXIMA PRESIÓN

Para la corrección del peso del concreto, se hará mediante una regla de tres simple:
                                               
                                                             P máxima -------------  2 400 kg/m3
                                                                   X      ---------------2 800 kg/m3 (P.espec. real del concreto)


6. VERIFICACIÓN POR FLEXIÓN


Donde Ud. debe tener mucho cuidado con las unidades.

MR= Momento Resistente
Mf  = Momento Flextor Actuante
fm  = Esfuerzo en flexión
I    =  Momento de Inercia
C   = Distancia del eje neutro al extremo
W  = Carga uniformemente distribuida
L   = Luz libre ( distancia entre apoyos)
K   =  Coeficiente 8 (viga simplemente apoyada) y
                                                                                                               10 ( viga continua).
7. VERIFICACIÓN POR CORTE




Donde:

VR = Cortante Resistente
Va  = Cortante actuante
fv   =  Esfuerzo Cortante
A   =  Área de la sección
K   = Coeficiente 0,50 (viga simplemente apoyada) y
                           0,60 (viga continua)






8. VERIFICACIÓN POR FLECHA





9. VERIFICACIÓN DE PUNTALES
















ESFUERZO DE COMPRENSIÓN PARALELO A LA FIBRA 
10. VALORES A CONSIDERAR















25 de octubre de 2011

Muros de contención articulados y autodrenantes

INTRODUCCIÓN

Los métodos para salvar desniveles y contener las tierras con un paramento más o menos vertical, son muy variados y con diferente estética. Es decir se utilizan desde los muros o sistemas de gravedad, ya sean piedras de gran tamaño, muros de hormigón en masa, muros de mampostería, a las estructuras rígidas como muros de hormigón armado, pantallas, etc, todos estos sistemas están ampliamente comprobados y sus bases de cálculo son bien conocidas, tabuladas e informatizadas.
La intención de este trabajo es la de explicar un sistema de contención, no nuevo, pero sí poco conocido por lo que se convierte en un sistema innovador en nuestro medio.
Este sistema permite ser utilizado como solución a diferentes problemas como de espacio, economía y confort, ya que puede ser utilizado y funcionar para reemplazar a los muros de contención de sistemas conocidos que implican mayor tiempo y nada estéticos en la mayoría de los casos.
El producto (bloques prefabricados de hormigón) nació en el siglo XIX, con el transcurrir del tiempo se fue  mejorando el clásico bloque de hormigón, ahora llamado también  mampostería de hormigón modular.
Arquitectos de reconocido prestigio internacional como Frank Lloyd Wright  o Mario Botta,  han realizado numerosos proyectos con este material y siempre han quedado ilusionados con su expresividad, versatilidad y facilidad de ejecución, huyendo de sistemas complicados o de dudosa duración, mediante la selección de un material que emplea una de las materias primas mas clásicas en la edificación que es el concreto, cuyas características especiales permite elevar a obra de arte los edificios que con el se realicen ahora ya en el siglo XXI.
Este producto (bloques prefabricados) no es muy empleado en nuestro medio, porque tenemos paradigmas en dónde los usuarios prefieren el uso de sistemas convencionales y tradicionales.




















PROCEDIMIENTO CONSTRUCTIVO

Especificaciones Técnicas
Las recomendaciones básicas para la ejecución del sistema Calimur son las siguientes:
• Realizar una base de unos 50 cm. de concreto pobre f´c= 100kg/cm2.
• Nivelar perfectamente los bloques de la 1ª hilada tanto en sentido longitudinal como transversal.
• Colocar una tubería de drenaje en la parte posterior de la base del muro.
• Se han de colocar los pernos antes de realizar el relleno de grava.
• Rellenar los bloques y los 15 cm. posteriores con grava de diámetro  1/4" a 3/8", en todo el alto del muro y sobre la tubería de drenaje.
• El relleno se realizará hilada tras hilada compactándose a una densidad de 95% .
• Las georedes se colocarán sobre el terreno compactado enganchándolas a los pernos introducidos en los bloques y se tensarán posteriormente.
• La geored ha de llegar hasta la cara exterior del bloque.
• Ningún vehículo pasará directamente sobre las georedes. La tierra se ha de extender por delante de las ruedas.
• El relleno del terreno se dispondrá desde el muro al terraplén y a continuación se compactará, todo ello, procurando que no quede afectada la tensión de la geored.
• En el primer metro posterior al muro de contención se utilizará un equipo ligero de compactación que se opere a mano.
Características geométricas Geored. 
Georredes RE de refuerzo de suelos para uso en construcción de muros, estribos de puentes y taludes con fuertes inclinaciones.


