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. 


20 de mayo de 2011

Primer Examen 2011-1B- Curso: Control y Supervisión de Obras

Responda las Preguntas

1.- ¿En qué casos el acto de presentación de propuestas será público?
En el artículo 64 señala que el acto de presentación de propuestas será público cuando el proceso convocado sea: Licitación Pública, Concurso Público y Adjudicación Directa Pública.

2.- ¿Cuándo se presentan los recursos de apelación ante la entidad y quién debe resolver?
Cuando el proceso de selección no supere las 600 UIT, los recursos de apelación deben ser presentados a la ENTIDAD, y deberán ser resueltos por el Titular de la misma. o sino este podrá delegar mediante resolución a cualquier otro funcionario, siempre y cuando esta no recaiga sobre ningún miembro del comité especial o del órgano encargado de las contrataciones.

3.- ¿ Indique cuáles son los plazos de interposición del recurso de apelación para los diferentes procesos de selección?
Son de 8 días hábiles para después de otorgarse la buena pro para: Licitaciones Públicas y Concursos públicos y de 5 días hábiles para Adjudicaciones Directas (Pública y/o Selectiva) y para Adjudicaciones de menor cuantía.

4.-  ¿A cuánto equivale la garantía por interposición de recurso de apelación y cuanto es el mínimo que deberá depositarse a favor de la OSCE.?
La garantía que se debe depositar a favor de la Entidad es del 3% del valor referencial del proceso de selección  impugnado, a demás para procesos cuyos valores sean menores, lo mínimo que se depositará a favor de la Entidad es el equivalente al 50% del valor de Unidad Impositiva Tributarias.
5.-¿Qué ocurre con los procesos  cuando estamos en Situación de Emergencia?
En caso de catástrofes. o situaciones que supongan gran peligro o que afecten la defensa y seguridad nacional, la Entidad deberá contratar en forma inmediata lo estrictamente necesario para atender la emergencia, posteriormente dentro de los 10 días hábiles deberá regularizar los procesos de selección, presentando un informe técnico legal que fundamente las razones que motivan la contratación definitiva.
6.- ¿Cuáles son los requisitos para suscribir el contrato?
A demás de los documentos indicados en las bases deberá presentar obligatoriamente:
  • Constancia Vigente de no estar Inhabilitado de contratar con el Estado.
  • Carta fianza de Fiel Cumplimiento por el 10% del monto del contrato, en caso de MYPES, se pondrá presentar una carta solicitado que se haga la retención en las valorizaciones presentadas.
  • Contrato en el caso de consorsios, con las firmas legalizadas.
7.- ¿Cuáles son los tipos de Garantías?

  • Garantía de Seriedad de Oferta, esta es para el proceso de selección.
  • Garantía de Fiel Cumplimiento, esta es para el momento antes de la firma del contrato.
  • Garantía por el monto diferencial del contrato, por lo general para bienes y servicios y cuando la propuesta está por debajo del 90% y se debe presentar una carta de garantía por la diferencia, hasta alcanzar el 90%. ejemplo, mi propuesta es del 79% del presupuesto base, deberé presentar una carta de garantía del 11%.
  • Garantía por los adelantos, siempre y cuando estos sean solicitados por el contratista.
8.- ¿En qué casos se declara desierto el proceso de selección?
  • En caso no se haya registrado ningún participante.
9.- ¿Qué tipos de procesos de selección existe, explique en que se basan?
Los procesos de selección son de varios tipos, y se diferencian por el monto de sus presupuestos bases, y es coherente y consecuente por que no todas las empresas tienen la misma capacidad y solvencia para participar en las diferentes obras que se licitan.

  • Licitación Pública: para presupuestos bases ≥ 340 UIT
  • Concurso Público: para presupuestos bases ≥ 60 UIT (sólo supervisión)
  • Adj. Directa Pública: presupuestos comprendidos entre  > 170 UIT y < 340 UIT 
  • Adj. Directa Selectiva: presupuestos comprendidos entre > 34 UIT y < 170 UIT
  • Adj. Menor Cuantía: presupuestos ≤ 34 UIT
10.- ¿Que es la disponibilidad presupuestal, a cargo de quien está, que ocurre con los  pagos de obligaciones que han pasado en más de un año fiscal?
Cuando se elija las inversiones que realizará la entidad, los montos del valor referencial debarán contar con la aprobación de la Oficina de Presupuesto, o la que haga sus veces, a fin de garantizar que se cuenta con el crédito presupuestario suficiente para comprometer un gasto en el año fiscal correspondiente.