Los bloques del sistema “CALIMUR” se suministran en palets, lo cual permite realizar obras en lugares de difícil acceso. La preparación del terreno consiste en realizar la excavación, si es necesaria, para que las georedes puedan extenderse horizontalmente en toda su longitud, es decir como etapa preliminar sería la limpieza del terreno. La cimentación consiste en una pequeña zanja de aproximadamente unos 50 cm de profundidad por unos 60 cm de ancho y siguiendo la alineación del muro.

La profundidad de la zanja puede variar en función de la altura del muro y el tipo y topografía del terreno existente. Sobre la base preparada, colocamos los bloques uno al lado del otro, siguiendo la alineación marcada. Los bloques han de quedar perfectamente nivelados tanto en el sentido longitudinal como en el transversal. Es muy importante este aspecto pues una buena nivelación garantiza unos resultados excelentes tanto estéticos como resistentes en el muro acabado.En muros rectos conviene romper una de las aletas posteriores cada 5 bloques para mejorar una rápida evacuación del agua en el trasdós.
Para conseguir un muro vertical, colocamos los pernos en los orificios delanteros de la cara superior del bloque. Si colocamos los pernos en las vainas traseras, conseguiremos un muro con un retranqueo de 9º respecto la vertical. Podemos combinar la posición de los pernos en diferentes hiladas para conseguir ángulos intermedios entre 0º y 9º Conviene golpear los pernos con una maceta para asegurarnos de que se han introducido totalmente. Una vez colocados los pernos, rellenamos con grava (12-18 mm) todos los huecos interiores en los bloques y los 15 primeros cm. de la parte posterior. Esta grava tienen como función garantizar un buen drenaje y crear una fuerte conexión con la geored (si éstas son necesarias). La grava tiene que cubrir una distancia de 6" aproximadamente desde el muro. El resto del hueco se puede rellenar con tierra, lo que facilitará el drenaje. 
Una vez marcada la alineación del muro en planta, excavamos una pequeña zanja de aproximadamente 50 cm de ancho por 30 cm de profundidad. 
Como base para el muro podemos utilizar unos 15 cm. de relleno granular bien compactado, arena, grava o piedra de machaqueo (12-18 mm). Unos 15 cm. de hormigón pobre también es válido para crear una buena superficie de apoyo. (Para alturas superiores a 80 cm, consultar el empotramiento necesario). Utilizamos la tierra existente, para rellenar el trasdós. Es necesaria una compactación del 95% (Proctor Standard) en cada hilada. 
Para la compactación del metro posterior a los bloques se han de utilizar sólo equipos ligeros, y tener cuidado de no tocar los bloques. Dependiendo de las propias características de cada obra, efectuaremos el terraplenado del trasdós con tongadas de mayor o menor espesor.  

Antes de comenzar a extender la tierra nos hemos de asegurar que las georedes estén perfectamente extendidas en toda su longitud. 
Para garantizar además este aspecto, extenderemos y compactaremos las tierras desde los bloques hacia el interior. El hecho de recrecer el trasdós del muro a medida que colocamos sucesivas hiladas de bloque, nos permite trabajar con cierta comodidad desde el propio relleno, donde podemos almacenar el material y colocarlo sin la necesidad de utilizar grúas ni andamios. Por otra parte el muro siempre es perfectamente funcional hasta la altura realizada y por ello no son necesarios tiempos muertos de espera para entrar en carga.
En situaciones especiales como márgenes de rieras o zonas inundables, el relleno armado lo realizamos con un material drenante. Este queda separado del terreno normal mediante un geotextil que impide su contaminación y por tanto garantiza la funcionalidad de este relleno especial. En estos casos hay que proteger la base del muro de la posible erosión o socavación y es necesario dimensionar una escollera de protección en el pie del muro.



12 de septiembre de 2011

Evaluación Docente

ENSAYO SOBRE EVALUACIÓN DEL DOCENTE UNIVERSITARIO

Este siglo XXI se ha denominado como la era del conocimiento, en la que los países desarrollados exigen que los profesionales sean formados de manera competitiva para un mundo globalizado, bajo este contexto en Europa desde la fines del siglo pasado se viene desarrollando el Proyecto Tunning,  que  dentro de sus objetivos principales  es uniformizar un estándar mínimo educativo en todas las universidades que conforman la comunidad Europea.
Latinoamérica ha tomado este ejemplo y está siguiendo el modelo europeo y bajo esta realidad internacional los diferentes gobiernos latinoamericanos han aprobado leyes que obligan a las universidades y a todas las instituciones educativas a acreditarse, nuestro país no es ajeno al tema y el 19 de mayo del 2006 el Congreso de la Republica aprueba la Ley Nº 28740 y que también comprende la Certificación de Competencias Profesionales, es decir, que la tendencia en este país es que para poder ejercer cualquier profesional que quiera ejercer su carrera deberá estar debidamente certificado por el Colegio Profesional al que pertenece, esto es algo muy bueno ya que obliga a los profesionales a estar capacitándose permanentemente lo que traerá beneficios a las entidades públicas y empresas privadas. En este panorama considero muy importante hacer un diagnóstico de nuestra realidad nacional y podemos afirmar sin temor a equivocarnos que la gran mayoría de universidades públicas en nuestro país, tienen una plana docente que en un gran porcentaje ha ingresado a la cátedra universitaria,  mediante concursos dirigidos y en donde ha primado el compadrazgo y el favoritismo político y familiar, es así que muchos de los docentes universitarios han dejado de ejercer su actividad profesional y se han dedicado de manera rutinaria a la repetición de conocimiento y que en muchos casos no es actualizado, lo que genera un atraso en los alumnos a demás que muchos de los docentes que por la falta de un dominio pedagógico y didáctico no trasmiten adecuadamente sus conocimientos.
Si bien es cierto que los profesionales que desempeñan la labor docente, nunca fueron formados como pedagogos, y si a esto le sumamos que las instituciones educativas no se preocupan en darle la capacitación que permita tener mejor un desempeño docente pensamos que los resultados no son nada alentadores, pensemos en la importancia que tiene para el país la Formación de Profesionales que serán los que conduzcan el Perú en los próximos 30 años, de ahí la urgencia de normar y obligar a las instituciones educativas a impertir una educación de calidad y no hacer la misma el negociado que se observa, por esta razón es necesario implementar un sistema de  evaluación al docente universitario, lo que permitirá contar con docentes que conozcan los propósitos de la educación universitaria, tengan dominio de su especialidad (calidad profesional), puedan trasmitir de manera eficiente los conocimientos y que se identifique con los propósitos de la educación: Socialización, Hominización y Culturización (según el  Dr. Walter Peñaloza).
Al igual que los alumnos son evaluados por los docentes, las instituciones de pre-grado y post grado son las responsables de evaluar a los docentes bajo un sistema pre establecido, que nos permitirá mantener una plana docente de calidad o retirar a aquellos docentes que no cumplan con los estándares mínimos establecidos según las exigencias de cada institución.
Cuando hablamos de calidad total, nos referimos a la satisfacción del cliente, para los docentes universitarios los clientes vendrían a ser los estudiantes universitarios, por lo que la opinión del alumno sobre el desempeño en el aula de su profesor debe ser un aspecto muy importante a considerar, para ello las instituciones universitarias deben manejar los perfiles para los actores comprometidos en la enseñanza-aprendizaje, entre los que podemos mencionar: El perfil del ingresante, el perfil del alumno, el perfil del profesional que egresa, el perfil del docente universitario.
Un aspecto importante a considerar, está relacionado con el proceso de selección de ingreso a la universidad, ya que estos son de manera generalizada sin tomar en cuenta el área y la carrera profesional del postulante, sería muy provechoso para un profesor universitario contar con estudiantes que cumplan con un perfil de ingresante ad doc, con lo que se permitirá desarrollar eficientemente su actividad académica sin ninguna preocupación de atraso por el hecho de que un grupo de alumnos no comprende o entiende alguna temática.
El perfil del docente universitario que debemos considerar tres fases que detallo a continuación:

1.       PRIMERA FASE: Al momento de concursar
Objetivos: Seleccionar a los  mejores profesionales, que cumplan con la Misión, Visión, objetivos y fines de la Institución.
Se deberá evaluar:
a)      Grados y títulos (profesional y pedagógica)
b)      Años de experiencia profesional
c)       Experiencia Docente
d)      Cursos de capacitación
e)      Producción Intelectual
f)       Trabajos de investigación (patentados y publicados)
g)      Dominio de la Asignatura
h)      Dominio Didáctico y Pedagógico
i)        Dominio de Idiomas.
                Instrumentos a emplearse:
a)      Documentos que acrediten lo señalado.
b)      Clase Magistral, que será evaluada por la Dirección de la Institución y especialistas del área en cuestión.

2.       SEGUNDA FASE: Durante el desarrollo de los ciclos académicos.
Objetivos:Para corregir aspectos en donde el docente pueda tener alguna falencia o dificultad, determinando el nivel de participación y acción durante el desarrollo académico de la institución.
Se deberá evaluar:
a)      Proyectos de investigación.
b)      Participación en actividades de la escuela.
c)       Participación en cursos de capacitación, como: organizador, ponente y asistente.
d)      Aportes a la estructura curricular y organización administrativa.
e)      Trabajos de extensión y proyección universitaria
f)       Participación en tutorías.
Instrumentos a emplearse:
a)      Ficha de supervisión
b)      Entrevistas y Encuestas a estudiantes.
c)       Evaluación de proyectos y trabajos presentados.

3.       TERCERA FASE: A la culminación de los ciclos académicos.
Objetivos: Definir la permanencia del docente en la institución.
Se deberá verificar:
a)      Los proyectos de investigación.
b)      Participación en las Actividades de la institución.
c)       Nivel de la enseñanza-aprendizaje del estudiantado.
d)      Cumplimiento de la extensión y proyección universitaria delegada.
e)      Cumplimiento del 100% del sílabos.
f)       Cumplimiento de actividades de extensión y proyección social.
g)      Participación en cursos de capacitación, como: organizador, ponente y asistente.
h)      Aportes a la estructura curricular y organización administrativa.
i)        Participación en tutorías.

Instrumentos a emplearse:
a)      Fichas de la participación académica
b)      Informes
c)       Certificados de cursos como: organizador, ponente y asistente.
d)      Entrevistas y Encuestas a estudiantes.
e)      Trabajos presentados.

La propuesta presentada  es para que los docentes universitarios sean evaluados de manera permanente, es decir en cada semestre es importante, solo así garantizaremos un educación de calidad, sabemos que no será una tarea nada fácil, ya que venimos con un pasivo muy grande, con universidades públicas en donde hablar de evaluar a los docentes, sería motivo de huelgas y paralizaciones y probablemente manifestaciones en todo el país, sin embargo al igual que los docentes de nivel primario y secundario a un comienzo el SUTEP puso el grito en el cielo, pero poco a poco los profesores del nivel escolar han tomado conciencia y se están sometiendo a las evaluaciones para ingresar a la Carrera Pública Magisterial, debemos exigir a los congresistas para que este gran proyecto de acreditar las instituciones y todas las carreras pueda darse, habrá que tener mucho cuidado porque hay muchas instituciones privadas que no “querrán dejar la mamadera” y en ese sentido muchos pretenderán corromper a los funcionarios y para esto hay que tener mucho cuidado.