En el caso de las obligaciones pasen de un año al siguiente, este gasto será devengado, es decir se debe considerar en el presupuesto, es decir la Oficina de Presupuesto deberá otorgar la certificación por el año fiscal vigente, así como la constancia sobre la diferencia que queda por gastar del periodo anterior y será considerado en la programación y formulación del presupuesto de año fiscal que corresponda. 

16 de mayo de 2011

Resolución del Examen 2011-1B


Desarrollo de la Iº Parte


1.- La etapa de Post Inversión, se inicia cuando el proyecto en cuanto a su ejecución a culminado y ha sido recepcionado. este comprende fundamentalmente actividades que están destinadas a dar el mantenimiento adecuado para evitar el deterioro de la obra, así por ejemplo podemos decir en el caso de canales, implica el mantenimiento de compuertas de reparto, bocatomas, la limpieza de los desarenadores, sellado de juntas, sellado de fisuras, el pago de encargados del reparto y control, etc.
2.- La junta fría es la que se produce cuando entre dos tipos de concretos de diferentes edades, por ejemplo para vaciar columnas lo hacemos hasta una altura determinada, posteriormente luego de un tiempo vendrá el concreto de la losa, el cual será depositado sobre el concreto de columnas, esta superficie de contacto es denominada como una "Junta Fría", su presencia en todas las obras de concreto es inminente.
3.-Si bien es cierto se debería usar ventanas para evitar la segregación, es conocido que muchas veces por evitar este proceso y de manera práctica se hacen vaciados para elementos de 2,40m, para estos casos podemos usar una "cama de mortero" la cual estará preparada con una mezcla 1:3 (cemento: arena gruesa) , la cual se depositará e el fondo hasta completar unos 5 cm. , de tal manera que al caer la mezcla segregada, encuentre un mortero. También debemos evitar fugas y perdidas de lechadas, por encofrados que no sean estancos.
4.- Son aquellos muros que son capases de resistir las fuerzas de empuje, debido a su gran volumen y peso.
5.- Las temperaturas muy bajas afectarán el concreto, por lo que debemos pensar en que la temperatura ambiente debe ser + 5ºC  , muchas veces deberemos calentar el agua, las horas de vaciado serán entre las 10:00 a 14:00 horas, después deberá abrigarse durante la noche todos los vaciados, para evitar el congelamiento. En zonas de mucha altura se emplea aditivos incorporadores de aire, para que el concreto debido a los cambios de temperatura puedan tener una mayor durabilidad.
6.- Es el trabajo de apoyo y que es necesario para poder realizar la mayor cantidad de actividades, por ejemplo el abastecer de ladrillos al operario que asienta muro, es denominado un trabajo contributorio, nos afectará en la productividad cuando el porcentajes de estos tiempos sean altos debido a una mala distribución de los frentes de trabajo o de los almacenes de materiales.
7.- El esponjamiento de un material, se agregado fino o grueso,  está dado por la mayor o menor cantidad de vacíos que contenga entre sus partículas, por ejemplo tenemos arenas de partículas que tendrán un 10% de esponjamiento, en el caso del desmonte puede alcanzar el 40%.
8.- Son cinco los tipos de cementos Portland son : 

  • Tipo I  :  Concretos normales, que no tengan una especificación determinada.
  • Tipo II :  Concretos que tengan que soportar un ataque moderado a sulfatos .
  • Tipo III:  Concretos que se necesite tener alta resistencia inicial, (No se fabrican en Perú, por suplirse con aditivos)
  • Tipo IV: Concretos que requiera tener un bajo calor de hidratación. (No se fabrican en Perú, por suplirse con aditivos)
  • Tipo V : Concretos que tengan que soportar ataque intensivo a sulfatos. 
9.- Los planes operativos, se realizan para cumplir objetivos y/o metas dentro de una planificación general, y son para cumplirse a corto plazo.
10.- La ruta crítica se cambiará únicamente cuando por razones atribuibles al contratista haya sufrido atraso alguna actividad que este dentro de la misma, por lo que el contratista está en la obligación en re formular, su programación de obra, para que esta, termine dentro de los plazos fijados en el contrato. 























7 de mayo de 2011

Problemas Nº 1 Concretos Simples / Concretos Ciclópeos

En el esquema que se presenta, que corresponde a un Muro de Contención de un Estanque para agua de riego,  determinar el costo que representa realizar el  movimiento de tierras, es decir, excavación , relleno compactado para la protección de la parte exterior del estanque y encontrar la cantidad de materiales que se emplearan para el concreto ciclópeo a usar en los cimientos corridos y en el muro.