29 de agosto de 2011

DESDE MAYO DEL 2010 LOS PROYECTOS PÚBLICOS Y PRIVADOS DEBEN CONSIDERAR PARTIDAS DE SEGURIDAD Y SALUD

LOS PROYECTOS DEBERÁN INCLUIR LAS PARTIDAS DE SEGURIDAD DENTRO DEL COSTO DIRECTO

Desde el año pasado y para ser más exactos, el martes 18 de mayo del 2010, se publicó en el diario oficial El Peruano la Resolución Directoral Nº 073-2010/ VIVIENDA/VMCS -DNC que aprueba la Norma Técnica “Metrados para Obras de Edificación y Habilitaciones Urbanas” en la que se estipula la obligación de hacer el Presupuesto de Seguridad y Salud para las obras de construcción, estableciendo partidas de seguridad y salud en un capítulo específico del costo directo.
A continuación detallamos las partidas que se tiene que considerar de acuerdo al proyecto que realizaremos, ojo no es que todas las partidas serán incluidas esto queda a criterio del proyectista, de preferencia las que se ajusten a nuestra realidad de proyecto. 

OE.1.2  SEGURIDAD Y SALUD 
En concordancia con la Norma G.050  Seguridad durante la construcción, del Reglamento Nacional de Edificaciones en la que se establece la obligatoriedad de contar con el Plan de Seguridad y Salud en el Trabajo (PSST) como requisito indispensable para la adjudicación de contratos, todo proyecto de edificación, debe incluirse en el Expediente Técnico de Obra, la partida correspondiente a Seguridad y Salud en la que se estimará el costo de implementación de los mecanismos técnicos y administrativos contenidos en dicho Plan (PSST). Las partidas consideradas en el presupuesto oferta, deben corresponder a las definidas en  la presente Norma Técnica.

OE.1.2.1  ELABORACIÓN, IMPLEMENTACIÓN Y ADMINISTRACIÓN DEL PLAN DE SEGURIDAD Y SALUD EN EL TRABAJO
Comprende las actividades y recursos que correspondan al desarrollo, implementación y administración del Plan de Seguridad y Salud en el Trabajo (PSST), debe considerarse, sin llegar a limitarse: El personal destinado a desarrollar, implementar y administrar el plan de seguridad y salud en el trabajo, así como los equipos y facilidades necesarias para desempeñar de manera efectiva sus labores.
Unidad de Medida Global  (Glb.).
Forma de medición Cumplir lo requerido en el Expediente Técnico de Obra en lo referente a personal y recursos disponibles para ejecutar dicha actividad.

OE.1.2.1.1  EQUIPOS DE PROTECCIÓN INDIVIDUAL 
Comprende todos los equipos de protección individual (EPI) que deben ser utilizados por el personal de la obra, para estar protegidos de los peligros asociado a los trabajos que se realicen, de acuerdo a la Norma G.050 Seguridad durante la construcción de Edificaciones. 
Entre ellos se debe considerar, sin llegar a ser una limitación: casco de seguridad, gafas de acuerdo al tipo de actividad, escudo facial, guantes de acuerdo al tipo de actividad (cuero, aislantes, etc.), botines/botas de acuerdo al tipo de actividad (con puntera de acero, dieléctricos, etc.), protectores de oído, respiradores,  arnés de cuerpo entero y línea de enganche, prendas de protección dieléctrica, chalecos reflectivos, ropa especial de trabajo en caso se requiera, otros.
Unidad de MedidaUnidad (Und.): De acuerdo al número de trabajadores
Forma de medición: Cumplir lo requerido en el Expediente Técnico de Obra en lo referente a la cantidad de equipos de protección individual para todos los obreros expuestos al peligro de acuerdo al planeamiento de obra y al Plan de Seguridad y Salud en el Trabajo (PSST). 

OE.1.2.1.2 EQUIPOS DE PROTECCIÓN COLECTIVA
Comprende los equipos de protección colectiva que deben ser instalados para proteger a los trabajadores y público en general de los peligros existentes en las diferentes áreas de trabajo. 
Entre ellos se debe considerar, sin llegar a ser una limitación: barandas rígidas en bordes de losa y acordonamientos para limitación de áreas de riesgo, tapas para aberturas en losas de piso, sistema de líneas de vida horizontales y verticales y puntos de anclaje, sistemas de mallas antiácida, sistema de entibados, sistema de extracción de aire, sistemas de bloqueo (tarjeta y candado), interruptores diferenciales para tableros eléctricos provisionales, alarmas audibles y luces estroboscópicas en maquinaria pesada y otros.
Unidad de Medida: Global (Glb.)
Forma de medición: Cumplir lo requerido en el Expediente Técnico de Obra en lo referente a la cantidad  de equipos de protección colectiva para el total de obreros expuestos al peligro, de los equipos de construcción, de los procedimientos constructivos, en conformidad con el Plan de Seguridad y Salud en el Trabajo (PSST)  y el planeamiento de obra.

OE.1.2.1.3  SEÑALIZACIÓN TEMPORAL DE SEGURIDAD
Comprende, sin llegar a limitarse, las señales de advertencia, de prohibición, de información, de obligación, las relativas a los equipos de lucha contra incendios y todos aquellos carteles utilizados para rotular áreas de trabajo, que tengan la finalidad de informar al personal de obra y público en general sobre los riesgos específicos de las distintas áreas de trabajo, instaladas dentro de la obra y en las áreas perimetrales. Cintas de señalización, conos reflectivos, luces estroboscópicas, alarmas audibles, así como carteles de promoción de la seguridad y la conservación del ambiente, etc.
Se deberán incluir las señalizaciones vigentes por interferencia de vías públicas debido a ejecución de obras.
Unidad de Medida: Global (Glb.)
Forma de medición: Cumplir lo requerido en el Expediente Técnico de Obra en lo referente a la cantidad de señales y elementos complementarios necesarios para proteger a los obreros expuestos al peligro, de acuerdo  al Plan de Seguridad y Salud en el Trabajo (PSST). 

OE.1.2.1.4  CAPACITACIÓN EN SEGURIDAD Y SALUD
Comprende las actividades de adiestramiento y sensibilización desarrolladas para el personal de obra. Entre ellas debe considerarse, sin llegar a limitarse: Las charlas de inducción para el personal  nuevo, las charlas de sensibilización, las charlas de instrucción, la capacitación para la cuadrilla de emergencias, etc.
Unidad de Medida: Global (Glb.)
Forma de medición: Cumplir lo requerido en el Expediente Técnico de Obra en lo referente a los objetivos de capacitación del personal de la obra, planteados en el Plan de Seguridad y Salud en el Trabajo (PSST).

OE.1.2.2  RECURSOS PARA RESPUESTAS ANTE EMERGENCIAS EN SEGURIDAD Y SALUD DURANTE EL TRABAJO
Comprende los mecanismos técnicos, administrativos y equipamiento necesario, para atender un accidente de trabajo con daños personales y/o materiales, producto de la ausencia o implementación incorrecta de alguna medida de control de riesgos. 
Estos accidentes podrían tener impactos ambientales negativos.
Se debe considerar, sin llegar a limitarse: Botiquines, tópicos de primeros auxilios, camillas, vehículo para transporte de heridos (ambulancias), equipos de extinción de fuego (extintores, mantas ignifugas, cilindros con arena), trapos absorbentes (derrames de productos químicos).
Unidad de Medida: Global (Glb.)
Forma de medición: Cumplir lo requerido en el Expediente Técnico de Obra en lo referente a 
Mecanismos y Equipamiento de respuesta implementados.

24 de mayo de 2011

CONCRETOS EN CLIMAS FRIOS

Los ingenieros civiles a demás de tener consideraciones especiales de diseño, por ser un país ubicado en al Cinturón de Fuego del Pacífico y en la que tenemos una actividad sísmica es continua. A demás por la tesis formulada por el geógrafo peruano Dr. Javier Pulgar Vidal, sabemos que en el Perú tenemos ocho regiones, dentro de las que destacamos: Costa o Chala (0 @ 500 msnm); Yunga (500 @ 2300); Quechua (2300 @ 3500 msnm); Sumi (3500 @ 4000 msnm); Puna ( 4000 @ 4800) y Janca o Cordillera (4800 @ 6768 msnm) que es la altura del nevado Huascarán, a demás de los climas de selva que son: Omagua ( 80 @ 400 msnm) y Rupa Rupa (400 @ 1000 msnm). Estas diferencias de alturas sobre el nivel del mar, implica que las temperaturas varíen, que dan origen a los gradientes térmicos, entiéndase como gradiente térmico a la variación entre la menor y mayor temperatura registrada, por ejemplo si tenemos una temperatura máxima de 24 °C y una temperatura de 10  °C , entonces el gradiente térmico es de 14 °C. Este gradiente térmico para una misma región puede variar dependiendo de la estación en la que estemos, es decir para el verano, otoño, invierno y primavera.  
En consecuencia tendremos que diseñar obras que tengan diferentes consideraciones de diseño, NO EXISTE una receta para solucionar los problemas y las necesidades en infraestructura, es decir, que cada proyecto dependiendo de su localización, al margen del diseño y los cálculos estructurales se tendrá analizar sobre el correcto procedimiento constructivo por que tendremos dos interrogantes:

¿Porque el concreto no desarrolla resistencia en tiempos de heladas? Este es uno de los problemas algidos en la región Quechua, y con mayor agudesa en las estaciones de invierno (Mayo, Junio, Julio y Agosto), y la explicación que tenemos es que el concreto no desarrolla resistencia debido a que la velocidad de hidratación es lenta, se prolonga el tiempo de fraguado y en algunos casos hasta llega ha detenerse, las bajas temperaturas oscilan desde –8 ºC hasta 20 ºC en un periodo de 24 horas, y en las obras civiles trae consigo consecuencias a contracciones y extensiones en el concreto generando grietas, y si a esto le sumamos que se diseñan concretos de bajas resistencias (f´c= 175kg/cm2), el resultado a corto plazo es evidente: concretos deteriorados y fragmentados ya que estas causas no permiten que el concreto tenga una buena durabilidad.

¿Los encargados que tienen a responsabilidad la ejecución de obras en los meses citados toman conciencia de este problema?
El desconocimiento de este efecto, y que muchos profesionales pasan por alto, pone en riesgo las obras que se ejecutan en zonas a más 3000 msnm,  más aun muchas veces incurrimos en el error creando dar solución cuando “añadimos mas cemento a la mezcla” (solución errónea); esta desmerece los principios de tecnología del concreto.

Y es que la durabilidad del concreto, no es un concepto absoluto que dependa única y exclusivamente de un buen diseño de mezcla, sino que está en función del ambiente y de las condiciones de trabajo a las cuales lo sometamos.
En este sentido no existe un concreto "durable" por si mismo, ya que las características particulares a las que estará sometido harán que este pueda dejar de ser durable.

En el libro Tópicos de Tecnología del Concreto del Ing. Enrique Pasquel Carbajal hace mención a los factores que afectan la durabilidad del  concreto y entre las que se clasifica en cinco grupos: I) Congelamiento y descongelamiento (tema que estamos tratando); II) Ambiente Químicamente agresivo;  III) Abración; IV) Corroción de metales en el concreto y V) Reacciones químicas de los agregados. A demás nos hace una explicación sobre el fenómeno que se produce por efecto de las bajas temperaturas tiene que ver con los componentes del concreto como son el cemento, agregados y el agua, indica:

El efecto sobre la pasta de cemento de nuestro concreto,  existen dos teorías:
Primera Teoría "Presión Hidráulica": que considera, que dependiendo del grado de saturación de los poros capilares y poros de gel, de la velocidad de congelamiento y la permeabilidad de la pasta, al congelarse el agua en los poros , esta aumenta de volumen y ejerce presión sobre el agua  aun en estado líquidoocasionando tensiones en la estructura resistente y estas tensiones superan los esfuerzos últimos de la pasta, se produce el fisuramiento, y posteriormente el y en la presencia de humedad constante agrietamiento.
Segunda Teoría " Presión Osmótica": es igual que la anterior, pero esta supone que al congelarse el agua en los poros cambia la alcalinidad del agua aún en su estado líquido, por lo que tiende a dirigirse a las zonas congeladas de alcalinidad menor para entrar en solución, lo que genera una presión osmótica del agua líquida sobre el agua sólida ocasionando presiones internas en la estructura resistente de la pasta con consecuencias similares a la primera teoría.

El efecto en los agregados:
"Existe evidencia de que por los tamaños mayores de los poros capilares se producen generalmente presiones hidráulicas y no osmóticas con esfuerzos similares a los que se presentan en la pasta de cemento, existiendo indicios de que el tamaño máximo tiene una influencia importante , estimándose que para cada tipo de material existe un tamaño máximo por debajo del cual se puede producir el congelamiento confinado dentro del concreto sin daño interno en los agregados. Por otro lado, cuando menor sea la capacidad del agregado para absorber agua, menor será el efecto del congelamiento interno de la misma."


La resistencia del concreto dependerá mucho del cuidado que se tenga durante su etapa de curado, si además de esta solución económica, pensamos en el uso de aditivos incorporadores de aire de ser el caso estaremos evitando que el concreto sufra la presión hidráulica que sufre durante su etapa inicial de vida, y los incorporadores de aire se basan en introducir en la mezcla una estructura adicional de vacíos No intercomunicados, que permitirán absorber los desplazamientos generados por el congelamiento eliminando las tensiones. Este fenómeno no sólo se presenta  en el concreto recién vaciado, sino en aquellos elementos sometidos a humedad continua durante su vida útil, y la fatiga que se produce por el transcurrir del tiempo, también generarán daño a los elementos.

Durante la época de invierno y/o frío, la temperatura del concreto al momento de su colocación no debe ser menor que los valores dados en la Tabla Nº 01, en adición para prevenir temperaturas muy frías a edades tempranas del concreto, la temperatura del concreto debe ser mantenida cercana a las recomendadas para la temperatura de colocación durante le período de protección indicada en las tablas.



Tabla Nº 1: Fuente ACI Comité 306


Línea
Temperatura del Aire
Dimensiones de la sección, dimensión mínima (mm.)
300
300-900
900-1800
1800
Temperatura mínima del concreto colocado y para mantenimiento
1
-
13ºC
10ºC
7ºC
5ºC
Temperatura mínima del concreto para la mezcla de acuerdo a la temperatura del aire
2
-1ºC
16ºC
13ºC
10ºC
7ºC
3
-18ºC  a -1ºC
18ºC
16ºC
13ºC
10ºC
4
-18ºC
21ºC
18ºC
16ºC
13ºC
Máxima temperatura permitida en las primeras 24 hrs. al final del período de protección
5
-
28ºC
22ºC
17ºC
11ºC



De lo que podemos interpretar que la temperatura del concreto en el momento de la colocación debe encontrarse siempre cerca de la mínima temperatura indicada en la tabla Nº 01, sin embargo las mínimas temperaturas de colocación no deben superar el valor mínimo de 10ºC. Cuando el concreto es colocado a bajas temperaturas de 5ºC a 13ºC debe ser protegido mediante un mayor tiempo de curado de esta forma se conseguirá un desarrollo más elevado de la resistencia última y buena durabilidad y por consiguiente obtener similares características de fisuramiento que para el concreto en climas más calurosos.

Finalmente, el cuidado y las consideraciones que debemos tener son importantes, a continuación lle doy algunos consejos que deben tomar antes y después del vaciado:

  1. Deberemos escoger las horas mas apropiadas y donde la temperatura ambiente sea la más caliente.
  2. Dosificar la mezcla con agregados de buena calidad, poco permeables.
  3. La relación de a/c no supere el 0,45 el exceso de agua en la mezcla traerá como consecuencia que se produsca el fenómeno de congelamiento.
  4. Calentar agua de ser necesario, de tal manera que nuestra concreto en su estado plástico alcance un mínimo de 13ºC
  5. Dependiendo del espesor de los elementos vaciados estos deberán permanecer mayor tiempo  encofrados, es decir no debemos desencofrar al día siguiente si es posible que las formas permanezcan 72 horas, en especial en columnas.
  6. El curado debe ser controlado, evitando la perdida rápida de humedad podemos emplear plásticos de color negro que durante las horas de sol absorberán calor, para conservarlo en horas de la noche.
  7. Durante la noche en el caso de losas, estas deben ser cubiertas con mantas,tierra, arena de tal manera que la superficie no esté expuesta a la temperatura ambiente.
  8. Si empleamos acelerantes de fragua, debemos controlar el calor de hidratación del concreto, ya que los efectos por el exceso de calor son los mismos, es decir generan fisuramiento.